盾构出洞方案.doc

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1、杭州地铁1号线工程红普路站21号盾构机拟定于2009年2月下旬在红普路站西端头井出洞，将承担建华站～红普路站区间隧道的推进工作。为此，特制定盾构出洞方案，包括如下内容：1、洞口槽壁砼凿除及处理；2、后盾反力系统布置及安装；3、盾构机出洞及加固层推进的有关技术措施；4、盾构机出洞应急预案；5、反力系统验算。1、洞口槽壁砼凿除及处理1.1洞口槽壁凿除前，盾构出洞口加固的土体，须达到设计所要求的强度、渗透性、自立性等技术指标后，方可开始洞口凿除工作。1.2本次洞门凿除前先打设探孔，若探孔无明显的渗漏水、漏沙情况，则迅速凿除咬合桩砼，厚度为1米。一次性凿除

2、洞圈内所有砼，再割除所有钢筋，砼凿除顺序为由上而下，钢筋割断顺序为由下而上。砼及钢筋清理掉后，盾构机方可出洞。洞门探孔孔位示意见下图：1.5拟搭设脚手架采用Ф48钢管，高度6.8m（含顶部1.2m护栏），设置5道竖撑，4道横撑，间距均为1.8m，宽度1.0m。脚手架需下部垫实，脚手架侧面须用斜撑将其撑实，正面与盾构机撑实。3道横撑上面均铺设木板，并与横撑固定。脚手架具体搭设如下图所示：1.6由于洞门与盾构（或衬砌）存在建筑空隙，易造成泥水流失，从而引起地表沉降。须在洞门安装出洞装置。出洞装置包括帘布橡胶板、圆环板、扇形板以及连接螺栓和垫圈。1.7安

3、装前须对帘布橡胶板上所开螺孔位置、尺寸进行复核，确保其与洞圈上预留螺孔位置一致。安装顺序为帘布橡胶板→圆环板→扇形板。安装时，圆环板的压板螺栓应可靠拧紧，使帘布橡胶板紧贴洞门，防止盾构出洞后同步注浆浆液泄漏。1、后盾反力系统布置及安装2.1后盾系统由钢发射架、钢反力架、146°钢弧形环、钢支撑及负环组成。负环由10环组成，其中6环开口环，4环闭口环。具体见附图1。2.2发射架定位安装根据工作井的平面尺寸及首环管片的里程决定发射架的平面位置，要求发射架定位好后，盾构机的中心线与隧道轴线重合。2.3反力架安装根据首环管片的里程，决定反力架的平面位置。反

4、力架安装时，用经纬仪双向校正两根立柱的垂直度，使其形成的平面与推进轴线垂直。反力架固定牢靠后，用铁墩将其与车站结构抄实。2.4负环安装2.4.1安装-10环管片之前，必须先涂好盾尾钢丝刷油脂。2.4.2-10环管片靠近反力架前，必须在反力架上弹好管片边线及纵向螺栓位置，并预先把纵向螺栓焊接在反力架上，以保证负环管片的整体稳定。2.4.3负环安装时必须控制好管片的法面及相邻两环的高差，必要时需粘贴纠偏材料。1、盾构机出洞及加固区推进的施工技术及安全技术措施3.1为了摸清管线位置、埋深及走向，我们已经走访有关管线单位并在管线协调会上彻底查清管线布置情况

5、。3.2盾构机出洞前对加固区进行取芯抽样试验，无侧限抗压强度须达到0.5～0.8Mpa，并经四方验收后方可施工。3.3若探孔有明显的渗漏水、泥现象，为防止盾构出洞后端头井外侧地表沉陷，盾构土仓内需充填约30m3泡沫塑料。3.4盾构机出洞时，应严格控制推进速度，密切观察盾构机推力与盾构结构受力情况，保证后盾系统的安全，如发现结构变形，应立即采取加固措施。3.5盾构在加固层推进时，应由经验丰富的盾构司机进行操作，刀盘切削时加水量、大刀盘转速、油压及推进速度等应及时调整。5.3盾构机初始掘进（100环试掘进与穿越管线模拟掘进）由于此次出洞后80米就将穿越

6、￠1000上水管线，因此初始掘进的盾构平衡压力的设定变的尤其重要，维持和调整设定的压力值又是盾构推进操作中的重要环节，这里面包含着推力、推进速度和出土量的三者相互关系，对盾构施工轴线和地层变形量的控制起主导作用。（1）盾构掘进参数初步设定土压力平衡压力设定值以推进第10环为例，按水土合算原则计算所得土压力为：正面土压力：P=k0γhP：土压力（包括地下水）γ：土体的平均重度——取19kN/m3h：隧道埋深，取12.75米k0：土的侧向静止土压力系数，取0.7代入公式得：P=0.169Mpa=1.69kg/cm2本次施工中，盾构在推进第10环时，平衡

7、压力值取1.69kg/cm2，同时根据实际情况作及时调整。盾构在掘进工程中可参照以上方法来取得平衡压力的设定值。具体施工根据盾构埋深、所在位置的土层状况以及监测数据进行调整。A．推进出土量控制：每环理论出土量=π/4×D2×L=π/4×6.342×1.2=37.88m3/环。盾构推进出土量控制在98%～100%之间。即37.12m3/环～37.88m3/环。B．推进速度：正常推进时速度宜控制在2～4cm/min之间，与盾构机设备能力相配。C．盾构轴线及地面沉降量控制：盾构轴线控制偏离设计轴线不得大于±50mm；盾构掘进引起的地层损失应小于1%，相应

8、管片脱出盾尾15天以后不同盾构覆土厚度处的地面沉降槽最大沉降量Δ及盾构前方的最大隆起量δ不得大于下表中规定的数值：盾构顶部