盾构调头作业指导书11

盾构调头作业指导书

1目的和适用范围

受施工条件限制等因素影响，盾构需在地下空间内调头后施工相邻盾构隧道,

大体量的盾构设备调头作业受地下空间、起吊条件等限制，需精心组织，精心施

工，保证盾构安全、顺利完成调头作业。

本作业指导书适用于盾构机在盾构工作井或矿山法隧道内调头施工。

2依据

2.1盾构区间工程设计、施工图纸，车站或矿山法隧道结构设计图纸，盾构区间

详细勘察报告，补充地质勘察报告，施工调查等资料。

2.2《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)、《盾构法隧道施工与验

收规范》(GB50446-2008)等国家现行有关施工及验收规范、质量技术标准。

2.3盾构机设计图纸、设计参数和设计说明等。

2.4我公司在盾构调头施工方面的经验。

3职责

3.1项目部工程技术部门负责方案制定、技术交底，施工过程中监督、检查和指

导等工作。

3.2项目部物设部负责物资供应和检验，设备及小型机具的供应、进场验收，检

查和维修等工作。

3.3项目部安质部负责施工过程安全管理，质量监督、检查等工作。

3.4项目部综合部负责场地移交，对外协调等工作。

3.5项目部测量组负责测量、定位等工作。

3.6项目部盾构对负责实施。

3.7项目部机电班负责实施过程的设备、机具、机加工件的保障等工作。

4施工工艺、方法及主要技术措施

4.1施工工艺流程

盾构调头施工工艺流程见图4-1o

图4-1盾构机调头施工工法流程图

说明：如果在矿山法隧道内，后续台车可参照盾构机调头方法进行调头、平

移作业。

4.2施工步骤

第一步接收平台安装第二步盾构机

接收

第三步顶转盾构机第四步盾构机横向

盾构机

第九步盾构机始发就位

图4-2调头步骤示意图

4.3盾构接收

4.3.1接收准备工作

⑴对调头场地的实际空间尺寸进行准确测量，特别是调头的关键和卡口位

置，避免因为施工误差对调头的最终结果产生不利影响。

⑵根据盾构机主机和后配套尺寸，结合调头施工场地的设计图和空间测量

结果，在计算机上预先用CAD作好调头模拟工作，确定各种限界尺寸（并考虑

作业空间和施工误差），根据模拟结果确定调头步骤和调头方案。

调头断面基面及钢板平整度要求：

①精确复测调头工作井底板面的平整度；

②砂浆强度保证》OMpa,砂浆表面平整度SlOmm/n?；

③钢板之间焊接牢固焊缝打磨平整，四周固定牢靠，避免盾构机调头时钢

板发生移动。

⑶设计好盾构调头位置处用于托架固定、盾构机平移、盾构机调头及始发

的预埋件，并兼顾托架、负环、反力架等重型结沟的安装和拆除。

（4）调头场地钢板的铺设。为保证盾构机调头横移时有足够的支撑面，在盾

构接收前，预先在接收井井底满铺70mm厚的粗砂,砂垫层必须用平板振荡密实,

避免钢板受压产生凹陷，增大盾构拖移阻力。夯实平整后在砂垫层上满铺20mm

厚的钢板，钢板和钢板间定位焊接（段焊）成一体，并使用小型砂轮机进行打磨，

保证钢板的平整。

⑸在钢板上放出盾构机旋转和平移过程的点，标识出已模拟的盾构机调头

过程的杆架轨迹和趋势，并标示出调头的各种限养。

⑹安装相邻盾构线始发洞门处橡胶帘布和扇形压板，并检查。

⑺岔道铺设及车架调头。根据接收井实际情况，若不满足隧道施工的管片

及出土运输的要求，可从已贯通的隧道来进行，在出土井内搭设钢平台。

⑻预埋件的设计与安装。盾构机在工作井内调头，预埋件的设计对于后期

调头施工操作简易优化很关键，托架的固定、盾构机初始平移、盾构机调头过程

及盾构机始发位置均需设置预埋件，托架、负环等重型结构的安装和拆除，也需

要一定的预埋件，事先设计与安装好预埋件，有利于盾构调头作业。

4.3.2盾构接收

当盾构接收并完全坐落在接收托架上后，用30mm厚加固劲板在基座两侧将

盾构与盾构基座焊接牢固（见图4-3）。

盾构机外径

图4-3加固劲板示意图

4.4盾构主机调头及定位

⑴将钢板上的泥和土等杂物清理干净，在钢板上涂抹黄油。

⑵将托架与盾构机固定在一起，先通过倒链并用千斤顶辅助将盾构机向左

前方拉出事先模拟的距离，使人和设备可以到托架的四周进行调头施工。

⑶再依照既定盾陶机调头模拟位置，根据钢板上已经标志出的托架旋转平

移位置及趋势平移旋转盾构机（见图4-4）。

①盾构机平移

在钢板上焊，字钢钢块作为千斤顶反力支座，用4台80t千斤顶在托架最佳

顶推位置附近按实际需要顶推托架，使托架移动和转动，顶推过程中可以在托架

和千斤顶之间加设工字钢垫块增加千斤顶行程；在顶进一定长度后调整千斤顶反

力支座钢块位置，使托架及盾构机按预定轨迹平移。

②盾构机旋转

托架旋转时在托架旋转中心的角上用一千斤顶作为支点，用另外千斤顶在托

架最佳顶推位置附近顶推托架，形成旋转力偶，使托架以固定转轴为旋转中心按

预定旋转轨迹旋转。

（4）盾构机旋转平移到左线后，在始发处调整并固定好托架，对盾构机系统

检修保养。

4.5后续台车调头

4.5.1施工准备

⑴将台车利用电瓶车在双轨轨道上牵引到竖井口。

⑵吊车在竖井地面就位。

⑶铺设好左线轨道。

（4）设计并检查好吊点。

4.5.2后续台车调头

⑴台车按顺序分节沿轨道推到竖井井口，在井口用50t吊车吊起逆时针旋

转90度，再在地面上平移到左右线通道中心处，再用吊车吊起旋转直接落到相

邻轨道上。

⑵利用卷扬机将台车拉到左线隧道内。

⑶台车2、3、4、5依次按步骤1推到左线隧道断面内。

（4）在将电瓶车按步骤1吊到左线轨道上。

⑸利用电瓶车将台车牵引到始发位置，连接，调试，准备始发。

5施工机具及劳动力配备

5.1施工机具、物资配备

相关配备见表5-1,

施工机具、物资配备表

表5-1

序号机具数量用途

1清洗机1台清洗刀盘、机体、台车

2液压泵站1台平移、横移盾构机体

3电焊机2套加固托架、盾构等

4气割2套及时卜料、割除加固件等

5托架1套平移盾构用

6钢板托架底垫、平移平台（16mm）

7钢轨若干（标准轨）

8型钢若干（H40）接收始发平台

5.2劳动力配备

相关配备见表5-2,

劳动力配备表

表5・2

序号工作岗位数量工作内容

1盾构司机2人负责盾构接收，协助队长工作

2土建工程师2人负责现场相应的技术工作

3电工2人负责电力部分检修和维护

8机械工人2人负责机械部分检修和维护

9机电班4人负责电焊•、气割、液压油顶等；

10电瓶车司机2人负责物资运输、台车调头

11龙门吊司机2人负责龙门吊

12井口负责人两名2人负责指挥龙门吊，装载所需物资

13地面保随队3人负责准备所需物资c

6质■控制要点

6.1盾构接收

6.1.1盾构贯通前200m时，必须进行1〜2次延伸导线测量和联系测量，以准确

定位盾构机的位置和洞门的位置关系。

6.1.2注意变形缝环的位置，提前将变形缝环进场存放.根据盾构机姿态适当进

行调整。

6.1.3及时对脱出盾尾的管片进行拉结加固，必要时考虑环纵向同时加固。

6.1.4盾构接收段，由于姿态可能不好，容易出现盾尾漏浆现象，当尾刷里进浆

液时，加大油脂注入量的同时，盾尾间隙一定要调整均匀。

6.1.5二次注浆封环，尽早启动二次注浆，形成封水的环箍，严防盾构机后部来

水。降低施工风险U

6.2盾构主机调头

6.2.1盾构平移

⑴盾构机在平移前，要将主机和托架焊接牢固。

⑵提前将盾构机平移轨道上的杂物清理干净。

⑶千斤顶在推进过程中，严格控制推进速度，及时进行纠偏，防止托架侧

移。

⑷为千斤顶提供反力的构件必须加固牢靠，防止出现意外。

⑸千斤顶行程不够时，可通过增加垫块来延长，尽量减少千斤顶的移动次

数。

6.2.2盾构旋转

⑴测量组提前标明需转向的点位，现场实施过程中，派专人进行跟踪、指

导。

⑵在托架旋转中心的角上用一千斤顶作为支点，用另外千斤顶在托架最佳

顶推位置附近顶推托架，形成旋转力偶，使托架以固定转轴为旋转中心按预定旋

转轨迹旋转。

⑶转动角度不宜过大，过程中及时调整托架与轨道的位置关系，防止吒架

从轨道滑落。

（4）待调头完成后，将盾构机主体推进至始发位置，并进行初步定位.

6.3台车调头

后配套台车过站，主要是轨道铺设和台车吊起后的旋转。

⑴尽早清理隧道底板的杂物，提前开始进行铺轨。

⑵提前将盾构机平移的轨道上的杂物清理干净。

⑶起吊台车过程中，注意钢丝绳须挂平衡。

（4）旋转过程一定要平稳，特别是2号台车自重达45t,两台吊车配合时一定

要有专人进行指挥。

7安全措施

7.1加强托架刚度，特别加强托架受力点处（千斤顶顶推处）的刚度，托架底部

加焊钢板，加大托架受力面积，保证托架底部平整度，杜绝托架在调头过程中发

生变形或其他意外情况

7.2盾构调头时加