【正文】 電力有限公司取水隧道盾構(gòu)掘進(jìn)施工工程施工方案電力有限公司取水隧道盾構(gòu)掘進(jìn)施工工程施工方案第一章 人員及主要機(jī)械設(shè)備計(jì)劃人員計(jì)劃 盾構(gòu)管理人員配備表序 號管理崗位（職務(wù)）人 數(shù)1項(xiàng)目經(jīng)理12副經(jīng)理23項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人14施工員45質(zhì)量員26安全員27資料員19設(shè)備材料3合計(jì)16 盾構(gòu)施工勞動(dòng)力計(jì)劃表序 號工種名稱人 數(shù)1起重82電工43鉗工64機(jī)工45冷作工、焊工106測量工107料工48吊車、行車司機(jī)69頭部配合2410泥漿工及助手611電瓶車工及助手612普工3013機(jī)械配合維修人員614電氣維護(hù)調(diào)試人員2合計(jì)126主要機(jī)械設(shè)備計(jì)劃序號設(shè)備名稱規(guī) 格單 位數(shù)量備 注1盾構(gòu)機(jī)φ4930（外徑）臺23龍門吊（）10t臺24電瓶車14t臺25電動(dòng)空壓機(jī)10m3臺26儲氣包6m3臺27高壓增壓泵（進(jìn)水）~臺31臺備用8渣漿泵（排污接力）22KW臺29渣漿泵（排泥）4PH60臺2（75KW）10泥漿轉(zhuǎn)駁車/臺211全站儀KTS－442/索加臺312水準(zhǔn)儀DS3臺313箱式變壓器1000KVA臺114箱式變壓器500KVA臺115水力機(jī)械臥式套216單梁電動(dòng)葫蘆5t行走套317發(fā)射架φ4200（內(nèi)徑）套218后座反力架φ4200（內(nèi)徑）套219軸流風(fēng)機(jī)SDF/700套220泥漿攪拌機(jī)/臺421管片車/臺422卷揚(yáng)機(jī)1t臺623履帶吊50t臺124振動(dòng)錘60KW臺125生產(chǎn)用車輛326卷揚(yáng)機(jī)3t臺227潛水平底污水泵50（揚(yáng)程34m）臺628潛水平底污水泵50（揚(yáng)程15m）臺429農(nóng)用泵250m3臺530螺桿泵3″臺631汽車吊500T臺1租用第二章 盾構(gòu)施工方案施工部署 施工現(xiàn)場布置在盾構(gòu)施工時(shí)，現(xiàn)場布置管片堆場、材料倉庫、沉淀池、拌漿棚及拌漿材料堆場及10m3儲水箱供拌制漿液用，沿沉井布置10t門吊2部作為井上、下及地面起重設(shè)備。拌漿棚采用瓦楞板封閉構(gòu)筑。 取水平臺本工程盾構(gòu)掘進(jìn)均需大量用水。因此，這部分施工用水考慮采用堤外長江水源，由于大堤外的灘地比較平緩，為保證施工時(shí)在低水位能取水，考慮搭設(shè)棧橋做為取水平臺，取水平臺從長江引水至堤塘內(nèi)，通過3臺農(nóng)用泵流量250m3/h（一臺備用）直接在塘內(nèi)取水，由φ159法蘭鋼管送至大堤內(nèi)現(xiàn)場臨時(shí)水泵房內(nèi)，接入臨時(shí)水泵房內(nèi)的高壓水泵內(nèi)作為施工用水。長江取水平臺標(biāo)高可保證在低水位時(shí)仍有足夠的水量。 臨時(shí)水泵房由于盾構(gòu)施工水力機(jī)械用水要求為高壓水，因此取水輸送至施工現(xiàn)場后需采用高壓泵增壓，因此在施工現(xiàn)場設(shè)置一個(gè)臨時(shí)水泵房，臨時(shí)水泵房平面尺寸為7m15m，施工時(shí)根據(jù)需要可作調(diào)整，臨時(shí)水泵房內(nèi)安裝3臺多節(jié)離心水泵（一臺備用），用于盾構(gòu)施工隧道內(nèi)的水力機(jī)械供水。 排泥場地布置盾構(gòu)掘進(jìn)過程中需要排出大量土體，根據(jù)環(huán)境保護(hù)要求，必須對泥漿進(jìn)行沉淀處理，將符合要求的水循環(huán)利用，多余的水排入長江。擬在長江大堤外設(shè)泥漿沉淀池（業(yè)主協(xié)調(diào)安排），泥漿池上部采用圍堰而成。泥漿需經(jīng)過三級沉淀，上層清水排出。因?yàn)楸竟こ坦て诰o張，兩條盾構(gòu)必須同時(shí)推進(jìn)，為滿足施工需求，現(xiàn)場布置800KVA的箱變兩臺，另考慮盾構(gòu)時(shí)應(yīng)急電源，現(xiàn)場還布置一臺200 KW柴油發(fā)電機(jī)作為隧道內(nèi)應(yīng)急照明通風(fēng)電源備用。其中一條盾構(gòu)主要設(shè)備有：盾構(gòu)機(jī)120KW，低壓水泵22KW1，高壓泵180KW1,空壓機(jī)75KW砂石泵75KW管內(nèi)通風(fēng)44KW充電機(jī)30KW轉(zhuǎn)駁泵15KW行車20KW管內(nèi)接力泵22KW管內(nèi)照明30KW1以上共計(jì)總?cè)萘考s633KW，）如兩條盾構(gòu)同時(shí)施工低壓用電總功率為633KW2=1013KW?，F(xiàn)場其它設(shè)備：電焊機(jī)、小水泵、泥漿系統(tǒng)、照明等共計(jì)100KW。盾構(gòu)階段低壓總用電負(fù)荷1013KW＋100KW＋150＝1263KW（此時(shí)辦公生活區(qū)和土建施工用電約150KW）。管內(nèi)每隔200米設(shè)置100A動(dòng)力配電箱一只，每10米安裝40W防水日光燈一盞，并采用二級漏電保護(hù)供電。另外由于電信號操作和安全照明等需24V或36V低壓電，在臺車配電系統(tǒng)中配置低壓供電系統(tǒng)。而隧道距離約為943米，考慮可以采用高壓供電，在洞內(nèi)設(shè)高壓配電柜。環(huán)形道路1910T行車臺 車行車軌道盾構(gòu)機(jī)選型 盾構(gòu)機(jī)選型根據(jù)目前掌握的地質(zhì)資料，本工程隧道主要在③2粉砂夾粉土穿越，④淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，⑤粉質(zhì)粘土夾粉砂中掘進(jìn)。土質(zhì)較復(fù)雜，該土層在開挖過程中可能產(chǎn)生流砂、失穩(wěn)現(xiàn)象，且將穿越長江大堤，該段對地面沉降要求較高。為確保工程的安全、可靠、順利，根據(jù)本工程的特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)適用的原則，結(jié)合以往類似的成功經(jīng)驗(yàn)，我們決定本工程采用2臺改進(jìn)型的網(wǎng)格復(fù)合平衡式盾構(gòu)機(jī)，本工程采用改進(jìn)型網(wǎng)格復(fù)合平衡式盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行施工。網(wǎng)格式盾構(gòu)前端設(shè)置格柵，外徑4930mm，采用水力出土方式，水力出土方式掘進(jìn)時(shí)開挖面土體通過格柵的擠壓進(jìn)入泥倉內(nèi)，經(jīng)過高壓水流破碎后由水利機(jī)械經(jīng)管道以泥水形式排出。開挖面的穩(wěn)定由①氣壓平衡開挖面土水壓力②通過控制胸板對開挖面的壓力以及根據(jù)土層情況調(diào)整進(jìn)泥閘門大小從而形成格柵內(nèi)不同的土塞壓力，以保持盾構(gòu)前端對開挖面的壓力與土層水土壓力的動(dòng)態(tài)平衡。網(wǎng)格式盾構(gòu)前端壓力與土層的水土壓力動(dòng)態(tài)平衡是通過控制盾構(gòu)總推力、掘進(jìn)速度、進(jìn)泥量，氣壓量的動(dòng)態(tài)平衡實(shí)現(xiàn)的。該盾構(gòu)機(jī)較適宜在細(xì)砂性土中施工，有制造成本低、操作簡便，容易維修等特點(diǎn)。 盾構(gòu)主要技術(shù)參數(shù) 盾構(gòu)外形尺寸外徑： Φ4930mm內(nèi)徑： Ф4200mm拼裝間隙 252=50mm盾構(gòu)長度 6800mm盾構(gòu)機(jī)總重量： 110T（不包括臺車設(shè)備）靈敏度L/D 推進(jìn)系統(tǒng)長行程千斤頂 2150mm7短行程千斤頂 1250mm19總推力 單位面積推力 最大推進(jìn)速度 拼裝機(jī)提升能力 提升行程 800mm平移行程 1050m鉗口行程 100mm回轉(zhuǎn)范圍 177。200176。回轉(zhuǎn)速度 扭矩 盾構(gòu)開挖及出泥方式盾構(gòu)推進(jìn)過程中，土從網(wǎng)格擠入隔艙內(nèi)，由布置在密封隔艙上的12把鉸接旋轉(zhuǎn)水槍把從網(wǎng)格擠進(jìn)來的泥土沖刷成泥水（禁止水槍超挖沖刷開挖面），再由水利機(jī)械經(jīng)渣漿泵接力把泥漿水送上地面，排至堤外，高壓進(jìn)水及泥水輸送管道均為6″無縫鋼管（Φ159）。為對付硬土層特增加了長臂水槍，能360度旋轉(zhuǎn)，前后伸縮至隔柵外檔，提高沖泥效果。盾構(gòu)胸板上共設(shè)置了8扇閘門，均可啟閉，大大增大了胸板開口率的可調(diào)解范圍和水槍沖泥的范圍。通過盾構(gòu)頭部的氣壓表，便于監(jiān)測隔柵外氣壓值變化，合理控制平衡工作面的氣壓值。用加氣壓平衡工作面、改變頂進(jìn)速度及改變網(wǎng)格胸板開口率來控制地面和沉降正面阻力；為控制推進(jìn)過程中隧道軸線的上浮，在隔艙內(nèi)下部增加二個(gè)可開閉的小閘門，用以釋放盾構(gòu)下部壓力，更好地控制隧道軸線。保證盾構(gòu)穿過大堤時(shí)能有效地控制地面沉降，保護(hù)大堤，為防止泥漿水在盾構(gòu)隔艙內(nèi)產(chǎn)生沉淀，在隔艙底部配有攪拌裝置以及旋流器，從而保證泥管的吸口通暢不阻塞。隔艙上部配一定數(shù)量的固定水槍以沖刷、稀釋進(jìn)土，為提高泥水系統(tǒng)的工作效率，排泥量與水流量比一般為1:6～1:8。％，故管道中部考慮設(shè)置泥漿接力泵。 盾構(gòu)主要部件的結(jié)構(gòu) 盾殼和橫梁盾構(gòu)殼體和橫梁由大大小小的鋼板焊接而成，鋼板厚度有12mm、20mm、30mm、40mm等，除了外殼板40mm為Q235A外，其余鋼板材料均為16Mn，因此，焊接要求很高，要很好控制焊接變形，才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，也就是盾尾部內(nèi)徑誤差在+5～+15范圍內(nèi)。 網(wǎng)格和胸板在盾殼的前端設(shè)有網(wǎng)格和胸板裝置，網(wǎng)格大梁焊接在盾殼上，網(wǎng)格大梁最大開孔為300mm400mm，在網(wǎng)格大梁背面，安裝有可任意折裝的大小胸板及活動(dòng)閘門，以便控制正面進(jìn)土量。 密封隔艙在網(wǎng)格胸板的后部，設(shè)有一道密封隔艙板，使盾構(gòu)切口部形成一個(gè)泥水艙，在隔艙板上裝有12把高壓鉸接旋轉(zhuǎn)水槍，以及照明燈和觀察窗，隔艙板具有氣密性，可承受局部氣壓。 盾構(gòu)千斤頂沿盾構(gòu)圓周均布置了26臺盾構(gòu)千斤頂，工作壓力為30Mpa，，這是盾構(gòu)往前推進(jìn)的動(dòng)力，為適應(yīng)最后一塊封頂塊全縱向插入式管片的需要，千斤頂有兩種行程，上部7臺長行程千斤頂，其行程為2150mm，下部19臺為短行程千斤頂，其行程為1250mm。 管片拼裝機(jī)管片拼裝機(jī)采用周邊支承式，是用來完成拼裝管片的機(jī)具，具有回轉(zhuǎn)、提升、平移、夾緊等動(dòng)作?；剞D(zhuǎn)由2臺帶制動(dòng)器的液壓馬達(dá)直接傳動(dòng)針輪、針銷，驅(qū)動(dòng)拼裝機(jī)回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)范圍177。200176。提升由2臺行程為1050mm的千斤頂，；平移由1臺雙節(jié)千斤頂完成，行程為1050mm。另外還有2臺100mm行程的千斤頂。用于夾緊管片，使管片不至于晃動(dòng)。 盾尾密封在盾尾部850mm范圍內(nèi)，設(shè)有三道WB2型鋼絲刷密封裝置，第三道鋼絲刷可以更換，三道密封之間由盾尾油脂泵充填滿盾尾油脂，以使達(dá)到堵泥漿的目的，在盾構(gòu)推進(jìn)過程中，盾尾油脂泵可以不斷地補(bǔ)充盾尾油脂而保證盾尾密封的可靠性。 液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)由軸向柱塞泵供油，驅(qū)動(dòng)26臺盾構(gòu)千斤頂、8臺活動(dòng)閘門千斤頂、5臺拼裝千斤頂、2臺拼裝機(jī)回轉(zhuǎn)油馬達(dá)、1臺攪拌機(jī)油馬達(dá)和盾尾油脂泵，動(dòng)作控制全部采用電磁閥控制，按鈕集中安裝在盾構(gòu)操縱控制臺上，拼裝機(jī)千斤頂和盾構(gòu)千斤頂拼裝模式采用兩地控制，在盾構(gòu)操縱臺上可控制外，在拼裝機(jī)旁邊也可控制，以方便管片拼裝機(jī)拼裝管片。 泥水系統(tǒng)高壓水由地面泵站通過Φ159，然后經(jīng)閥門控制進(jìn)入12把高壓鉸接式旋轉(zhuǎn)水槍，為提高沖刷效果，在操作平臺上可裝增壓泵。通過水槍把從網(wǎng)格中進(jìn)入泥水艙的泥土沖刷成泥漿后，由安裝在車架上的射流泵、渣漿泵通過Φ159，在射流泵前裝有格柵過濾箱，以防較大石塊等異物阻塞射流泵、渣漿泵；渣漿泵采用電磁離合器調(diào)速，使泥水系統(tǒng)工作處在最佳工作點(diǎn)，以提高工作效率。 供電系統(tǒng)（1）根據(jù)施工需要，盾構(gòu)供電采用低壓供電至盾構(gòu)機(jī)頭部和管內(nèi)其他設(shè)備。（2）為保證井下盾構(gòu)工作人員安全，電氣設(shè)備有良好的絕緣、電器設(shè)備外殼進(jìn)行安全接地、盾構(gòu)內(nèi)部配電柜、操縱箱的門采用翻邊結(jié)構(gòu)，以防水進(jìn)入柜、箱內(nèi)，照明電源及操作電源采用36伏安全用電，電磁閥控制電源采用24伏直流。 本盾構(gòu)與以往盾構(gòu)的幾點(diǎn)改進(jìn)本次盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)中加以完善和改進(jìn)，如在裝行程檢測儀，盾構(gòu)姿態(tài)儀，可獲得盾構(gòu)推進(jìn)速度、推進(jìn)行程、盾構(gòu)姿態(tài)；根據(jù)其他工程經(jīng)驗(yàn)在盾構(gòu)機(jī)下部開設(shè)放土閥，適時(shí)釋放盾構(gòu)下部土壓力，可防止隧道軸線上浮，頭部增加備用旋轉(zhuǎn)水槍可在下面土壓力太大時(shí)予以減阻等，使之達(dá)到或接近土壓平衡盾構(gòu)機(jī)效果，從而保證地面沉降控制，大堤安全和推進(jìn)軸線控制；另外在格柵外設(shè)置注漿系統(tǒng)，為遇到硬土層時(shí)提高進(jìn)土效率而增加，通過可伸縮的逆止閥和注漿孔進(jìn)行注入水和泡沫劑添加材料等；泥倉兩側(cè)設(shè)置了糾偏系統(tǒng)，由可啟閉的閘門和注漿系統(tǒng)組成。：盾構(gòu)機(jī)采用電氣集中控制系統(tǒng)，具有遠(yuǎn)程操作功能和拼裝無線遙控功能，主操作臺人機(jī)界面采用觸摸屏，可以操作控制整個(gè)盾構(gòu)系統(tǒng)的各種動(dòng)作，也可監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。同時(shí)還現(xiàn)場控制臺，即：推進(jìn)操作盤及拼裝操作盒，拼裝操作盒通常是遙控器，另有一個(gè)有線操作盒備用。可對系統(tǒng)的26個(gè)油缸有選擇的執(zhí)行伸縮功能，26個(gè)油缸分為6組，每組油缸推進(jìn)時(shí)有2鐘推進(jìn)壓力可供選擇，既高壓和低壓。適當(dāng)選擇每組油缸的推進(jìn)壓力可更加靈活地操控盾構(gòu)機(jī) 液壓系統(tǒng)以往的網(wǎng)格式盾構(gòu)俗稱土盾構(gòu)，操縱盾構(gòu)液壓系統(tǒng)大都是手動(dòng)閥，本次設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)采用土壓平衡盾構(gòu)的液壓系統(tǒng)，全部采用電液控制，操縱按鈕集中于盾構(gòu)操縱臺上，推進(jìn)壓力也通過油壓傳感器進(jìn)接反映在盾構(gòu)操縱臺上，在26臺盾構(gòu)千斤頂上裝有2臺行程儀，使盾構(gòu)操作人員在操縱臺上能直接了解盾構(gòu)的推進(jìn)壓力，頂進(jìn)行程，以及頂進(jìn)速度。 盾構(gòu)設(shè)備保養(yǎng)制度和維修制度 盾構(gòu)設(shè)備保養(yǎng)制度（1）所有操作人員必須持證上崗。（2）所有操作人員必須嚴(yán)格按各崗位的操作規(guī)程正確操作。（3）設(shè)備保養(yǎng)人員每天按“維修保養(yǎng)操作日點(diǎn)檢卡”中的內(nèi)容對設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)，并填寫“維修保養(yǎng)操作日點(diǎn)檢卡”。（4）設(shè)備保養(yǎng)人員在完成第3條的前提下，于每周二按“維修保養(yǎng)操作周點(diǎn)檢卡”中的內(nèi)容對設(shè)備進(jìn)行全面保養(yǎng)，并填寫“維修保養(yǎng)操作周點(diǎn)檢卡”。（5）設(shè)備保養(yǎng)人員在完成第4條的前提下，于每月的第一個(gè)周二按“維修保養(yǎng)操作月點(diǎn)檢卡”中的內(nèi)容對