盾构施工作业指导书-修改版.doc

- PAGE 4 - 盾构施工作业指导书 编制： 复核： 审批： 日期： 中铁一局集团公司广州市轨道交通二、八线延长线工程 盾构1标段江南盾构区间项目经理部 2007年4月20日 1、线路描述 本工程盾构隧道线路共包括三段曲线，最小曲线半径为R450m，最大纵坡为25‰，线间距为13.2m～15.3m。地面高程为7.080m～19.370m，线路轨面埋深在14.4m～21.5m之间。 两区间共设3个联络通道，1个废水泵房，其中江～东区间的1号联络通道与废水泵房合建。1号联络通道在ZDK11+221.55处，2号联络通道在ZDK11+603.655处，3号联络通道在ZDK11+990.655处。 2、地质描述 本工程地质条件较复杂，存在广三断裂带，断裂带经过地段岩石风化剧烈，常形成风化深槽，次级裂隙相对发育，岩体完整性稍差。伴随广三断裂活动，有流纹质英安斑岩、英安斑岩侵入；侵入体岩体风化强烈，裂隙极为发育，风化带较深，裂隙水发育，对围岩稳定性有一定影响，岩体这些地质条件对盾构施工影响较大。 3、地面房屋情况描述 沿线受施工影响的房屋共有182栋，其中四层以下有90栋，四层以上有92栋；线路通过其正下方的房屋共有86栋，其中四层以上的有43栋。 大多数建筑物集中在东晓南路～江泰路站区间，以3～7层民宅居多，南洲站～东晓南路站区间受影响的建筑物只有爱都新天地、御景花园住宅楼和英豪花园住宅楼，另外本区间过新滘南路时下穿内环路沿新滘南路放射线的19号与20号桥桩之间后，过2层小厂房后沿着东晓南路方向行进，行进中多次从内环路桥桩之间穿过。本区间受线路施工影响的的桥墩有6个，涉及到桥桩的有24根。 4、正常掘进施工技术 通过初始掘进和初期掘进段的地基变形监测的结果确定的在不同地质地层中盾构推进的各项参数的调节控制方法。测定和统计不同地层条件下推力、扭矩的大小；盾构机姿态的控制特点；同步注浆的参数和浆液配合比；同步注浆中容易出现的问题及解决方法；各种刀具的适应性等。选定了六个施工管理的指标（①土仓压力；②推进速度；③总推力；④排土量；⑤刀盘转速和扭矩；⑥注浆压力和注浆量）来进行掘进控制管理。 4.1 盾构掘进流程及操作控制程序 1）、盾构掘进作业工序流程 图1 盾构掘进作业工序流程 2）、操作控制程序 图2 操作控制程序 4.2 掘进工况模式的分类和特点 盾构机对隧道工程的适应性除了表现在刀盘与刀具的适应性、碴土的流动性和止水性之外，掘进模式的适应性是非常关键的。为了获得理想的掘进效果、保证开挖面稳定、有效控制地表沉降及确保地面建筑物安全，必须根据不同的地质条件选择不同的掘进工况。本工程区间盾构工程隧道穿越的地层软硬不均、复合交互、变化频繁，因此盾构机在全程推进过程中交叉使用土压平衡模式、半敞开式和敞开式掘进。 4.2.1、土压平衡模式适用的工况 洞身处于〈2〉~〈6〉号自稳定性差的地层。 当地层可能有较大涌水时。 4.2.1.1、土压平衡工况的实现 土压平衡工况掘进时，是将刀具切削下来的土体充满土仓，利用这种泥土压与作业面的土压与水压平衡，同时利用螺旋输送机进行与盾构推进量相应的排土作业，掘进过程中始终维持开挖土量与排土量的平衡，以保持正面土体稳定。 4.2.1.2、土压平衡模式技术措施 采用以齿刀、刮刀为主切削土层，以低转速、大扭矩推进。 土仓内土压力值略大于静水压力和土压力之和，并在掘进中 不断调整优化。 土仓压力通过采取设定掘进速度、调整排土量或设定排土量、 调整掘进速度两种方法的建立，维持切削土量与排土量的平衡，以使土仓内的压力平衡。 盾构机的掘进速度主要通过调整盾构推进力、转速来控制， 排土量则主要通过调整螺旋输送机转速来调节。在实际掘进施工中，根据地质条件、排出的碴土状态，以及盾构机的各项工作状态参数等动态地调整优化，掘进采取碴土改良措施增加碴土流动性和止水性。 4.2.1.3、土压平衡模式下土压力控制 土压力控制采取以下两种操作模式： 控制排土量的排土操作控制模式，即通过土压传感器检测，改 变螺旋输送机的转速控制排土量，以维持开挖面土压稳定的控制模式。此时盾构的推进速度人工事先给定。 控制进土量的推进操作控制模式，即通过土压传感器检测来控 制盾构千斤顶的推进速度，以维持开挖面土压稳定的控制模式。此时螺旋输送机的转速人工事先给定。 4.2.1.4、土压平衡模式下排土量的控制 排土量的控制是盾构在土压平衡模式下工作的关键技术之一。理论上螺旋输送机的排土量QS是由螺旋输送机的转速来决定的，千斤顶的速度和P值设定后，盾构机可自动设置理论转速N。 QS =VS×N VS-设定的每转一周的理论排土量。 QS应与掘进速度决定