盾构掘进施工作业指导书.doc

盾构掘进施工作业指导书
1. 适用范围
适用于在不同地层中采用复合盾构或土压平衡盾构机施工的城市地铁、铁路、公路、水工隧道等地下工程。


⑴开工前组织技术人员认真学****实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸。澄清有关技术问题,熟悉标准和现场环境状况。
⑵根据设计和标准要求,结合现场所实际情况,编制实施方案。
⑶根据不同地段的工程水文地质情况,确定掘进推力(P)、掘进扭矩(T)、刀盘转速(R)以及由此控制的掘进速度(v) ,确定满足掘进速度下的螺旋输送机的转速(r)、注浆速度(q)和注浆压力(P)等掘进参数。
⑷制订施工安全保证措施,提出应急预案。
⑸对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。

⑴作好施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。
⑵对各类机具设备性能进行逐级检查验收,以满足施工要求。

,各子系统同时运转、各配套工序有序进行,且要求达到施工速度快。
,并可以根据不同地层的特点灵活地选择掘进模式与掘进参数,以满足高效率、低成本的目标。
,能有效控制地层沉降,确保施工及地面建(构)筑物的安全。
,既要保证对管片背后环向空隙的有效充填,防止因注浆压力过大而引起地表隆起或破坏管片结构。注浆速度与地层特性、注浆泵性能、掘进速度是相对应或协调
。注浆结束标准采用注浆压力和注浆量双指标控制标准。
-水玻璃双液浆。注浆实施前,通过注浆孔(管片吊装孔)钻孔,,以便同时对周围岩体进行补充加固,确保管片与围岩的稳定。注浆以压力控制为主、注浆量为辅控制注浆施工。当压力达到设定值时一般可停止注浆。
,并根据施工情况及时进行优化。


(OPEN)
盾构机切削下来的渣土进入土仓后即被螺旋输送机排出,土仓内仅有极少量的渣土,土仓基本处于清空状态,掘进中刀盘和螺旋输送机所受反扭矩较小。由于土仓内无压力,所以不能支撑开挖面地层和防止地下水渗人。该模式适用于能够自稳、地下水少的地层。

图1 敞开式掘进模式原理示意图
(SEMI-OPEN)
半敞开式又称为局部气压模式。掘进中土仓内的渣土未充满土仓,尚有一定的空间,通过盾构保压系统向土仓内输人压缩空气与渣土共同支撑开挖面和防止地下水渗入。该掘进模式适用于具有一定自稳能力和地下水压力不太高的地层,其防止地下水渗人的效果主要取决于压缩空气的压力。
图2 半敞开式掘进模式原理示意图
(EPB)
土压平衡模式是将刀盘切削下来的渣土充满土仓,通过推进操作产生与掌子面土压力和水压力相平衡的土仓压力来稳定掌子面地层和防止地下水的渗人。该模式主要通过控制盾构推进速度和螺旋输送机的排土量来产生压力,并通过测量土仓内的土压力来随时调整盾构推进速度和螺旋输送机的转速,控制出渣量。该掘进模式适用于不能自稳的软土和富水地层。
图3 土压平衡式掘进模式原理示意图
(见图4)


根据不同地段的工程水文地质情况,确定掘进参数。在施工期间,对掘进参数进行动态管理,结合地面监测反馈信息及时进行分析总结,再对掘进参数进行优化。

⑴稳定地层的盾构掘进参数
在稳定地层中盾构掘进可采用敞开式。为控制因地下水的流失造成较大的地表沉降,有时要建立局部气压,这时则采用半敞开式模式掘进。
图4 施工工艺流程图
①主要掘进参数的选择
推力的大小决定***的贯人度,推力越大,***的贯人度越大,刀刃间破裂的岩块就大。***的贯人度不宜大于15mm,推力800~1200t。
对于脆性岩石(如花岗岩、砾质砂岩、大理石等)高转速破岩更为有利,刀盘转速一般为3~5rpm ,而对于韧性岩石(如页岩、粉质砂岩等)刀盘转速不宜太高,刀盘转速一般为 2~3rpm 。在8、9号地层施工中,~ rpm,扭矩为300~400tm掘进,掘进速度可达到20~30mm/min。
在工作面能够自稳,但节理裂隙发育而地下水不丰富的不均质岩层中掘进,一般采用较低的转速和较大的贯人度。在泥质、粉质砂岩中,如节理裂隙较发育,~ ,推力可达到 800 ~1000t,掘进扭矩可维持在 400tm 左右,掘进速度可达到 30~40mm/min。
在节理裂隙发育的岩层中掘进,如