【導(dǎo)讀】大盾構(gòu)始發(fā)與到達(dá)。中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工5標(biāo)項(xiàng)目部

　　

【正文】 目部件名稱 技術(shù)參數(shù) 裝機(jī)功率 300 kW 供電系統(tǒng) 初次電壓 10 kV177。10% 50 Hz 3 相 二次電壓 710/410V/230V（刀盤驅(qū)動(dòng) /輔助 /照明） 刀盤驅(qū)動(dòng)變壓器容量 2500 kVA 全充填防水 輔助變壓器容量 1000kVA 全充填防水 變壓器防護(hù)等級(jí) IP55 電機(jī)補(bǔ)償 cos ψ = 中線 IT 型 刀盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)和送、 排泥漿泵電機(jī)防護(hù)等級(jí) IP55 電纜 阻燃型，符合 IEC 3321 標(biāo)準(zhǔn) (C2 級(jí) ) 高壓電纜延伸能力（氣動(dòng)） 400m，自動(dòng)收放 、調(diào)試 現(xiàn)場盾構(gòu)組裝的下井順序以拖車由后至前，主機(jī)下井次序以主軸承為中心以刀盤為節(jié)點(diǎn)。組裝原則為附屬設(shè)備盡量地面安裝，拖車附屬設(shè)備的安裝次序?yàn)橄认虏亢笊喜?。管線安裝與設(shè)備安裝同步進(jìn)行。組裝以液壓、電氣安裝為控制要點(diǎn)，以大件吊裝為重點(diǎn)。 盾構(gòu)機(jī)組裝調(diào)試主要工序： G4 拖車（ 120t） — → G3 拖車 (100t)— →橫梁 (50t，解體后下井組裝 )— → G2 拖車（ 100t） — → G1 拖車（ 100t）— →前盾下部（ 120t） — →中盾下部（ 125t） — →主驅(qū)動(dòng)（ 35t） — →人艙（ 9t） — →前盾上部（ 100t） — →中盾上部（ 155t） — →米字梁（ 16t）— →刀盤（ 240t，刀盤安裝后盾體前移） — →盾體平臺(tái)（ 7t） — →盾尾下部（ 30t） — →管片拼裝機(jī)（ 40t） — →管片橋（ 25t） — →管片拼裝機(jī)平臺(tái)（ 5t） — →盾尾左右部和上部（ 30t*3） — →反力架 — →拖車前移與主機(jī)聯(lián)接 — →空載調(diào)試 — →安裝負(fù)環(huán)。組裝完成后及時(shí)對(duì)盾構(gòu)機(jī)各系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。具體盾構(gòu)機(jī)組裝、調(diào)試情況見盾構(gòu)機(jī)組裝方案。 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 30 為了防止盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)時(shí)泥土、地下水及循環(huán)泥漿從盾殼和洞門的間隙處流失，以及盾尾通過洞門后背襯注漿漿液的流失，影響盾構(gòu) 機(jī)開挖面泥水壓力、開挖面土體的穩(wěn)定，在盾構(gòu)始發(fā)時(shí)需安裝洞門臨時(shí)密封裝置。 根據(jù)洞門防水設(shè)計(jì)，本工程中洞門密封采用雙道折葉式翻板。即：采用折葉式密封壓板 +簾布橡膠板。由兩道相同的密封組成，兩道密封間隔 500mm，其中每道密封由簾布橡膠板、折葉壓板、墊片和螺栓等組成。 為了不影響工期，洞門密封裝置安裝選擇在盾構(gòu)機(jī)調(diào)試前進(jìn)行。注意對(duì)洞門密封裝置的保護(hù)，防止破壞密封裝置的密封效果。 在場地清理完畢后，立即推進(jìn)盾構(gòu)機(jī)使兩道簾布橡膠板全都作用在盾殼上，以起到密封作用。 盾構(gòu)始發(fā)洞門密封 防水 裝置 安裝示意圖見圖 ， 到達(dá)洞門密封 防水裝置安裝示意圖見圖 。 31 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 盾構(gòu)始發(fā)負(fù)環(huán)數(shù)為 8環(huán)（ 1～ 8環(huán)），為防負(fù)環(huán)管片失圓，負(fù)環(huán)管片采取錯(cuò)縫拼裝；同時(shí)待負(fù)環(huán)安裝完后管片外側(cè)左、右、上部各背一道 20B工字鋼進(jìn)行整體加固。 由于井口凈空與盾構(gòu)及反力架關(guān)系，負(fù)環(huán)管片無法從工作井井口垂直下吊，同時(shí)不影響盾構(gòu)掘進(jìn)，負(fù)環(huán)及始發(fā)段前 60 環(huán)管片從小盾構(gòu)井下吊至管片小車上，再運(yùn)至盾尾，管片安裝機(jī)抓舉按照交底點(diǎn)位安裝。 大盾構(gòu)管片安裝共分為 18 個(gè)點(diǎn)位，由于采用通用楔型環(huán)管片，因些，在不調(diào)整盾尾間隙及油缸行程的情況下，一般采用 180 度反復(fù)調(diào)整方案，具體點(diǎn)位可根據(jù)實(shí)際點(diǎn)位選擇，最好選擇 3點(diǎn)鐘和 9點(diǎn)鐘方向進(jìn)行對(duì)調(diào)。 － 8環(huán)管片封頂塊位置選擇為 1點(diǎn)（封頂塊向右偏移 10176。），同時(shí)其他負(fù)環(huán)安裝點(diǎn)位為： 7 環(huán)管片裝 10 點(diǎn)， 6 環(huán)、 4 環(huán)、 2 環(huán)管片裝 14圖 始發(fā)防水密封裝置安裝示意圖 圖 到達(dá)防水密封裝置安裝示意圖 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 32 點(diǎn)， 3環(huán)、 1環(huán)管片裝 5點(diǎn)。 負(fù)環(huán)管片只是在盾構(gòu)始發(fā)時(shí)起到反推動(dòng)作用，所以對(duì)負(fù)環(huán)管片做到不壓壞管片即可。－ 8～－ 1 環(huán)管片只粘貼丁腈軟木橡膠板（縱縫）和軟木襯墊（環(huán)縫），不粘貼止水條和自粘性橡膠薄片，管片連接螺栓也不需加遇水膨脹橡膠圈，但 0、＋ 1環(huán)必須按照設(shè)計(jì)圖正常貼圖防水材料。 （ 1） 8環(huán)管片拼裝 圖 負(fù)環(huán)安裝流程圖 管片止水條及襯墊粘貼 負(fù)環(huán)管片選型、井上組織運(yùn)輸 管片排序吊運(yùn)至管片車 管片安裝區(qū)內(nèi)的排水、清理 管片就位與螺栓連接 成環(huán)管片螺栓緊固 盾構(gòu)推進(jìn) 掘進(jìn)一環(huán)（ 2m） 下部拼裝區(qū)安設(shè)槽鋼支撐墊塊 回收安裝位置油缸 管片安裝機(jī)操作 推進(jìn)油缸頂緊就位管片 管片環(huán)脫出盾尾后二次緊固 管片運(yùn)輸車編組及托至料口 負(fù)環(huán)整體 H 型鋼加固及支墊 33 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 由于 受大 盾構(gòu)井 環(huán)框梁的影響，對(duì)盾構(gòu)主機(jī)吊裝干擾較大，為避開環(huán)框梁，反力架位置選擇在該位置較為合適， 0環(huán)管片進(jìn)入主體結(jié)構(gòu)一米，負(fù)環(huán)確定為 8環(huán)，組裝較為便利 ， 因此 8環(huán)管片拼裝起點(diǎn)里程 為端墻內(nèi)側(cè)里程： L1=YDK65+625（主體結(jié)構(gòu)端墻外側(cè)里程） （端墻厚度） 1m（ 0環(huán)外露的 1m） 16m（ 8環(huán)負(fù)環(huán)長度） =YDK65+。 負(fù)環(huán)管片采用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)，為防負(fù)環(huán)管片失圓，負(fù)環(huán)管片采取錯(cuò)縫拼裝。 － 8 環(huán)管片封頂塊位置則為 1點(diǎn)（封頂塊向右偏移 10176。）。 － 8環(huán)第一塊管片的定位。在拼裝－ 8環(huán)負(fù)環(huán)管片的第一塊管片時(shí)，首先在－ 8環(huán)管片的 B3塊管片內(nèi)弧面上劃出管片向右偏移 10176。后位于弧底的位置，拼裝時(shí)以水平尺進(jìn)行確定。 鄰接塊 L1 和 L2 的安裝。鄰接塊安裝時(shí)，在盾尾盾殼上焊接吊耳，并用道鏈進(jìn)行固定，以支撐管片并保證施工的安全，待封頂塊縱向推插到位后，拆去道鏈，割除吊耳，緊固封頂塊與鄰接塊的螺栓。 在第一環(huán)負(fù)環(huán)拼完后，要在反力架和管片安裝機(jī)之間、以及管片上 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 34 部的內(nèi)弧面上焊接兩根 H 型鋼，在整環(huán)管片向后推出時(shí)，起到限制 管片下墜的作用，裝第二環(huán)負(fù)環(huán)時(shí)采用同樣的方法，直到第一環(huán)負(fù)環(huán)管片與反力架緊貼并固定。當(dāng)?shù)谝画h(huán)負(fù)環(huán)管片突出盾尾 300mm 后，將負(fù)環(huán)管片與始發(fā)臺(tái)導(dǎo)軌間的空隙用縱向型鋼墊實(shí)，然后繼續(xù)將管片推出，直至與反力架靠緊，然后用薄鋼板將負(fù)環(huán)管片與反力架之間的縫隙填實(shí)并將墊塊焊接牢固（第一環(huán)負(fù)環(huán)管片在與反力架接觸的端面上已預(yù)埋焊接鋼板）。負(fù)環(huán)管片按照錯(cuò)縫的方式進(jìn)行拼裝。負(fù)環(huán)管片在拖出的過程中要及時(shí)將負(fù)環(huán)管片支撐，避免負(fù)環(huán)管片失圓過大引起管片拼裝困難。 （ 2）負(fù)環(huán)底部拼裝及固定 在拼裝第一環(huán)負(fù)環(huán)管片前，在盾尾管片拼裝區(qū)下部 180 度范圍內(nèi)、在兩個(gè)推進(jìn)油缸之間均勻安設(shè)（局部焊接或點(diǎn)焊） 11 根長 2m、 40mm 厚的鋼板 （盾尾內(nèi)側(cè)與管片外弧面的間隙為 40mm），在盾構(gòu)機(jī)內(nèi)拼裝好整環(huán)后利用盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)千斤頂將管片緩慢推出，當(dāng)管片推出 1500mm后開始拼裝 第二環(huán)管片（切不可將第一環(huán)管片全部推出槽鋼段再拼裝第二環(huán)，負(fù)環(huán)管片管片定位墊塊盾尾殼體 圖 負(fù)環(huán)管片安裝示意圖 35 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 避免管片下沉）。 （ 3）負(fù)環(huán)管片側(cè)塊、封頂塊安裝 前兩環(huán)負(fù)環(huán)管片拼裝時(shí)，由于反力架還不能提供反力，油缸和反力架不能夾緊管片，每塊管片都處于活動(dòng)狀態(tài)，在拼裝盾尾內(nèi)上半圓管片、特別是兩塊臨接塊時(shí)，要在盾尾盾殼上和反力架上焊接吊耳，并用道鏈對(duì)管片進(jìn)行固定，以支撐管片并保證施工的安全，待封頂塊縱向推插到位后，拆去道鏈，割除吊耳，緊固封頂塊與鄰接塊的螺栓。負(fù)環(huán)管片安裝方式具體見“ ”。 （ 4）負(fù)環(huán)管片外側(cè)支撐 在始發(fā)臺(tái)兩側(cè)安裝三角支架 , 三角支架頂部加 200H型鋼 , 200H型鋼并與盾殼緊密接觸。在每環(huán)管片推出盾尾后，將管片與始發(fā)臺(tái)導(dǎo)軌間隙用鋼楔子和木楔子及時(shí)進(jìn)行支墊，將管片壓力均勻的傳遞給三角架。每環(huán)管片加設(shè)兩個(gè)鋼楔子和一個(gè)木楔子，楔子點(diǎn)焊在始發(fā)臺(tái)導(dǎo)軌上 ,具體詳見“ 。 圖 負(fù)環(huán)管片楔塊支墊圖 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 36 同時(shí)待負(fù)環(huán)安裝完后管片外側(cè)左、右、上部各背一道 20B 工字鋼進(jìn)行整體加固。確保成型后的負(fù)環(huán)整體性，受力均勻、平穩(wěn)傳遞，同時(shí)將8 環(huán)與反力架接觸面焊接在一起 ,以加強(qiáng)反力架與負(fù)環(huán)的連接。 盾 構(gòu)掘 進(jìn) 100 環(huán) 為 始發(fā) 段 ,具體 里程 為 YDK65+～YDK65+,此段隧道最大埋深為 。隧道上覆地層主要為人工填土層、海陸交互相沉積淤泥質(zhì)中粗砂層、海陸交互相沉積淤泥質(zhì)粉細(xì)砂層、淤泥質(zhì)土層、海陸交互相沉積粉質(zhì)粘土層、殘積砂質(zhì)粘性土。隧道穿越地層主要為海陸交互相沉積粉質(zhì)粘土層、殘積砂質(zhì)粘性土、全強(qiáng)風(fēng)化巖層，下伏基巖為強(qiáng)風(fēng)化混合花崗巖層，局部地段中風(fēng)化突起。 根據(jù)大盾構(gòu)區(qū)間的地質(zhì)情況，本工程盾構(gòu)機(jī)刀盤主要刀具配置為： 滾 刀： 54+6+1把； 刮刀： 344+32把； 磨損檢測刀： 5把。 由于大盾構(gòu)始發(fā) 100 環(huán)，需要穿過地下連續(xù)墻及 7H地層，需要全盤配置滾刀。 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 37 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 ①已知參數(shù) 表 隧道及盾構(gòu)基本參數(shù)統(tǒng)計(jì)表 盾構(gòu)開挖直徑 (m) 管片外徑 (m) 管片環(huán)寬 (m) 2 隧道總長 (m) ②出碴計(jì)算③④⑤⑥ 表 盾構(gòu)掘進(jìn)渣土計(jì)算表 盾構(gòu)開挖斷面 (m3) π *(Φ /2)2 每米出碴量 (m3) 每環(huán)出碴量 (m3) 746 環(huán) 米，共出碴土 (m3) 160545 分離后干渣及廢漿比例、方量 隧道區(qū)間所穿越的地層主要為海陸交互相沉積 粉質(zhì)粘土層（ 24%）、殘積砂質(zhì)粘性土（ 10%）、全強(qiáng)風(fēng)化混合花崗巖層（ 43%）、淤泥層（ 16%）。其中穿越基巖主要為全強(qiáng)風(fēng)化層，隧道所穿越的基巖地層粉黏粒（小于75μ m）含量一般為 ～ %。 圖 大盾構(gòu)穿越地層餅圖 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 38 盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，泥水將隧道掘削的碴土攜帶到地面上來，在地面，經(jīng)過泥水分離設(shè)備，將泥水中的 45 微米以上的顆粒分離掉。 45 微米以下的碴土要通過廢漿攜帶進(jìn)入沉淀池和廢漿池，最后挖除沉淀碴料和廢漿棄排方式處理。 不同地層段分離結(jié)果是不一樣的，根據(jù)不同地層情況和以往施工經(jīng)驗(yàn)，通過計(jì)算，本工程的可分離干碴約為 70%，實(shí)方為 112381m3，碴土平均松散系數(shù)按 ，分離干碴 (虛方 )為 157334m3。剩余 48163m3殘碴需要通過 176600m3泥漿攜帶，其中約有 20%作為沉淀碴料在泥漿池中挖走，減少 35320m3泥漿排放，剩余 80%泥漿 141280m3將只能作為廢漿進(jìn)行外排。各種碴料的方量見下表： 表 各種碴料方量計(jì)算統(tǒng)計(jì)表 碴料類別 統(tǒng)計(jì)方量 m3 修正量 總量 m3 碴土總方量 160545 160545 篩出碴料 70% 112381 松散系數(shù) 157334 沉淀碴料 6% 9633 泥碴比重 稀泥 21193 拋棄碴料 24% 38530 棄漿比例 棄漿 141280 棄漿比例 = 進(jìn)漿比重棄漿比重 進(jìn)漿比重原狀土比重 ?? =（ ） /()= (注： 原狀土平均比重約為 ，進(jìn)漿比重為 ，棄漿比重為 ) 出碴量計(jì)算 ① 每日掘進(jìn)出碴量預(yù)算 根據(jù)盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，以 3cm/min的掘進(jìn)速度計(jì)算純鉆時(shí)間。 3cm/min為 。平均每日掘進(jìn)時(shí)間為 10 h ，每日掘進(jìn) 18 m ，即掘進(jìn)為 9環(huán) 39 中鐵隧道集團(tuán)廣州市軌道交通四號(hào)線南延段施工 5 標(biāo)項(xiàng)目部 /日，盾構(gòu)機(jī)日出碴量為： V= Q S= 9=。 分離量：占 70%，考慮松散系數(shù)為 ，盾構(gòu)機(jī)每天需要外運(yùn)虛方碴土方量為 1899m3。 沉淀量：占 6%（泥漿量的 20%），考慮泥碴比重約為 ，每天需要從泥漿池中挖走泥碴方量為 （ ）247。（ ）=261m3。 廢漿量：占 24%（泥漿量的 80%），考慮廢漿比重約為 ，需要直接棄排的廢漿方量為 （ ）247。（ ） =1705m3。 ② 每月掘進(jìn)出碴量預(yù)算 當(dāng)盾構(gòu)機(jī)正常掘進(jìn)時(shí)，每月按 25天有效天數(shù)計(jì)算： 開挖方量： V= 25=48437m3。 分離量： 1899 25=47475 m3。 沉淀量： 261 25=6525 m3。 廢漿量： 1705 25=42625m3。 分離碴土和稀泥運(yùn)輸方案 按每天最多掘進(jìn) 9 環(huán)計(jì)算，每天