盾构始发

盾构始发施工技能培训质料1、盾构始发施工盾构始发是指盾构从组装调试，到盾构完全进入区间隧道并完成试掘进为止的施工过程。1.1、始发施工工艺流程盾构始发施工工艺流程图1.2、始发洞门准备工作始发洞门的准备工作包括：始发洞口地层加固、洞门凿除和洞门密封系统的安装。1.2.1洞口地层加固盾构始发之前要对洞口地层的稳定性进行评价，如果进洞地层在破除洞门后稳定性不足，必须对进洞地层进行加固。加固范围一般为：纵向一倍洞径左右，横向超出隧道开挖轮廓1~3m甚至更远。常用的加固方法有“地层注浆”、“搅拌桩”、“旋喷桩”、“钻孔素桩”等。地层加固后保证洞门破除后的土体有充分的强度和稳定性，在盾构始发掘进之前不能坍塌。1.2.2洞门凿除盾构始发的站或井的围护结构一般为钢筋混凝土桩或连续墙，盾构刀盘无法直接切割通过，需要人工凿除。洞门的凿除以不耽误盾构进洞、洞门内的土体暴露时间不易过长为原则。凿除时，不能直接暴露土体，应保留围护结构的最后一层钢筋和钢筋保护层，待盾构刀盘到达之后再割除最后一层钢筋网。1.2.3洞门密封系统安装洞门密封是为保证洞门口处的管片背后可靠注浆，防止隧道贯通后的水土流失。洞门密封系统最好采用帘布橡胶板加折页压板型式。该系统由洞门框预埋钢环板、帘布橡胶板、折页钢压板及固定螺栓、垫片组成。其优点是简单可靠，不需人工调整，折页压板可自动压紧在盾壳和管片上，保证注浆时浆液不会外漏。系统机构及工作原理如下图：洞内密封系统机构及工作原理图1.3、盾构组装调试及反力架安装1.3.1反力架、始发台的定位与安装在盾构主机与后配套连接之前，开始进行反力架的安装。安装时反力架与车站结构连接部位的间隙要垫实，以保证反力架脚板有足够的抗压强度。由于反力架和始发台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台时，反力架左右偏差控制在±10MM之内，高程偏差控制在±5MM之内，上下偏差控制在±10MM之内。始发台水平轴线的垂直方向与反力架的夹角＜±2‰，盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差＜2‰，水平趋势偏差＜±3‰。1.3.2盾构组装调试盾构组装时先依次放下盾构的后配套系统，推入始发竖井的后部，并分别连接，为主机拼装让开空间后拼装主机。如果竖井内没有放后配套系统的空间，就把后配套系统放在地面，然后用延长管线连接后配套和主机。主机的各部件体积和质量都很大，连接要求很高，需用多台吊机协调吊装，需要作业人员有较高的专业素质和丰富的经验、默契的配合。盾构主机与后配套拼装连接完成后，就可依次进行电气、液压等系统的调试。1.4、负环管片安装反力架的位置确定主要依据洞口第一环管片的起始位置、盾构的长度以及盾构刀盘在始发前所能到达的最远位置确定。1.4.1负环管片环数确定假定盾构长度LTBM＝8.3M，安装井长度LAS＝12M（因不同的始发井尺寸而不同），洞口维护结构在完成第一次凿除后的里程DF，设计第一环管片起始里程D1S，管片环宽WS＝1.2M，反力架与负环钢管片长WR＝1.1M（自行设计加工的尺寸）。DR为反力架端部里程，N为负环管片环数。在安装井内的始发时最少负环管片环数确定N＝（D1S－DF＋8.3）／WS环1.4.2负环管片位置确定在确定始发最少负环管片环数后，即可直接定出反力架及负环管片的位置。反力架端部里程DR＝D1S－N×WS1.4.3负环管片拼装（1）负环管片安装准备在安装负环管片之前，为保证负环管片不破坏尾盾刷、保证负环管片在拼装好以后能顺利向后推进，在盾壳内安设厚度不小于盾尾间隙的方木（或型钢），以使管片在盾壳内的位置得到保证。（2）负环管片后移第一环负环管片拼装成圆后，用4～5组油缸完成管片的后移。管片在后移过程中，要严格控制每组推进油缸的行程，保证每组推进油缸的行程差小于10MM。在管片的后移过程中，要注意不要使管片从盾壳内的方木（或型钢）上滑落。（3）负环管片与负环钢管片的连接负环管片的最终位置要以推进油缸的行程进行控制，在负环管片与负环钢管片之间的空隙用早强砂浆或钢板填满。（4）负环管片的拼装类型在安装井内的负环管片的拼装类型通常采取通缝拼装，主要是因为盾构井一般只有一个，在施工过程中要利用此井进行出渣、进管片。所以采用通缝拼装可以保证能及时、快速的拆除负环管片。1.5、试掘进经数环负环管片推进，刀盘抵拢掌子面，即可开始刀盘驱动系统和刀盘本身的负载调试和试掘进了。试掘进的方法是：（1）启动驱动系统，待其工作稳定后缓慢启动刀盘，设定刀盘转速在1r/min以内。刀盘开始切割泥土，故需认真观察刀盘工作扭距的变化，起初的工作扭距是不稳定的，数转后扭距即可稳定，情况正常后启动推进系统，用均匀的推力向前推进，推力不得大于5000kN，能使刀盘驱动系统达到30%的工作扭距即可。同时，可打开泡沫系统，观察其工作情况，维持这样的工作状态掘进1~2环，以便充分检查各系统的工作情况。（2）逐渐增加盾构的推力，使驱动系统达到50%~70%满负荷工作状态，但推力不能大于反力架的安全工作能力，观察驱动系统的噪音、震动、温度等工作指标是否正常，检查油脂、泡沫的注入是否正常。（3）当土仓压力达到设计值时，启动出渣系统出渣，出渣的速度要和掘进的速度匹配，使土仓压力保持稳定。1.6、始发掘进从正式进洞的第一环正数管片开始，到盾构机后配套系统完全进洞，负环管片拆除，系统完全达到设计生产能力为止，这一施工阶段称为始发掘进。始发掘进要完成如下工作内容：（1）不断进行盾构各系统的监测和调试，完善各系统的配套工作能力，使盾构系统的工作能力达到80%以上；（2）盾构主机的盾尾部分完全进入开挖的隧道内，开始管片背后的注浆施工；初期应使用早凝型的浆液，以尽快稳定洞门口处的管片，随着掘进的深入，调试浆液的配比，使注浆系统达到发挥其全部工作能力的状态；（3）完成优化各种油脂、泡沫等系统的工作参数，使其达到既经济又能保障施工效率和设备安全；（4）水平和垂直运输系统的配套工作能力达到设计工作状态；（5）隧道内轨道、管线、照明等设备的安装布置呈现有规律的生产状态，能保证正常的掘进施工。1.7、反力架、负环管片拆除反力架、负环管片的拆除时间根据背衬注浆的砂浆性能参数和盾构的始发掘进推力决定。一般情况下，掘进100M以上，可以根据工序情况和工作整体安排，开始进行反力架、负环管片拆除。