成都地鐵一號線一期工程
【火車南站～桐梓林～倪家橋】區間盾構工程
編制審核： 批准：
中鐵隧道集團****成都地鐵盾構專案部
二零零六年十一月
一、編制依據
（1）《地鐵設計規範》（gb50157-2003）;
（2）《地下鐵道工程施工及驗收規範》（gb50299-1999）;
（3）本工程《實施性施工組織設計》。
二、編制目的
（1）規範操作程式，指導現場施工；
（2）確保盾構掘進施工的連續、順利；
（3）確保工程施工質量。
三、適用範圍
成都地鐵一號線【火車南站～桐梓林～倪家橋】盾構區間隧道盾構掘進施工作業。
四、定義
4.1掘進模式
掘進模式是指根據不同的工程水文、地質條件進行相應掘進控制的方法。本工程施工過程中將使用的掘進模式包括泥水平衡模式、「d」模式（即加氣模式）兩種掘進模式。
4.2管理基準
管理基準包括根據工程水文地質條件確定的掘進模式、掘進引數、泥漿調製標準和方法、泥水壓力管理標準等掘進引數以及管片襯砌背後注漿引數和根據盾構機姿態、盾構當前所處的線路要素，以及盾構下一步進行姿態調整的趨勢確定的管片型號及封頂塊安裝位置等施工控制引數。它是進行盾構掘進施工的依據和標準。也可稱作掘進施工引數。
五、盾構掘進施工作業流程
盾構掘進施工作業流程如盾構掘進施工作業工序流程圖所示。
六、掘進施工引數設定
6.1、泥水室壓力設定
6.1.1、理論計算
上限值：p上=p1＋p2＋p3 =γw·h＋k0·[(γ-γw)·h+γ·(h-h)]＋20
式中：p上－泥水室壓力上限值，kpa；
p1－地下水壓力，kpa；
p2－靜止土壓力，kpa；
p3－變動土壓力，一般取 20 kpa；
γw－水的溶重，kn/m3；
h－地下水位以下的隧道埋深（算至隧道中心），m；
k0－靜止土壓力係數，
γ－土的溶重， kn/m3；
h－隧道埋深（算至隧道中心），m。
下限值 p下=p1+p'2+p3 =γw·h+ka·[(γ-γw)·h+γ·(h-h)]-2·cu·sqr(ka)+20
式中：p下－泥水室壓力下限值，kpa；
p'2－主動土壓力，kpa；
ka－主動土壓力係數；
cu－土的凝聚力，kpa。
6.1.2、掘進時泥水室壓力確定
盾構機掘進時的切口泥水壓力應介於理論計算值上下限之間，並根據地表建構築物的情況和地質條件適當調整。在逆洗過程中，由於泥水倉或盾構機內的排泥管處於堵塞狀態，因此逆洗時應提高排泥流量，但不能降低泥水室壓力。盾構機推進、逆洗和旁路狀態切換時的泥水室壓力偏差值均控制在：
－20～＋20kpa。
6.2 、掘進速度
正常掘進條件下，掘進速度設定為20～40mm/min；在盾構機通過漂石地層時，掘進速度應控制在10～20mm/min。
盾構掘進速度設定時，注意以下幾點：
6.2.1、盾構啟動時，盾構司機需檢查千斤頂是否頂實，開始推進和結束推進之前速度不宜過快。每環掘進開始時，逐步提高掘進速度，防止啟動速度過大衝擊擾動地層。
6.2.2、每環正常掘進過程中，掘進速度值盡量保持衡定，減少波動，以保證泥水室壓力穩定和送、排泥管的暢通。
掘進速度調整時應逐步進行，避免速度突變對地層造成衝擊擾動和造成泥水室壓力擺動過大。
6.2.3、推進速度必須滿足每環掘進注漿量的要求，保證同步注漿系統始終處於良好工作狀態。
6.2.4、掘進速度選取時必須注意與地質條件和地表建築物條件匹配，避免速度選擇不合適對盾構機刀盤、刀具造成非正常損壞和造成隧道周邊土體擾動過大。
6.3、 掘削量的控制
盾構掘進實際掘削量：vr=（q1-q0）×t
式中：vr－實際掘削量，m3；
q1－排泥流量，m3/min；
q0－送泥流量，m3/min；
t－掘削時間，min。
當發現掘削量過大時，應立即檢查泥水密度、粘度和泥水室壓力。也可利用探查裝置，調查土體坍塌情況，在查明原因後及時調整有關引數，確保開挖面穩定。
6.4、泥水指標控制
比重ρ=1.12kg/m3；漏斗粘度ν=39s；析水率5.4%；ph值:9；api失水量17.4ml。
6.5、同步注漿
6.5.1、注漿壓力
注漿壓力設定為3～3.5kg/cm2，管片注漿口的注漿壓力為2～4kg/cm2。
6.5.2、注漿量
理論注漿量：v=π/4×（6.282-62）×1.5=4.05m3
實際的注漿量為理論建築空隙的130％～180％，即為5.26～7.09m3。
6.6、管片的運輸和拼裝
6.6.1、管片運輸車應位於機車的後方，一趟管片運輸車運送6塊環片，其中3塊疊放在乙個車上，一趟是2個管片運輸車，在管片運輸車開動之前，要按照運輸要求對環片進行固定，同時在向管片運輸車裝入管片時，要保證管片的安裝順序。
所有管片應與管片運輸車的長度方向成一條線，當管片運至裝置內時，管片應該轉動90度，確保管片可以穩固地放在管片提公升臂上。
6.6.2、本工程施工管片拼裝採用的是錯縫拼裝法。
管片安裝時安裝司機、螺栓安裝人員要就位，首先安裝最下方一塊管片，及時連線縱向螺栓；由下到上左右對稱安裝剩餘管片，隨每塊管片的安裝將縱向螺栓及環向螺栓連線好並進行緊固；封頂塊安裝時，先搭接1/3，再徑向插入，邊調整位置邊緩慢縱向頂推；整環管片全部安裝完後，用風動搬手緊固所有螺栓；上緊所有注漿孔封堵塞；完成上述工作後，盾構即可進入下一環的掘進。
管片安裝機的具體操作方法和拼裝要求見設物部下發操作規程。
6.7、盾構油脂壓注
盾構機尾部與已拼裝的管片外部的空隙靠盾尾密封刷和密封刷之間充填的盾尾油脂分隔。在盾尾的鋼板中預埋了8根盾尾密封油脂注入管。盾尾油脂的注入可使盾尾密封刷和密封刷間的油脂與管片外弧面緊密結合，能阻止地下水及同步注漿漿液進入盾構機內部，防止地下水和同步注漿漿液的損失。
盾尾油脂採用自動、半自動或手動控制系統操作。
掘進施工引數由工程部根據工程水文地質情況預見性的對一定的施工階段或施工地段做出包括掘進模式、泥水壓力、總推力、掘進速度、刀盤轉速、刀具貫入量以及泥水壓力管理標準、襯砌背後注漿引數等的技術交底。同時，工程部在施工進行期間結合地面監測反饋資訊及實際施工情況進行總結分析，對掘進引數進行動態管理，在施工過程中對掘進引數進行不斷的優化。
七、掘進過程中後續安裝元件的延伸
7.1、迴圈水管、汙水管、高壓風管的延伸
7.1.1用運料車把要接的管道運送到洞內。
7.1.2用4號拖車上的起吊器吊下存放在4號拖車上。
7.1.3當隧道掘進6~7公尺後關掉水管前後閘閥並拆掉螺栓。
7.1.4用電動捲揚機拖動1號、2號、3號、4號拖車前移。
7.1.5接上風管和水管並開啟閘閥。
7.2、動力電纜的延伸
主動力電纜連線在拖車4上，可被延伸的100公尺動力電纜安裝在這個拖車上。當100公尺動力電纜全部伸出後，要在隧道內電纜和拖車4上的電纜之間連線另外一條電纜。停掉動力電源，拆卸隧道內的電纜和延伸電纜的連線，把新的電纜連線在隧道電纜上，把電纜的另外一端放在拖車上，拉動拖車上原有的電纜，並把其存放在拖車上原有的儲存區域內，連線拖車上兩條電纜的兩端。
7.3、進、排泥漿管的延伸
7.3.1開啟裝置內的旁通閥
7.3.2停止泥漿供給幫浦和抽取幫浦
7.3.3啟動接管器液壓動力單元
7.3.4關閉拖車4上的閥門
7.3.5在供給管線上將接管器推出
7.3.6在抽取管線上將接管器推出
7.3.7拉回伸縮管路，以便具有足夠的空間安裝新的管路更換並安裝泥漿供給和抽取管線
7.3.8開啟始發井內的旁路閥
7.3.9將供給管線接管器推回
7.3.10將抽取管線接管器推回
7.3.11然後將拖車4上的閥門開啟
7.4、軌道線的延伸
用運料車把軌道、鋼枕、夾板等運送到洞內，用4號拖車上的起吊器吊下存放在4號拖車上。當隧道掘進3公尺後，用浮軌提公升裝置提起浮動軌道，連線上軌道線，每接三次短軌後更換一次12公尺長軌。
7.5、通風管儲存裝置
其內儲存有經過壓縮的通風軟管。當這些軟管全部用完後，需要更換新的儲存裝置。新的儲存裝置必須牢固地放置在運輸支架上，而且要留足夠的空間來放置用過的貯存裝置。
運輸支架要小心移到隧道裝置拖車4。把裝在拖車4上手動絞盤的四個吊鉤掛在用過的儲存裝置的吊耳上，並將其穩固住，將儲存裝置從通風口上拆下，再從後端解開軟管，拆開四個固定點，把儲存裝置用絞盤放到其對應的運輸支架上，拆去吊鉤，然後把新的儲存裝置移到位，掛上吊鉤，將新的運輸裝置提起來放到位，再緊固好，將儲存裝置連到通風口上，然後用夾子把軟管連線到後端。最後把用過的儲存裝置運出隧道。
八、掘進操作與控制
8.1、掘進模式選擇與控制
各掘進模式的特點和適應條件
8.1.1、泥水模式
泥水模式是指在盾構機的前部刀盤後側設定隔板，它與刀盤之間形成泥水壓力室，將加壓的泥水送入泥水壓力室，當泥水壓力室充滿加壓的泥水後，通過加壓作用和壓力保持機構，來謀求開挖面的穩定。盾構推進時由旋轉刀盤切削下來的土砂經過攪拌裝置攪拌後形成高濃度泥水，用流體輸送方式送到地面。
8.1.2、「d」模式（即加氣模式）
「d」模式也叫間接控制模式，它由空氣和泥水雙重系統組成。在盾構機的泥水室內，裝有一道半隔板，將泥水室分割成兩部分，在半隔板的前面充滿壓力泥漿，半隔板後面在盾構軸線以上部分加入壓縮空氣，形成氣壓緩衝層，氣壓作用在隔板後面的泥漿接觸面上。由於在接觸面上的氣、液具有相同的壓力，因此只要調節空氣壓力，就可以確定開挖面上相應的支護壓力。
當盾構掘進時，由於泥漿的流失或盾構推進速度的變化，進出泥漿量將會失去平衡，空氣和泥漿接觸面位置就會出現上下波動現象。通過液位感測器，可以根據液位的變化控制泥漿幫浦的轉速，使液位恢復到設定位置，以保持開挖面支護壓力的穩定。當液位達到最低極限位置時，可以自動停止排泥幫浦。
8.2、盾構機掘進模式的選擇依據及結果
8.2.1、模式選擇的依據
（1）工程地質和環境條件。
（2）地下水的含量。
（3）特殊地質構造。
8.2.2、使用泥水模式的情況
（1）圍岩硬度較高（耐壓35mpa以上）（如：岩石層），自穩性好（如：粘性土層），地面沉降要求不高。
（2）地下水含量較少，裂隙水較少。
（3）無特殊構造。
8.2.3、使用「d」模式的情況
（1）圍岩較軟，滲透係數大等，自穩性差，地面沉降要求較高。
（2）地下水含量大，裂隙水量大。
（3）地質特殊構造。
8.3 、掘進時注意事項
8.3.1、掘進時要注意進泥量、開挖土砂量與排泥量的相對平衡，此平衡可以根據泥水流量和進排泥密度計算出；在沉降要求較高和地質較差的地段更要特別注意；
盾構接收作業指導書
交底人複核人2010年4月4日 目錄10 盾構湖濱路站西端頭右線接收作業指導書 1一 前期準備工作 1 二 第1254環的推進 2 四 第1255環的推進 3 五 第1256環的推進 4 六 第1257環的推進 5 七 第1258環的推進 6 八 第1259環的推進 7 九 第1260環的推進 8 ...
隧道盾構法施工測量作業指導書
目錄一 範圍 二 目的 三 依據 四 內容 4.1 地面控制網測量 4.1.1 平面測量 4.1.2 高程測量 4.2 聯絡測量 幾何定向 高程傳遞 4.3 盾構機托架 反力架定位測量 檢測 4.4 vmt系統安裝 除錯 檢測 4.5 隧道內控制測量 4.6 環片姿態測量 4.7 盾構姿態測量 4....
隧道盾構法施工測量作業指導書
目錄一 範圍 二 目的 三 依據 四 內容 4.1 地面控制網測量 4.1.1 平面測量 4.1.2 高程測量 4.2 聯絡測量 幾何定向 高程傳遞 4.3 盾構機托架 反力架定位測量 檢測 4.4 vmt系統安裝 除錯 檢測 4.5 隧道內控制測量 4.6 環片姿態測量 4.7 盾構姿態測量 4....