轨道交通中央风井区间隧道盾构法施工

项目五轨道交通中央风井区间隧道盾构法施工盾构法施工

工程项目的工作过程13项目简介及任务分解2项目能力目标能力目标项目的能力目标1、盾构机结构识图能力；2、盾构机操作的能力；3、管片拼装、壁后注浆和防水的能力；4、盾构机隧道施工的能力；5、与人沟通和团队协作的能力。项目简介及任务分解项目简介XX轨道交通XX站——中央风井左线盾构区间隧道采用一台盾构机从XX站西端头左线盾构工作井下井拼装始发，向西掘进，最后到达弗山一环立交的中央风井吊出，全长1484m。XX站地层由上而下依次为：见附件。盾构隧道覆土厚度约9.6m。任务分解任务二盾构机结构2学时任务三盾构始发2学时任务三盾构施工2学时任务四盾构到达2学时任务一盾构机类型2学时项目五盾构施工技术……盾构法施工过程1、在盾构法隧道起始端各修建一个工作井2、盾构在起始端工作井安装就位3、依靠盾构千斤顶将盾构从起始工作井的墙壁开孔处推出4、盾构在地层中沿设计轴线推进，在推进同时出土和安装衬砌管片5、及时向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置6、盾构进入终端工作井并被拆除工程项目的工作过程盾构机的始发盾构施工盾构机到达→→用途：安装、拆卸盾构；出碴、进料、人员进出的通道；作通风井；可用作盾构调头1、竖井形式（1）盾构始发竖井（端头井）（2）盾构接受竖井（端头井）（3）中间竖井：长大隧道，因盾构检修、隧道通风、路线中途改变方向设置的竖井。一、修建竖井2、形状：矩形、圆形、正多边形（横断面）柱形、阶梯型、锥形（纵断面）3、大小：一般在盾构两侧留0.75-0.8m空间（一）修建竖井4、盾构竖井施工方方法：a、施作竖井围护方法：挡土墙围护、沉井井（1）钢板桩：适用竖井深度＜15m，可打入钢板桩地地层（2）钻孔灌注桩+水泥土搅拌桩（3）地下连续墙：深竖井深度H＞25m，地层范围广（4）SMW工法：适用竖井深度≤20m，对含大卵石地层层不宜适用（5）沉井工法：水中开挖、对岩层不太适用4、竖井施工方法：：沉井1.柱形2.阶梯形3.锥形16沉井组成刃脚井壁内隔墙井孔（取土孔）凹槽封底混凝土盖板图5.3沉井的一般般构造17图5.12除土下沉示示意排水下沉：人工挖土不排水下沉：机械械挖土（抓土斗、吸泥机）（5）气压沉箱工法：：在刃脚上方一定距距离设置一道隔板板（底板）的井筒筒称为沉箱。原理：向沉箱下部部的作业室内压送送气压与地下水压压相当的压缩空气气，阻止地下水渗渗入作业室，以保保证开挖作业在干干涸状态下进行。。压气压力受限，，深度受限b、竖井开挖设置竖井降水竖井基坑底部加加固（注浆、搅搅拌桩、高压旋旋喷）采用边挖边支方方式进行（一）修建盾构构竖井C、预留封门盾构拼装室的端端墙上预留盾构构通过的开口，，称为封门。作用：挡土、防防渗；形式：现浇钢筋混凝土封封门钢板桩封门门预埋H型钢封门（二）盾构构拼装1、设盾构始发发台座：钢筋结构、、钢筋混凝凝土结构，，台上设导轨2、盾构拼装顺序序；——观看视频（1）后配套拖车下下井各节拖车下井顺顺序：从后往前前拖车间由连接杆杆连接（2）连接桥下井（3）螺旋输送机下下井（4）中盾下井（5）前盾下井（6）安装刀盘（7）主机前移（8）安装管片拼装装级（9）反力及负环钢钢管片（传力管片）安装盾构机头和1号车架2号车架3号车架武汉长江隧道盾盾构机调试XX地铁5号线五号线盾构构吊装入始发井井场景盾构机整体吊装装照片盾构始发技术任务2能力目标任务的能力目标标1、通过该项技术术来检验整个施施工系统的运转转是否正常的能能力2、检验盾构机后后配套辅助系统统、洞外辅助系系统与盾构机的的适应性的能力力3、确保盾构机姿姿态以及隧道洞洞门结构位置的的正确性的能力力。三、盾构始发技技术盾构始发：指利用反力架和和负环管片，将将始发基座上的的盾构，由始发发井推入地层，，开始沿设计线线路掘进的一系系列作业。观看图片，讨论论问题，教师总总结：1、请同学们观看看XX轨道交通五号线线草淘盾构区间间施工图片2、让学生分组讨讨论盾构始发在在盾构施工中的的地位3、教师进行总总结，完成子子任务一,了解盾构始发发1请学生总结盾盾构始发内容容操练：（掌握握初步和基本本技能）布置总任务二二：盾构始发工作作内容总体方案施工录像2请学生叙述始始发工艺流程程盾构始发的工工作内容盾构始发工艺艺流程始发端头加固固加固目的：防防止拆除临时时墙时的振动动荷载影响，，保证围岩自自稳及防止地地下水流失，，防止地表沉沉降。加固方法：深层搅拌法、、高压旋喷法、、冷冻法加固范围：隧道衬砌轮廓廓线外左右两两侧各3m，顶板以上3m，底板以下2.5m；加固长度按按土质而定。。富水地层加固固长度＞盾构构本体长度（（刀盘+盾壳）加固后检测：：钻孔取芯试试验测强度，，取芯试件无无侧限抗压强强度≥1MPa，内聚力≥0.5MPa；钻孔检测渗水水量等。洞门凿除洞门凿除前，，端头加固的的土体须达到到所设计要求求的强度、渗渗透性、自立立性后，方可可开始洞口凿凿除工作。洞门壁混凝土土采取人工用用高压风镐凿凿除。洞门密封：目的：防止泥泥土或地下水水从盾壳或洞洞门的间隙处处流出，及盾盾尾后背衬注注浆造成浆液液流失。装置：帘布橡橡胶、扇形压压板、防翻板板、垫片和螺螺栓等归纳（知识和和能力）1、盾构始发的的内容2、盾构始发施施工工艺流程程盾构始发工艺艺流程训练训练1：XX地铁一号线第第四合同段洪洪-重区间训练3：XX地铁四号线训练2：XX轨道交通五号号线盾构区间间工程项目托架密封圈洞门破除盾体组装XX地铁一号线第第四合同段洪洪---重区间XX轨道交通五号号线盾构区间间工程项目盾构进洞前凿凿除封门（地地下墙）XX轨道交通五号号线盾构区间间工程项目盾构进洞XX地铁四号线盾构进洞盾尾进洞思考：1、盾构始发时时设备有哪些些？2、盾构始发的的辅助工法有有哪些？（三）盾构掘掘进1、土压平衡式式盾构开挖（1）原理（2）掘进控制关键：土仓压力P=工作面土压+水压（P0）地表沉降信息工作面状态P与P0关系措施下沉超过基准值工作面坍陷与失水Pmax＜P0增大P隆起超过基准值支撑压力过大，土仓内水进入地层Pmin＞P0减少P土仓压力值P土仓压力值如何保持？通过维持开挖挖土量与排土土量的平衡实实现。螺旋输送机排排土量Qs=VsN掘进速度碴土土量Q0=AVn0理论排土率K=Qs/Q0K=1,最佳K＜1，增大转速K＞1，降低转速碴土性质良好的流塑状状态良好的粘—软稠度低的内摩擦力力低的透水性。。碴土改良：添添加泡沫、膨膨润土、聚合合物。（3）掘进模式敞开式——地层自稳条件件好的场合局部气压式——大部分围岩稳稳定，仅个别别富含地下水水，或破碎带带场合土压平衡式（（EPB）——地层稳定性差差、有较多地地下水的软质质岩层XX地铁盾构施工盾构隧道现场布置置图例学生归纳观看视頻、图片动画演示思考：到现场如何何操作（四）管片制作管片生产管片养生管片拼装管片制作流程模具组装——模具调校——钢筋骨架入模及预预埋件安装——混凝土浇筑成型——蒸汽养护——脱模——成品检验、修补及及标志——运至水池养护高精度高强度优质质管片制作流程图图钢筋：质保书有效、复试试合格、分类堆放放标识清楚预埋件：合格证齐全制作质量符合要求求钢模板：无残浆、隔离剂均均匀，尺寸检测合合格钢筋骨架入入模：钢筋笼、预预埋件位置置、焊接检检查钢筋半成品品：断料尺寸、、成型检查查堆放标识清清楚钢筋骨架：：钢筋规格、、间距、焊焊接检查堆放标识清清楚混凝土浇筑筑：分层布料、、规范振捣捣、收水光光洁水泥、砂、、石子、外外加剂：有质保书、、复试合格格证混凝土配合合比：每天根据天天气情况微微调配合比比混凝土搅拌拌控制：原材料计量量、搅拌时时间混凝土质量量：及时测坍落落度、制作作试块、控控制管片起起吊强度混凝土养护护质量：控制蒸汽养养护程序及及温度开模起吊强强度：根据试块强强度控制能能否开模起起吊管片开模、、起吊：开模规范，，起吊平稳稳，防止损损伤管片质量检检查：外观质量检检查评定、、管片尺寸寸检测管片的车间间修补：配置修补剂剂、控制修修补质量及及色差管片入堆场场：防止翻身及及起吊时损损伤，堆放放整齐，标标识统一管片水养：：及时换水，，足天养护护管片出厂：：所有资料齐齐全加盖合格章章签发出厂合合格证管片的堆场场修补：将在养护及及吊运过程程中损伤的的管片及时时修补混凝土强度度评定：进行抗渗、、抗压试验验，检漏试试验，并进进行数理统统计管片现场验验收：有合格证，，无破损，，起吊平稳稳，堆放整整齐途中运输：：控制每车运运输量，防防止剧烈颠颠簸管片拼装2、管片拼装装（1）从隧道底底部标准块块开始，依依次安装相相邻块，最最后安装封封顶块。每每装一块管管片，立即即将管片纵纵环向连接接螺栓插入入连接，并并戴上螺帽帽用电动扳扳手紧固。。（2）封顶快安安装时，先先径向搭接接2/3管片宽度，，而后纵向向顶推。（3）管片安装装到位后，，及时伸出出相应位置置的推进油油缸顶紧管管片，而后后移开管片片拼装机。。拼装后成环环隧道通缝拼装型型式错缝拼装型型式注意事项：：①严格控制制管片拼装装的垂直度度、真圆度度②控制螺栓栓的扭矩；；紧固三次次（块、环环、移除））③安装轴线线偏差：高高程偏差±50mm，平面偏差差±50mm④管片错台小小于3mm，管片接缝缝开口小于于3mm，管片拼装装无贯穿裂裂缝3、背后注浆浆注浆方式：：后方注入式式——从数环后方方的管片上上注入浆液液即时注入式式——掘进一环后后即注入一一环半同步注入入式——注浆孔从尾尾封层处伸伸出，在推推进同时进进行跟踪注注入同步注入式式——在盾构推进进过程中进进行跟踪注注入（从盾盾尾直接向向尾隙注入入）（四）管片拼装、、壁后注浆浆同步注入法法由安装在盾盾构机上的的注入管直直接向尾隙隙注入方式式利用管片上上的前后两两个注浆空空交替注入入方式把管片上的的注浆位置置设置在管管片端头上上，边推进进边注浆的的方式注浆压力＞静水压力力+土压力，取取1.1-1.2倍的静止土土压力注浆量：理论：V=Π/2lDG实际注浆量量为理论注注浆量的120%-180%（四）管片片拼装、背背后注浆（五）管片片接缝防水水1、弹性密封封垫防水要求：能承承受最大水水压的3倍；密封垫垫传给密封封槽接触面面的应力大大于设计水水压力德国：氯丁丁橡胶4孔形密封垫垫日本密封垫垫国产密封垫垫形式2、接缝嵌缝缝防水嵌缝槽：深深2cm，宽1.2cm要求：水密密性好，耐耐腐蚀、伸伸缩复原性性，硬化时时间短、收收缩小，方方便施工材料：环氧氧类、聚硫硫橡胶类、、尿素树脂脂类3、接缝注浆浆要求：压注注材料流动动性好，有有膨胀性，，固结无收收缩（五）管片片接缝防水水4、螺栓孔和和压浆孔防防水密封圈垫：：良好的伸伸缩性、水水密性；耐耐老化性塑料螺栓孔孔套管（五）管片片接缝防水水盾构到达盾构到达达：指盾盾构沿设设计线路路，在区区间隧道道贯通100m至车站的的整个施施工过程程。思考：盾构到达达工作内内容及设设备？盾构到达达工作内内容盾构到达达破除洞洞门盾构到达达施工流流程图客——大盾构区区间的到到达实例例XX轨道交通通三号线线客大盾盾构区间间隧道采用一台台盾构机机从大塘塘站北端端头右线线盾构工工作井下井井拼装始始发，向向北掘进进，通过过扩大段段矿山法隧隧道，继继续向北北掘进，，在客大大区间