盾構機過官洲站方案

2022-03-15 23:57:54 字數 3877 閱讀 9928

1. 工程概況

官洲站起點里程ydk17+608.8,終點里程ydk17+734.7,車站長125.

9m。侖-大盾構區間施工過程中,盾構主機及後配套將經過車站站台層而後繼續向前掘進。這裡需要解決盾構機到站和二次始發的有關方面的問題。

2. 盾構機過站籌畫

⑴ 盾構機到站前乙個月,一定要加固好車站兩端的洞門土體,以保證加固體的強度及盾構機進出站安全。

⑵ 盾構機到站前20天應開始進行盾構到站的一切準備工作,包括接受托架的安設、滑行軌道的安設、始發反力架的修改、對盾構機維修保養的準備工作等。

⑶ 盾構機到站的洞門破除,必須在盾構機完全進入加固體後進行,確保到站安全。

⑷ 利用盾構機在站內維修保養期間,鋪設好站內的運輸軌道。站內軌道採用枕木鋪設。

3. 盾構機到站施工

3.1 施工流程

盾構施工流程見圖1。

3.2 施工方法

⑴、官洲站北端端頭

官洲站北端(盾構到達端)地質情況見右圖所示。

根據官洲站地質勘察報告顯示,盾構到達端區間隧道穿越主要地層為<5z-1>混合巖可塑狀殘積土和<5z-2>混合巖硬塑狀殘積土。<5z-1>地層標準貫入實測擊數平均值為10.2擊,土性主要為砂質粘性土,呈褐黃、紫紅、棕紅等色,溼,呈可塑狀,含石英細礫,粘性較差,遇水易軟化崩解,滲透係數為0.

003~0.05m/d。<5z-2>地層標準貫入實測擊數平均值為19.

0擊,土性主要為砂質粘性土,區域性含石英細礫,為粘性土,呈褐黃、紫紅、棕紅等色,稍溼,多呈硬塑狀,底部過渡為堅硬狀,含石英細礫,粘性較差,遇水易軟化崩解,滲透係數為0.003~0.05m/d,平均0.

028m/d。此處部分地段位於魚塘附近,根據地勘資料,於魚塘底部區域性地段分布有軟土,該類土具有低強度(fk<60kpa)、高壓縮性(αv1-2>0.5mpa-1)、靈敏度較高(st>4)的特點。

根據官洲站北端地質情況,擬採用盾構到達端頭加固方式為:

① 端頭加固採用旋噴樁進行地層加固;

② 加固體外排旋噴樁採用φ600旋噴樁咬合,樁間距500mm。加固體內側旋噴樁採用φ600旋噴樁,樁間距800mm×800mm,錯開布置。

官洲站北端地層加固旋噴樁布置如下圖所示:

⑵、盾構推進至最後50~100m時,進行貫通前的測量,複檢盾構所處的方位,確認盾構狀態,以便盾構在此階段的施工中始終按預定的方案實施,以良好的姿態到站,正確無誤的落到接收托架上。

⑶、當盾構掘進進入洞門加固體時,進行洞門破除工作,先破除洞門維護結構一半厚,當盾構推進至洞門約2m時,以快速破除剩餘洞門部分,如圖2。

圖2 盾構到站前示意圖

⑷、在洞圈安裝橡膠止水簾布、折葉壓板等組成的密封裝置,作為盾構到站階段臨時的防水措施,與此同時做好接受托架的安裝與固定。

⑸、盾構機到站時,可採用敞開式掘進模式慢速推進,刀盤轉速及掘進推力均相應減小,其中推進速度應控制在10~20mm/min以內,推力控制在500t左右,刀盤轉速控制在1~1.8rpm。在即將破洞時,應盡量掏空倉內的泥土,使盾構正面土壓力降低到最低值。

洞門破除後,盾構應盡快連續推進和拼裝管片,確保管片環間推力並,盡量縮短盾構進洞時間,減少水和土體的流失。洞圈特殊環管片脫出盾尾後,必要時採用二次注漿將管片和洞圈的間隙進行填充,以防止水土流失造成危險。

3.3主要技術要點與措施

⑴ 到站前50m要進行導線和高程測量多層複測,並報監理審核,同時應對到站洞門進行測量,以精確確定其位置。

⑵ 以50m為起點,結合洞門位置,根據設計線路,制定嚴格的掘進計畫,落實到每一環。

⑶到站前6環要根據複測結果確定掘進引數,調整盾構機姿態,以確保站端牆的穩定和防止地層坍塌。

⑷到站前6環的注漿材料配合比及注漿量要進行調整,必要時可通過盾構殼體設定的孔向盾殼外注入特殊的止水材料,以防湧水、湧泥而引起地層坍塌。

⑸安設好接收托架並固定,盾構機進站後立即做好洞圈的封堵工作。

盾構進站施工如圖3所示。

圖3 盾構到站前示意圖

站內底板結構上輔設43kg/m鋼軌作為盾構機的運輸軌道。

4. 盾構過站施工

4.1 官洲站過站條件

盾構機過站需要我部與車站承包商之間充分協調,根據設計圖紙,盾構過站在結構尺寸方面存在以下問題需注意:

① 站內底板結構上預留的風道側牆鋼筋要折伏到車站結構底板上,折筋曲線頂端距車站結構底板高度120mm,在折筋兩側適當位置處按3.2m(根據托架結構確定)的軌距輔設43kg/m的鋼軌作為盾構機的縱移運輸軌道。

② 線路中心線距車站標準段側牆2.20m,即盾構機在車站內託運時,考慮盾構刀盤與側牆之間需有至少200mm間隙,因此,盾構機需橫移1.2m。

4.2 過站方案與程式

盾構主機過站採用平台搬運、千斤頂頂推橫移1.2m;後配套過站直接通過先行鋪設的軌道進行整體拖運。具體見圖4, 圖5。

圖4 盾構機過站平面圖

圖5 盾構機過站正斷面圖

盾構過站具體施工程式見圖6。

圖6 盾構過站施工程式圖

5. 過站施工步驟

5.1 盾構機盾體橫移

根據官洲站的結構尺寸及盾構機盾體尺寸計算,在盾尾距洞門預留15cm淨空的情況下,左右線均可安全駛出洞體實施橫移,具體尺寸如下圖。

盾體總重不大於350噸,有潤滑時鋼對鋼的摩擦係數最大為0.1,需要的推力大約為35噸,擬採用兩台千斤頂頂推託架的方式實現盾體的橫向、縱向移動。每台千斤頂的最大定推力為85噸,行程為50cm。

在車站底板上,盾構拖運路線範圍內鋪設30mm厚的鋼板,鋼板下部用黃砂找平壓實。鋼板接縫將做特殊處理,鋼板四周與車站底板預埋件焊接在一起,以確保拖運成功。鋼板表面塗抹黃油潤滑。

接收托架在洞口對位後與鋼板通過焊接固定。

盾體完全駛入接收托架(即為盾構二次始發托架)並固定後,盾體與後配套系統解體,期間可對盾構機進行初步檢查以便為盾構機維修做好充分準備。盾體過站採取與托架一起搬運的方式進行。首先在鋼板焊相應位置處焊接千斤頂支點,利用千斤頂在鋼板上橫向頂推託架,使其橫移1.

2公尺,如圖7所示。

圖7 盾構橫移施工示意圖一

圖8 盾構橫移施工示意圖二

5.2 盾體縱移

盾體橫移到位後,同樣利用千斤頂將盾體延隧道方向縱移。當盾體向前移動一段距離,當鋼板接縫露出適當位置後,將盾體後的不用鋼板割下重新鋪置盾體前方與已有鋼板焊接在一起,重新塗黃油再次利用。如此迴圈頂推直至盾尾距始發後反力架安裝牆體1公尺左右處。

盾體縱移過程見圖9,縱移托架結構、頂推位置見圖10。

圖9 盾構縱移施工示意圖

5.3 盾體就位

盾體頂推至車站南端適當位置後,採用與出洞後橫移同樣方法將其橫移至盾體軸線與隧道軸線重合後,在隧道軸線上找準盾體位置後,固定始發托架。整個頂推過程施工大概需要一周左右。

圖11 盾構橫移就位施工示意圖

5.4 後配套過站

在盾體過站後,在車站底板上鋪設後配套台車走行軌道,該軌道與隧道內台車走行軌道對正連線在一起。由於站台地板相對於隧道底部低1.11m,所以在車站地板上要搭設枕木排,在枕木排是上鋪設鋼軌,保證隧道內的台車軌面高度與站內的台車執行軌面高度一致。

為保證台車一次過站,由於受站台內牆與隧道間2.2m的限制,台車在移動時,從a區開始執行軌道要向遠離內牆方向移動30cm,以保障台車有足夠的空間通過。在c區始發時軌道再移回,使軌道中心線與隧道中心線(投影)重合。

後配套台車通過在車站內安裝捲揚機將其牽引就位。後配套台車移動過程示意圖見圖12。

圖12 後配套台車牽引過程示意圖

5.5 盾構機檢修

後配套系統就位後,將其與主機重新連線好,開始對整機進行檢修,具體檢修內容包括刀盤檢修、拼裝機檢修、盾尾密封刷檢修、注漿幫浦及注漿管路檢修、液壓系統檢修、電氣系統檢修等。在檢修的同時著手進行二次始發的準備工作,如準備反力架、鋼支撐等。

5.7 盾構二次始發

盾構二次始發的施工方法與盾構始發的施工方法相同,由於受車站的結構形式影響只是反力架的安裝形式有所變動,反力架及相關設施布置見圖13,官洲站南端頭加固見端頭加固方案,二次始發具體施工措施見盾構始發掘進方案。

圖13 盾構機過站後始發相關設施布置圖

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