【正文】 節(jié)器送泥水壓送泥水壓送泥泵轉(zhuǎn)速排泥流量調(diào)節(jié)器排泥水流量排泥水流量排泥泵轉(zhuǎn)速在掘進(jìn)狀態(tài)條件下，開挖面水壓調(diào)節(jié)器根據(jù)測得的開挖面水壓同設(shè)定值進(jìn)行比較，如果泥水倉壓力大于設(shè)定值，開挖面水壓調(diào)節(jié)器輸出值降低，送泥泵的轉(zhuǎn)速下降，進(jìn)入泥水倉的送泥水量減少，使泥水倉壓力降低。在影響土體惡性循環(huán)的諸因素中（泥水倉壓力、掘進(jìn)速度和泥水密度等），泥水倉壓力是影響土體穩(wěn)定的主要因素。①泥水平衡控制對(duì)象隨著盾構(gòu)掘進(jìn)速度的動(dòng)態(tài)變化，切削進(jìn)入泥水倉內(nèi)的泥土量與掘進(jìn)速度亦成正比變化，其在泥水倉內(nèi)產(chǎn)生的壓力趨勢亦呈正比變化。為了保持開挖面泥水壓力，閥類操作采取自動(dòng)控制，由轉(zhuǎn)換程序裝置控制進(jìn)行自動(dòng)管理。此外，對(duì)于最關(guān)鍵的開挖面泥水壓力（包括送排泥水壓力）控制，送泥泵P；是否要使用可變速泵（VS），若使用定速泵，那么在送泥管中途和返回調(diào)整槽途中就要設(shè)有自動(dòng)控制閥，隨著掘進(jìn)、排泥及其它變化，由泥水壓力儀來檢測開挖面泥水壓力的變動(dòng)，自動(dòng)演算與開挖面設(shè)定的水壓差。將這些信息集中在一起并迅速作出反應(yīng)的某一處理稱為中央控制，操作人員的操作技能是兼下達(dá)土木、電氣、機(jī)械等綜合判斷指令的技術(shù)于一體，并在數(shù)據(jù)分析中起到顯著的作用。本標(biāo)段擬采用管徑為：送漿管為φ300mm，排泥管為φ250mm3）泥漿循環(huán)系統(tǒng)管理泥水加壓式盾構(gòu)法，是用泥水加壓密閉的開挖面，不能直觀目視開挖面狀態(tài)及掘削狀況。此外，如果在掘進(jìn)開始后才設(shè)定泥水輸送管路的壓力、流量，則需要把泥水直接送入盾構(gòu)機(jī)壓力倉，這種做法較危險(xiǎn)。本標(biāo)段擬布置輸送泵的臺(tái)數(shù)為：送漿管路：P1P1P13，兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)共6臺(tái)排泥管路：P2P2P2P24，兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)共8臺(tái)除每臺(tái)盾構(gòu)機(jī)自帶2臺(tái)外，其余10臺(tái)均為中繼泵。泥漿的濃度越高，對(duì)穩(wěn)定工作面的效果越大，但流體輸送設(shè)備和泥水處理設(shè)備的負(fù)擔(dān)也隨之增大，因此，應(yīng)根據(jù)切削土體的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)控制。2）泥水加壓盾構(gòu)機(jī)泥漿循環(huán)系統(tǒng)情況泥水加壓盾構(gòu)基本原理（1）泥水加壓盾構(gòu)工法的基本原理是，經(jīng)過合理調(diào)整比重、壓力和流量的泥漿被送入盾構(gòu)機(jī)的壓力倉，與切削后的泥土混合后被排出，經(jīng)流體輸送設(shè)備輸送至泥水處理站，分離出泥土，并調(diào)整泥水比重后再次循環(huán)使用，見右圖。1）泥水循環(huán)與處理系統(tǒng)泥水輸送與處理設(shè)備完全滿足盾構(gòu)掘進(jìn)的需要。（4）盾構(gòu)軸線以及地面沉降量控制：盾構(gòu)軸線控制偏離設(shè)計(jì)軸線不大于177。盾構(gòu)推進(jìn)出土量控制在98%～100%之間。啟 動(dòng)設(shè)定初始泥水壓力值Po設(shè)定推進(jìn)千斤頂速度刀盤扭距是否為上限量測泥水壓力值P1Po與P1互相比較檢查密封倉土壓分布理論挖掘土量（Vo）與實(shí)際排土量（V1）相比較量測地層沉降繼 續(xù)設(shè)定進(jìn)、出漿泵轉(zhuǎn)速增加進(jìn)漿泵轉(zhuǎn)速，或減少排漿泵轉(zhuǎn)速減小進(jìn)漿泵轉(zhuǎn)速，或增加排漿泵轉(zhuǎn)速隆起V1V0V1V0沉陷不均衡P1P0P1P0是否P1=P0均衡V1=V0掘進(jìn)控制操作程序圖 4）盾構(gòu)推進(jìn)主要參數(shù)設(shè)定（1）平衡壓力值的設(shè)定原則根據(jù)地質(zhì)情況及隧道埋深情況理論計(jì)算切口平衡壓力：正面平衡壓力：P=K0γh；P：平衡壓力（包括地下水）；γ：土體的平均重度；h：隧道埋深；K0：土體的側(cè)向靜止平衡壓力系數(shù)，；得出盾構(gòu)在推進(jìn)中的泥水平衡力。盾構(gòu)機(jī)駕駛員根據(jù)掘進(jìn)指令和前一環(huán)襯砌的姿態(tài)、間隙狀況，及時(shí)、有效地調(diào)整各項(xiàng)掘進(jìn)參數(shù)，如推進(jìn)速度、千斤頂分區(qū)域油壓、加注膨潤土泥漿等。盾構(gòu)機(jī)操作人員執(zhí)行指令，根據(jù)泥水平衡的原理，確認(rèn)泥水壓力的設(shè)定值，并將其輸入泥水平衡自動(dòng)控制系統(tǒng)。通過此階段的試掘進(jìn)，對(duì)隧道的軸線控制，襯砌安裝質(zhì)量均有了各項(xiàng)具體的保證措施，進(jìn)一步掌握施工參數(shù)，能根據(jù)地下隧道覆土厚度、地質(zhì)條件、地面附加荷載等變化情況，適時(shí)地調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，為整個(gè)區(qū)間隧道施工進(jìn)度、質(zhì)量管理奠定了良好的基礎(chǔ)。首先在盾構(gòu)機(jī)穿越加固土層后，以日進(jìn)度3～4ｍ的速度推進(jìn)，對(duì)密封倉泥水壓力、刀盤轉(zhuǎn)速及壓力，推進(jìn)速度，千斤頂推力，注漿壓力及注漿量等，分別采用幾組不同施工參數(shù)進(jìn)行試掘進(jìn)。（2）了解和認(rèn)識(shí)隧道穿越的土層的地質(zhì)條件，掌握這種地質(zhì)下的泥水平衡式盾構(gòu)的施工方法。⑤始發(fā)初始掘進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)機(jī)處在始發(fā)臺(tái)上，因此需在始發(fā)臺(tái)及盾構(gòu)機(jī)上焊接相對(duì)的防扭轉(zhuǎn)支座，為盾構(gòu)機(jī)始發(fā)掘進(jìn)提供反扭矩。負(fù)環(huán)管片軸線應(yīng)與線路的切線重合。負(fù)環(huán)管片由8環(huán)鋼筋混凝土管片。洞門內(nèi)襯墻施工時(shí)預(yù)埋洞門鋼環(huán)，鋼環(huán)外接鋼套筒，鋼套筒與盾構(gòu)外徑及管片間存在環(huán)向空隙，為防止盾構(gòu)進(jìn)出洞時(shí)土體從該間隙流失，需要安裝鋼環(huán)口安裝鋼環(huán)止水橡膠、圓環(huán)形板、扇形壓板及連接螺栓組成的密封裝置。鋼套筒采用螺栓與洞口預(yù)埋鋼環(huán)連接。（3）始發(fā)反力架、臨時(shí)環(huán)形鋼管片以及始發(fā)基座的安裝盾構(gòu)始發(fā)基座安裝示意圖 盾構(gòu)始發(fā)反力架示意圖 （4）盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的組裝、調(diào)試說明：① 盾構(gòu)出洞后支撐包括反力架和負(fù)環(huán)管片，反力架由箱型鋼梁和鋼管斜撐組成，負(fù)環(huán)管片由七環(huán)鋼筋砼開口通縫拼接。應(yīng)采取措施解決并確保雙液注漿量。確認(rèn)止水效果后，方可繼續(xù)鉆孔。⑥雙液注漿工程質(zhì)量的保證措施A鉆孔a布孔：嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖布孔并進(jìn)行復(fù)核。注漿采用27GZ60/120型注漿泵2臺(tái)（25Mpa，）。多孔檢查均不出水即可。B 注漿壓力：注漿終壓設(shè)計(jì)值根據(jù)地面隆起情況取3～5MPa，注漿時(shí)要格控制注漿壓力，防止地面隆起破壞地表結(jié)構(gòu)。壓漿鉆孔孔徑為65mm，鉆孔時(shí)鉆桿從預(yù)埋鋼管中鉆入，嚴(yán)格控制鉆孔位置和角度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。探孔用水平地質(zhì)鉆機(jī)搭設(shè)支架平臺(tái)施作，探孔時(shí)應(yīng)結(jié)合端頭加固的抽芯情況來做。因此，在掘進(jìn)前必須對(duì)泥水處理設(shè)備進(jìn)行較好的組裝，以防在掘進(jìn)時(shí)發(fā)生泥漿處理設(shè)備的滲漏甚至爆裂。3）盾構(gòu)機(jī)拆卸方案（1）拆卸順序盾體全部進(jìn)入接收井→刀盤→前盾→中盾→盾尾→管片拼裝機(jī)→橋架→車架1→車架2→車架3→車架4。④吊裝過程中所吊部件不可出現(xiàn)大的晃動(dòng)，如果出現(xiàn)要迅速消除。（3）盾構(gòu)機(jī)下井?dāng)M采用的索具是6根直徑56mm，抗拉強(qiáng)度是1670Mpa，其最小破斷拉力是1540KN（鋼絲繩型號(hào)637fc）；4根直徑是32mm, (對(duì)折使用)，抗拉強(qiáng)度是1670Mpa, 其最小破斷拉力是504KN（鋼絲繩型號(hào)637fc）；卸扣全部采用6件50噸美制弓形卸甲。其中，80噸吊車將配合260噸吊車完成盾構(gòu)機(jī)的中盾、前盾、刀盤的空中轉(zhuǎn)體，然后由260噸吊車單獨(dú)將前盾、中盾、刀盤放入井中，完成組裝任務(wù)。隧道線路穿越的地層為粉細(xì)砂層、中粗砂層、沖積——洪積粉質(zhì)土層等軟弱地層。（4）碎石機(jī)在氣墊調(diào)節(jié)倉底部安裝有顎式碎石機(jī) ，由兩個(gè)油缸運(yùn)轉(zhuǎn)。最高液位控制點(diǎn)在通道門邊的下方。（2）液位監(jiān)視利用液位監(jiān)視器氣壓倉液位。（1）TBM上的流量測量裝置流量測量裝置安裝在后配套上的進(jìn)漿泥和排漿管，隨時(shí)監(jiān)測膨潤土泥漿流量。膨潤土泥漿系統(tǒng)把切削下來的渣土從開挖艙運(yùn)輸?shù)降孛嫔系姆蛛x設(shè)備（通過泥漿管路）。9）管片拼裝機(jī)構(gòu)拼裝機(jī)的功能是安全且迅速地把管片組裝成設(shè)計(jì)形式，它具有伸縮臂、夾具前后移動(dòng)以及臂回轉(zhuǎn)的功能。7）盾尾密封盾尾密封用以防止地層中的泥土、泥水、地下水和襯砌外圍注漿材料從盾尾間隙中漏入盾構(gòu)。當(dāng)在泥水平衡工況下施工需要進(jìn)入泥土密封倉內(nèi)排除障礙或調(diào)換切削刀具時(shí)，先將泥泥水倉內(nèi)充以壓縮空氣，用以疏干并支護(hù)開挖面土體，然后人員再通過氣壓倉的加、減壓過渡而出入泥泥水倉。鉸接裝置使盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)分成前后兩段，兩段之間通過鉸接千斤頂操作，可使盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)前后兩段繞鉸接中心沿圓弧面上下、左右回轉(zhuǎn)，滿足盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)順利轉(zhuǎn)彎和坡度的要求，使盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)彎方便，減少曲線超挖量及對(duì)土體的擾動(dòng)。大軸承既承受刀盤的自重，又承受盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的推進(jìn)力，是盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的主要組成部件。8根幅臂由厚壁管制成。角圓形漸變（有利于物料流動(dòng)）（13）刀盤主驅(qū)動(dòng)是用機(jī)械的方式通過法蘭盤與壓力艙板連接的。兩個(gè)艙室間的通道為隔板上防水門。綜上所述，經(jīng)過分析比較，并結(jié)合國內(nèi)使用的經(jīng)驗(yàn)，本標(biāo)段選用德國海瑞克φ6280mm鉸接型泥水平衡盾構(gòu)機(jī)。1）工程特點(diǎn)和施工條件（1）盾構(gòu)穿越地層、線路及周邊環(huán)境的特點(diǎn)詳見“工程概況”（2）地層變形要求地表變形量不大于10mm/30mm。兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)都由飛鵝嶺站始發(fā)，到達(dá)花都汽車城吊出完成區(qū)間施工，區(qū)間掘進(jìn)完工日期為2014年4月17日。第三章 盾構(gòu)掘進(jìn)總體部署飛鵝嶺站～花都汽車城站區(qū)間左右線采用兩臺(tái)泥水盾構(gòu)相隔一個(gè)月始發(fā)，由飛鵝嶺站東端始發(fā)，花都汽車城站西端頭吊出，到達(dá)花都汽車城站后吊出。隧道貫通后，隧道頂部不允許出現(xiàn)滴水。管片拼裝采用直線環(huán)與楔形環(huán)組合的方式。碎屑巖裂隙水主要含水層為石炭系、第三系巖層的強(qiáng)風(fēng)化帶和中風(fēng)化帶中，巖性主要為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、頁巖、炭質(zhì)頁巖、泥巖、粗砂巖等。2）地層巖性區(qū)間范圍上覆地層主要為人工填筑土（Q4ml），全新統(tǒng)沖洪積（Q3+4al+pl）砂層、粉質(zhì)粘土、下伏基巖為泥盆系上統(tǒng)帽子峰組（D3m），石炭系下統(tǒng)巖關(guān)階孟公坳組（C1ym）碎屑巖石強(qiáng)風(fēng)化帶、中風(fēng)化帶、微風(fēng)化帶。區(qū)間設(shè)3個(gè)聯(lián)絡(luò)通道，3個(gè)聯(lián)絡(luò)通道均采用地面加固豎井開挖的方式施工。飛鵝嶺站～花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間線路縱斷面為V形坡，最大坡度為5‰，線路埋深為12～，隧道頂覆土6～。線路沿雙向6車道的風(fēng)神大道向東前進(jìn)，先后通過花港大道口、紅棉大道路口后，到達(dá)位于風(fēng)神大道上方的花都汽車城站。6）采用先進(jìn)科學(xué)的檢測手段，利用信息反饋指導(dǎo)施工。2）選擇合理施工方案，降低工程造價(jià)。3）廣州市軌道交通九號(hào)線【施工1標(biāo)】飛鵝嶺站～花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間隧道與車站接口設(shè)計(jì)圖。在編制過程中，依據(jù)合同文件和施工設(shè)計(jì)圖紙，結(jié)合工程特點(diǎn)和我部的施工能力對(duì)合同范圍內(nèi)涉及的各單項(xiàng)技術(shù)按設(shè)計(jì)、施工要求進(jìn)行了細(xì)化；根據(jù)我公司的施工經(jīng)驗(yàn)，從施工全局出發(fā)，以“技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟(jì)合理、安全有效”為原則，策劃施工方案和工期計(jì)劃，確定相應(yīng)施工方法。飛鵝嶺站至花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間盾構(gòu)掘進(jìn)施工方案第一章 編制依據(jù)及原則在認(rèn)真研究廣州市軌道交通九號(hào)線【施工1標(biāo)】土建工程施工項(xiàng)目合同文件、飛鵝嶺站～花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間設(shè)計(jì)圖紙、詳勘、補(bǔ)勘資料和現(xiàn)場實(shí)際的基礎(chǔ)上，針對(duì)本工程的特點(diǎn)，結(jié)合我部人員在城市地鐵工程中的施工經(jīng)驗(yàn)，本著“組織合理，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)可行，優(yōu)質(zhì)高效，簡明扼要，重點(diǎn)突出”的原則編制本標(biāo)段工程施工組織設(shè)計(jì)。3）施工組織及施工方法施工組織及施工方法是本部分的核心內(nèi)容。2）廣州市軌道交通九號(hào)線【施工1標(biāo)】飛鵝嶺站～花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間施平縱斷面圖。1）以確保安全為前提，具有可操作性。5）采用ISO9002質(zhì)量認(rèn)證體系標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)施工過程進(jìn)行全方位質(zhì)量控制。飛鵝嶺站～，區(qū)間起止里程Z(Y)DK0+～Z(Y)DK3+。開發(fā)程度不高，對(duì)隧道有影響的建（構(gòu)）筑物主要有A003風(fēng)神橋、A007小橋改建后箱涵及A013小橋。線路范圍內(nèi)揭示大量土洞和溶洞存在。地面高程10～20m。本區(qū)間位于廣花盆地，地下水主要有碎屑巖類型裂隙水及碳酸鹽類裂隙水。盾構(gòu)法隧道采用圓形隧道限界為φ5200，管片內(nèi)徑φ5400，管片厚300mm，線路最小曲線半徑R2000m。 防水及防蝕設(shè)計(jì)概況區(qū)間隧道防水等級(jí)為二級(jí)。，控制水灰比和水泥用量，管片結(jié)構(gòu)不需做特殊處理，外露鐵件需進(jìn)行防腐蝕處理。盾構(gòu)區(qū)間擬采用2臺(tái)泥水盾構(gòu)機(jī)施工，第一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)于2013年5月1日始發(fā)，第二臺(tái)盾構(gòu)機(jī)2013年6月1日由始發(fā)。廣州市軌道交通九號(hào)線施工1標(biāo)飛鵝嶺站～花都汽車城站盾構(gòu)區(qū)間隧道均為兩條圓形隧道，右線長度2258米，盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的選型與所穿越的地層及周邊環(huán)境、線路走向、曲線等關(guān)系很大，選型合適與否直接關(guān)系工程的成敗。結(jié)合目前上海、廣州、天津和南京地鐵一號(hào)線盾構(gòu)區(qū)間施工資料，選用帶面板式刀盤的泥水平衡式（EPB）盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)，是目前在軟土地層中，進(jìn)行隧道掘進(jìn)施工的一種較好機(jī)型，可以較好的控制地表的變形。盾體采用螺栓連接，所有的法蘭盤都進(jìn)行了機(jī)加工以保證精度：分隔艙板將盾體分隔為兩個(gè)艙室；前艙－即開挖艙，包含刀盤于其中，并充滿了流體；該流體通過后艙－即氣泡調(diào)壓艙的“氣墊”提供給開挖面和后艙保持“壓力平衡”。在艙板的后部有如下裝置：（1）一個(gè)氣閘（2）安裝主驅(qū)動(dòng)的機(jī)加工法蘭盤（3）推進(jìn)油缸前部固定裝置（4）泥漿管接頭（5）沖刷噴嘴 （6）水、壓縮空氣、電氣設(shè)備等連接管線（7）連接到刀盤區(qū)域的排水系統(tǒng)的接頭（8）應(yīng)急電源接頭（9）海瑞克公司關(guān)于減少堆積和結(jié)塊的理念：（10）集成沖刷噴嘴的定子和轉(zhuǎn)子（11）工作艙壁上和攪拌器上的沖刷噴嘴（12）90176。8根輻臂支撐的厚壁法蘭連接主驅(qū)動(dòng)裝置，并作為前盾的連接基座。刀盤用高強(qiáng)度螺栓與大齒圈連接，大齒圈即為大軸承的回轉(zhuǎn)環(huán)，馬達(dá)帶動(dòng)減速器輸出軸上的小齒輪，小齒輪與大齒圈嚙合，從而驅(qū)動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)。4）鉸接裝置為了使盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)適應(yīng)曲線段的推進(jìn)，能夠靈活轉(zhuǎn)向，把盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)成鉸接式，從而易于轉(zhuǎn)彎，減小曲線超挖量；并能減少頂進(jìn)管片的偏壓，提高隧道施工質(zhì)量，也易于對(duì)掘進(jìn)方向隨時(shí)進(jìn)行修正。5）人行閘門氣壓倉在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)密封隔板處設(shè)有一道人行閘門，閘門處有一氣壓倉。把盾構(gòu)掘進(jìn)千斤頂分成若干扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)由一只電磁比例減壓閥控制，用來調(diào)節(jié)各組扇區(qū)千斤頂?shù)墓ぷ鲏毫?，從而糾正或控制盾構(gòu)推進(jìn)的方向，使符合設(shè)計(jì)軸線的要求。8）背襯充填與注漿系統(tǒng)采用盾構(gòu)法施工的隧道，是沿著盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的外殼進(jìn)行開挖的，而作為襯砌的管片則是在盾尾內(nèi)部組裝起來的，所以當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)時(shí)，圍巖與管片間由于盾尾的抽脫及超挖等原因就形成了空隙，這一空隙如不加處理地?cái)R置，不可避免上面的圍巖要向下沉降，其結(jié)果是發(fā)生波及地表的沉陷，嚴(yán)重的會(huì)危及地表建筑物的安全，因此，及時(shí)地進(jìn)行背襯充填與注漿可以起到壓實(shí)松動(dòng)的圍巖，以防地表沉陷，提高隧道止水性，防止管片漏水，將管片與圍巖一體化，確保管片襯砌的穩(wěn)定。10）泥水循環(huán)泥水平衡盾構(gòu)機(jī)技術(shù)