盾构施工与管理规范.docx

盾构施工与管理规范第一部分:盾构规范施工要求及规定一、施工场地施工现场的场地应满足工作井、龙门吊、管片存放、浆液站、泥浆处理设施、材料、渣土堆放、充电间、供配电站、控制室、库房等生产设施用地和施工运输要求。二、前期调查对工程地质和水文地质调查,必要时补勘;对影响范围(2倍深度)内的建(构)筑物调查,必要时应鉴定;对地下障碍物、构筑物及管线等进行调查,必要时进行探查;对当地的环保要求与政策进行调查。具体主要内容如下:1、实地踏勘调查各种建(构)筑物的使用功能、结构形式、基础类型及其与隧道的相对位置等;2、道路种类和路面交通情况;3、工程用地情况,主要对施工场地及材料堆放场地、弃土场地、运输路线等做必要的调查;4、施工用电和给水排水设施条件;5、有关环境保护的法律法规。三、盾构选型与配置:刀盘、推进液压缸、管片拼装机、螺旋输送机、泥水循环系统、铰接装置、渣土改良系统和注浆系统等。四、盾构选型①依据:1、工程地质和水文地质勘察报告:地层岩性及分布状况、地层软硬程度、地下水位、地层渗透性等,同时要特别注意大粒径卵砾石地层、漂石、高灵敏度软土、松散沙层、软硬混合地层、地中障碍物、可燃及有害气体等;2、隧道线路及结构设计文件:线路平纵断面(最小曲线半径、最大坡度)、建筑限界、隧道埋深、连续掘进长度、衬砌结构形式及分度参数等;3、施工安全;4、施工环境及其保护要求:工程周边的建(构)筑物状况、地下管线情况、道路交通状况、控制沉降要求。盾构施工过程中应注重对环境的保护,防止施工过程中产生的废弃物、噪声等对环境产生污染。对泥水平衡盾构而言,泥浆处理不彻底,泥浆中的悬浮或半悬浮状态的细土颗粒不能完全分离出来,弃浆量大,会对周围环境造成影响;5、工期条件;6、辅助施工方法;7、类似工程施工经验。②盾构施工段工程地质的复杂性主要反映在基础地质(主要是围岩岩性)和工程地质特性的多变方面。盾构选型时应综合考虑,并对不同选择进行风险分析后择其优者。从保持工作面的稳定、控制地面沉降的角度来看,使用泥水平衡盾构要比使用土压平衡盾构的效果好一些,特别是在江河湖等水域、存在密集的建(构)筑物,以及上软下硬的地层中施工时。采用泥水平衡盾构还可以降低地质变化差异大造成的施工风险。在特殊施工环境中,施工安全是盾构选型时的一项极其重要的因素。盾构选型的主要方法包括地层渗透系数法、地层颗粒级配法等。③地层渗透系数法:当地层的渗透系数小于10-7m/s时,可选用土压平衡盾构;×10-7m/s~×10-4m/s时,既可以选用土压平衡盾构也可以选用泥水平衡盾构;×10-4m/s时,宜选用泥水平衡盾构。对于渗水系数较大的地层,如果采用土压平衡式盾构施工,螺旋输送机“土塞效应”难以形成,螺旋输送机出渣会发生大量“喷涌”现象,这样对施工非常不利;同时土仓压力波动大,地面沉降很难控制。对于渗透系数较小的隧道,如果采用泥水平衡式盾构施工,主要制约因素是隧道渣土排放需要较长的管道,及需要昂贵的泥水处理设备,在环境要求高的场合还应采用渣土压滤设备,同时耗费大量的膨润土,工程造价较高。④地层颗粒级配法:土压平衡盾构主要适用于粉土、粉质黏土、淤泥质粉土、粉砂层等地层的施工;砾石粗砂地层宜选用泥水平衡盾构施工;粗砂、细砂地层既可选用泥水平衡盾构,也可在土质改良后选用土压平衡盾构;含漂石、砂卵石地层宜选用土压平衡盾构。当岩土中的粉粒和黏粒的总量达到40%以上时,通常会选用土压平衡盾构,相反的情况则选择泥水平衡盾构比较合适。五、刀盘①应符合下列规定1、盘结构的强度和刚度应满足工程要求;2、刀盘结构形式应适应地质条件,刀盘面板应采取耐磨措施,刀盘开口率应能满足盾构掘进和出渣要求;3、***的选型和配置应根据地质条件、开挖直径、切削速度、掘进里程、最小曲线半径及地下障碍物情况等确定;4、刀盘添加剂喷口的数量及位置应根据地质条件、刀盘结构、刀盘开挖直径等确定。②***配置方式***的布置方式需要充分考虑工程地质情况,进行针对性设计,不同的工程地质特点,采用不同的***配置方案,以获得良好的切削效果和掘进速度。根据地质条件特点,可以大致分为四种地层:软弱土地层;砂层、砂卵石地层;风化岩及软硬不均地层;单纯的纯硬岩地层。切刀和刮刀等切削类***一般适用于砂、卵石、黏土等松散地层。岩石强度较大时应配置滚刀。1、软弱土地层:如南京、上海、杭州等地,其地质条件主要以淤泥、粘土和粉质粘土为主,在软弱土地层一般只需配置切削型***,如:切刀、周边刮刀、中心刀、先行刀和超挖刀。以南京地铁盾构为例,刀盘采用面板式结构,装有1把鱼尾形中心刀,120把切刀,16把周边刮刀及1把仿形刀。切刀安装在开口槽的两侧,覆盖了整个进碴口的长度。刮刀安装在刀盘边缘。由于刀盘需要正反旋转,因此切刀的布置也