汪曹區(qū)間盾構(gòu)掘進(jìn)施工方案講義.doc

【中鐵十二局集團(tuán)有限公司】 汪曹區(qū)間盾構(gòu)掘進(jìn)施工方案目 錄1編制依據(jù)12工程簡介22.1 工程概況22.2 工程環(huán)境調(diào)查情況33 施工總部署53.1 施工順序53.2 施工進(jìn)度計(jì)劃53.3 盾構(gòu)掘進(jìn)施工場(chǎng)地平面布置64 人員、機(jī)械設(shè)備、材料計(jì)劃74.1人員組織計(jì)劃74.2設(shè)備計(jì)劃84.3材料計(jì)劃95 工程重難點(diǎn)及對(duì)策分析105.1 密封的風(fēng)險(xiǎn)105.2盾構(gòu)下穿渾河河道115.3在軟弱地層中掘進(jìn)125.4過建（構(gòu)）筑物136 盾構(gòu)掘進(jìn)156.1 掘進(jìn)流程及操作控制程序156.2 施工運(yùn)輸156.3 洞內(nèi)通風(fēng)及管線布置166.4 環(huán)流系統(tǒng)管理176.5 盾構(gòu)（常規(guī)）掘進(jìn)216.6設(shè)備保養(yǎng)、維修276.7余泥外運(yùn)287施工測(cè)量、監(jiān)測(cè)287.1盾構(gòu)施工測(cè)量287.2盾構(gòu)施工監(jiān)測(cè)308 工程試驗(yàn)318.1試驗(yàn)特點(diǎn)及要求318.2 試驗(yàn)資源配置318.3 工地常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目319 防水工程339.1 防水設(shè)計(jì)原則及標(biāo)準(zhǔn)339.2 洞門防水349.3 管片防水3410 施工質(zhì)量保證措施3510.1 質(zhì)量保證體系3510.2 反力架安裝質(zhì)量控制措施3610.3 盾構(gòu)始發(fā)質(zhì)量控制措施3610.4 盾構(gòu)掘進(jìn)質(zhì)量保證措施3610.5 壁后注漿質(zhì)量控制措施3710.6 盾構(gòu)施工沉降控制措施3710.7 管片拼裝質(zhì)量保證措施3810.8 試驗(yàn)質(zhì)量保證措施3811 盾構(gòu)冬雨季施工3911.1 盾構(gòu)冬雨季施工目標(biāo)3911.2 盾構(gòu)冬雨季施工措施3912 安全施工4112.1 安全生產(chǎn)管理目標(biāo)4112.2 建立完善的安全管理制度4112.3安全生產(chǎn)保證措施4213 文明環(huán)保施工4613.1 文明施工管理體系及措施4613.2 環(huán)境保護(hù)體系及措施4913.3 消防保護(hù)措施5113.4 井下工作人員的管理5314 盾構(gòu)施工專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案5314.1 盾構(gòu)始發(fā)突發(fā)風(fēng)險(xiǎn)事件5314.2 隧道進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)事件5514.3 盾構(gòu)內(nèi)進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)事件5614.4 管線變形過大風(fēng)險(xiǎn)事件5714.5 電瓶車溜車事故5814.6 盾構(gòu)掘進(jìn)安全事故5914.7 盾尾刷更換應(yīng)急預(yù)案6114.8 盾構(gòu)較長時(shí)間停機(jī)應(yīng)急預(yù)案6214.9 地面塌陷風(fēng)險(xiǎn)6314.10 中毒應(yīng)急救援措施6414.11 觸電事故應(yīng)急預(yù)案6414.12 火災(zāi)事故應(yīng)急預(yù)案6514.13 機(jī)械傷害應(yīng)急預(yù)案6614.14 應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)671 【中鐵十二局集團(tuán)有限公司】 汪曹區(qū)間盾構(gòu)掘進(jìn)施工方案1編制依據(jù)1、沈陽地鐵九號(hào)線土建施工第七合段招、投標(biāo)文件；2、遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的沈陽地鐵九號(hào)線汪河路站曹仲站區(qū)間正線結(jié)構(gòu)與防水施工圖；3、沈陽地鐵九號(hào)線汪河路站曹仲站區(qū)間區(qū)間巖土工程勘察報(bào)告；4、現(xiàn)場(chǎng)施工及驗(yàn)收規(guī)范和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：(1) 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50157-2003）；(2) 地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50299-1999)(2003年版)；(3) 盾構(gòu)法隧道施工與驗(yàn)收規(guī)范(GB50446-2008)；(4) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)(2006年版)；(5) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2010)；(6) 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50204-2002（2011版）)；(7) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003)；(8) 地下工程防水技術(shù)規(guī)范（GB50108-2008）；(9) 鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范 (TB10003-2005)；(10) 鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50111-2006)；(11) 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001) (2008年版)；(12) 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)；(13) 地鐵工程監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程(DB11/490-2007)；(14) 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性規(guī)范(GB/T50476-2008)；(15) 地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范（GB50307-1999）；(16) 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程（上）、（下）（JGJ812002）；(17) 鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程（JGJ82-91）；(18) 建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB50300-2001）；(19) 建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50303-2002）；(20) 砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)規(guī)程（JGJ98-2000）；(21) 建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)（JGJ59-99）；(22) 建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程（JGJ33-2001）；(23) 施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)程（JGJ46-2005）；(24) 建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)供用電安全規(guī)范（(GB50194-93)；(25) 建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范（JGJ80-91）；(26) 建筑工程資料管理規(guī)程(DB11/T695-2009）；(27) 混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（GB50164-2011）；(28) 盾構(gòu)掘進(jìn)隧道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB502991999）；(29)沈陽市地鐵土建工程施工質(zhì)量驗(yàn)收實(shí)施細(xì)則（試行） (30) 沈陽地鐵制度匯編5、其他由甲方或監(jiān)理工程師指定的工程規(guī)范和技術(shù)說明 ；6、本公司在地鐵及地下工程施工中的施工技術(shù)及管理經(jīng)驗(yàn)；7、ISO9001(2008)質(zhì)量管理和質(zhì)量保證體系；8、ISO14001環(huán)境管理體系標(biāo)準(zhǔn)文件；9、OHSMS18001職業(yè)安全衛(wèi)生管理體系標(biāo)準(zhǔn)文件；10、中國鐵建重工DZ063泥水盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)技術(shù)文件；11、現(xiàn)場(chǎng)考察資料。2工程簡介2.1 工程概況汪河路站曹仲站區(qū)間自渾河北岸汪河路站起，向南下穿大堤路、渾河以及渾河南岸規(guī)劃地塊至渾南西路后東轉(zhuǎn)，沿渾南西路道路下方走行至曹仲站，結(jié)合線路及地質(zhì)條件，本區(qū)間采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)機(jī)選用泥水平衡盾構(gòu)。汪河路站始發(fā)，曹仲站接收。本工程起點(diǎn)里程DK12+145.180，終點(diǎn)里程DK14+386.056，在左14+094.232設(shè)置短鏈5.768米，右線長2240.876米，左線長2235.108米?？v斷采用V字坡，頂板覆土9.324.1m，區(qū)間分別在右DK12+740.00、右DK13+320.00、右DK13+609.00、右DK14+105.0設(shè)4個(gè)聯(lián)絡(luò)通道。其中，1號(hào)、2號(hào)聯(lián)絡(luò)通道與泵房結(jié)合設(shè)計(jì)，3號(hào)聯(lián)絡(luò)通道結(jié)合區(qū)間風(fēng)井設(shè)置。1號(hào)、2號(hào)、4號(hào)聯(lián)絡(luò)通道采用凍結(jié)法施工，3號(hào)聯(lián)絡(luò)通道及區(qū)間風(fēng)井采用明挖施工，鉆孔灌注樁加內(nèi)支撐方案，坑外降水。區(qū)間走向線如圖2-1所示：圖2-1 區(qū)間走向線2.2 工程環(huán)境調(diào)查情況1、工程地質(zhì)條件汪河路站曹仲站區(qū)間隧道范圍主要為圓礫層-9、粗砂層-7、中砂層-6，礫砂層-8，局部為粉質(zhì)粘土-1層，圍巖土體的自穩(wěn)能力差。盾構(gòu)施工穿過的主要是砂性地層，盾構(gòu)該地層中施工，易出現(xiàn)刀盤的磨損及刀盤前方砂性地層塌方的問題。圖2-2 區(qū)間地層比例圖2、巖土的分層和特征根據(jù)本區(qū)間巖土工程勘察報(bào)告，勘察場(chǎng)地位于沈陽市于洪區(qū)大通湖街至和平區(qū)前賽村之間，地形起伏不大，地面標(biāo)高介于37.238.2m之間。渾河以南范圍內(nèi)主要為耕地、新建渾南大道延伸段及南陽湖大橋建筑工地。根據(jù)鉆探揭示，本工點(diǎn)勘察深度范圍內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)由第四系全新統(tǒng)人工填筑層（Q/4ml/）、第四系全新統(tǒng)渾河低漫灘（Q/42al+pl/）、第四系全新統(tǒng)渾河高漫灘及古河道沖積層（Q/42al/）、第四系全新統(tǒng)渾河新扇沖洪積層（Q/41al+pl/）、第四系上更新統(tǒng)渾河老扇沖洪積層（Q/32al+pl/）、第四系中更新統(tǒng)冰水沉積層組成（Q/2pl+fgl/）。各地層描述如下：第四系全新統(tǒng)人工填筑層（Q/4ml/）填土：主要由黏性土、碎石及砂類土組成，局部含少量建筑垃圾、生活垃圾（個(gè)別地段為垃圾填埋場(chǎng)），馬路地段表層為瀝青路面，瀝青路面下為碎石墊層，稍濕，松散。第四系全新統(tǒng)渾河低漫灘（Q/42al+pl/）-1-1淤泥：腥臭，含有大量腐質(zhì)物，流塑。-1-33粉質(zhì)黏土：黃褐色，稍有光澤，干強(qiáng)度中等，韌性中等，搖震反應(yīng)無，可塑。-3-2細(xì)砂：褐色，混粒結(jié)構(gòu)，礦物成分以石英、長石為主，稍濕飽和，松散稍密。第四系全新統(tǒng)渾河高漫灘及古河道沖積層（Q/42al/）-8-3礫砂：黃褐色，石英-長石質(zhì)，亞圓形，混粒結(jié)構(gòu)，顆粒級(jí)配較好，局部為圓礫薄層，濕，水下飽和，稍密中密，局部密實(shí)。-9-3圓礫：粗顆粒主要由變質(zhì)巖組成，顆粒呈微風(fēng)化狀，亞圓形，混粒結(jié)構(gòu)，堅(jiān)硬，顆粒級(jí)配好，一般粒徑2-20mm，約占總質(zhì)量的70%，最大粒徑80mm，充填約20%的混粒砂和黏性土，局部為卵石層，稍密中密，局部密實(shí)。第四系全新統(tǒng)渾河新扇沖洪積層（Q/41al+pl/）-6-4中砂：黃褐色，石英-長石質(zhì)，亞圓形，均粒結(jié)構(gòu)，顆粒級(jí)配差，含少量黏性土，濕，水下飽和，中密密實(shí)。-7-4粗砂：黃褐色，石英-長石質(zhì)，亞圓形，均粒結(jié)構(gòu)，顆粒級(jí)配差，含少量黏性土，濕，水下飽和，中密密實(shí)。3、巖土物理力學(xué)參數(shù)表2-1 巖土物理力學(xué)參數(shù)值表地層編號(hào)巖土名稱重力密度（kN/m3）黏聚力C(kPa)內(nèi)摩擦角（）垂直基床系數(shù)Kv (MPa/m)水平基床系數(shù)Kx (MPa/m)靜止側(cè)壓力系數(shù)Ko-5-2細(xì)砂19.03.030.017150.38-7-3粗砂19.23.030.031300.37-8-3礫砂20.10.035.033350.35-9-3圓礫20.30.035.043400.30-1-33粉質(zhì)黏土19.530.115.020200.42-5-4細(xì)砂19.35.035.022200.38-6-4中砂19.13.032.036350.37-7-4粗砂19.83.030.035350.37-8-4礫砂19.70.035.047450.35-9-4圓礫20.00.035.055500.30-7-4粗砂19.83.033.044400.37-9-4圓礫20.10.035.065600.304、水文地質(zhì)本標(biāo)段位于沖洪積扇尾部，沉積的地層顆粒不均，局部沉積有黏性土層，分布不連續(xù)。因此本標(biāo)段沿線路僅存在一層地下水，賦存于圓礫、礫砂等強(qiáng)透水性層中，按埋藏條件劃分，屬第四系孔隙潛水。局部地段存在由地下管道、工業(yè)及生活用水入滲形成的上層滯水。本標(biāo)段第四系含水層分布連續(xù)穩(wěn)定，由北向南隨著含水層厚度逐漸增加，富水性也逐漸增大?？辈炱陂g，本工點(diǎn)個(gè)勘探孔在勘察深度內(nèi)均遇到地下水，地下水類型為孔隙潛水?？辈炱陂g地下水水位埋深為7.109.40m，標(biāo)高29.6230.31m，水位、水量隨季節(jié)變化。該場(chǎng)區(qū)地下水補(bǔ)給主要是渾河側(cè)向補(bǔ)給及大氣降水垂直滲入補(bǔ)給。主要排泄方式為徑流排泄和地下水的人工開采。地下水水位季節(jié)性變幅在為02.00m。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，含水層滲透性強(qiáng)，滲透系數(shù)一般在2880m/d之間，水力坡度約1%左右。地下水、地表水及環(huán)境土，根據(jù)在ZC-116勘探孔所取水樣的水質(zhì)分析結(jié)果以及取土易溶鹽滲出液的分析結(jié)果，判定地下水、環(huán)境土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋有弱腐蝕性。5、周邊建（構(gòu)）筑物及地下管線區(qū)間沿線建筑物及地下管線，詳見區(qū)間沿線建（構(gòu)）筑物、地下管線調(diào)查報(bào)告。3 施工總部署3.1 施工順序根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況，本區(qū)間先始發(fā)左線，待左線掘進(jìn)超過800米后，再準(zhǔn)備始發(fā)右線，確保左線穿越渾河后，右線再開始穿越渾河，確保施工安全。3.2 施工進(jìn)度計(jì)劃根據(jù)汪河路站曹仲站區(qū)間目前施工進(jìn)度，以及總的工期計(jì)劃，左線計(jì)劃于2014年4月1日從汪河路站左線始發(fā)往曹仲站方向掘進(jìn)，于2014年12月30日完成掘進(jìn)，到達(dá)曹仲站后盾構(gòu)機(jī)解體。右線于2014年7月1日二次始發(fā)，2015年4月30日完成掘進(jìn)。3.3 盾構(gòu)掘進(jìn)施工場(chǎng)地平面布置1）施工場(chǎng)地布置的原則在滿足施工生產(chǎn)需要的前提下，充分考慮市容與環(huán)境保護(hù)，盡量減少擾民；臨時(shí)房屋及其它設(shè)施布置安全、經(jīng)濟(jì)、合理、實(shí)用，生活、生產(chǎn)設(shè)施盡量分離；嚴(yán)格遵照招標(biāo)文件給定的場(chǎng)地位置和占地面積。2）施工場(chǎng)地平面布置（1）施工場(chǎng)地從車站頂板回填后120m及車站東側(cè)2128范圍為區(qū)間盾構(gòu)施工所需材料及設(shè)備的布置區(qū)域，場(chǎng)地平面布置圖如附圖。（2）施工場(chǎng)地布置及說明在盾構(gòu)始發(fā)施工前，必須完成盾構(gòu)施工場(chǎng)地布置，為盾構(gòu)始發(fā)做好準(zhǔn)備。施工用水用電盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)直接使用市政供水管作為盾構(gòu)機(jī)內(nèi)施工用水的水源。業(yè)主提供2套20KV開閉所，接入場(chǎng)區(qū)的高壓電纜擬從東北角引入，沿東側(cè)圍墻下現(xiàn)有的預(yù)留管道延至始發(fā)井口接入盾構(gòu)機(jī)；另外，位于東側(cè)圍擋邊兩臺(tái)630KVA的箱變、一臺(tái)315KVA變壓器用于地面泥水處理系統(tǒng)及配套施工區(qū)供電。成品、半成品及原材料的堆放嚴(yán)格按場(chǎng)地平面布置圖劃定的位置堆放整齊。管片、油脂、發(fā)泡劑、軌道等材料堆場(chǎng)設(shè)在車站回填后頂板上，并處在16噸龍門吊主、副鉤覆蓋范圍內(nèi)。排水溝沿場(chǎng)地的周邊設(shè)連通的排水溝，排水溝寬0.4m深0.5m，并便于清理，排水溝上蓋有鐵排柵，以保證車輛和人員安全跨越。排水溝匯集的雨水、生產(chǎn)廢水流入沉淀池，經(jīng)過沉淀過濾，確保達(dá)標(biāo)后排入市政排污管道。 基坑護(hù)欄在基坑外側(cè)設(shè)高約1.2m的護(hù)欄，采用42鋼管，管間采用焊接連接，并涂刷成紅白相間的警戒色?，F(xiàn)場(chǎng)照明在預(yù)留洞口周邊間隔設(shè)置探照燈，作為夜間施工的照明，另外，沿場(chǎng)內(nèi)道路及各加工點(diǎn)均設(shè)置燈具，保證夜間有足夠的亮度。4 人員、機(jī)械設(shè)備、材料計(jì)劃4.1人員組織計(jì)劃4.1.1 人員組織架構(gòu)圖4-1 人員組織架構(gòu)管理結(jié)構(gòu)說明：（一）領(lǐng)導(dǎo)層：項(xiàng)目經(jīng)理、書記、項(xiàng)目副經(jīng)理、總工程師、安全副經(jīng)理、盾構(gòu)副經(jīng)理；（二）管理層：工程部長、盾構(gòu)部長、設(shè)備部長、安質(zhì)部長。4.1.2 主要?jiǎng)趧?dòng)力計(jì)劃安排在盾構(gòu)隧道內(nèi)結(jié)合本工程專業(yè)特點(diǎn)和現(xiàn)代科學(xué)管理理論，充分發(fā)揮和調(diào)動(dòng)每個(gè)人勞動(dòng)積極性，精心策劃，科學(xué)安排，進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，彈性編組，靈活組織，實(shí)施平行、流水、交叉作業(yè)。施工人員執(zhí)行每天10104工作制，早班，夜班各一個(gè)，每天保證4小時(shí)的維修保養(yǎng)時(shí)間，保障盾構(gòu)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，做到均衡施工，具體安排如下：表4-1盾構(gòu)機(jī)單線每班次施工人員配備單線盾構(gòu)推進(jìn)施工人員序號(hào)崗 位人數(shù)序號(hào)崗 位人 數(shù)1中央控制室27電器維修12井下負(fù)責(zé)人18龍門吊司機(jī)13盾構(gòu)司機(jī)19測(cè)量24管片拼裝310同步注漿25機(jī)械維修111普工26電機(jī)車司機(jī)112地面指揮1小計(jì)18人泥水系統(tǒng)處理施工人員序號(hào)崗 位人數(shù)序號(hào)崗 位人 數(shù)1值班長14保潔員12檢驗(yàn)員15普工（新漿配制）13修理工（保修員）16小計(jì)5人機(jī)電維修人員序號(hào)崗 位人 數(shù)序號(hào)崗 位人 數(shù)1機(jī) 修 工23電 焊 工12電 工2小計(jì)5人4.2設(shè)備計(jì)劃本區(qū)間配備兩臺(tái)泥水盾構(gòu)機(jī)，左線盾構(gòu)機(jī)計(jì)劃于2014年4月1日始發(fā)掘進(jìn)。主要配備一套泥漿處理系統(tǒng)，二臺(tái)電機(jī)車（包括漿液運(yùn)輸車、管片拖車），一臺(tái)龍門吊等盾構(gòu)配套設(shè)備。表4-2 盾構(gòu)施工使用設(shè)備表設(shè)備名稱數(shù)量單位用途同步注漿系統(tǒng)1套同步注漿泥漿處理系統(tǒng)1套泥漿處理泥水輸送系統(tǒng)進(jìn)泥管300mm排泥管300mm1套泥水輸送電機(jī)車（砂漿運(yùn)輸車、管片拖車）2套井下水平運(yùn)輸充電機(jī)1臺(tái)電瓶充電16t龍門吊1臺(tái)地面及井下垂直運(yùn)輸漿液站1套漿液拌制壓漿泵1臺(tái)管道補(bǔ)壓漿用電焊機(jī)3臺(tái)焊接挖掘機(jī)1臺(tái)沉淀池挖土軸流風(fēng)機(jī)2臺(tái)隧道通風(fēng)風(fēng)管2240m隧道通風(fēng)4.3材料計(jì)劃管片采用預(yù)制鋼筋混凝土管片，使用計(jì)劃為直線環(huán)3445環(huán)，右轉(zhuǎn)彎環(huán)96環(huán)，左轉(zhuǎn)彎環(huán)188環(huán)，其它常用材料類型如表4-3所示。表4-3 常用施工材料類型表編號(hào)名稱型號(hào)編號(hào)名稱型號(hào)1工字鋼I16a6螺栓、螺母M242槽鋼I16a7水泥42.53鋼板10mm厚8水玻璃4鋼板20mm厚95軌道43型105 工程重難點(diǎn)及對(duì)策分析5.1 密封的風(fēng)險(xiǎn)5.1.1風(fēng)險(xiǎn)分析本區(qū)間隧道穿越主要為圓礫層-9、粗砂層-7、中砂層-6，圍巖土體的自穩(wěn)能力差，再加上潛水的影響，容易發(fā)生涌水涌砂等不良現(xiàn)象，極易發(fā)生隧道坍塌。施工影響范圍內(nèi)地下水水位埋深為7.109.40m，標(biāo)高29.6230.31m，地下水位較高，在富水飽和地層中掘進(jìn)，做好盾構(gòu)機(jī)密封的管理，防止泥砂、水泄入隧道內(nèi)是施工的重點(diǎn)。5.1.2風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策1、盾尾刷由四道鋼絲密封刷及兩個(gè)油脂注入管道構(gòu)成，采用復(fù)合型盾尾刷，提高盾尾密封性能。尾刷鋼絲和保護(hù)板能夠與筒體呈現(xiàn)面接觸，盾尾承壓能力明顯提高，有效防止盾尾漏水漏砂。圖5-1 第四道盾尾刷2、主軸承密封主軸承密封材料均由耐磨聚合物制成。外密封系統(tǒng)是通過帶有永久性失脂潤滑油脂潤滑和滲漏控制三重唇形密封系統(tǒng)進(jìn)行來實(shí)現(xiàn)的。密封支撐直接和軸承通過螺紋連接固定在一起，并且作為主軸承結(jié)構(gòu)的一部分從而充分保證同心度；內(nèi)密封系統(tǒng)將小齒輪區(qū)和空氣之間進(jìn)行密封。最外側(cè)采用專用HBW脂密封保護(hù)外側(cè)唇形密封；第二道密封脂以潤滑脂保護(hù)唇形密封；第三道密封采用潤滑油保護(hù)密封；第四道密封為空腔設(shè)計(jì)，可以隨時(shí)在盾構(gòu)機(jī)殼體內(nèi)檢查主軸承密封狀況。所有密封都可以在洞內(nèi)更換。3、密封管理在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，由專人監(jiān)視盾尾密封情況。主軸承密封管理主軸承密封的壽命可以達(dá)到5000h，在區(qū)間隧道掘進(jìn)過程中不需要更換，只要做好保養(yǎng)即可。鉸結(jié)密封管理若盾尾密封泄漏，由值班工程師對(duì)泄漏情況做好詳細(xì)的記錄。如果泄漏不太嚴(yán)重，調(diào)整盾尾間隙以及鉸接油缸行程，及時(shí)向密封處注入油脂。如果鉸接部位泄漏較為嚴(yán)重，則應(yīng)立即停止掘進(jìn)，反復(fù)打開緊急充氣密封，然后反調(diào)節(jié)并緊固鉸接油缸壓板，同時(shí)打開管片的注漿孔進(jìn)行雙液注漿。4、盾尾密封管理在盾尾的鋼板中預(yù)埋了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(jié)合，能阻止地下水及同步注漿漿液進(jìn)入盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部，防止地下水和同步注漿漿液的損失。必須確保盾尾油脂的供應(yīng)量，盾尾油脂注入不滿時(shí)嚴(yán)禁盾構(gòu)掘進(jìn)。盾尾油脂一般采用自動(dòng)注入方式，在盾尾漏漿時(shí)可采用手動(dòng)控制系統(tǒng)操作。主司機(jī)應(yīng)平穩(wěn)操作盾構(gòu)機(jī)，避免急劇轉(zhuǎn)彎，造成盾尾刷的損壞。5、雙液注漿封水為了防止管片露出尾刷后，地下水從盾尾進(jìn)入筒體內(nèi)，要進(jìn)行管片背后注漿，盾構(gòu)機(jī)配備有二次補(bǔ)充注漿系統(tǒng)，可進(jìn)行單液漿、雙液漿的壓注，及時(shí)封堵管片壁后水流通道。5.2盾構(gòu)下穿渾河河道5.2.1掘進(jìn)難點(diǎn)分析盾構(gòu)區(qū)間在CK12+800CK13+300段下穿越渾河河床，河床最低處距隧道頂僅14.9m左右，在這種情況下，隧道軸線、地面沉降及河床穩(wěn)定控制難度很大，施工中仍必須予以高度重視，確保施工安全。5.2.2掘進(jìn)對(duì)策1、盾構(gòu)推進(jìn)技術(shù)措施切口水壓：開挖面泥水平衡是一種動(dòng)態(tài)的平衡，由于某些原因變化時(shí)，平衡就可能被打破，故無論是在推進(jìn)階段還是停止推進(jìn)階段都應(yīng)注意泥水壓力的變化，采取相應(yīng)措施使泥水壓力盡可能地接近設(shè)定值。原則上根據(jù)切口水壓的計(jì)算值（考慮到隧道上部覆土厚度和荷載變化，需計(jì)算每環(huán)切口水壓值），實(shí)際施工中按照地面沉降結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。掘削干砂量管理及控制根據(jù)送排泥的流量計(jì)和密度計(jì)測(cè)定的各種數(shù)據(jù)，對(duì)送排泥漿中包含的掘削干砂量的體積進(jìn)行計(jì)算，來反映盾構(gòu)每環(huán)掘削下來的土體量。同時(shí)可根據(jù)中央控制室監(jiān)視盤所顯示的掘削干砂量管理值（即理論掘削干砂量）作比較，如果兩者之間有差距，就可以判斷開挖面的欠挖量、超挖量及地質(zhì)變化等情況。當(dāng)干砂量過大時(shí)，應(yīng)使用土層探測(cè)裝置，以便及時(shí)掌握切口正面土體坍方情況，并及時(shí)反映。要求根據(jù)具體施工情況及時(shí)調(diào)整參數(shù)，使干砂量的數(shù)據(jù)接近理論值，從而減小正面土體坍方的可能。泥水質(zhì)量指標(biāo)： 在施工期間采用高質(zhì)量的泥水輸送到切口，使其能很好地支護(hù)正面土體，泥水密度控制在1.2g/cm3 左右，粘度控制在22s以上。推進(jìn)速度：此階段推進(jìn)速度不宜太快，控制在1015mm/min。采用中低速推進(jìn)，可以使土體的應(yīng)力充分釋放，避免由于推進(jìn)應(yīng)力過大或過于集中而造成破壞，這樣也有利于盾構(gòu)糾偏。同步注漿控制:加強(qiáng)同步注漿注降量、注漿壓力控制。密切注意偏差流量的變化，充分壓注盾尾油脂。確保壓漿悶頭的緊密和牢靠，防止壓漿孔產(chǎn)生漏漿。2、水底監(jiān)測(cè)措施盾構(gòu)進(jìn)入渾河河道前20天和10天，分別對(duì)隧道軸線沿線的河底水深情況各進(jìn)行一次全面掃描（背景測(cè)量），復(fù)核隧道覆土層厚度。在盾構(gòu)推進(jìn)到河道后即開始進(jìn)行河道高精度水深監(jiān)測(cè)，并充分利用監(jiān)測(cè)結(jié)果指導(dǎo)施工，如河底發(fā)生較大的隆沉須及時(shí)采取措施。3、沉降控制地面沉降控制分為兩個(gè)方面：盾構(gòu)切口前的沉降，由切口泥水壓力和推進(jìn)速度控制，為使切口泥水能更好地支護(hù)正面土體，必須嚴(yán)格控制泥水指標(biāo)；盾尾后的沉降由同步注漿和壁后二次注漿進(jìn)行控制。在盾構(gòu)實(shí)際推進(jìn)過程中，同樣要根據(jù)地面沉降情況，由當(dāng)班技術(shù)人員分析判斷后對(duì)壓漿量、壓漿部位和注漿壓力進(jìn)行調(diào)整。在施工中，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)注漿，有效控制后期沉降。加強(qiáng)河底土體沉降觀察，及時(shí)了解沉降情況，推進(jìn)過程中跟蹤觀察土砂量、干砂量計(jì)算曲線。為便于信息反饋和沉降資料整理，應(yīng)在每天安排2次河中段沉降測(cè)量。推進(jìn)過程中，提高土層探測(cè)裝置使用頻率，及時(shí)掌握正面土體擾動(dòng)情況。具體施工措施詳見汪曹區(qū)間盾構(gòu)穿越渾河河道專項(xiàng)施工方案。5.3在軟弱地層中掘進(jìn)5.3.1掘進(jìn)難點(diǎn)分析區(qū)間大部分地層為圓礫、砂層，地層軟弱，且厚度較大，地層中富水性較強(qiáng)，穩(wěn)定性相對(duì)比較差，易受擾動(dòng)。只有充分發(fā)揮泥水盾構(gòu)的作用，才能保證安全、快速掘進(jìn)。5.3.2掘進(jìn)對(duì)策針對(duì)軟弱地層，施工中主要采取措施如下：切削方式以刮刀為主，確保密封倉內(nèi)壓力平衡，設(shè)定切口壓力大于自然水土壓力15Kpa以上，采取一切可能的措施使切口壓力的波動(dòng)不超過3。嚴(yán)格控制排泥干沙量，保證切削面穩(wěn)定和地表沉降在允許范圍內(nèi)。嚴(yán)格控制盾構(gòu)姿態(tài)，防止盾構(gòu)磕頭現(xiàn)象。在盾構(gòu)施工過程中，加強(qiáng)對(duì)地面和隧道的監(jiān)測(cè)，堅(jiān)持信息反饋法施工，通過信息反饋優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)。即時(shí)掌控地層沉降發(fā)展的趨勢(shì)并及時(shí)采取有效措施。選定雙液注漿材料，控制初凝時(shí)間在15秒以內(nèi)，啟動(dòng)兩套注漿系統(tǒng)，掘進(jìn)時(shí)同時(shí)進(jìn)行盾尾同步背填注漿和管片補(bǔ)充注漿，保證注漿量。采用優(yōu)質(zhì)泥漿掘進(jìn)，比重控制在1.201.25，粘度大于26秒。保證泥漿具備良好的泥模形成能力，其泥漿性能指標(biāo)必須符合規(guī)定。5.4過建（構(gòu)）筑物5.4.1風(fēng)險(xiǎn)分析1）區(qū)間左線中線里程DK12+412.652，右線中線里程DK12+426.377下穿彩鋼房（水廠加工車間），為筏板基礎(chǔ)（標(biāo)高平地面）。2）區(qū)間在里程右DK12+436側(cè)穿66KV高壓電塔，電塔直徑1.1米，承臺(tái)尺寸3米3米3米，埋深8.5米。區(qū)間側(cè)穿高壓電塔，距離樁基水平距離約為6.6m。3）區(qū)間在里程右DK12+618側(cè)穿高壓電塔電塔直徑1.4米，承臺(tái)尺寸3米3米4米，埋深12米。區(qū)間側(cè)穿高壓電塔，距離樁基水平距離約為5.8m。4）區(qū)間在里程左DK13+678側(cè)穿高壓電塔，電塔承臺(tái)尺寸3.6米3.6米3.2米。區(qū)間側(cè)穿高壓電塔，距離電塔水平距離約為6.6m。盾構(gòu)施工過程中存在以下風(fēng)險(xiǎn)：（1）開挖面地層及上覆地層均有砂層存在，盾構(gòu)掘進(jìn)容易造成超挖塌方等事故。（2）盾構(gòu)推力對(duì)地層擠壓，可能引起地層側(cè)向變形，電塔基礎(chǔ)容易在側(cè)向力作用下產(chǎn)生側(cè)向位移。（3）盾構(gòu)通過后，后期地層變形可能導(dǎo)致電塔基礎(chǔ)變形。5.4.2風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策（1）對(duì)地面建（構(gòu)）筑物進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查、布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)在盾構(gòu)掘進(jìn)到達(dá)建（構(gòu)）筑物之前對(duì)建筑物現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，以確定其安全狀態(tài)，同時(shí)制定出變形預(yù)測(cè)及施工管理標(biāo)準(zhǔn)值。監(jiān)測(cè)人員布置好測(cè)量控制點(diǎn)，并測(cè)量建（構(gòu)）筑物地面控制點(diǎn)數(shù)據(jù)初始值，以作為對(duì)比數(shù)值。（2）盾構(gòu)機(jī)全面檢查側(cè)穿建（構(gòu)）筑物之前需對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行全面的檢修，加強(qiáng)盾構(gòu)機(jī)和常規(guī)設(shè)備維修保養(yǎng)，包括液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、主軸承密封系統(tǒng)、注脂系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、泥水循環(huán)系統(tǒng)及壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)等，確保機(jī)況良好，為順利穿越建（構(gòu)）筑物創(chuàng)造有利的條件。（3）掘進(jìn)姿態(tài)控制嚴(yán)格控制好盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，在到達(dá)建（構(gòu)）筑物前10環(huán)內(nèi)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)水平方向控制在10mm以內(nèi)，測(cè)量組人員加強(qiáng)姿態(tài)復(fù)核，增加復(fù)核頻率，至少每班對(duì)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)和管片姿態(tài)進(jìn)行測(cè)量一次，并把數(shù)據(jù)及時(shí)反映到中控室，操作人員根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行姿態(tài)的調(diào)整控制，確保盾構(gòu)機(jī)盡量保持沿設(shè)計(jì)軸線推進(jìn)。（4）切口水壓的控制在盾構(gòu)掘進(jìn)的過程中，保持切口水壓平穩(wěn)，其波動(dòng)值控制在設(shè)定值的5%范圍內(nèi)，以保證地層的穩(wěn)定，避免出現(xiàn)地面冒漿的情況，保護(hù)好地表建筑物。在拼裝管片的時(shí)候，啟動(dòng)自動(dòng)保壓系統(tǒng)保證切口水壓的穩(wěn)定。停電時(shí)啟動(dòng)大功率的備用發(fā)電機(jī)保證自動(dòng)保壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在盾構(gòu)過樁掘進(jìn)過程中，一旦出現(xiàn)排泥口堵塞的情況馬上切換到逆循環(huán)掘進(jìn)，就可以防止切口壓力波動(dòng)。（5）掘進(jìn)速度盾構(gòu)機(jī)通過建（構(gòu)）筑物時(shí)，掘進(jìn)速度應(yīng)設(shè)定為不大于20mmmin。根據(jù)建（構(gòu)）筑物的里程推算盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)位置，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)至建（構(gòu)）筑物底下時(shí)，逐漸減慢掘進(jìn)速度至不大于10mm/min，并邊推進(jìn)邊密切注意盾構(gòu)推力與掘進(jìn)速度的變化。（6）干砂量的控制開挖干砂量的嚴(yán)密控制是判斷開挖面穩(wěn)定、保證建（構(gòu)）筑物安全的重要措施。當(dāng)發(fā)現(xiàn)干砂量發(fā)生突變時(shí)，應(yīng)立即檢查泥水密度、粘度和切口水壓。同時(shí)調(diào)查土體是否有坍塌情況，加強(qiáng)地面觀測(cè)，在查明原因后及時(shí)調(diào)整有關(guān)參數(shù)，確保開挖面及地面建筑物的安全。（7）注漿量盾構(gòu)機(jī)在過建（構(gòu)）筑物掘進(jìn)時(shí)，為保證注漿質(zhì)量是減少后續(xù)沉降的有效手段，為此，特別增加一套管片注漿設(shè)備并與原有的同步注漿系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行。在注漿壓力小于0.5Mpa的情況下盡量多注漿。同時(shí)每隔45環(huán)管片注雙液漿。另外，采用壁后深層注漿，多次補(bǔ)償注漿，以減小對(duì)地表主體結(jié)構(gòu)的影響。（8）提前做好施工應(yīng)急預(yù)案。6 盾構(gòu)掘進(jìn)6.1 掘進(jìn)流程及操作控制程序盾構(gòu)掘進(jìn)是一個(gè)系統(tǒng)的工程，包括很多環(huán)節(jié)，例如盾構(gòu)掘進(jìn)、管片拼裝、材料運(yùn)輸、掘進(jìn)注漿、泥漿處理、管線的延長等工作，各個(gè)環(huán)節(jié)循環(huán)往復(fù)進(jìn)行，并相互制約，一旦其中某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，整個(gè)施工將會(huì)受到影響。盾構(gòu)掘進(jìn)流程及循環(huán)見圖6-1所示。管片拼裝，復(fù)擰螺栓列車裝管片，進(jìn)洞開挖6m，延伸軌道開挖6m，接送排泥管是否盾構(gòu)掘進(jìn)設(shè)置管理標(biāo)準(zhǔn)地面監(jiān)測(cè)調(diào)整掘進(jìn)施工參數(shù)同步注漿是否到達(dá)掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制人工補(bǔ)測(cè)繼續(xù)下1環(huán)的掘進(jìn)盾構(gòu)機(jī)始發(fā)圖6-1 盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)總體流程圖6.2 施工運(yùn)輸6.2.1 水平運(yùn)輸洞內(nèi)水平均采用43Kg/m鋼軌鋪設(shè)單線。本工程單線線路最長為2240m，由于線路相對(duì)較長，盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，每條隧道只需投入二組列車，即可滿足施工需要。列車均由45t變頻機(jī)車牽引1節(jié)砂漿車、2節(jié)管片車。車型如圖8-2所示：圖6-2 列車車型示意圖6.2.2 垂直運(yùn)輸本工程的垂直運(yùn)輸主要由1臺(tái)16t龍門吊完成，其移動(dòng)方向?yàn)檠鼗娱L度方向。軌料、泥漿管、管片及其它材料均由預(yù)留的吊裝孔進(jìn)行起吊。6.3 洞內(nèi)通風(fēng)及管線布置6.3.1 洞內(nèi)通風(fēng)根據(jù)盾構(gòu)施工特點(diǎn)，在施工過程中隧道內(nèi)采用壓入式通風(fēng)來解決防塵、降溫及人員、設(shè)備所需要的新鮮空氣。故擬在區(qū)間設(shè)1臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)，采用直徑為1000mm拉鏈?zhǔn)杰涳L(fēng)管，風(fēng)機(jī)設(shè)在汪河路站。由于受本區(qū)間污染土壤可能釋放出有害氣體的影響，盾構(gòu)施工過程中要加強(qiáng)隧道內(nèi)通風(fēng)，擬增加一臺(tái)二級(jí)風(fēng)機(jī)，通過建立隧道大風(fēng)量強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，保持良好的通風(fēng)條件，稀釋挖掘過程中散發(fā)的有害氣體，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。6.3.2 洞內(nèi)管線布置根據(jù)泥水盾構(gòu)的施工特點(diǎn)，在隧道內(nèi)布置“五管、三線、一走道”，五管即為300的送漿管、300的排泥管、供水管、排污管和1000的通風(fēng)管；三線即為10KV的高壓電纜、380/220V照明線和運(yùn)輸軌線。其具體布置形式如圖6-3所示：風(fēng)管進(jìn)泥管排泥管高壓電纜照明電纜軌道行走道圖6-3 隧道內(nèi)管線布置圖6.4 環(huán)流系統(tǒng)管理6.4.1 泥水性能管理1、泥水的功能通常所謂的泥水，是將分散在水中的、具有吸水后明顯地呈膨潤性質(zhì)的粘土礦物質(zhì)的懸浮液作為主要成分，根據(jù)需要調(diào)節(jié)比重、粘度、塑變值、膠凝強(qiáng)度、潤滑性，使其成為一種可塑流體。泥水盾構(gòu)使用泥水的目的也就是用泥水來謀求開挖面穩(wěn)定，在防止塌方的同時(shí)，將切削下來的土形成泥水并通過管道運(yùn)往地面。2、泥水的作用（1）容易將切削下來的土砂輸送到地面（需適當(dāng)流速、比重、粘度、塑變值）；（2）能抑制地下水（油、氣體等）噴出（需要適當(dāng)?shù)哪嗨戎兀?；?）形成泥壁或滲透壁，防止開挖面塌方（泥壁形成性好）；（4）對(duì)刀盤、刀頭等切削設(shè)備有冷卻和潤滑作用（泥水特性良好）；（5）在泥水輸送中使泥水循環(huán)暫時(shí)停止，切削土砂仍能保持在泥水中而不致沉淀（需要有良好的粘度和觸變性）；（6）在泥水分離處理階段，切削的土砂能按規(guī)定的要求分離（需要略低的粘度和膠凝強(qiáng)度）。此外，泥水還具有對(duì)其它地層影響小、對(duì)地層易判定并能利用浮力等性質(zhì)。3、泥水材料（1）水：清水；（2）膨潤土：主要成分是蒙脫土，它具有形成泥壁等多方面的優(yōu)越性，但這種土的分離困難和經(jīng)濟(jì)成本上的問題，很難說是最好的材料，僅局限于部分使用；（3）粘性土：是易采集的粉砂土、粘土和膠狀現(xiàn)場(chǎng)土，雖比蒙脫土質(zhì)量差，但含有伊利土和高嶺土等成分，容易分離和棄土，并具有形成泥壁等性能，受到廣泛使用；（4）CMC：能增加粘度和提高泥壁形成性能；燒堿：作為分散劑，防止粘粒聚合成絮狀。拌制泥漿前，應(yīng)進(jìn)行泥漿配合比的設(shè)計(jì)，膨潤土泥漿常規(guī)配比如表6-1所示：表6-1 膨潤土造漿配比表(占水的百分比)水粘土CMC膨潤土燒堿1按比重要求加入0.03%0.05%80.40.5%新制備的泥漿必須在泥漿池存放一定時(shí)間后才能使用。其性能指標(biāo)應(yīng)符合表6-2的規(guī)定：表6-2 制備泥漿的性能指標(biāo)項(xiàng)次項(xiàng)目性能指標(biāo)檢驗(yàn)方法1比重1.11.25泥漿比重計(jì)2粘度2025s500ml/700ml漏斗法3含砂率95%量杯法5失水量15ml/30min失水量儀6泥皮厚度13mm/30min失水量儀7PH值810PH試紙?jiān)谑┕ぶ?，每推進(jìn)一環(huán)對(duì)泥水進(jìn)行測(cè)定，一旦發(fā)現(xiàn)泥漿劣化，要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。另外，根據(jù)不同的土質(zhì)，也要及時(shí)對(duì)泥漿進(jìn)行調(diào)整。盾構(gòu)施工各地層泥水性能指標(biāo)見表6-3。表6-3 盾構(gòu)施工各地層泥水性能指標(biāo)部位（地層）泥漿比重酸堿度粘度(s)失水率膠體率端頭加固段1.5-1.208到102515mL/30min96%圓礫1.1-1.208到1025-3015mL/30min96%中、粗砂1.1-1.208到1025-3015mL/30min96%粗砂(含粒徑10cm以上卵石)1.1-1.208到1035-4015mL/30min96%中粗砂(含粘土)1.1-1.208到101815mL/30min96%6.4.2 泥水壓力管理（1）切口水壓設(shè)定在泥水加壓式盾構(gòu)施工中，加在開挖面上的力，即用泥水使開挖面保持穩(wěn)定的力，通常應(yīng)與作用在開挖面上的土壓在對(duì)抗中保持平衡，水壓與開挖面上含水土體的垂直作用的重力和土的內(nèi)摩擦角大小有關(guān)。切口水壓的設(shè)定如下：切口水壓 = P + 0.01MPa 0.02MPaP：土壓（含水壓），自然狀態(tài)下盾構(gòu)機(jī)頭部2/3高度處的壓力。（2）設(shè)定切口水壓的管理 切口水壓的上、下限設(shè)定值通過計(jì)算靜止土壓力和主動(dòng)土壓力進(jìn)行控制。每個(gè)地點(diǎn)切口水壓設(shè)定值可通過施工經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。切口水壓上限值切口水壓下限值 無粘性土主動(dòng)土壓力： 粘性土主動(dòng)土壓力： 水壓力： 、式中，各層土的容重，KN/m3；各層土的厚度（算至隧道2/3高度處），m；靜止側(cè)壓力系數(shù)按經(jīng)驗(yàn)確定：中粗砂k=0.34、圓礫k=0.30；主動(dòng)土壓力系數(shù)，為土的內(nèi)摩擦角，c為土的粘聚力；為水的容重，KN/m3；為地下水高度（地下水位至隧道2/3高度處），m。（3）設(shè)定切口水壓的修正每一環(huán)掘進(jìn)后對(duì)地面沉降量進(jìn)行分析，對(duì)切口水壓值進(jìn)行修正。除了修正每一調(diào)查點(diǎn)的設(shè)定切口水壓值外，對(duì)設(shè)定的切口水壓值尚需周密地考慮對(duì)開挖面狀態(tài)的適應(yīng)情況，進(jìn)行推測(cè)并跟蹤修正是至關(guān)重要的。6.4.3 泥漿循環(huán)系統(tǒng)管理泥水盾構(gòu)是用泥水加壓密閉的開挖面，不能直觀目視開挖面狀態(tài)及掘削狀況。為此，采用綜合管理送排泥狀態(tài)、開挖面泥水壓力以及泥水處理設(shè)備等運(yùn)轉(zhuǎn)狀況來進(jìn)行推測(cè)，以便及時(shí)處理突如其來的異常情況。（1）通過對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)速度、切口水壓、泥水密度、排泥流量等數(shù)據(jù)采集、分析來監(jiān)視開挖面穩(wěn)定狀況，并通過調(diào)整泥水各項(xiàng)性能指標(biāo)確保開挖面的穩(wěn)定。（2）泥水加壓和循環(huán)系統(tǒng)中央管理控制內(nèi)容：送排泥泵的起動(dòng)、停止；送排泥流量，送排泥泵的轉(zhuǎn)速；盾構(gòu)掘進(jìn)狀態(tài)和旁通狀態(tài)送排泥管內(nèi)水壓；盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)，為保持切口水壓對(duì)送泥水壓的控制等。管內(nèi)沉淀臨界流速的維持是采取用電磁流量儀測(cè)定實(shí)際流量，將它和預(yù)先由管徑計(jì)算的沉淀臨界流量的差值，通過改變泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行校正，并自動(dòng)控制在沉淀臨界流速以上的方法。此外，對(duì)于最關(guān)鍵的切口壓力的控制，送泥泵要使用可變速泵，若使用定速泵，那么在送泥管中途和返回調(diào)整槽途中就要設(shè)有自動(dòng)控制閥，隨著掘進(jìn)、排泥及其它變化，由泥水壓力儀來檢測(cè)開挖面水壓的變動(dòng)，自動(dòng)演算與開挖面設(shè)定的水壓差。使用可變速泵，由轉(zhuǎn)速、自動(dòng)控制閥自動(dòng)控制開度，通過調(diào)節(jié)送入開挖面的泥水量來控制切口水壓，達(dá)到開挖面穩(wěn)定。同時(shí)也能測(cè)定各泵的轉(zhuǎn)速、電流值以及確認(rèn)排泥泵的增設(shè)時(shí)間。此外，根據(jù)上述狀況還可以推測(cè)管路堵塞位置。為了保持開挖面泥水壓力，閥類操作采取自動(dòng)控制，由轉(zhuǎn)換程序裝置控制進(jìn)行自動(dòng)管理。在節(jié)假日以及故障等停止掘削期間的開挖面水壓，同樣也由開挖面泥水壓力儀、自動(dòng)控制閥和自動(dòng)保壓泵的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)裝置，自動(dòng)進(jìn)行控制。（3）泥水平衡控制泥水平衡控制的目的是使泥水加壓式盾構(gòu)開挖面的土體壓力達(dá)到平衡，保持開挖面的穩(wěn)定。在盾構(gòu)施工中要使盾構(gòu)開挖面壓力絕對(duì)平衡是不可能的，因?yàn)槭艿蕉軜?gòu)掘進(jìn)速度、地層變化、掘進(jìn)深度及掘進(jìn)長度等多種因素干擾，必須通過監(jiān)控手段去達(dá)到動(dòng)態(tài)上的相對(duì)平衡，以求開挖面的穩(wěn)定。（4）泥水輸送控制當(dāng)開挖面水壓高于上限值時(shí)，則暫停掘進(jìn)，通過旁路調(diào)節(jié)。此時(shí)壓力從逸流閥卸掉，開挖面水壓恢復(fù)正常，逸流閥自動(dòng)關(guān)閉。再把泥水送進(jìn)土倉，如果開挖面水壓還高于上限值時(shí)，如果引起即發(fā)生土倉或排泥管道口阻塞，則進(jìn)入逆洗狀態(tài)，必要時(shí)調(diào)整切口水壓設(shè)定值。當(dāng)排泥流量低于下限值時(shí)，暫停掘進(jìn)，通過旁路調(diào)節(jié)。如果引起管道阻塞，則進(jìn)入逆洗狀態(tài)，必要時(shí)調(diào)整排泥流量設(shè)定值。管道阻塞時(shí)，通過進(jìn)入逆洗狀態(tài)清理管道，再進(jìn)行正常循環(huán)，如此反復(fù)，使管道保持暢通。泥水輸送的控制通過可編程邏輯控制器對(duì)分布在地面、隧道內(nèi)、盾構(gòu)臺(tái)車上泥水輸送系統(tǒng)的各類泥漿泵和閥進(jìn)行控制。中央控制盤根據(jù)泥水輸送監(jiān)控系統(tǒng)主控程序要求，協(xié)調(diào)泥水循環(huán)控制系統(tǒng)正常運(yùn)行。（5）停歇時(shí)的管理停止掘削時(shí)，泥漿循環(huán)系統(tǒng)繼續(xù)循環(huán)35分鐘，確保排泥管里的泥渣被循環(huán)出地面泥漿池，留在泥漿管里的泥漿液性能較好，不容易發(fā)生沉淀和堵塞。本工程按照設(shè)計(jì)提供的送泥流量為800m3/h為標(biāo)準(zhǔn)，排漿臨界沉淀排泥流速2.42m/s，臨界流速需要的流量616m3/h ，使切削土層顆粒懸浮于泥漿中不沉淀。（6）掘削排土量的檢查掘削出來的土通過排泥管排出，由儀器測(cè)定送泥水和排泥水的差，通過計(jì)算求出實(shí)際土粒子量（干砂量）。將電磁流量儀和差壓密度計(jì)（或射線儀）等儀器安裝在送泥豎管和排泥豎管途中，測(cè)量管內(nèi)的流量和密度。根據(jù)土粒子比重值算出土粒子量，從排泥流量和送泥流量的差值上計(jì)算出土粒子量（原則上是計(jì)算每一環(huán)的掘削出土量）。掘進(jìn)過程中必須嚴(yán)格控制掘削量，發(fā)現(xiàn)超挖和負(fù)挖現(xiàn)象及時(shí)調(diào)整。理論掘削量W（干砂量）可由下式計(jì)算得到：G=(D2L/4)(1-/100)= (3.146.2821.24)(1-13.5/100)=32.135m。實(shí)際掘削量W可由下式計(jì)算得到：W：實(shí)際掘削量(kN/Ring)rs ：土的比重；Q1：排泥流量(m3/min)；1：排泥密度(kN/m3)；Q0：送泥流量(m3/min)；0：送泥密度(kN/m3)；t：掘削時(shí)間(min)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)掘削量過大時(shí)，應(yīng)立即檢查泥水密度、粘度和切口水壓。此外，也可以通過地面監(jiān)測(cè)，調(diào)查地面沉降情況，在查明原因后應(yīng)及時(shí)調(diào)整有關(guān)參數(shù)，確保開挖面穩(wěn)定。6.5 盾構(gòu)（常規(guī)）掘進(jìn)6.5.1 盾構(gòu)掘進(jìn)方向控制（1）采用自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)和人工測(cè)量輔助進(jìn)行姿態(tài)監(jiān)測(cè)在本區(qū)間中盾構(gòu)機(jī)采用的測(cè)量系統(tǒng)是力信RMS-D盾構(gòu)自動(dòng)導(dǎo)線系統(tǒng)，能夠全天候的動(dòng)態(tài)顯示盾構(gòu)機(jī)當(dāng)前位置相對(duì)于隧道設(shè)計(jì)軸線的位置偏差，主司機(jī)可根據(jù)顯示的偏差及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)狀態(tài)，使得盾構(gòu)機(jī)能夠沿著正確的方向掘進(jìn)。可較好調(diào)整與控制盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)方向，使其始終保持在允許的偏差范圍內(nèi)。但由于盾構(gòu)推進(jìn)導(dǎo)向系統(tǒng)后視基準(zhǔn)點(diǎn)的前移，必須通過人工測(cè)量來進(jìn)行精確定位，以保證推進(jìn)方向的準(zhǔn)確可靠。并校核自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)的測(cè)量數(shù)據(jù)及復(fù)核盾構(gòu)機(jī)的位置、姿態(tài)，確保盾構(gòu)掘進(jìn)方向的準(zhǔn)確性。（2）采用分區(qū)操作盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸控制盾構(gòu)掘進(jìn)方向。在上坡段掘進(jìn)時(shí)，適當(dāng)加大盾構(gòu)機(jī)下部油缸的推力與速度；在下坡段掘進(jìn)時(shí)，則適當(dāng)加大盾構(gòu)機(jī)上部油缸的推力與速度；在左轉(zhuǎn)彎曲線段掘進(jìn)時(shí)，則適當(dāng)加大盾構(gòu)機(jī)右側(cè)油缸的推力與速度；在右轉(zhuǎn)彎曲線段掘進(jìn)時(shí)，則適當(dāng)加大盾構(gòu)機(jī)左側(cè)油缸的推力與速度；在直線平坡段掘進(jìn)時(shí)，則應(yīng)盡量使所有油缸的推力和速度保持一致。在均勻的地質(zhì)條件時(shí)，保持所有油缸的推力和速度一致。6.5.2 掘進(jìn)速度的控制正常掘進(jìn)條件下，掘進(jìn)速度應(yīng)設(shè)定為2040mm/min。正常掘進(jìn)階段掘進(jìn)參數(shù)見表6-4。表6-4 正常掘進(jìn)階段掘進(jìn)參數(shù)表盾構(gòu)推力刀盤轉(zhuǎn)速推進(jìn)速度扭矩切口水壓50007000KN1.01.5rpm2040mm/min15002500KNm理論計(jì)算值P切=P壓0.2bar盾構(gòu)掘進(jìn)速度設(shè)定時(shí)，注意以下幾點(diǎn)：（1）盾構(gòu)啟動(dòng)時(shí)，盾構(gòu)司機(jī)需檢查千斤頂是否頂實(shí)，開始推進(jìn)和結(jié)束推進(jìn)之前速度不宜過快，每環(huán)掘進(jìn)開始時(shí)，應(yīng)逐步提高掘進(jìn)速度，防止啟動(dòng)速度過大沖擊擾動(dòng)地層。（2）每環(huán)正常掘進(jìn)過程中，掘進(jìn)速度值應(yīng)盡量保持衡定，減少波動(dòng)，以保證切口水壓穩(wěn)定和送、排泥管的暢通。在調(diào)整掘進(jìn)速度時(shí)，應(yīng)逐步調(diào)整，避免速度突變對(duì)地層造成沖擊擾動(dòng)和造成切口水壓擺動(dòng)過大。（3）推進(jìn)速度的快慢必須滿足每環(huán)掘進(jìn)注漿量的要求，保證同步注漿系統(tǒng)始終處于良好工作狀態(tài)。（4）掘進(jìn)速度選取時(shí)，必須注意與地質(zhì)條件和地表建筑物條件匹配，避免速度選擇不合適對(duì)盾構(gòu)機(jī)刀盤、刀具造成非正常損壞和隧道周邊土體擾動(dòng)過大。6.5.3 掘進(jìn)姿態(tài)的調(diào)整與糾偏在掘進(jìn)施工中，由于地質(zhì)突變等原因盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)方向可能會(huì)偏離設(shè)計(jì)軸線并超過管理警戒值。在穩(wěn)定地層中掘進(jìn)，因地層提供的滾動(dòng)阻力小，可能會(huì)產(chǎn)生盾體滾動(dòng)偏差；在線路變坡段或曲線段掘進(jìn)，有可能產(chǎn)生一定的偏差。因此應(yīng)及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)、糾正偏差。（1）參照上述方法分區(qū)操作推進(jìn)油缸來調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)，糾正偏差，將盾構(gòu)機(jī)的方向控制調(diào)整到符合要求的范圍內(nèi)。（2）在曲線和變坡段，必要時(shí)可利用盾構(gòu)機(jī)的超挖刀進(jìn)行局部超挖來糾偏。（3）當(dāng)滾動(dòng)角超限時(shí)，盾構(gòu)機(jī)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，此時(shí)應(yīng)采用盾構(gòu)刀盤反轉(zhuǎn)的方法糾正滾動(dòng)偏差。6.5.4 方向控制與姿態(tài)調(diào)整注意事項(xiàng)（1）在切換刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，應(yīng)保留適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔，切換速度不宜過快，切換速度過快可能造成管片受力狀態(tài)突變，而使管片損壞。（2）根據(jù)工作面地層情況應(yīng)及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)，調(diào)整掘進(jìn)方向時(shí)應(yīng)設(shè)置警戒值與限制值。達(dá)到警戒值時(shí)就應(yīng)該調(diào)整程序。（3）蛇行糾偏時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行，若糾偏過急蛇行反而更明顯。直線推進(jìn)時(shí)應(yīng)取盾構(gòu)當(dāng)