盾構整環(huán)管片通縫拼裝過風井施工技術

1、<p>　　盾構整環(huán)管片通縫拼裝過風井施工技術</p><p>　　摘要：在現(xiàn)代城市地鐵建設中，在線路較長的區(qū)間中間一般均設計通風豎井，即中間風井。由于風井內施工作業(yè)空間小，風井內四周結構封閉，只能通過負三層的預埋件，利用手拉葫蘆進行負環(huán)拆除等吊裝作業(yè)。選擇整環(huán)管片通縫拼裝的方式，盾構機可利用自身推力通過風井，減少了通過外力移動盾構機的過程，管片通縫拼裝也大大降低了負環(huán)拆除的難度及風險。無論從工期、經濟

2、方面還是安全方面考慮，都具有很大的優(yōu)勢。 </p><p>　　關鍵詞：盾構區(qū)間；風井；混凝土導臺；整環(huán)管片；通縫拼裝 </p><p>　　中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　一、工藝原理 </b></p><p>　　本施工技術關鍵部分在于導臺及導軌的設計、施工。盾構機整體

3、過站施工前，需根據(jù)風井結構斷面尺寸以及盾構機尺寸，在AutoCAD軟件中繪制成形，經過對導臺進行受力分析后確定導臺斷面尺寸，在軟件中模擬盾構機整體過站過程，并對整個模擬過程的可行性進行深入研究，最后確定方便、快捷且經濟的最佳施工方式和路線。 </p><p>　　二、 施工工藝流程及操作要點 </p><p>　　施工工藝流程： 施工過程模擬→導臺施工→盾構機接收→盾構機過站→盾構機始發(fā)。

4、 </p><p>　　2.1施工過程模擬 </p><p>　　盾構機穿越風井施工前，需根據(jù)風井結構斷面尺寸以及盾構機尺寸，將橫、縱斷面及平面圖在AutoCAD軟件中繪制成形，經過對導臺進行受力分析后確定導臺斷面尺寸，在軟件中模擬盾構機整體過站過程，并對整個模擬過程的可行性進行深入研究，最后確定方便、快捷且經濟的最佳施工方式和路線。 </p><p><b&

5、gt;　　2.2導臺施工 </b></p><p>　　2.2.1導臺及導軌施工 </p><p>　　在盾構機到達接收前，在風井底板上混凝土導臺必須澆筑完成，并保證盾構機到達時導臺混凝土的強度達到100%，此導臺具備盾構接收、過站、始發(fā)功能。 </p><p>　?。?）盾構機過站導臺澆筑施工 </p><p>　　過站導臺的澆

6、筑依據(jù)底板回填結構高度，使用C20混凝土一次澆筑到回填標高。澆筑時支立模板，預留出導臺中間槽和電纜通道。左線與右線導臺之間使用22a工字鋼進行輔助支撐，以提高導臺穩(wěn)定性。 </p><p>　?。?）盾構機導臺導軌 </p><p>　　在導臺倒角處固定43軌使盾構機在過站時順利頂進，為保證鋼軌在導臺上穩(wěn)定不產生偏移，固定導軌的壓板及鋼板預埋件必須堅固。固定鋼軌的壓板使用20mm厚鋼板切割

7、制作，形式采用隧道內通常使用的壓板形式，壓板在預埋鋼板上焊接采用雙面焊。鋼軌預埋件在導臺上預埋間距為500mm。 </p><p>　?。?）管片加固預埋件 </p><p>　　在導臺上埋置吊耳，預埋吊耳總長400mm，錨入混凝土長度為300mm，外露100mm可以掛鋼絲繩一端或手拉葫蘆的掛鉤。吊耳導角的距離為250mm。吊耳縱向布置間距為1.2米，吊耳在導臺上對稱布置。左線導臺布設9對

8、，右線導臺布設11對。 </p><p>　　2.3 盾構機接收 </p><p>　　2.3.1風井接收端頭加固 </p><p>　　經過對現(xiàn)場地質水文情況的分析，按照設計文件及圖紙要求采用旋噴樁對接收和始發(fā)端頭進行加固，接收段加固長度為6m。 </p><p>　　2.3.2盾構姿態(tài)的復核 </p><p>　　

9、當盾構機進入盾構到達范圍時，應對盾構機的位置進行準確的測量，明確成洞隧道中心軸線與隧道設計中心軸線的關系，同時應對接收洞門位置進行復核測量，確定盾構機的貫通姿態(tài)及掘進糾偏計劃。最后50環(huán)隧道按實際推進中心線、沿實際洞門中心線推進。 </p><p>　　2.3.3洞門止水簾布安裝 </p><p>　　在盾構接收掘進時，為了防止洞內水和回填注漿沿著盾構機外殼向洞口方向流出，在接收端墻的洞門

10、上安裝橡膠止水簾布板。 </p><p>　　2.3.4洞口圍護樁鑿除 </p><p>　　在進洞處圍護結構鑿除前，須打設樣洞觀察，確保土體的自立性和止水性。當盾構距車站灌注樁3m時，在洞圈中心鑿出φ500的孔洞，用于加強對土體的觀測并釋放應力。盾構切口進入加固土體后，應降低盾構正面推進壓力。 </p><p>　　2.3.5盾構到達段的掘進 </p>

11、<p>　　盾構到達段的掘進除應達到糾偏的目的外，還尤其應注意最后10m段的掘進控制。因為在臨近洞門的最后10m盾構掘進對地層的擾動影響極為明顯。 應根據(jù)到達段的地質情況確定合理的掘進參數(shù)?？偟囊笫牵旱退俣取⑿⊥屏?、合理的土倉壓力和及時飽滿的同步注漿量。確保盾構接收的總體安全。接收段的施工參數(shù)擬定如下： </p><p>　　土倉壓力：0.08～0.10Mpa; </p><p

12、>　　掘進速度不大于1cm/min； </p><p>　　盾構機推力控制在4000～8000千牛之間; </p><p>　　刀盤扭矩：不大于3000KN*M </p><p>　　同步注漿量:3.5～4.0立方; </p><p>　　4.3.6盾構機接收 </p><p>　　盾構接收時洞口1～10環(huán)管片用

13、拉緊裝置連接拉緊，防止因千斤頂頂力釋放后，管片環(huán)間縫隙增大，引起環(huán)縫漏水。 </p><p>　　盾構機在接收井接收后，在進行過站和始發(fā)施工時，主要通過管片提供推進反力，應此必須嚴格控制拼裝質量。 </p><p>　　脫出接收端頭的管片可使用不帶密封橡膠帶的負環(huán)管片，但管片需無嚴重的缺棱調角現(xiàn)象，避免過站始發(fā)時千斤頂推力壓碎管片。 </p><p>　　盾構機刀盤

14、脫出橡膠止水簾布后，應轉動刀盤使刀盤開口處在下方，便于清除土倉內土體。土倉內土體清除完畢后，盾構機繼續(xù)頂進完成接收作業(yè)。 </p><p><b>　　2.4盾構過站 </b></p><p>　　2.4.1盾構機過站頂進 </p><p>　　盾構機接收時，隧道正環(huán)管片拼裝結束后，繼續(xù)拼裝3環(huán)負環(huán)管片（分別為-13環(huán)、-12環(huán)、-11環(huán)）。當

15、-10環(huán)管片拼裝完成后盾構機盾尾已經脫出接收端墻。此時，利用盾構機千斤頂?shù)耐屏κ苟軜嫏C在導臺上勻速滑行，當-10環(huán)管片脫出盾尾后停止頂進。此時三環(huán)盾尾刷全部暴露出來，給更換盾尾刷提供施工條件。 </p><p>　　千斤頂推進時應對稱開動千斤頂進行頂推，兩側同時、均勻加力，嚴防盾構機因受力不均發(fā)生側滾。盾構機接收后，在盾構機機身兩側焊防側滾的擋板，防止盾構機發(fā)生較大角度的側滾。 </p><p

16、>　　2.4.2管片加固 </p><p>　　在站內拼裝的管片由導臺支撐。導臺導軌的高度及軌距按照盾構機盾體的外徑進行設計，在導臺上的管片直徑6m，因此管片與導臺之間需插入木楔穩(wěn)定管片。木楔插在管片的環(huán)縫連接處。同時，每環(huán)負環(huán)管片拖出盾尾后都用鋼絲繩纏繞一周勒緊，鋼絲繩一段掛在預埋吊耳上，另一端用10T的手拉葫蘆拉緊。 </p><p>　　2.4.3 盾構機維修、保養(yǎng) </

17、p><p>　　盾構機過站，必須進行現(xiàn)場維修、保養(yǎng)，主要包括兩個方面： </p><p>　　1、盾構機各單元清潔、潤滑維護保養(yǎng)； </p><p>　　2、易損及磨損件維修或更換。 </p><p><b>　　2.5盾構始發(fā) </b></p><p>　　2.5.1始發(fā)加固 </p>

18、<p>　　1、根據(jù)設計對加固土體的要求， 在始發(fā)端頭施做旋噴樁，始發(fā)段加固長度為8m，以保證土體的強度穩(wěn)定性。 </p><p>　　2、輔助降水作業(yè)，保證土體的滲透性滿足設計要求。 </p><p>　　為保證施工安全，故采用旋噴樁施工的同時，結合已經布設的降水井進行降水作業(yè)，始發(fā)端降水后水位應在隧道結構底板以下1m，保證始發(fā)時洞門范圍內無地下水。 </p>

19、<p>　　2.5.2始發(fā)洞門混凝土鑿除 </p><p>　　盾構機維修、保養(yǎng)完成后，在確保盾構機運轉狀態(tài)良好的情況下，開始鑿除洞門。 </p><p>　　2.5.3負環(huán)管片拼裝 </p><p>　　在始發(fā)階段拼裝負環(huán)管片之前，必須先涂好盾尾鋼絲刷油脂。油脂應涂抹均勻密實，尾刷上涂抹的油脂不應有空隙或薄層。拼裝管片時，控制好第－9環(huán)管片的法面，必要時

20、需粘貼糾偏材料。第-10環(huán)管片在盾構機過站時已經拼裝完成，第-9環(huán)管片在始發(fā)時環(huán)向截面要與-10環(huán)拼接，因此-9環(huán)管片的螺栓孔要與-10環(huán)螺栓孔對正，確保管片螺栓順利穿過。 </p><p>　　2.6 盾構機掘進 </p><p>　　2.6.1盾構機掘進 </p><p>　　1、負環(huán)管片采用通縫拼裝，封頂塊拼裝在12點位置， 便于始發(fā)完畢后拆卸。最后啟動油脂泵

21、將三道盾尾密封刷間隙填滿。 </p><p>　　2、盾構機推進前，在導臺導軌外側的盾殼上均勻焊接3道20 mm厚鋼板，以防止盾構機主機在基座上旋轉。 </p><p>　　3、盾構機主機全部進入洞門止水裝置后，開始同步注漿。 </p><p>　　作者簡介: 吳冰（1987-），男，遼寧遼陽人，中鐵三局集團第四工程有限公司助理工程師，研究方向：地鐵工程。 <