浅谈盾构分体始发技术.doc

1、浅谈盾构分体始发技术摘要：随着城市的高速发展，盾构施工技术的不断进步，在我国地铁隧道施工已基本采用盾构法施工。本文主要对盾构分体始发技术进行了分析探讨。 关键词：盾构法施工；始发技术；应用；盾构机调试 中图分类号：U455 文献标识码： A 引言 目前，我国的许多城市在地铁隧道的施工过程中都已经开始使用盾构法，在这些城市中，上海地铁是最早使用盾构法施工的，其大部分的隧道工程都是用这种方法来完成的。但是任何的施工方法都不是万无一失的，都存在一定的风险性，从目前的经验来看，盾构法在施工的始发阶段比较容易出问题，即便是经验非常丰富的施工方，也避免不了一些事故的发生，本文的目的就是对始发技术在施工程序

2、以及技术细节上存在的问题进行探讨，以期找出好的方法保障始发技术的一次成功，从而减少事故的发生所带来的损失。 一、洞门密封圈防水钢环及防水帘布安装 为保证盾构机进洞时泥水不从盾构机外壳周围涌出，同时保证注浆不漏浆，需要在盾构进洞口前安设洞门密封圈防水钢套筒及安装防水帘布。 （1）车站围护结构施工时，预埋洞门钢套筒环板 1216 块。 （2）加工并安装钢套筒：钢套筒高 300400mm，钢套筒与预埋环板采用 120-M20 螺栓栓接。钢套筒四周预留 46 个 100mm 注浆孔，便于盾构进洞后，漏浆时能够及时注浆封堵。 （3）加工并安装环形密封帘布，帘布分为环形密封橡胶板、固定环板和荷叶扁形压板，

3、密封帘布与钢环采用120-M20 螺栓栓接，荷叶扁形压板可折叠。当盾构机刀盘进入洞口时，盾构机的壳体将橡胶帘布及荷叶扁形压板顶入，并向内弯曲；当盾尾钢刷进入洞口露出管片时，防水帘布将自动调节角度，使其与管片紧密包裹。如图 1 所示。 二、盾构始发及反力架设计、安装 1、始发架的安装 依据盾构盾体重心、区间隧道坡度和线形设计始发架。车站结构底板施工期间，在车站底板预埋始发架连接件。在盾体下井前，先在地面上将始发架进行拼装，紧固各连接螺栓，然后采用 25t 汽车吊将始发架整体下井，根据隧道设计的轴线，定出盾构始发姿态的空间位置，按设计将托架安装就位。为消除盾构机始发时出现“叩头”现象的可能，盾构机

4、在始发掘进前，预留向上偏离理论中线 2030mm。 2、反力架的安装 反力架设计需要充分考虑反力架的结构形式、各杆件尺寸、反力架强度、刚度及稳定性、理论圆中心与盾构机中心重合等。在车站结构底板施工期间，在车站底板预埋反力架连接件。安装时，采用汽车吊将反力架下部下井，根据技术确定的位置就位、固定。反力架下部位置的确定应能满足其理论圆中心与盾构机中心重合，以便于安装负环管片时确保与反力架理论圆重合，确保负环管片的位置。由于反力架和始发架为盾构始发时提供初始的推力以及初始的空间姿态，在安装反力架和始发架时，反力架左右偏差控制在10mm 之内，高程偏差控制在5mm 之内，始发架水平轴线的垂直方向与反力

5、架的夹角2，盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差2，水平趋势偏差3. 二、盾构机下井组装调试 1、盾构机下井 （1）盾构机整体重量和体积均较大，为满足吊装和运输要求，需将盾构机分解。盾构机分解为刀盘系统、前盾系统、中盾系统、盾尾系统、管片拼装机系统、泥浆循环输送系统及车架系统等部件。 （3）将盾构机分解后运至始发的组装场地，用吊车将分解后的盾构部件吊入始发井，进行组装及调试。为此，拟租用 150t、260t 吊车各一台。其中，150t 吊车将配合 260t 吊车完成盾构机的中盾、前盾、刀盘的空中转体，然后由260t 吊车单独将前盾、中盾、刀盘放入井中，完成组装任务。盾构机的其他部分以及后配套设备将由

6、 260t 吊车独立吊入井中，完成吊装任务。 2、盾构机组装 盾构机盾体的组装后配套车架的连接盾构机盾体与后配套车架的连接盾构机的液压管线连接盾构机的电气线路连接盾构机的其他管线连接盾构机的全部组装连接。 3、盾构机调试与验收 盾构及所有的调试与验收，包含了以下各个系统：推进/铰接系统、刀盘驱动系统、泥浆循环系统、管片拼装机系统、管片输送机系统、注浆系统、刀盘驱动系统、主轴承齿轮油润滑油路系统、刀盘驱动系统、工业用气系统系统、泥水仓保压系统系统、人闸系统、工业用水系统系统、管片吊机系统、盾尾油脂油路系统、刀盘，主轴承润滑油路系统、通风系统、供电系统、通讯系统、导向系统。 3.1 空载调试 盾构

7、机组装和连接完毕后，即可进行空载调试。空载调试的目的主要是检查设备是否能正常运转。主要调试内容为：液压系统、润滑系统、冷却系统、配电系统、注浆系统，以及对各种仪表的校正。 3.2 负载调试 空载调试证明盾构机具有工作能力后即可进行负载调试。负载调试的目的主要是检查各种管线及密封的负载能力；对空载调试不能完成的工作作进一步完善，以使盾构机的各个工作系统和辅助系统达到满足正常生产要求的工作状态。通常试掘进时间即为对设备负载调试时间。负载调试时将采取严格的技术和管理措施，保证工程安全、工程质量和线形精度。 三、始发施工技术 1、始发端头的地层处理 始发端头的地层稳定情况，对于始发施工的影响很重要，基

8、于施工技术的安全稳定性考虑，要求地层的稳定性最起码要在一周左右的时间里不能松动，且不允许出现地下水的渗漏，因此，要保证这些条件的具备，我们有必要对始发端头的地层进行加固处理，采取搅拌桩、旋喷桩、注浆法，冷冻法等措施。 2、始发洞口围护结构的破除 洞口围护结构的破除是在始发端头地层满足加固要求以后才进行的，此过程分两部分，首先是将围护结构的内层钢筋以及砼先进行凿除，其次是在盾构始发前再将剩余的钢筋混凝土凿除。 3、洞门密封 一般我们在施工过程当中，洞门的密封工作分两部分进行，首先是要做好始发洞门钢环的埋设工作，此过程中要注意钢环必须与车站端头墙钢筋连接在一起。其次是在工程盾构始发之前，洞口的折页

9、式翻板和窗帘橡胶板要安装完毕。 4、盾构的始发 第一，盾构始发时产生的横向和纵向的推力，以及为了约束盾构旋转的扭矩都会对始发台造成一定的影响，为了消除这种影响，就需要我们对始发台的两侧进行加固处理。第二，做好负环管片的安装。负环管片在安装时，为了保证其能在拼装好后顺利的向后推进，可在盾壳内安装厚度不小于盾尾间隙的型钢，并在第一环负环管片拼装成圆后，用45 组油缸完成管片的后移。在管片的后移过程中，要注意不要使管片从盾壳内的型钢上滑落。另外在安装负环管片时我们也要注意类型的选择，在安装井内的负环管片采取通缝的方式，可以保证能及时、快速的拆除负环管片。第三，盾构的始发。盾构在始发时一定要注意检查盾

10、构与始发台和始发洞门产生干涉，这是避免安全事故发生的前提，同时，还应注意控制盾构在空载向前推进时盾构的推进油缸行程和限制盾构每一环的推进量，并放慢推进速度。另外，在盾壳上焊接防扭装置，可以防止盾构机产生旋转，值得注意的是在洞密封前要将防扭装置进行切割。第四，洞门注浆。洞门注浆是在盾尾完全进入帘布橡胶板后同步进行的。为了保证盾构掘进时土压的稳定性，注浆的浆液强度要高，一般我们要求将压力控制在 1.5BAR 以内。 5、施工注意事项 (1)施工前调试好各种施工机具，进行工艺性试成桩。(2)钻机造引孔，钻头严格对位，并进行水平校正，以减少孔位偏差和孔斜。(3)插入喷射管时可使用少量压缩空气，边喷气边

11、插管，以确保喷射管下达设计深度。(4)正式提升喷浆前，待泵压、风压上升至额定值方可提升，提升速度应按设计要求执行，不得加快。(5)浆液要严格过滤，并设两道过滤网。严格控制浆液比重，当比重误差超过 1%时停喷，调整水灰比。(6)拆卸注浆管节造成停喷，续喷时停喷点加深 0.3m，再进行喷射提升。(7)一旦出现中断供浆、供气，立即将喷管下沉至停供点以下 0.3m，待复供后再行提升。因故停工 3h 时，妥善清洗泵体和喷浆管道。(8)一旦出现中断供浆、供气，立即将喷管下沉至停供点以下 0.3m，待复供后再行提升。因故停工 3h 时，妥善清洗泵体和喷浆管道。(9)当提升至设计桩顶下1.0m 深度时，放慢提

12、升速度至设计高程，然后继续提升一段距离（0.4m）再停喷。(10)喷射作业结束后，用冒出浆液回灌到孔内，直至不下沉为止。 结束语 盾构分体始发技术的成功运用，极大地减少了征地拆迁和管线迁改，保证了施工工期及施工安全，有效地节约了成本，创造了良好的经济效益和社会效益，对今后盾构施工有良好的参考及借鉴价值。 参考文献 1富康峰，张信其.浅谈盾构法施工地铁区间隧道的施工工艺J.甘肃科技，2009. 2楼顺峰，刘嘉斌.地铁施工用盾构机选型及施工组织J.价值工程，2010. 3赵永正，何平，梁英俊，赵杰.地铁隧道盾构施工对新装环管片受力的影响J.都市快轨交通，2011. 4翟志国.泥水盾构施工技术J.水科学与工程技术，2009（02）.