盾构掘进作业指导书

盾构掘进施工作业指导书盾构掘进施工作业指导书一、盾构机简介针对本工程段地质、水文条件、地上建筑物、地下构筑物及周边环境等情况及本工程的特点和难点。采用日本小松公司生产的加泥式土压平衡盾构机，可满足从砂层到软土层的掘进。小松盾构机性能和参数表：盾构性能和参数序号位置项目名称参数备注1适应工作条件地层土质种类粉质粘土、粉土，局部为粉砂、淤泥质粘土、粉砂、细砂最小曲率半径150m最大坡度40%2盾构整体总长8705mm总重约330吨包括后配套开挖直径56360mm前盾外径56340mm中盾外径56340mm尾盾外径56340mm前盾盾壳厚度40mm中盾盾壳厚度40mm尾盾盾壳厚度40mm盾尾间隙30mm装备总功率约792.2kW最大掘进速度6cm/min最大推力37730kN盾尾密封3道钢丝刷

盾构掘进施工作业指导书盾构性能和参数序号位置项目名称参数备注土压传感器土仓胸板上下左右4个油压传感器主轴承寿命计算寿命为三排园柱滚子轴承，寿命为23122小时包括后配套总长60.405m3刀盘形式辐条加面板式驱动形式步频电动机驱动主驱动最大承受压力（MPa）1MPa开挖、超挖直径（mm）开挖①6360、超挖直径①6590超挖直径理解为超挖刀全伸125mm时的挖掘直径扭矩5147kN-m(100%)脱困扭矩6176kN-m(120%)扭矩系数a=20.2(100%)a=24.2(120%)驱动功率55x8=440kw刀盘开口率40%超挖刀形式油缸形式最大超挖量125mm超挖刀数量2刀盘对复合地层的适应性能适应各种软土层及小于10MPa的风化岩

盾构掘进施工作业指导书盾构性能和参数序号位置项目名称参数备注刀间距布置全断面切削中心刀类型鱼尾刀形式各种刀具的高差设置切削刀80mm，先行刀110mm4铰接装置型式推进油缸固定在中体最大行程差垂直、水平垂直：230mm水平：230mm上下、左右铰接连接全部采用油缸铰接最大转角垂直、水平垂直：±1.00水平：±1.50能满足最小150m的曲率半径数量油缸16只5砂浆搅拌器叶片直径5835mm同步注浆搅拌箱转速26.7rpm搅拌容量4.1m3功率11kW6润滑系统供脂距离100m盾尾油脂泵采用气动形式油脂泵供脂流量0.9L/min供脂压力90kgf/cm27管片安装器类型园盘型此两参数设计联络时要重新核定转速0.3/0.9rpm提升能力216kN径向行程700mm轴向行程1000mm

盾构掘进施工作业指导书盾构性能和参数序号位置项目名称参数备注旋转角度左右200度回转功率37kW油缸功率11kW8推进油缸推力（t.f）175/个行程（mm）2150数量（台）22工作压力（kgf/cm2）3309铰接油缸回缩力（t.f）200行程（mm）230数量（台）16工作压力（kgf/cm2）35010人闸形式双闸直径51750mm工作压力3(kgf/cm2)11螺旋机形式有轴式直径5711.2mm出碴量191m3/h(100%)功率2x45=90kW扭矩38.9kNm最大转速18rpm保压泵碴装置配置接口双层闸门配置双层闸门12皮带运输运输量500m3/h运送速度170m/min

盾构掘进施工作业指导书盾构性能和参数序号位置项目名称参数备注机皮带宽度800mm驱动形式电动机驱动13变压器干式树脂高压变压器1050KVA14冷却系统由于采用步频电机驱动，因此只对油箱进行冷却。冷却泵功率1.5kW，冷却水量20L/min15同步注浆系统可注单、双液浆16泡沫系统具备17膨润土注入系统18盾尾油脂系统具备19数据采集系统具备20导向系统测量设备（ROBOTEC）21超前注浆系统预留接口22随机通风系统配置23通讯系统地面配置2个显示屏，1个电脑主机。24供电系统1套25压缩空气系统45kw螺杆式空压机2台，流量7.5m3/min，压力0.7MPa。26皮带运输系统有一台套29后续台车6节30步频电棚区动8台55kW.盾构机主机图及刀盘图：

盾构掘进施工作业指导书二、盾构施工准备2.1补充勘察区间隧道勘探孔沿区间两侧边线布置，勘探点孔距约为40m轴线(投影距离)，一般在隧道边界线外侧3〜4m处布置。勘探孔沿隧道左右线两侧边线"之"形布置。大约每160m处布置一条勘探横断面。联络通道、中间风井处单独布置勘探孔。根据工程的特点和风险点可在施工阶段进行一定数量的补充地质勘探，以进一步查明沿线地质情况。根据地质情况及施工需要在联络通道、车站各端头、中间风井及过河段各补勘1个孔。1、补充地质勘探的布孔原则(1)隧道洞身穿越区域砂层分布变化地段;盾构掘进施工作业指导书（2）可能含有承压水地段（3）盾构始发端、到达端位置和联络通道位置。（4）沿线岩土分层界线起伏变化超过5m（尤其在隧道洞身范围内）（5）原勘探孔距超过50m的，地层有一定变化的地段。（6）部分钻孔没有穿过隧道底板，周围应补充钻孔，查明地质界线。（7）计划换刀地点周围，过影响范围房屋基础地段。（8）过重要建筑以及构造物位置，需要桩基处理位置。（9）始发井附近可以尽量参考车站相关地质资料。2、补充调查范围和内容（1）通过补勘详细查明岩土特征、地层分布、构造特征等参数。（2）查明岩土物理力学性质，尤其是抗压强度和完整性，从而确定掘进模式和掘进参数（3）所有钻孔钻探完毕后，采用325普通混凝土水泥浆注浆封孔，并将地面补平以恢复原貌。2.2技术准备（1）设计单位详细进行施工图设计并进行设计交底后，由项目总工组织，设计施工图纸进行全面会审，认真领会设计意图。（2）结合地质补充钻探、地面建筑物及地下管线调查资料，掌握工程地质及水文地质、周围环境等工程条件，紧抓工程特点、重点和难点，制定相应施工技术措施，对每一分项进行施工安排计划，确定施工方案、施工方法、施工工艺以及采取的技术措施。（3）根据业主的工期要求、工程特点，综合考虑各种因素，编制工程进度计划，制定施工措施。（4）编制出的实施性施工组织设计经讨论研究，反复论证后，报监理工程师及业主审批后执行，确保施工过程处于受控状态。（5）技术攻关部针对技术难点进行专题攻关，制定施工方案，编制施工组织设计。2.2设备与材料准备1、盾构机的设计与制造盾构掘进施工作业指导书（1）新购盾构机与制造商密切配合，制定周密的制造计划，派项目部机电副总工带领机械、电气工程师各二名负责现场监造工作，控制盾构机制造的各个环节，确保盾构机制造的质量和进度。（2）在盾构机设计过程中，安排与盾构机制造商进行多次设计联络，进一步综合考虑地质条件、线路走向、线路长度、地面建筑及地下管线、地面沉降控制标准等各种因素，审核其设计方案，不断完善其功能，对其最终设计方案应经有关专家评审。（3）盾构机设计、制造期间，邀请业主代表和有关专家到盾构机制造厂家进行监造和评审。2、其它配套设备的选型与制造为确保其它配套设备的按时到场，尤其是确保所选设备对本工程的适用性，项目部成立一个以机电部部长带领二个机电工程师的设备采购小组，专门负责配套设备的选型和制造。（1）根据施工场地布置，提前做好45t龙门吊的设计和招标工作。根据施工组织安排制定龙门吊的生产计划，确保龙门吊按时到场。（2）根据施工组织设计，确定电瓶车、运碴车、搅拌设备等配套设备的型号，提前生产和采购，做到按时到场。2.3盾构施工前的调查（1）尽快和业主、监理办理测量桩点的交接。采用全站仪、水准仪等测量仪器对业主所交桩点进行复测，复测成果上报业主和施工监理审定。（2）根据施工图纸的平面图将线路在地面放样出来，以便进行建筑物、管线的调查和监测点的埋设。（3）做好前期的测量工作，为盾构始发做好准备。前期的测量工作主要包括建立测量控制网、联系测量、洞门精度测量、盾构机导轨测量、反力架测量。三、盾构始发盾构始发工艺流程盾构掘进施工作业指导书图3-1盾构始发工艺流程图端头加固方案根据工程地质情况及盾构机盾体尺寸，为保证施工安全，本标段盾构端头井采用直径800mm@600mm三重管高压旋喷桩进行土体加固。加固范围为：始发端长9m，接收端长6m，宽为左右线轴线外侧6.1m之间的范围，加固深度到隧道底板以下3m，隧道顶板以上3m。加固完成后通过地面垂直取芯和水平探孔的措施对加固体进行检验，加固效果必须满足：(1)加固土体无侧限抗压强度之1.2Mpa;(2)渗透系数V1.0x10-8cm/s。始发设施的安装1、始发台安装始发前，清理基坑后始发托架依据隧道设计轴线安装定位好。考虑始发托架在盾构始发时要承受纵向、横向的推力以及抵抗盾构旋转的扭矩，所以在盾构始发之前，对始发托架两侧用H型钢进行加固。始发托架的型式见图3-2，加固的方式见图3-3。盾构掘进施工作业指导书图3-2始发托架的安装、定位 图3-3始发托架的加固2、反力架安装在盾构主机与后配套连接之前，开始进行反力架的安装。反力架端面应与始发台水平轴垂直。反力架与车站结构上预埋的钢板焊接牢固，保证反力架脚板安全稳定。反力架的型式见图3-4，反力架加固的方式见图3-5。图3-4反力架的结构型式 图3-5反力架的加固反力架（后座）设计制造必须满足以下几个要求：①要有足够的强度、刚度，保证传力的可靠性。②留有足够的空间，使垂直运输和水平运输方便通过，尤其保证后续台车的通过。③盾构推进轴线和后座壁保持垂直，保证盾构推进方向的准确。④反力架基面要有足够的平整度，保证管片的拼装质量。⑤反力架的结构型式要根据始发井的结构型式进行设计，要做到因地制宜。⑥反力架的结构最好做成组装的型式，便于吊装和安装。反力架的安装时间根据始发井的大小来确定，盾构机下井前先安装反力架的基座，盾构机下井调试好后，安装好反力架剩余部分，并对反力架进行加固，保证能提供足够的反力。盾构掘进施工作业指导书盾构始发托架不仅用作安装和稳妥地搁置盾构更重要地是通过设在托架上的导轨使盾构推进出洞时能获得正确地导向。因此盾构托架除了要满足承受盾构自重外，还要满足盾构在导向钢轨上移动时摩擦力的作用引起的位移。盾构始发之前，先用H型钢制作始发架托台，严格控制始发托台的平整度。然后将始发架吊下井放在托台上。同时在盾构推进过程中，在中盾和前盾盾壳上加焊抗扭转的牛腿。导轨需要根据隧道的设计轴线、盾构出洞时的施工条件等因素决定其平面、高程和坡度。在围护结构破除后，始发台与开挖面的空间很大，为保证盾构在始发时不至于刀盘和盾体悬空太多而产生盾构"磕头"现象，需要将导轨接长至洞口。同时要求导轨末端留有足够的空间，以满足刀盘的旋转。（3）洞门密封洞口密封是对洞口起始推进段与盾构机或管片之间的间隙采取的防渗措施防止地层的地下水和背后注浆砂浆外泄，确保施工可靠和安全，即在盾构机开始推进后不久，就可以对开挖面加压，盾构机尾部通过之后，立即进行壁后注浆，尽早稳定洞口。洞口密封采用折叶式密封压板如图3-6所示，其密封原理图3-7所示。图3-6折页式密封压板其施工分两步进行，第一步在始发端墙施工工程中，做好始发洞门预埋件的埋设工作，预埋件必须与端墙结构钢筋连接在一起。第二步在盾构正式始发之前，清理完洞口的碴土，完成洞口密封压板及橡胶帘布板的安装。盾构掘进施工作业指导书=1同装置图出泪装置图 出泪装置国匕汨前 百出洞前汨♦时 洁校出洞E=1同装置图出泪装置图 出泪装置国匕汨前 百出洞前汨♦时 洁校出洞Ef-qlxlr;'」眼后<■!.当图3-7始发洞口密封原理洞口密封装置安装应该注意的几个问题：①检查材料的完好性，尤其橡胶帘布是否完好，径向尼龙线密集排列和螺栓孔是否完好。②盾构机盾尾超越洞圈阶段，注意调整扇形压板的位置。③帘布橡胶板和扇形压板螺栓必须进行二次旋紧螺栓。④防止安装扇形压板时损坏帘布橡胶板。⑤在盾构机机头外壳表面涂抹上黄油，以免撕裂帘布橡胶板。（3）洞门凿出采用风镐对车站围护结构进行凿除，其凿除施工如下：①开凿前，搭设双排脚手架，由上往下分层凿除，洞门凿除的顺序见图3-8。首先将开挖面墙钢筋凿出裸露并用氧焊切割掉，然后继续凿至迎土面钢筋外露为止。②洞门第一次凿除于盾构始发前7天，主要凿除外部保护层，外侧主筋及部分混凝土，凿除地下连续墙厚度为500mm，凿除结束后，要安装橡胶帘布和压板。③第二次凿除洞门洞门第二次凿除主要凿除素混凝土，凿除厚度为250mm。凿除剩余混凝土，凿除完毕后，用风镐修整洞门周圈混凝土面，使洞门周围圆顺。盾构掘进施工作业指导书④第三次凿除洞门洞门第三次凿除外围残留钢筋混凝土要迅速，将余下的钢筋割掉，并检查确定无钢筋。将洞门周围钢筋沿洞门圆周方向切割修整圆顺，尽量缩短洞门土体无支撑时间。⑤洞门凿除过程的应急措施：1）发现有异常情况后，迅速用木板和钢管撑住，防止墙外土体坍塌然后尽快从围护墙外进行注浆加固。2）若土体压力较大时，迅速用预先制作好的钢筋网片与围护结构的钢筋焊接一起后用木板和钢管支撑稳定。然后在围护结构外围进行注浆加固，同时在洞门里面进行注浆加固。示分块进行。 2、剩余部分为第二次凿除部位。图3-8洞门凿除的顺序（车站围护结构为连续墙）盾构初始掘进盾构初始掘进应注意以下几个方面的问题：①为保证联络通道点位的准确性，必须正确计算正洞第一环拼装的点位。②在拼装第3环负环时开启超挖刀，要求超挖刀全开（125mm）。③在盾尾完全进洞后，即拼装第3环正环后开始同步注浆，同步注浆压力，注浆量要适宜。④在始发过程中所有负环必须贴传力衬垫，确保管片环面光滑。⑤在始发过程中，扇形压板要及时归位，所有折页压板要及时复紧，大木楔要及时塞住，钢丝绳也要及时拉紧。盾构掘进施工作业指导书⑥盾构始发采取小推力、低扭矩向前推进。刀盘进入洞门前，在刀头和绞接密封装置上涂抹油脂，避免刀盘上刀头损害洞门密封装置。⑦推进过程中，跟踪加固负环管片。在负环管片脱出盾尾后，及时用钢丝绳拉结和木楔子等进行加固，以保证在传递推力过程中管片不会浮动、下沉变位。掘进参数控制⑴土仓压力（主要控制指标）上部土压力为0.15MP，根据实际情况可及时调整，使地面沉降或隆起控制在规定范围内，避免超挖或欠挖。⑵掘进速度保持平稳掘进，掘进速度保持在10〜20mm/min。减少纠偏，减少对土体的扰动，保持土体密实。⑶总推力总推力控制在1200〜1300T，最大推力不能超过1700t。⑷出土量出土量38〜43立方。根据对渣土的观察和监测的数据，及时调整掘进参数，不能出现出碴量与理论值出入较大的情况，一旦出现，立即分析原因并采取措施。⑸刀盘转速和扭矩刀盘扭矩为1800〜2300KN*m，转速设为0.8转每分钟。⑹盾构姿态的控制轴线允许偏差（水平偏差：-10〜-15mm，垂直偏差：-15〜-20mm）俯仰角（小于3mm/m，水平偏角：小于3mm/m）⑺注浆压力及注浆量

盾构掘进施工作业指导书注浆压力0.08〜0.12Mpa，注浆量3.5〜4.8立方。⑻测量监控注意对盾构机前后方监测数据的分析。盾构前方监测点变形控制在(-5mm〜+5mm)，盾尾监测点变形控制在(-30mm〜+10mm)。在始发端头布设监测点，并设专人24小时密切观测，在反力架上布设监测点，并对其变形24小时进行监测。盾构机开启蹴刀逆时针旋转超挖刀使用范围为了减小盾构推力，保证盾尾顺利通过加固体，始发阶段必须开启超挖刀。超挖刀开启量为125mm，开启范围为示意图中的阴影部分，计算出开启里程和关闭里程，开启到刀盘出加固体还有30cm时关闭超挖刀，在盾壳外形成天然的止水环箍。剩余30cm用盾壳磨穿，可有效防止涌水、涌砂。在盾构机进入隧道后出加固体还有1m时，根据渗水的情况，有必要时加注聚氨酯封水。逆时针旋转超挖刀使用范围刀盘顺时针、盾构机始发管片拼装⑴负环管片拼装采用通缝拼装，拼装点位为16点。⑵没有特殊说明，正常管片拼装采用错缝拼装，联络通道开孔处管片拼装采用通缝拼装。管片点位不能拼在上、下半圆轴线上，不能拼在8点和16点。洞口注浆当盾尾完全进入洞门以后，停机调整洞门密封，采用壁后注浆的方式进行洞口注浆。盾构掘进施工作业指导书有必要时，待盾构掘进30m后，洞口进行二次注浆加固、止水。始发段同步注浆配合比如下：水泥：粉煤灰：膨润土：砂：水120 240 55 820408初凝时间：4h50min始发阶段常见问题的预防和处理⑴洞门失稳破洞门时失稳主要表现为土体坍塌和水土流失，其主要原因就是端头加固不好所致。在小范围的情况下，可边破除洞门砼，边喷素砼的办法对土体临空面进行封闭。对于坍塌失稳情况严重，只有封闭洞门，重新加固。⑵密封效果不好洞门密封的主要目的是减少土体流失其主要原因也是端头加固不好和洞门密封安装精度不高所致。在始发过程中发现洞门密封效果不好时，及时通过调整配合比，使注浆后及早封闭，也可以采用在洞门密封外侧向洞门内部注快凝的双液浆的办法来解决。⑶地面沉降较大由于始发的特殊性，始发阶段的沉降量均较大。因此，在始发阶段应尽快的建立土压平衡模式，并严密注意出土量及土压力情况，同时加大监测频率，控制地面沉降。必要时，通过事先向土仓内加土，提前建立土压平衡。⑷始发后，盾构机"磕头”始发推进过程，在盾构刀盘到达掌子面及脱离加固区时，容易出现盾构机"磕头"现象，根据地质条件的不同，有可能出现超限的情况。为此，通常采用抬高盾构机的始发姿态、合理安装始发导轨以及快速通过的办法尽量避免"磕头"或减小"磕头"的影响。根据现场的洞门距掌子面长的特点，在洞内底部按盾构机的弧面制作导台，从而避免了"磕头"现象的出现。⑸支撑系统失稳反力架、托架、负环管片等支撑系统，在某些情况下由于盾构机推进的瞬时推力或扭矩较大而产生失稳，这样导致整个始发工作失败。对于支撑系统失稳只能从预防角度进行，同盾构掘进施工作业指导书时在始发阶段对支撑系统加强监测。⑹盾尾失圆由于盾尾钢板的厚度较薄，加上始发阶段的约束力小，由于盾构的自重和吊装的影响，盾尾一般会出现失圆，从而引起漏浆、损坏尾刷、轴线偏位等现象。有必要对盾尾的失圆情况进行量测，采取有效的办法进行校正。四、盾构机100m试推进1、盾构机掘进的前100m作为试掘进段，通过试掘进段拟达到以下目的：（1）用最短的时间对新盾构机进行调试、熟悉机械性能。（2）了解和认识本工程的地质条件，掌握各地质条件下复合式盾构的施工方法。（3）收集、整理、分析及归纳总结各地层的掘进参数，制定正常掘进各地层操作规程，实现快速、连续、高效的正常掘进。（4）熟练管片拼装的操作工序，提高拼装质量，加快施工进度。（5）通过本段施工，加强对地面变形情况的监测分析，反映盾构机出洞时以及推进时对周围环境的影响，掌握盾构推进参数及同步注浆量。2、盾构机在完成前100m的试掘进后，将对掘进参数进行必要的调整，为后续的正常掘进提供条件。并做好施工记录，记录内容有（1）隧道掘进——施工进度——油缸行程、掘进速度——盾构推力、土压力——刀盘、螺旋机转速——盾构内壁与管片外侧环形空隙（上、下、左、右）（2）同步注浆盾构掘进施工作业指导书——注浆压力、数量、稠度——注浆材料配比、注浆试块强度(每天取样试验)(3)测量——盾构倾斜度——隧道椭圆度——推进总距离——隧道每环衬砌环轴心的确切位置(X、Y、Z)五、盾构正常段推进施工5.1掘进模式的选择加泥式土压平衡盾构机具有敞开式、半敞开式及加泥式土压平衡三种掘进模式。为了获得理想的掘进效果、保证开挖面稳定、不发生涌水、涌砂及坍塌等事故，有效控制地表沉降及确保地面建筑物安全，必须根据不同的地质条件选择不同的掘进工况。本区间盾构工程隧道穿越的地层为稍密~中密状的饱和粉土及砂土因此盾构机在全程推进过程中采用加泥式土压平衡模式。通过试验段的掘进选定了六个施工管理指标来进行掘进控制管理:a、土仓压力；b、推进速度；c、总推力；d、排土量；e、刀盘转速和扭矩；f、注浆压力和注浆量，其中土仓压力是主要的管理指标。1、加泥式土压平衡模式(1)适应的工况a、洞身处于流塑状淤泥质粉质粘土、粉土、粉细砂等自稳定性差的地层。b、当地层可能有较大涌水、涌砂时。(2)土压平衡模式的实现土压平衡模式掘进时，是将刀具切削下来的土体充满土仓，由盾构机的推进、挤压而建立起压力，同时通过添加膨润土等外加剂使土仓内形成可塑状泥土，利用这种泥土压与作业面地层的土压、水压平衡。同时利用螺旋输送机进行与盾构推进量相应的排土作业，始终维持开挖土量与排土量的平衡保持压力，以保持开挖面土体的稳定。(3)土压平衡模式下土仓压力的控制方法盾构掘进施工作业指导书土仓压力控制采取以下两种操作模式：a、通过螺旋输送机来控制排土量的模式:即通过土压传感器检测，改变螺旋输送机的转速控制排土量，以维持开挖面土压稳定的控制模式。此时盾构的推进速度人工事先给定。b、通过推进速度来控制进土量的模式:即通过土压传感器检测来控制盾构千斤顶的推进速度，以维持开挖面土压稳定的控制模式。此时螺旋输送机的转速人工事先给定。掘进过程中根据需要可以不断转化控制模式，以保证开挖面的稳定。（4）掘进中排土量的控制排土量的控制是盾构在土压平衡模式下工作的关键技术之一。根据对碴土的观察和监测的数据，要及时调整掘进参数，不能出现出碴量与理论值出入较大的情况。一旦出现，立即分析原因并采取措施。理论上螺旋输送机的排土量QS是由螺旋输送机的转速来决定的，掘进的速度和P值设定后，盾构机可自动设置理论转速N。QS根据碴土车的体积刻度来确定。QS应与掘进速度决定的理论碴土量Q0相当，即：Q0=AxVxnOA-切削断面面积nO-松散系数V-推进速度通常理论排土率用K=QS/QO表示。理论上K值应取1或接近1，这时碴土具有低的透水性且处于好的塑流状态。事实上，地层的土质不一定都具有这种性质，这时螺旋输送机的实际出土量与理论出土量不符，当碴土处于干硬状态时，因摩擦力大，碴土在螺旋输送机中输送遇到的阻力也大，同时容易造成固结堵塞现象，实际排土量将小于理论排土量，则必须依靠增大转速来增大实际排土量以使之接近Q0，这时QO<QS,K>1。当碴土柔软而富有流动性时，在土仓内高压力作用下，碴土自身有一个向外流动的能力从而碴土的实际排土量大于螺旋输送机转速决定的的理论排土量，这时QO>QS,K<1。此时必须依靠降低螺旋输送机转速来降低实际出土量。当碴土的流动性非常好时，由于螺旋输送机对碴土的摩阻力减少，有时会产生碴土喷涌现象，盾构掘进施工作业指导书这时转速很小就能满足出土要求。碴土的出土量必须与掘进的挖掘量相匹配，以获得稳定而合适的支撑压力值，使掘进机的工作处于最佳状态。当通过调节螺旋输送机转速仍达不到理想的出土状态时，可以通过改良碴土的可塑状态来调整。（5）加泥式土压平衡模式的技术措施a、进行开挖面稳定设计，控制土压力，采用土压平衡模式掘进，严格控制出土量，确保土仓压力以稳定开挖面来控制地表沉降。b、向土仓和刀盘面注入泥浆和泡沫，形成隔水泥膜，防止水从地层中渗出，提高土仓内碴土的稠度来改善碴土的止水性以及在螺旋输送机上安装止水保压装置以使土仓内的压力稳定平衡。c、选择合理的掘进参数，确保快速通过，将施工对地层的影响减到最小。d、定期使螺旋输送机的正反来回转，保证螺旋输送机内畅通不发生堵塞。e、适当缩短浆液胶凝时间，保证注浆质量。f、向土仓和刀盘注入泡沫和水改善土体的流动性，防止泥土在土仓内粘结。2、半敞开模式及敞开模式半敞开模式及敞开模式主要在稳定性较好的岩层中掘进施工。本标段全线地层为砂质粉土等，强度极底，属软土地层掘进，故拟定全线均采取加泥式土压平衡模式掘进。5.2碴土改良和管理在粘性大及复杂地层的盾构施工中，根据围岩条件适当注入添加剂，确保碴土的流动性和止水性，同时要慎重进行土仓压力和排土量进行管理。1、碴土改良的目的（1）使碴土具有良好的土压平衡效果，利于稳定开挖面，控制地表沉降；（2）提高碴土的不透水性，使碴土具有较好的止水性，从而控制地下水流失；（3）提高碴土的流动性，利于螺旋输送机排土；（4）防止开挖的碴土粘结刀盘而产生泥饼；（5）防止螺旋输送机排土时出现喷涌现象；盾构掘进施工作业指导书（6）降低刀盘扭矩和螺旋输送机的扭矩，同时减少对刀具和螺旋输送机的磨损，从而提高盾构机的掘进效率。2、改良的方法与添加剂碴土改良就是通过盾构机配置的专用装置向刀盘面、土仓内或螺旋输送机内注入泡沫或膨润土，利用刀盘的旋转搅拌、土仓搅拌装置搅拌或螺旋输送机旋转搅拌使添加剂与土碴混合，其主要目的就是要使盾构切削下来的碴土具有好的流塑性、合适的稠度、较低的透水性和较小的摩阻力，以满足在不同地质条件下盾构掘进可达到理想的工作状况。3、碴土改良的主要技术措施根据本工程的地质条件和盾构施工的经验，采取如下主要技术措施。（1）在含水地层采用加泥土压平衡模式掘进时，拟向刀盘面、土仓内和螺旋输送机内注入泡沫或膨润土，并增加对螺旋输送机内注入的泡沫量，以利于螺旋输送机形成土塞效应，防止喷涌。（2）在砂性土地层中掘进时，拟采取向刀盘面和土仓内注入泡沫来改良碴土。泡沫注入量根据具体情况确定。4、防泥饼措施盾构主要的穿越的地层有砂质粘土、粉土，而由于盾构机刀盘自身的制约（中心区开口率低），盾构掘进时可能会在刀盘尤其是中心区部位产生泥饼，当产生泥饼后，掘进速度急剧下降，刀盘扭矩也会上升，大大降低开挖效率，甚至无法掘进。施工中拟采取的主要技术措施：（1）加强盾构掘进时的地质预测和泥土管理，特别是在粘性土中掘进时，更加密切注意开挖面的地质情况和刀盘的工作状态。（2）在这种地层掘进时，增加刀盘前部中心部位泡沫注入量和选择比较大的泡沫加入比例，减少碴土的粘附性，降低泥饼产生的机率。（3）一旦产生泥饼，及时采取对策，必要时采用人工处理的方式清除泥饼。（4）必要时螺旋输送机内也要加入泡沫，以增加碴土的流动性，利于碴土的排出。（5）防止泡沫管堵塞，泡沫质量要好。5.3掘进过程中姿态控制盾构掘进施工作业指导书由于隧道曲线和坡度变化以及操作等因素的影响，盾构推进会产生一定的偏差。当这种偏差超过一定限界时就会使隧道衬砌侵限、盾尾间隙变小使管片局部受力恶化，并造成地应力损失增大而使地表沉降加大，因此盾构施工中必须采取有效技术措施控制掘进方向，及时有效纠正掘进偏差。1、盾构掘进方向控制结合本标段盾构区间的特点，采取以下方法控制盾构掘进方向：（1）采用自动导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态监测该系统配置了导向、自动定位、掘进程序软件和显示器等，能够全天候在盾构机主控室动态显示盾构机当前位置与隧道设计轴线的偏差以及趋势。据此调整控制盾构机掘进方向，使其始终保持在允许的偏差范围内。随着盾构推进导向系统后视基准点需要前移，必须通过人工测量来进行精确定位。为保证推进方向的准确可靠，拟每周进行两次人工测量，以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进方向的正确。（2）采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向根据线路条件所做的分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态信息，结合隧道地层情况，通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向。推进油缸按上、下、左、右分成四个组，每组油缸都有一个带行程测量和推力计算的推进油缸，根据需要调节各组油缸的推进力，控制掘进方向。在上坡段掘进时，适当加大盾构机下部油缸的推力；在下坡段掘进时则适当加大上部油缸的推力；在左转弯曲线段掘进时，则适当加大右侧油缸推力在右转弯曲线掘进时，则适当加大左侧油缸的推力；在直线平坡段掘进时，则应尽量使所有油缸的推力保持一致。2、盾构掘进姿态调整与纠偏在实际施工中，由于管片选型错误、盾构机司机操作失误等原因盾构机推进方向可能会偏离设计轴线并超过管理警戒值；在稳定地层中掘进，因地层提供的滚动阻力小，可能会产生盾体滚动偏差；在线路变坡段或急弯段掘进过程中，有可能产生较大的偏差，这时就要及时调整盾构机姿态、纠正偏差。（1）参照上述方法分区操作推进油缸来调整盾构机姿态，纠正偏差，将盾构机的方盾构掘进施工作业指导书向控制调整到符合要求的范围内。（2）在急弯和变坡段，必要时在轴线允许偏差范围内提前进入曲线段掘进来纠偏。（3）当滚动超限时，就及时采用盾构刀盘反转的方法纠正滚动偏差。3、方向控制及纠偏注意事项（1）在切换刀盘转动方向时，应保留适当的时间间隔，切换速度不宜过快，切换速度过快可能造成管片受力状态突变，而使管片损坏。（2）根据掌子面地层情况应及时调整掘进参数，调整掘进方向时应设置警戒值与限制值。达到警戒值时及时实行纠偏程序。（3）蛇行修正及纠偏时应缓慢进行，如修正过程过急，蛇行反而更加明显。在直线推进的情况下，应选取盾构当前所在位置点与设计线上远方的一点作一直线，然后再以这条线为新的基准进行线形管理。在曲线推进的情况下，应使盾构当前所在位置点与远方点的连线同设计曲线相切。（4）推进油缸油压的调整不宜过快、过大，否则可能造成管片局部破损甚至开裂。（5）正确进行管片选型，确保拼装质量与精度，以使管片端面尽可能与计划的掘进方向垂直。5.4管片拼装管片选型确定后，管片安装的好坏直接关系到隧道的外观和防水效果。一般情况下，管片安装采取自下而上的原则，具体的安装顺序由封顶块的位置确定。管片采用C50钢筋混凝土，抗渗等级S10，宽度为1200mm，厚度为350mm，内径为5500mm，外径为6200mm。每环管片由六块组成，分别为三块标准块、两块邻接块和一块封顶块。管片采用错缝拼装方式，每环管片环向接缝采用16根M30弯螺栓连接，纵向接缝用12根M30弯螺栓连接。1、管片安装程序：见“图5-1管片安装工艺流程图"管片螺栓的连接 管片就位盾构掘进施工作业指导书图5-1管片安装工艺流程图2、管片安装方法管片由管片车运到隧道内后，由专人对管片类型、龄期、外观质量和止水条粘结情况等项目进行最后一次检查，检查合格后才可卸下。管片经管片吊车按安装顺序放到管片输送平台上，掘进结束后，再由管片输送器送到管片安装器工作范围内等待安装。（1）管片选型以满足隧道线型为前提，重点考虑管片安装后盾尾间隙要满足下一掘进循环限值，确保有足够的盾尾间隙，以防盾尾直接接触管片。（2）管片安装必须从隧道底部开始，然后依次安装相邻块，最后安装封顶块。安装第一块管片时，用水平尺与上一环管片精确找平。（3）安装邻接块时，为保证封顶块的安装净空，安装第五块管片时一定要测量两邻接块前后两端的距离（分别大于C块的宽度，且误差小于+10mm）,并保持两相邻块的内表面处在同一圆弧面上。（4）封顶块安装前，对止水条进行润滑处理，安装时先搭接700mm径向推上，调整位置后缓慢纵向顶推插入。（5）管片块安装到位后，应及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片，其顶推力应大于稳定管片所需力，然后方可移开管片安装机。（6）管片安装完后应及时整圆，并在管片脱离盾尾后要对管片连接螺栓进行二次紧固。3、管片拼装质量控制管片拼装允许误差见表5-1。表5-1管片拼装允许误差项目允许偏差备注环间间隙<0.8mm二环整环拼装（不加衬垫）盾构掘进施工作业指导书纵缝间隙2mm二环整环拼装（传力衬垫厚1mm）环纵向接缝螺栓孔不同轴<1.0mm成环后内径±2.0mm成环后外径±2.0mm4、安装管片注意事项（1）严格进场管片的检查，有破损、裂缝的管片不用。下井吊装管片和运送管片时应注意保护管片和止水条，以免损坏。（2）止水条及衬垫粘贴前，应将管片进行彻底清洁，以确保其粘贴稳定牢固。施工现场管片堆放区应有防雨设施。（3）管片安装前应对管片安装区进行清理，清除如污泥、污水，保证安装区及管片相接面的清洁。（4）严禁非管片安装位置的推进油缸与管片安装位置的推进油缸同时收缩。（5）管片安装时必须运用管片安装的微调装置将待装的管片与已安装管片块的内弧面纵面调整到平顺相接以减小错台。调整时动作要平稳，避免管片碰撞破损。5.5盾构同步注浆当盾片脱离盾尾后，在土体与管片之间会形成一道宽度为115~140mm左右的环行空隙。同步注浆的目的是为了尽快填充环形间隙使管片尽早支撑地层，防止地面变形过大而危及周围环境安全，同时作为管片外防水和结构加强层。1、注浆材料及配比设计（1）注浆材料采用水泥粉煤灰砂浆作为同步注浆材料，该浆材具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特点。水泥采用42.5抗硫酸盐水泥，以提高注浆结石体的耐腐蚀性，使管片处在耐腐蚀注浆结石体的包裹内，减弱地下水对管片混凝土的腐蚀。（2）浆液配比及主要物理力学指标根据盾构施工经验，同步注浆拟采用表5-2所示的配比。在施工中，根据地层条件、地下水情况及周边条件等，通过现场试验优化确定。同步注浆浆液的主要物理力学性能应满足下列指标：表5-2同步注浆材料配比和性能指标表盾构掘进施工作业指导书水泥（kg）粉煤灰（kg）膨润土;kg）砂（kg）水（kg）外加剂80~140381~24160~50710~934460~470按需要根据试验加入a、胶凝时间：一般为3~10h,根据地层条件和掘进速度，通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间。对于强透水地层和需要注浆提供较高的早期强度的地段，可通过现场试验进一步调整配比和加入早强剂，进一步缩短胶凝时间。b、固结体强度:一天不小于0.2MPa，28天不小于2.5MPa。c、浆液结石率:>95%，即固结收缩率<5%。d、浆液稠度:8~12cme、浆液稳定性:倾析率（静置沉淀后上浮水体积与总体积之比）小于5%。2、同步注浆主要技术参数（1）注浆压力注浆压力略大于该地层位置的静止水土压力，同时避免浆液进入盾构机的土仓中。最初的注浆压力是根据理论的静止水土压力确定的，在实际掘进中将不断优化。如果注浆压力过大，会导致地面隆起和管片变形，还易漏浆。如果注浆压力过小，则浆液填充速度赶不上空隙形成速度，又会引起地面沉陷。一般而言，注浆压力取1.1~1.2倍的静止水土压力，最大不超过3.0~4.0bar。由于从盾尾圆周上的四个点同时注浆，考虑到水土压力的差别和防止管片大幅度下沉和浮起的需要，各点的注浆压力将不同，并保持合适的压差，以达到最佳效果。在最初的压力设定时，下部每孔的压力比上部每孔的压力略大0.5~1.0bar。（2）注浆量根据刀盘开挖直径和管片外径，可以按下式计算出一环管片的注浆量。V=n/4xKxLx（D2-D22）式中：V——一环注浆量（m3）L 环宽（m）D1——开挖直径（m）D2——管片外径（m）K——扩大系数取1.5~2盾构掘进施工作业指导书代入相关数据，可得：V=n/4x(1.5~2)x1.2x(40.83-38.44)=3.4~4.5m3/环根据上面经验公式计算，注浆量取环形间隙理论体积的1.5~2倍，则每环(1.2m)注浆量Q=3.4~4.5m3。(3)注浆时间和速度在不同的地层中根据需不同凝结时间的浆液及掘进速度来具体控制注浆时间的长短。做到“掘进、注浆同步，不注浆、不掘进”，通过控制同步注浆压力和注浆量双重标准来确定注浆时间。注浆量和注浆压力达到设定值后才停止注浆，否则仍需补浆。同步注浆速度与掘进速度匹配，按盾构完成一环掘进的时间内完成当环注浆量来确定其平均注浆速度。(4)注浆结束标准及注浆效果检查采用注浆压力和注浆量双指标控制标准，即当注浆压力达到设定值，注浆量达到设计值的85%以上时，即可认为达到了质量要求。注浆效果检查主要采用分析法，即根据压力注浆量-时间曲线，结合管片、地表及周围建筑物量测结果进行综合评价。对拱顶部分采用超声波探测法通过频谱分析进行检查，对未满足要求的部位，进行补充注浆。3、同步注浆方法、工艺图5-2同步注浆示意图壁后注浆装置由注浆泵、清洗泵、储浆槽、管路、阀件等组成，安装在第一节台车上。

盾构掘进施工作业指导书当盾构掘进时，注浆泵将储浆槽中的浆液泵出，通过四条独立的输浆管道，通到盾尾壳体内的4根同步注浆管，对管片外表面的环行空隙中进行同步注浆，见图5-2，在每条输浆管道上都有一个压力传感器，在每个注浆点都有监控设备监视每环的注浆量和注浆压力；而且每条注浆管道上设有两个调整阀，当压力达到最大时，其中一个阀就会使注浆泵关闭，而当压力达到最小时，另外一个阀就会使注浆泵打开，继续注浆。盾尾密封采用三道钢丝刷加注盾尾油脂密封，确保周边地基的土砂和地下水、衬背注浆材料、开挖面的水和泥土从外壳内表面和管片外周部之间缝隙不会流入盾构里，确保壁后注浆的顺利进行。注浆量和注浆压力的大小可以实现自动控制和手动控制，手动控制可对每一条管道进行单个控制，而自动控制可实现对所有管道的同时控制。注浆工艺流程及管理程序见图5-3。注浆系统准备注浆效果检查不合格注浆系统准备注浆效果检查不合格采取补充注浆措施采取补充注浆措施信息反馈综合评价不符合要求信息反馈符合下环注浆图5-3管片衬砌背后同步注浆工艺流程及管理程序4、同步注浆的注意事项盾构掘进施工作业指导书(1)在开工前制定详细的注浆作业指导书，并进行详细的浆材配比试验，选定合适的注浆材料及浆液配比。(2)制订详细的注浆施工设计和工艺流程及注浆质量控制程序，严格按要求实施注浆、检查、记录、分析，及时做出P(注浆压力)-Q(注浆量)-t(时间)曲线，分析注浆速度与掘进速度的关系，评价注浆效果，反馈指导下次注浆。(3)成立专业注浆作业组，由富有经验的注浆工程师负责现场注浆技术和管理工作。(4)根据洞内管片衬砌变形和地面及周围建筑物变形监测结果，及时进行信息反馈，修正注浆参数和施工工艺，发现情况及时解决。(5)做好注浆设备的维修保养，注浆材料供应，定时对注浆管路及设备进行清洗，保证注浆作业顺利连续不中断进行。(6)每环掘进之前，都要确认注浆系统的工作状态处于正常，并且浆液储量足够，掘进中一旦注浆系统出现故障，立即停止掘进进行检查和修理。二次注浆盾构机穿越后考虑到环境保护和隧道稳定因素，如发现同步注浆有不足的地方，通过管片中部的注浆孔进行二次补注浆，补充一次注浆未填充部分和体积减少部分，从而减少盾构机通过后土体的后期沉降，减轻隧道的防水压力，提高止水效果。二次注浆使用专用的泥浆泵注浆前凿穿管片吊装孔外侧保护层安装专用的注浆接头。二次注浆一般采用水泥砂浆，注浆压力一般为0.2~0.4MPa。盾构进洞段施工盾构到达施工流程盾构机到达施工是指从盾构机到达下一站接收井之前50m到盾构机贯通区间隧道进入车站接收井被推上盾构接收基座的整个施工过程。其工作内容包括:盾构机定位及接收洞门位置复核测量、地层加固、洞门处理、安装洞门圈密封设备、安装接收基座等，到达施工流程盾构到达施工流程图如图5.6.7-1所示。盾构到达的准备工作1、盾构机定位及接收洞门位置复核测量在盾构推进至盾构到达范围时，对盾构机的位置进行准确的测量，明确成洞隧道中心轴盾构掘进施工作业指导书线与隧道设计中心轴线的关系，同时应对接收洞门位置进行复核测量，确定盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划。在考虑盾构机的贯通姿态时注意两点:一是盾构机贯通时的中心轴线与隧道设计轴线的偏差，二是接收洞门位置的偏差。综合这些因素在隧道设计中心轴线的基础上进行适当调整。纠偏要逐步完成，每一环纠偏量不能过大。图5-4盾构到达施工流程图2、进洞段的土体加固到达前一个月进行端头加固，并检查加固效果满足盾构机到站掘进要求，具体详见5.4节盾构机进出洞端头土体加固。3、洞门破除在盾构机到达前一星期，对洞门进行第一次破除，破除的方法与工艺见洞门破除及始发设施的安装内容。待盾构机进入加固范围时快速将洞门围护结构剩余部分破除，确保钢筋割除干净。4、洞门圈的安装为防止盾构机进洞时推出的碴土损坏帘布橡胶板洞门防水装置在洞门第一次破除，碴土被完全清理干净后安装。安装方法同于始发洞门。5、接收基座的安装接收基座的中心轴线应与隧道设计轴线一致，同时还需要兼顾盾构机出洞姿态。接收基座的轨面标高除适应于线路情况外，适当降低20mm，以便盾构机顺利上托架。为保证盾构刀盘贯通后拼装管片有足够的反力，将接收基座以盾构进洞方向+5%。的坡度进行安装。要特别注意对接收基座的加固尤其是纵向的加固保证盾构机能顺利到达接收基座上。盾构到达施工

盾构掘进施工作业指导书1、根据盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划进行推进，纠偏要逐步完成，每一环纠偏量不能过大。2、在盾构机距离端头墙50米时，选择合理的掘进参数，逐渐放慢掘进速度，控制在20mm/min以下，推力逐渐降低，缓慢均匀地切削洞口土体，以确保到达端墙的稳定和防止地层坍塌。3、盾构进入到达段后，加强地表沉降监测，及时反馈信息以指导盾构机掘进。4、盾构机刀盘距离贯通里程小于10m时，在掘进过程中，专人负责观测出洞洞口的变化情况，始终保持与盾构机司机联系，及时调整掘进参数。图5-5盾构机到站示意图5、在拼装的管片进入加固范围后，浆液改为快硬性浆液，提前在加固范围内将泥水堵住在加固区外。6、当管片最后一环管片拼装完成后，通过管片的二次注浆孔，注入双液浆进行封堵。注浆的过程中要密切关注洞门的情况，一旦发现有漏浆的现象立即停止注浆并进行处理。7、当盾构前体盾壳被推出洞门时通过压板卡环上的钢丝绳调整折叶压板使其尽量压紧帘布橡胶板，以防止洞门泥土及浆液漏出。在管片拖出盾尾时再次拉紧钢丝绳，使压板能压紧橡胶帘布，让帘布一直发挥密封作用。其示意图如图5.6.7-3所示。岳学口总白出话姑育门.七匕匕田后岳学口总白出话姑育门.七匕匕田后盾构掘进施工作业指导书图5-6密封橡胶帘布示意图8、由于盾构到站时推力较小，致洞门附近的管片环与环之间连接不够紧密，因此作好后20环管片的螺栓紧固和复紧工作。并用槽钢沿隧道纵向拉紧后20环管片，使后20环管片连成整体，防止管片松弛而影响密封防水效果。盾构到达施工注意事项达前检查端头土体加固质量，确保加固质量满足设计要求。2、到达前，在洞口内侧准备好砂袋、水泵、水管、方木、风炮等应急物资和工具。3、准备洞内、洞外的通讯联络工具和洞内的照明设备。4、增加地表沉降监测的频次，并及时反馈监测结果指导施工。5、橡胶帘布内侧涂抹油脂，避免刀盘挂破帘布而影响密封效果。6、在盾构机刀盘距洞门掌子面0.5m时应尽量出空土仓中的碴土，减小对洞门及端墙的挤压以保证凿除洞门混凝土施工的安全。7、在盾构贯通后安装的几环管片，一定要保证注浆饱满密实，并且一定要及时拉紧，防止引起管片下沉、错台和漏水。盾构机过中间风井施工九堡东站〜下沙西站区间在中心里程K30+080处设置中间风井，因此，盾构在掘进通过时，需要过中间风井。本工程过中间风井采用在隧道底部设置砼导台，盾构机从砼导台上直接拼装半环+整环管片的办法通过。盾构机过中间风井施工内容及工艺流程盾构机过中间风井主要进行进出洞洞门位置复核测量、砼导台的设计、砼导台的浇注及精确定位、盾构推进、管片拼装、钢支撑的安装、管环的加固等工作。其施工工艺流程见图盾构掘进施工作业指导书5-7。图5-7盾构过中间风井施工工艺流程图盾构过中间风井的主要技术措施1、混凝土导台施工(1)导台设计导台截面形状应与盾构机外壳类似，半径与盾体的半径一致，布置在隧道底部，并在导台两侧预埋钢筋，采用回填砼的形式，范围根据实际情况确定。(2)导台施工1)导台的姿态控制导台施工时应根据矿山法隧道进出洞洞门的姿态进行调整如果洞门的实测中心与设计中心有一定的偏差，则施工砼导台时与洞门连接处应顺接。2)导台的平整度控制由于盾构机外壳是圆形，当盾构机进入砼导台时导台的平整度非常重要。如果导台表面比较粗糙，盾构机在推进过程中会划伤壳体。因此在砼导台施工时一：要保证模板的弧度，二：要保证浇注混凝土时模板的稳定性。如果在拆模时发现导台不够平整，则必须对它进行修整以到达设计要求。2、盾构机进洞在盾构推进至盾构进洞前50米范围时，加大对导线点盾构机位置人工复测的频率，根据进洞处洞门的姿态确定盾构机的贯通姿态。3、盾构机在洞内的推进(1)刀盘在推进时不宜旋转，推进速度控制在10〜20mm/min以内。(2)管环采用错缝拼装，下垫楔形方木，每一环在脱离盾尾后用成环钢丝绳箍紧。(3)盾构姿态由于导台在浇注时已确定，则盾构姿态应与导台一致，各组油缸推力差应根据导台轨道确定。4、管片拼装及环间支撑的安装(1)为方便以后管环拆除，在洞门处任意一处设置一环300mm厚的钢环，钢环与管片用特制的管片螺栓连接。盾构掘进施工作业指导书（2）可采用1环整与1环半环的错缝拼装方式，也可采用2环整环与2环半环的拼装方式，但2个半环采用通缝拼装，半环与整环必须是错缝拼装，在出洞前10米不宜设置半环。（3）隧道与风井接口部位，有两半环管片F块拼在1点或15点，具体点位应根据掘进方向根隧道与风井接口的相对位置确定，以便于施工人员进出管片两侧施工。（4）在拼装完整环后，因两整环中夹一半环，为了考虑盾构机在掘进时的安全，应加一支撑保证盾构顺利推进，支撑上的预留螺栓孔与整环管片上的螺栓孔对应，用特制的管片螺栓连接，连接时必须保证支撑支撑密实。5、管片的稳定措施（1）在管片每一环脱出盾尾时，必须用钢丝绳与弧形导台上的预埋钢筋连接起来箍紧管环。（2）在管环的3、9、12点位置设置方木撑以防管环整体松动。（3）由于管环与盾壳的半径不一致，当管片脱出盾尾时管片与弧形导台之间存在空隙，底部设楔形方木并灌砂。6、常见问题的处理措施（1）进洞时，盾构机"撞头"、导台破碎。盾构推进根据洞门复测时的姿态实时调整掘进姿态贯通，当导台标高与洞门标高一致，而刀盘比盾体大，这样容易出现盾构机"撞头"、导台破碎现象。为了避免类似情况出现，一是在浇注砼导台时适当降低标高应底于弧形面设计标高30mm，防止盾构机"撞头"；二是在进洞时导台上方离洞门5米范围内铺满砂袋，防止贯通时洞门混凝土掉下来砸伤导台。（2）出洞时，盾构机"磕头”。推进过程中，由于洞门宽度为1000〜1200mm，盾构机经过时处于悬空状态，在盾构刀盘到达掌子面前，容易出现盾构机"磕头”现象。采取如下措施：一是在浇注导台时，砼导台的高程应高于弧形面设计标高20〜30mm;二是在洞门内底部按导台的弧面浇注斜坡形素砼导台。（3）推进时管片出现左右摇摆、下沉现象。盾构掘进施工作业指导书推进时由于管片在各个面上的受力不一样，特别是当线路处在曲线段，左右油缸的推力差较大而管环在上下、左右没有反力支撑则出现管片左右摇摆、下沉现象。这主要是在拼装管片时管片螺栓没有上紧、每一环在脱离盾尾后用成环钢丝绳没有箍紧等原因所致。为了避免出现这种情况我们必须在管片脱出盾尾后对管片螺栓进行二次紧固并成环钢丝绳箍紧，在管片左右侧加固木支撑，下方塞紧楔形方木，并灌砂箍紧管片底与导台之间的空隙。盾构转场1、盾构转场施工盾构转场设计盾构的解体吊出，以及运输后二次始发施工。本工程中九~下区间和下~文区间2台盾构2次转场。2、转场后二次始发盾构的二次始发同盾构的第一次下井组装、始发。盾构机的解体拆卸1、盾构机拆卸总体思路(1)隧道贯通后，盾构机在接收架协助下移位至工作井，即进行拆卸。(2)拆卸顺序与组装顺序相反，后装的先拆，先装的后拆。(3)采用350吨吊机和130吨吊机配合吊装的方案。(4)拆卸之前对整机各部、各系统管路、电路与组件进行详细标识。(5)拆卸以拆卸作业指导书为依据有序进行。2、拆卸原则(1)拆卸方案以厂商原始技术资料为依据。(2)在不影响起吊、包装、运输及保证设备不致变形的情况下，尽可能不拆得太零散。(3)拆卸方案围绕二次组装来制定。(4)拆卸方案与拆卸记录资料妥善保存，作为二次组拼的依据。3、拆卸顺序盾构机拆卸顺序示意图如图5-8所示。(1)先清除刀盘泥碴。(2)断开盾构机风、水、电供应系统。

盾构掘进施工作业指导书（3）管线与小型组件拆除。（4）盾构主机吊出工作井，运往指定地点再组装或拆卸、解体、检修、包装。（5）后配套系统分节吊出。（6）零部件清理、喷漆、包装、储存。4、拆卸工作注意事项：（1）在隧道贯通前，需全面仔细复查、补全盾构机、电、液各部件的标识。（2）拆卸专用拖车、牵引车连接装置准备完好。（3）检查各种管接头，堵头短缺数量、规格并补齐加工。（4）贯通前进行主机、后配套及其辅助设备的带负荷性能测试，以全面鉴定各机构、设备的性能状态，为拆卸后及时维护、修理和制定配件计划提供依据。（5）无论何种零部件储存前均需检查标识。（6）零件入库存放前检查零件性能状态，并对短缺损坏的零件列出配件清单。5、盾构机拆卸流程如图5-9所示。螺旋输i送机1螺旋输i送机1号台车刀盘©2号台车盾尾3号台车：4；中盾104号台车：51前盾5号台车「6）桥架盾构机拆吊按图中标记序号进行按序拆吊拆卸

吊井图5-8盾构机拆卸顺序示意图盾构掘进施工作业指导书主机进站后的3拆除前准备吊、卸开始解除主机进线电缆切断主机电源螺旋输送机拆11拖入后方隧道内刀盘吊出盾尾吊出安全、检查合前盾吊出千斤顶将盾移位盾构掘进施工作业指导书主机进站后的3拆除前准备吊、卸开始解除主机进线电缆切断主机电源螺旋输送机拆11拖入后方隧道内刀盘吊出盾尾吊出安全、检查合前盾吊出千斤顶将盾移位千斤顶移中护盾千斤顶移后护盾- 螺旋输送机拖入起|吊井螺旋输送机吊I出 1台车拖入起吊井后续台车吊出 电瓶车拖入起吊井电瓶车吊出拆除洞内临设吊出大件运输图5-9盾构机拆卸流程图5.7盾构检修■保养盾构机是盾构工程的关键机械，必须要维持盾构机的正常使用，才能保证工程的工期和隧道质量。因此必须按照规定的盾构机维护保养制度认真合理地维护盾构机，保证设备完好率和利用率。现拟定本标段盾构机的维护保养内容如下：1、最初的维护操作组成部分部件开始的维护操作液压系统所有的液压油过滤器替换所有的液压油过滤器。刀盘轮驱动装置行星齿轮传动装置在50小时之后对油进行更换。

盾构掘进施工作业指导书压缩空气源螺旋压缩机启动前:测试旋转和油位启动后:测试泄漏和压缩机温度1周后:测试泄漏和压缩机温度，旋紧电气连接2、使用前和使用后的维护作业组成部分部件使用前和使用后的维护作业注释人闸装置纸带记录器操作实验，确保充分的纸和打印机笔尖，拉出送纸器。人闸装置电话、应急电话压力表操作实验，必要时更换有缺陷的设备。人闸装置加热元件系统清洗加热装置并进行操作测试。盾构人行气闸门的密封检查、清洗、必要时更换损坏的密封。在超压操作之前和之后实施3、必需的维护作业组成部分部件必需的维护作业注释刀盘轮刀头刀具检查磨损和裂缝，必要时进行更换。把检查结果记录在维护表中刀盘轮驱动装置最高温度检测器除去最高温度检测器上的污染物和/或沉淀物。根据污染情况确定时间间隔螺旋输送机磨损管片、磨损管子对磨损管片和磨损管子进行肉眼检查。隧道掘进机整机所有部件清洁该设备注意:在使用蒸汽喷射和高压水装置前应注意不要让轴承、轴端子、液压机构、齿轮、电缆和轴承销被高压水损坏。冷却回路膨胀罐充入制冷剂后检查制冷冷却回路热交换器用压缩空气清洗热交换

盾构掘进施工作业指导书组成部分部件必需的维护作业注释器的冷却散热片4、日保养和日检查组成部分部件每日的维护作业注释盾构盾尾从底部除去残留的泥浆、杂质、石头、水和金属零件。在每个建环之刖，底部的清理不彻底或位清理会导致盾尾密封的损坏。盾构盾尾的润滑脂系统控制阀的操作测试。盾构盾构脂润滑的泵装置借助于压力计，检查脂润滑泵装置。盾构/压缩空气设备隧道掘进机上所有空气洁净装置根据需要排除水，清洗过滤器，更换和加入油。刀盘轮旋转联接密封检查泄漏室是否有泄漏的液体。当液体泄漏时，立即停止掘进。刀盘轮驱动装置主传动装置检查油位，必要时填充润滑油。检查泄漏舱是否有液体泄漏。刀盘轮驱动装置驱动密封润滑点：测试所有的润滑接头，润滑内密封。清除内密封处的污物和液体。螺旋输送机驱动密封检查泄漏舱是否有液体泄漏。螺旋输送机输送机整机检查直管排水、所有滚轮的旋转，刮板和边缘导板的磨损和裂缝。拼装机拼装机轨道检查轨道和轮子，必要时进行

盾构掘进施工作业指导书组成部分部件每日的维护作业注释清扫。拼装机头旋入轴对损坏和裂缝进行可视检查。拼装机/管片吊机报警灯和报警喇叭操作测试。后援系统/压缩空气源压缩机检查冷冻液液位和收集器部件后援系统/喂片机清扫喂片机后援系统/喷浆泥浆泵一般的可视检查，检查液压油、水、电源、润滑和压力阀缸。后援系统/液压系统液压油箱检查油位高度，需要时添加。后援系统/膨润土膨润土泵检查填塞料箱的填料是否紧密。必要时，重新调整或更换。不要给填塞料箱加太大的应力。后援系统/供水水过滤器检查压头，如大于1.5巴就更换滤芯。后援系统/润滑脂润滑脂泵对维护单元的空气驱动检查油位。参阅来自£丁公司的维护文件。液压系统所有液压管道测试气密性，检查软管做号擦损记号，测试泄漏。所有部件马达和泵检查轴承的噪声、温度和密封，需要时更换。5、周保养和周检查

盾构掘进施工作业指导书组成部分部件每周的维护作业注释盾构盾构底部的推力缸润滑球形板/滑板杆的底侧盾构/压缩空气设备压缩空气调节设备激活旁路压缩空气调节器刀盘轮旋转接头润滑接头四周的轴承加润滑脂，必要时用手操作。刀盘轮驱动装置主传动装置测试油的污染和含水量维护时间间隔根据油污染的程度决定，否则每季度维护1次。刀盘轮驱动装置行星齿轮肉眼检查，噪声检查，油检查螺旋输送机输送油位检查，需要时添加。螺旋输送机轴承珠，输送机滑动，远程控制润滑拼装机润滑脂加注点加润滑脂枢轴承、小齿轮、主动轮、左/右横动装置、滑板横动装置、液压油缸的铰接孔、在对中的润滑接头上的拼装机头的旋转接头。拼装机头旋入轴使用超声波扫描，检查有尢损坏和裂缝。管片处理站管片起重设备对损坏和紧密性进行一般检查，给所有的轴承和钢索加润

盾构掘进施工作业指导书组成部分部件每周的维护作业注释滑脂。管片处理站喂片机给所有的轴承和滑动表面加润滑脂。泥浆输送系统输送带清洗滑轮和惰轮，检查输送带，查油位。后援系^/压缩空气源螺旋压缩机检查油位，测试泄漏和压缩机温度，检查压缩冷冻液的污染情况。后援系统/喷浆系统泥浆泵检查所有的夹具，测试轴间隙和旋转轴密封和滑动刀盘轮。从滑动和旋转缸对接头加润滑脂。后援系统/液压系统油箱油位开关的运行测试，肉眼检查，噪声检查，油位检查液压系统所有的液压油缸润滑球面轴承和/或球面。液压系统所有的滤油器检查滤油器在漏油处更换。形圈，检查滤芯的污染指标，按开关。6、月保养和月检查组成部分部件每月的维护作业注释盾构锁压力墙壁的门给铰链上的润滑接头加润滑脂。盾构/压缩空气源维护单元测试污染情况刀盘轮驱动装置行星齿轮传动装置检查螺钉紧固件。刀盘轮驱动装置行星齿轮传动装置检查冷却水的流量。螺旋输送机螺旋管用超声波扫描检查螺纹管的厚度。拼装机拼装机轴承检查轴承的紧固螺栓。盾构/后援系统事故吊车，液罐吊车和起重装置润滑电缆绞盘、链和轴承。后援系统/紧急灯如有，采用电池测试负荷水平和容量。

盾构掘进施工作业指导书组成部分部件每月的维护作业注释后援系统/压缩空气源螺旋压缩机更换油和滤芯，检查皮带。后援系统轮子场合润滑调节螺栓和轮皮带。后援系统/灌浆系统泥浆泵给控制杆和接头加润滑油。检查工作零件，出力柱塞紧固件和螺栓。液压系统所有的液压蓄能器检查氮气的压力，如果必要的话，进行补充。泥浆输送系统输送带一般的目测检查，检查传动装置油的高度，如果必要的话，给轴承加润滑油，增加皮带的张力。7、季度保养和季度检查组成部分部件每季度的维护作业注释刀盘轮驱动装置主传动装置对油进行测试，测试污染物和水的含量。刀盘轮驱动装置行星齿轮检查油的质量，如果需要，对油进行更换。盾构/后援系统提升装置检查载重链的变形和磨损，检查悬架吊耳的裂缝和变形。液压系统液压油箱对油进行测试，测试污染物和水的含量。后援系统/压缩空气源螺旋压缩机旋紧电气连接，更换进气过滤器和油过滤器，测试溢流阀。后援系统/膨润土膨润土泵润滑轴承8、每半年的维护保养和检查组成部分部件每半年的维护作业注释盾构/能源供应电缆盘检查传动油位，检查链的松紧和链的润滑。刀盘轮驱动装置主传动装置更换齿轮油。刀盘轮驱动装置行星齿轮更换油（在2500小时之后）。后援系统/压缩空溢流阀利用吹空气通过溢流阀，对溢流阀进行清

盾构掘进施工作业指导书气设备迂/口。液压装置的电驱动马达电动马达如果可以使用注油器，给轴承加润滑油。液压装置所有的过滤器更换过滤器的滤芯。泥浆输送系统输送带检查工作零件，在护罩下进行清洁工作。所有的部件所有的起重机检查电器开关工具和装置。9、每年的维护保养和检查组成部分部件每年的维护作业注释后援系统/灌浆系统泥浆泵由工作人员进行安全性检查。检查滑动枢轴的密封。后援系统/压缩空气源压缩机更换空气过滤器，检查整套设备有尢损坏，检查分离器的浮动机构，更换油。泥浆输送系统输送带更换齿轮油。电气设备变压器检查联接头和水龙头连接的紧固性。使用干燥的压缩空气或氮气吹掉变压器上的灰尘。所有的部件所有的起重机由专业人员进行操作的安全性检查。5.8盾构施工测量与监测盾构施工测量1、建立测量控制网九堡东站~下沙西站区间及下沙东站~文泽路站区间在放线前将有关施工测量方案报送监理工程师审批。据施工布置情况，我们拟分别进行"九堡东站~下沙西站区间"及"下沙东站~文泽路站区间"的加密测量，并构成全线地面施工控制网，其中平面控制网为导线网，用I级全站仪测量，测角6测回，测边往返观测各两测回，每测回数据进行严密平差。其中各测量参数满足：Ms<±6mm,测距相对中误差V±1/60000,Mp<±2.5n,Mw<±5nVn，全长点位相对中误差<±1/35000，相临点点位中误差<±8mm。地面高程控制网点的布设满足既方便施工测量，又牢固稳定的条件，不受施工过程或其他外界条件的影响而导致

盾构掘进施工作业指导书沉降变化。水准网的测量（加密）均采用三等精密水准测量方法，各项精度指标均应符合三等精密水准测量的技术要求。通过联系测量，将地面施工控制点经盾构工作井引入始发井底板上，为隧道施工提供井下测量基准网。随着盾构机的掘进，将在洞内陆续建立其它测量控制点。bBbB为两井口地面三等水准点，1a2apb'2、b'为水准尺读数，2b、1b、2a'、a'为钢尺读数。图5-10高程控制网（导线网）示意图其中耳de2为地面GPS点或加密控制；1c2c2cc'为连接点‘q'-D'c-『为两车站基线边（定向边）i，p为隧道内控制点，K为贯通点。图5-11平面控制网（导线网）示意图施工测量盾构掘进施工作业指导书1、测量仪器汇总表表5-6 测量仪器表仪器/设备名型号规格精度等级数量产地是否鉴备注全站仪索佳SET22D士2〃1台日本是配备反射棱精密水准仪苏光DSZ2±0.5mm/km1台苏州是锢钢尺徕卡NA2±0.4mm/km1台瑞士是锢钢尺计算机联想P41台北京测量平差软1套广州电子手薄PC-E500S2台日本卡西欧计算FX-4800P1台马来西亚弯管目镜索佳DE-21A2个日本空盒气压表DYM32台长春是钢卷尺5米6个哈尔滨是反射镜片1002、盾构法施工测量(1)掘进施工测量①编写《盾构法施工测量技术方案》，并报监理审批；②复核线路设计三维坐标：复核区间施工设计图上的所有三维坐标，项目总工、测量技术负责人签名，若有问题及时上报待审批后方可施工；③隧道内主控测量：按贯通测量预计方案的隧道控制测量的要求实行；④隧道内施工控制测量：以主控点为依据，用2级全站仪测量，测角2测回(左右角各1测回，均值之和与360°的较差小于6"),测边往返各测2测回；⑤控制点的延伸原则：先施工控制后主控控制，先检测后延伸；⑥盾构机及反力架的安装测量，方法：矩形控制法。精度：轴线方位角误差V1'30”,机头平面、高程的偏离值V±5mm；⑦掘进过程中盾构机姿态测量。提供瞬时盾构机与线路中线的平面、高程的偏离值，与自动导向系统所测值相比较更有利指导掘进。测量方法：拟合法，用全站仪测量"间接点"三维坐标，用小钢卷尺和水平尺测量盾构机的旋转、打折、俯仰角的计算参数，可求得盾构机的旋转角、打折角、俯仰角，用拟合法的计算程序将"间接点"三维坐标转换为盾构机机盾构掘进施工作业指导书头中心的三维坐标及其与线路中心的设计坐标在线路法线面上的水平偏差和竖直偏差。精度：偏离值中误差V±15mm。掘进前50米每天测量一次，以后每隔40环测量一次，贯通前50米每天测量一次。其结果及时与ELS的测量结果进行比较，检查ELS是否正常；⑧掘进过程中环片姿态测量：按周期对环片进行检测，提供环片姿态信息有利于盾构机操作手操作，保证环片成型后的质量。方法:极坐标法：用全站仪直接测量环片的中心坐标和高程，同隧道中心设计三维坐标值比较，其差即为该环管片的平面和高程偏差值。精度：偏离值中误差V±15mm。掘进前50米和贯通前50米每天测量一次，中间每20~30环测量一次，两次测量将重复5环。及时提供信息以便指导掘进和注浆，确保隧道施工质量；⑨ELS的检核测量:施工中对自动导向系统的检核测量是保证环片和盾构机姿态的质量可靠手段；全站仪(TCA)托架三维坐标的检核与延伸：同⑷施工控制测量；修改ELS的测站(station)测量参数，定向(oritation)完成后，再进行掘进测量(advance)和方向检测(direction)；掘进过程中随时进行方向检测，若发现问题及时校正。⑩自动导向系统(SLS-T)的测量(基本原理)：通过人工测量的方法将TCA(智能型全站仪)中心位置的三维坐标以及与后视棱镜的坐标方位角输入控制电脑"station"窗口文件保存。TCA定向完成后，再在电脑上启动"advance",TCA将照准激光标靶，并被其接受。根据激光束的照电位置可以确定激光标靶水平位置和竖直位置，根据激光标靶的双轴测斜传感器可以确定激光标靶的俯仰角和滚动角，TCA可以测得其与激光靶的距离，以上数据随推进千斤顶和中折千斤顶的伸长值及盾尾与管片的净空值(盾尾间隙值)一起经由专用掘进软件的计算和整理，盾构机的位置就以数据和图表的形式显示在控制室的屏幕上。通过对盾构机当前位置与设计位置的综合比较盾构机操作手就可以采取相应的操作方法尽快且平缓地逼近设计线路。使之与设计线路偏差保持在工程质量容许值之内，保证隧道按设计施工。理论与实践证明SLS-T的测量精度V±15mm。(2)贯通测量贯通前50米将增加各项施工测量工作的次数，并进行主控测量复测，保证隧道贯通。贯通后，应进行贯通误差测量，以及导线、水准闭和差的测量，严密平差后的成果作为后续盾构掘进施工作业指导书测量工作的依据。⑶竣工测量①线路中线测量以施工控制点为依据，利用区间时施工控制中线点组成附和导线。直线上点间距平均为150米，曲线上为60米。按主控测量的方法要求进行，技术指标同主控测量。②隧道净空断面测量以测定的线路中线点为依据，直线段每6米，曲线上包括曲线要素点每4.5米测设一个结构横断面，结构横断面可采用全站仪测量，测定端面里程误差允许为±50mm，断面测量精度为±50mm。主要技术要求及保证措施(1)测量的人员和仪器必须有绝对的保证和相对的稳定。所有参加测量的人员都必须持证上岗，并且建立岗位负责制。测量仪器必须定期校核和控制在使用有效期内。同时加强对测量仪器的管理；(2)坚持复核制，利用已知点进行引测、加点和施工放样前，必须坚持先检测后利用的原则，确定已知点检测无误时才可使用。凡接桩复测、施工放线放样、竣工测量等每次都进行双检复核；无论从测量监理接桩、精测队交接桩、还是施工放样及施工过程测量交接桩，都必须办理书面记录、双方签字，重要桩点需有图示说明；⑶所有结构施工放样测量数据资料事先在专用本上计算、复核完毕，并画出放样示意图，标注尺寸、标高和拟采用的控制桩位置、里程、坐标等必要全部数据。用于测量的图纸、资料，应认真研究核对，确认无误无疑后方可使用。(4)原始记录，在现场同步作出，严禁事后补记补绘，测量资料不允许涂改，不合格时进行补测或重测。(5)测量过程有可追溯的详细文字记录，内容包括测量仪器编号及名称、人员分工、测量读数、计算公式、过程、结果，控制桩使用情况，气候、日期、主测人、复核人等。盾构施工监测盾构机自动采集的信息和人工通过监测测量采集信息的相互校核，将会更好的指导施工，提供安全、质量的保证。盾构掘进施工作业指导书工作流程(见图5-12)建筑物、构造物、管线和其他项目的调查1、临近建筑物调查(1)对施工影响范围内(区间隧道中心线15m内)各建筑(构筑)物的有关材料、状况和既有的损坏、变形等作详细的记录，填写调查表，并由建筑物业主签字认可。(2)对影响范围内建筑物的内外构件包括表面修整、维修保养情况进行调查，摄影资料应包括各种缺陷和裂缝、湿斑、抹面脱落和其他损坏。(3)对影响范围内建筑物主要结构的裂缝、开裂和磨损的混凝土、外露和锈蚀的钢筋等，应进行重