盾構始發 含掘進 專項施工方案

2022-10-02 21:33:12 字數 4487 閱讀 3251

**站至**站地下區間

1、編制依據

(1)*號線**標施工圖;

(2)**標經理部管理辦法彙編;

(3)《**盾構區間實施性施工組織設計》;

(4)海瑞克盾構機廠家提供《盾構使用手冊》;

(5)《盾構施工技術》(陳饋等主編·人民交通出版社·2023年05月);

(6)《盾構法隧道施工與驗收規範》(gb50446-2008);

(7)《地下鐵道工程施工及驗收規範(2003版)》(gb50299-1999);

(8)《城市軌道交通工程測量規範》(gb50308-2008);

(9)《工程測量規範》(gb50026-2007);

(10)《建築機械使用安全技術規程》(jgj33-2001);

(11)《施工現場臨時用電安全技術規範》(jgj46-2005)。

2、工程概況

2.1 **區間工程概況

本標段為**地下區間,該段區間採用盾構法分左、右線施工。盾構施工從眠山車站始發掘進至馬街車站(到達)。盾構區間線路右線起止里程為yck6+943.

950~yck8+605.950,長1650.121m(含11.

879m短鏈),左線起止里程為zck6+943.950~zck8+605.950,長1668.

055m(含6.055m長鏈),盾構區間內含有2座聯絡通道。聯絡通道採用(φ600@450×450mm)雙管旋噴樁+地面注漿加固,加固範圍:

聯絡通道頂部3m至底板以下1m,長度為兩隧道中心線間的距離;盾構區間個別地段地面需進行(φ600@800×800mm)單管旋噴樁加固;盾構始發、到達端頭地面均需進行(φ900@650×650mm)三管旋噴樁加固。本標段最小半徑r=400m,線間距13~13.4m。

左線坡度為-10‰~-4‰~-1.86‰,右線坡度為-10‰~-4‰~2‰,最大坡度為10‰,最小坡度為1.86‰,隧道埋深8~12.

4m。區間採用通用襯砌環型別(預製鋼筋混凝土管片),隧道內徑5500mm,外徑6200mm。鋼筋混凝土管片幅寬1200mm,厚度350mm。

聯絡通道處採用鋼管片和鋼筋混凝土管片組合的複合型管片。

2.2 區間加固情況

區間段設計加固情況如下表所示:

表2-1 區間設計加固情況

其中,第一類加固為單重管旋噴樁滿堂加固,樁徑為600mm,樁間距為600mm,樁長要穿過軟弱土層至良好的地層,持力層要超過管片下發的軟弱土層。從圖中看出設計未對樁長做硬性要求,只要穿過管片下方的軟弱土層即可。下圖為設計中第一類加固示意圖和樁的底邊線控制圖:

圖2-1 第一類加固範圍剖面示意圖圖2-2 旋噴樁底邊線控制示意圖

第二類加固為單重管旋噴樁間隔加固,樁徑為600mm,樁間距為800mm,右圖為設計圖中第二類加固示意圖:

圖2-3第二類加固剖面示意圖

2.3 水文地質條件

本區間隧道主要穿越地層為第3單元地層,第5單元地層、第6單元地層、第8單元地層、第10單元地層。主要地層情況如下:

<1-1>雜填土:灰白、灰褐、黃褐色,鬆散~稍密狀,稍溼,土質為磚塊、碎石、砼塊等,均勻性差,一般處於欠固結狀態。屬ⅰ級鬆土。

<1-2>素填土:灰白、灰褐、黃褐色,鬆散~稍密狀,稍溼,上部為砼塊,土質為碎石、粘土、粉質粘土等,城市道路以及建築物場坪表層的混凝土也歸入此層,含雜質多,均勻性差,一般處於欠固結狀態。屬ⅰ級鬆土。

<2-1>粉質粘土:灰、灰黃色、褐黃色,硬~可塑,含少量角礫,具中等壓縮性,區段內表層人工填土層以下部分地段分布,屬ⅱ級普通土。

<2-2>粘土:棕黃、棕褐、黃灰色,硬~可塑,區域性含角礫,具中壓縮性,區段內表層人工填土層以下區域性地段分布,屬ⅱ級普通土。

<4-1>淤泥質粘土:黑、灰黑色,軟塑狀,具高壓縮性,屬ⅱ級普通土。

<4-2>有機質土:黑、灰黑色,軟塑狀為主,區域性可塑,有機質含量6~15%,具高壓縮性,區段內區域性地段分布,屬ⅱ級普通土。

<4-2-1>泥炭質土:黑、灰黑色,軟塑狀為主,區域性可塑,有機質含量13~45.4%,具高壓縮性,區段內區域性地段零星分布,屬ⅱ級普通土。

<4-3>粘土:灰、灰褐、深灰色,以可塑為主,區域性為軟塑,區域性夾薄層粉質粘土、粉土等,具高~中壓縮性,在區段內較廣泛分布,屬ⅱ級普通土。

<4-3-1>粘土:灰、灰褐、深灰色,軟塑狀為主,區域性可塑,偶含少量有機質,具高壓縮性,在區段內區域性地段分布,屬ⅰ級鬆土。

<4-4>粉質粘土:灰、灰褐、深灰色,可塑狀,區域性含角礫或夾薄層粉土,具高~中壓縮性,在區段內較廣泛分布,屬ⅱ級普通土。

<4-4-1>粉質粘土:灰褐、灰、深灰色,軟塑狀為主,區域性可塑,區域性含有機質,具高壓縮性,在區段內較廣泛分布,屬ⅰ級鬆土。

<9-1-1>有機質土:深灰色,軟塑,具高壓縮性,屬ⅱ級普通土。

<9-1-2>泥炭質土:灰黑色,軟塑,具高壓縮性,屬ⅱ級普通土。

<9-2>粘土:灰藍、灰褐、深灰色,可塑狀,區域性含粉質粘土及粉土,區域性夾螺殼,具中壓縮性,在區段內部分地段分布,屬ⅱ級普通土。

<9-2-1>粘土:灰藍、深灰色,硬塑狀,具中壓縮性,屬ⅱ級普通土。

<9-2-2>粘土:灰褐、深灰色,軟塑狀,具高壓縮性,區段內區域性地段零星分布,屬ⅰ級鬆土。

<9-3>粉質粘土:灰藍、灰褐、深灰色,可塑狀,區域性含粉土及少量角礫,夾少量螺殼,具中壓縮性,區段內廣泛分布,屬ⅱ級普通土。

<9-3-1>粉質粘土:灰藍、淺灰色,硬塑狀,區域性含粉土及少量角礫,具中壓縮性,區段內區域性地段分布,屬ⅱ級普通土。

<9-3-2>粉質粘土:深灰、灰褐色,軟塑狀,具高壓縮性,屬ⅰ級鬆土。

<9-4>泥炭質土:灰黑、深灰色,可塑狀為主,區域性軟塑,具中~高壓縮性,在區段內部分地段分布,屬ⅱ級普通土。

<9-4-1>有機質土:深灰色,可塑狀為主,區域性軟塑,具中~高壓縮性,在區段內部分地段分布,屬ⅱ級普通土。

<12-1>粉質粘土:灰黃、黃褐、淺灰色,硬塑狀,區域性可塑,偶含礫石,具中壓縮性,區段內較廣泛分布,屬ⅱ級普通土。

<12-1-1>粉質粘土:灰黃、黃褐、淺灰色,可塑狀,偶含礫石,具中壓縮性,區段內部分地段分布,屬ⅱ級普通土。

<12-2>粉土:灰黃、黃褐色,中密狀為主,區域性密實,稍溼,具中壓縮性,區段內區域性地段零星分布,屬ⅰ級鬆土。

<12-3>泥炭質土:深灰色,可塑,具中~高壓縮性,屬ⅱ級普通土。

<12-4>粘土:棕紅、黃褐色,硬塑狀,偶含風化角礫,具中壓縮性,區段內部分地段分布。屬ⅱ級普通土。

<12-4-1>粘土:棕紅、黃褐色,可塑狀,偶含風化角礫,具中壓縮性,區段內區域性地段分布,屬ⅱ級普通土。

<19-1>白雲質灰岩、白雲岩:灰、灰白色夾淺灰黃色,細晶~粉晶結構,塊狀構造,區域性夾薄層泥質灰岩,溶蝕輕微發育,強風化,風化面呈灰黃色、淺紅色,節理裂隙發育,岩芯呈碎石、塊石狀,區域性機械破碎後呈砂狀,區段內區域性地段分布,屬ⅴ級次堅石。

<19-1-2>泥岩:灰黃、棕紅色,細粒結構,中層狀或薄層狀構造,全~強風化,岩芯呈土柱狀或碎塊狀,一般夾於白雲質灰岩、白雲岩中分布,區段內區域性地段分布,屬ⅱ級普通土~ⅲ級硬土。

<19-2>白雲質灰岩、白雲岩:灰、灰白色夾淺灰黃色,細晶~粉晶結構,塊狀構造,區域性夾薄層泥質灰岩,溶蝕輕微發育,中等風化,節理裂隙較發育,岩芯呈塊石狀、短節柱狀,區域性機械破碎後呈砂狀,區段內區域性地段分布,屬ⅴ級次堅石。

<23-1-1>頁岩夾砂岩:灰黃、黃褐色,細粒結構,全風化,岩芯呈粘性土、粉土夾風化碎石角礫狀,存殘餘結構,區段內部分地段分布,屬ⅱ級普通土~ⅲ級硬土。

<23-1-2>頁岩夾砂岩:灰黃、深灰、灰綠色,細粒結構,頁岩為泥質膠結,砂岩為鈣質或矽質膠結,長石石英質,強風化,節理裂隙發育,岩芯呈碎石角礫及碎塊石狀,區域性為短節柱狀,區段內部分地段分布,屬ⅲ級硬土~ⅳ級軟石。

<23-1-3>頁岩夾砂岩:灰白色、深灰色、青灰色,細粒結構,頁岩為泥質膠結,砂岩為鈣質或矽質膠結,長石石英質,中等風化,岩芯呈塊石狀或節柱狀,節理裂隙較發育,其中頁岩屬ⅳ級軟石,砂岩屬ⅴ級次堅石,區域性地段的砂岩屬ⅵ級堅石。

本標段水位線基本在隧道頂部以上,水位較高。

2.4 盾構機效能引數

本標段選用的是德國海瑞克公司生產的s-589、s-590#複合式土壓平衡盾構機,此盾構有以下特點:

(1)設計扭矩大、推力大,可以使用於各種土層和各種硬岩層的盾構工程。盾構機設計最大扭矩5340kn·m,掘進推力可達40000kn,完全適應該區間地質條件。

(2)刀盤驅動主軸承壽命10000小時,並且設計有對主軸承油溫、主軸承密封洩露監測等裝置,能夠隨時發現主軸承及主軸承密封的異常情況,以採取必要的保護措施。提高了主軸承運轉的可靠性。

(3)當盾構進入軟硬不均的地層時,刀盤上由單刃滾刀、刮刀、鏟刀混合布置完全可以滿足本標段地層掘進的需要。

(4)有改善渣土的設計

本盾構機配備有泡沫和膨潤土新增系統,可通過刀盤面板上4個孔道、土倉隔板上4個孔道,及螺旋輸送機筒壁3個孔道分別或同時向開挖面、土倉、螺旋輸送機內部多方位地注入泡沫或膨潤土,並且在刀盤背面和土倉隔板上各安裝了4根攪拌臂,用於改善碴土的塑流性和防止泥餅的產生。

(5)耐磨性的加強

刀盤母體採用耐磨性、焊接性、衝擊韌性極好的16mnr材料製作,在刀盤外緣設有三圈可更換的耐磨條,面板外緣和正面也用了高硬度耐磨焊絲拉網堆焊了5mm厚的保護層,極大地提高了刀盤母體的耐磨性。另外,土倉倉壁和螺旋輸送機的筒壁均採用耐磨材料製作,在螺旋輸送機的入口處、葉片和軸,盾體切口環外緣等易磨損部位也都堆焊有耐磨層,大大提高了這些部位的耐磨性。

盾構始發與掘進施工方案

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