盾构机过站及其调头作业指导书.doc

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1、-/ 中铁十三局集团有限公司中铁十三局集团有限公司 施工过程控制标准化管理手册（地铁分册）施工过程控制标准化管理手册（地铁分册） 盾构机过站及调头作业指导书盾构机过站及调头作业指导书 编 制： 审 核： 批 准： -/ 目 录 1.目的.1 2.编制依据.1 3.适用范围.1 4.技术准备.1 4.1 内业准备 .1 4.2 外业准备 .1 5.人员组织.1 6.材料要求.1 7.主要设备、机具选型.2 8.施工作业方法及要求.2 8.1 盾构机进站 .2 8.2 盾构机进站后的施工 .3 8.3 主机过站 .4 8.4 后配套台车进站 .5 8.5 主机调头 .6 8.6 后配套调头 .7

2、9.技术措施与要点.8 10.安全文明施工.8 -/ 盾构机过站及调头作业指导书 1.目的 针对盾构机完成区间的掘进，进入车站，以过站和转场的方式进行通过车站的目的，满足继续 施工掘进的要求。 以海瑞克 S365 盾构机于天府广场站掉头进行说明，明确盾构过站与转场的施工作业流程,技术 要求,材料准备,达到指导盾构过站与转场施工的目的。 2.编制依据 车站结构图纸； 盾构机及配套设备图纸、尺寸。 3.适用范围 盾构车站完成主体施工，提供出过站与转场所需的场地等。 4.技术准备 4.1 内业准备 (1)在施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技 术问题，熟悉规范

3、和技术标准。 (2)对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训。 4.2 外业准备 现场地形、地貌、便道、场地等资料收集，作为方案编制的依据。 5.人员组织 采用项目直接设立过站（调头）组，直接管理施工队伍的组织模式。配备过站白班及夜班，每 班班长 1 名，工程师 1 名，维修工 5 名，工人 5 名。另配电工班，班长 1 名，电工 4 人。 6.材料要求 序号名称单位数量备注 1 干粉灭火器台 5 2 氧气瓶若干 3 乙炔瓶若干 4 二氧化碳瓶若干 5 焊条包若干 6 耐磨焊丝盘若干 7 油桶只 2 8 工字钢 20a m60 9 3m 平头钢枕个 50 10 20mm 或 1

4、0mm张若干 11 槽钢 50根 80 12 槽钢 100根 4 13 备用液压泵站油管根 2 -/ 14 液压泵站快速接头套 12 15 液压泵站变径只 10 16 纯棉抹布袋 2 17 螺栓只若干 18 膨胀螺栓 M12、M20只 400 19 电缆、电源插座排若干 20 标识牌套 1 21 堵头套 1 22 槽钢钢枕个 125 23 拉管片吊耳若干 24 螺纹钢 16 若干 25 楔木若干 7.主要设备、机具选型 8.施工作业方法及要求 8.1 盾构机进站 在盾构机距离接收井洞门 50m 时，即进入进站掘进阶段。为迎接盾构机进站，应做好以下准备 工作： (1)盾构机到达黄忠路口站前一个月

5、进行降水，实现降水掘进。 (2)洞门加固 序号名称型号规格单位数量备注 1 液压泵站台 2 供千斤顶使用 2 氧气乙炔割具套 4 3 千斤顶 200T 台 4 用于起升主机等 4 千斤顶 85T 台 2 用于推动主机等 5 卷扬机台 2 安装反力架用 6 滑移支架套 1 主机过站用 7 钢板 6m1.8m 块 6 主机过站用 8 倒链 1T 台 6 9 倒链 6T 台 2 10 倒链 20T 台 2 11 钢丝绳 3m 根 2 12 换刀工具套 1 13 电焊机400、500台 4 14 空压机台 1 包括连接软管 30m 15 风动扳手台 1 包括套筒 1 套 16 砂轮机台 3 包括砂轮片

6、若干块 17 插线板套 3 18 活动人梯架 2 19 液压锤套 1 清渣 20 风镐台 4 清渣 21 反力架斜撑支座个 6 22 200T 千斤顶支座个 4 23 盾体挡块个 4 24 电锤套 1 打膨胀螺栓 -/ 洞门加固是指对盾构机进出盾构工作井部位的地层加固，提高洞门外土体强度，控制地表沉降， 防止端头坍塌，控制水土流失，保障周边建筑物和构筑物的安全，有利于盾构机始发和到达的姿态 控制。 (1)做好进站前的测量工作 在进站段掘进前，要对隧道基线进行测量，确认盾构机的位置，把握好洞口段的线形。在盾构 机到达前 50m 即加强盾构机姿态和隧道线形的测量，及时纠正偏差，确保盾构机顺利地从预

7、留洞口 进入车站。 (2)调整好盾构机的姿态 破洞门前，盾构机允许偏差为10mm，仰角允许偏差控制在 2mm/m 以内，避免出现俯角姿态。 同时做好铰接千斤顶的行程控制，避免千斤顶出现最大和最小行程的极限状态。注意盾尾间隙的控 制，应尽可能保持盾尾间隙均等。盾构机进入进站段后，首先减少推力、降低推进速度和刀盘转速， 控制出土量并时刻监视密封土舱压力值，避免较大的地表隆陷。贯通前 5-6 环，降低盾构机掘进推 力，密切关注盾构机推进系统的推进速度和推进压力以及掘进出土情况。 (1)破除洞门前根据盾构操作的实际情况，在破桩的后期及时用螺旋输送机清仓以减少清渣的 量。 (2)安装好洞门密封。盾构机到

8、站前安装好有关的铰接压板、环形板和帘布橡胶密封板。 (3)预埋始发托架固定钢板。在出洞端的左右线各预埋 8 块 4000mm400mm10mm 的钢板。 (4)平整盾构托架摆放场地，铺设盾构机主机平移钢板（6 张 6000mm1800mm20mm 的钢板）， 钢板锚固必须牢固，接缝焊接必须打磨平整，铺设盾构机移动托架。并将托架与下面的钢板焊接牢 固。 (5)准备连接管片的槽钢和焊接用的垫片。 (6)准备拆机用的工具。 (7)准备好盾构机内与车站内的及时通信联络工具。 (8)准备好接收井内的照明设备。 8.2 盾构机进站后的施工 (1)盾构进站后措施 盾构机进站后，一般还需要安装 5-6 环管片

9、才能完成区间隧道，同时，随着隧道的贯通，盾构 机前方没有了反推力，将会造成管片之间的环缝连接不紧密，容易漏水。在最后几环管片安装时， 根据现场实际情况，应采取以下措施； a、在靠近洞口段 10 环管片的 2 点、4 点、8 点、10 点位置，用槽钢焊接拉紧，将管片拉成一 个整体，并保证管片间的止水条压缩到位。 b、管片安装完毕需用风动扳手拧紧所有纵向和横向螺栓，且在下一环掘进完毕后再次紧固螺 栓。严格按照操作规程拼装管片，同时避免管片之间出现错台。保证管片特别是封顶块的安装质量。 -/ c、管片安装前应保证止水条不损坏、不预膨胀，并及时清理管片上因注浆掉落的渣土和砂浆 等，管片安装完毕应将注浆

10、塞拧牢固。 d、破除洞门后，先清理土仓内和刀盘前方及托架上的渣土。 e、当最后一环管片安装完毕，盾尾还在洞内，采用 3m 钢轨作为支撑用拼装模式将盾尾推出洞 门。 f、待盾尾离开洞口密封环后，迅速重新调整洞口铰接压板，用快速凝固的砂浆进行注浆，保 证洞口的管片衬背注浆迅速凝结。 (2)焊接盾体焊接块和千斤支架 在中盾上焊接两个焊接块，用来顶推盾体。 (3)顶推盾体上到托架 用两台 85T 的千斤顶同步顶推盾体，直到盾构机主机上到接收托架上，这期间需要加垫千斤顶 和不断移动千斤顶支架到合适位置。 (5)拆解管片供给小车并拉出 (6)铺设洞内轨道，拆解接渣斗和皮带架子. (7)拆解管线 (8)拆解

11、连接桥和盾体之间的液压管线和电气线路，做好接头清洁、密封和标识。 (9)解体连接桥和盾体 (10)将连接桥衍架支撑在连接桥前端下方焊接固定，拆卸连接桥与盾体的拖拉油缸，并将台车 后移 5m，使螺旋输送机的尾部与连接桥前端分开。 (11)将尾盾与中盾两侧用型钢焊接起来以免尾盾变形。 8.3 主机过站 (1)主机横移纵移到台阶位置 用 2 个 85T 千斤顶顶推始发托架将主机横移、纵移到台阶位置，托架前端距离台阶 20cm。 (2)主机上台阶 在盾体上焊接 4 个 200T 千斤顶支座，安装 4 个 200T 千斤顶，用 6 块钢板在盾构机前盾、中盾、 尾盾两侧将盾体与始发托架焊接起来。在 200

12、T 千斤顶下面垫支墩将主机与托架顶起，在托架下面 铺设 2 层钢轨，第一层钢轨顺着车站方向铺设，第二层钢轨垂直于第一层钢轨铺设。对应滑移托架 位置的钢轨上面铺设 2 条钢板（12000mm900mm8mm），找平 290mm 台阶的高度，用卷扬机将滑 移托架从台阶上拉到托架下面，放下托架，用 2 个 85T 千斤顶顶推托架前移，再用 200T 千斤顶顶 升托架，向前拉滑移托架，再放下托架，再用 85T 千斤顶顶推托架前移，如此反复操作，使主机上 到台阶上。 (3)主机台阶上前移 用 2 个 85T 千斤顶顶推托架前移，再用 200T 千斤顶顶升托架，用卷扬机向前拉滑移托架，再 放下托架，再顶推

13、托架前移，如此反复操作，使主机前移 158m 到达下台阶的边缘。 -/ 图 1 盾构机主机过站位置图 (4)主机下台阶 在主机到达台阶前将铺设用的钢轨、钢板、支墩等材料拉到台阶下铺设，铺设长度 12m，主机 通过滑移支架直接前移到铺设 12m 的位置，保证滑移支架尾部处于台阶下，用 4 个 200T 千斤顶将 托架顶起，然后逐层拆除钢轨，使滑移支架落到台阶下，实现主机下台阶。 (5)主机纵移、横移到始发位置 用 2 个 85T 千斤顶顶推托架纵移到始发端头，然后用 4 个 200T 千斤顶将托架顶起，用卷扬机 将滑移支架从始发托架底下拉出来，然后将始发托架落到底板上，测量、焊接固定托架。拆除

14、4 个 200T 千斤顶及支座，拆除盾体与始发托架连接的 6 块钢板。 8.4 后配套台车进站 (1)轨道的铺设 车站的侧墙距离隧道中心线 2.15m，考虑盾构机左侧很多设备的边缘距离隧道中心线超出这个 数值，决定在车站侧墙处铺设轨道的中心线距离侧墙 2.4m，这样出洞端的轨道到侧墙处的轨道就 会出现一个斜度。并且隧道内的电瓶车轨道和台车轨道比底板要高。这时就会出现既拐弯又下坡， 且台车和电瓶车下的坡度又不一样的情况。 待台车下坡以后，车站内电瓶车轨道铺设 6m 钢轨，钢枕用槽钢钢枕每隔 1m 铺设 1 根，钢枕与 轨道之间用特制压板焊牢。台车轨道用 6m 钢轨，保证轨道间距及顺直。 (2)台

15、车部分设备的内移 台车左侧大部分设备的宽度能够满足 2.4m 的要求，所以台车内主控室、泡沫桶支架、空压机、 污水罐的宽度超出 2.4m，以上部件要内移。主控室内移时要注意倒链的挂法要正确，以免出现翻 倒。内移前管片吊机的大梁拆至 2 号台车。 (3)台车进站 台车进站前先将反力架和三角支撑拉到盾尾处。 -/ 将后配套台车推至洞口变坡处。用一节管片车制作衍架车，用于支撑台车以免侧翻。制作好后 拆除衍架。 用电瓶车将台车拉到盾体后面 10m 处，实现台车的进站。 (4)铺设水、气管及电缆 台车进站以后，铺设水、气管和电缆。水、气管和电缆要靠边墙一侧不设，电缆要上墙，电缆 从边墙一侧拉至反力架，从

16、反力架下方绕过来至 3 号台车。铺设走道板和挂风带，风带挂在车站内 的立柱上。 图 2 盾构机连接桥过站出洞偏转位置图 8.5 主机调头 (1)固定盾体和始发托架 盾构机主体和始发托架分别在盾体前、中、后采用固定，盾壳和始发托架接触的不同位置焊接 钢板固定，同时将盾构机中盾及盾尾进行焊接，以确保盾体和始发托架不发生相对移动。 (2)调头方法 利用千斤顶的顶推力使托架与盾构机主机一起平移、旋转到达预定的位置，完成盾构主机调头 工作。盾构机从静止开始向前移动初始推力达到 1000kN，在随后的平移和旋转过程中推力在 300 500kN 之间。 (3)调头步骤 a、找平调头场地。 b、铺设固定钢板，

17、并在钢板上涂抹黄油。 c、隧道贯通后，盾构机平移上托架。 d、在钢板上焊上工字钢块作为千斤顶反力座，在托架两侧的法兰板上用高强度螺栓连接 2 个 工字钢块作为千斤顶推点，用 2 台 85t 千斤顶在托架最佳顶推位置附近按实际需要顶推托架，使托 -/ 架移动和转动，顶进一定距离后调整反力座钢块位置，使托架及盾构机按预定的轨迹平移和转动， 到达目标位置，完成盾构主机的调头和移动。 A A YDK8+696.224 ZDK8+693.941 ZDK8+710.941 YDK8+713.224 YDK8+696.224 ZDK8+693.941 ZDK8+710.941 YDK8+713.224 图

18、3 盾构主机调头 8.6 后配套调头 后配套中连接桥的长度最长，现在以连接桥的调头为例。 在连接桥调头位置铺设钢板 M，钢板 M 用膨胀螺栓固定在车站底板上，钢板 M 上涂抹黄油。 在钢板 M 上铺设钢板 N，钢板 N 上焊接钢轨，轨距为 2496mm,钢板 N 上的钢轨与右线洞门铺设 过来的钢轨用鱼尾板连接。 连接桥上到钢板 N 上的轨道后，将连接桥与钢板 N 固定（用铁鞋固定衍架车轮，用四个槽钢将 连接桥焊接到钢板 N 上）。 拆除与钢板 N 相连的轨道，使钢板 N 和连接桥成为一个整体。 在钢板 M 和 N 上焊接工字钢块，作为千斤顶的反力座和支撑座。 用 2 台 85t 千斤顶在连接桥

19、最佳顶推位置附近按实际需要顶推钢板 N 上的工字钢块，使连接桥 移动和转动，顶进一定距离后调整反力座钢块位置，使连接桥按预定的轨迹平移和转动，到达目标 位置，完成连接桥的调头和移动。 连接钢板 N 与左线洞门铺设过来的钢轨，将连接桥拉到左线洞门处，与主机连接。 然后将钢板 N 挪回与右线钢轨连接，用同样的方式调头台车，完成后配套的调头。 -/ 图 4 连接桥调头 9.技术措施与要点 (1)接收基座即始发托架要定位准确并固定牢固，以防盾构步进上托架时发生移位。 (2)盾构刀盘出车站端墙后应转动到合适的位置（25#刀在正上方），然后步进；因 290mm 高台 阶位置距离洞门仅 12m，所以主机顶升

20、上台阶时，螺旋输送机的尾部还在管片内，故顶升主机期间 要安排专人看护螺旋输送机尾部，时刻与前面顶升操作人员保持联系，绝不允许螺旋输送机尾部碰 到管片而损坏部件。如过不去，应该拆解马达。 (3)盾构上完成定位以后，要将盾体和托架焊牢，尾盾与中盾用型钢焊住，一面结构变形。 (4)盾构机横移、过站前，应将盾构机准确停置在预定位置，否则，因受车站空间限制将无法 实现横移或过站；盾构机横移、过站时，顶推或拖拉设备应同步启动，统一、协调。 (5)牵拉盾构时，须有专人指挥，盾构的姿态、转向，通过调整牵拉点的位置或导向滑轮的拉 点实施。顶升盾构机时，所有液压千斤顶必须保持同步。 (6)交接班实行零时交接，且材

21、料、工具等必须当面交接清楚，以免耽误过站时间。 (7)盾构过站的材料与工具必须提前准备好，并保证机具统一、完好性。 (8)盾构过站期间，应尽量避免工序交叉，当发生工序交叉时，以不影响过站为主。 10.安全文明施工 (1)在各项施工前，必须对所有参与施工的人员进行安全交底。过程中发现违规者一律开除或 罚款。 (2)做好个人防护，进入施工现场人员戴好安全帽，当班人员穿工作服，戴工作手套。从事 2m 以上高空作业，系好安全带。设专职安全员负责各种设备和施工过程中的安全隐患检查工作。 -/ (3)现场照明设施齐全，配置合理，经常检修，保证正常的生产。 (4)施工现场所有用电设备，按规定设置漏电保护装置，禁止自拉线或拆装用电设备。定期检 查，发现问题及时处理解决。 (5)施工现场所用的切割设施如氧气和乙炔要分开摆放，安全摆放距离要保持在 10m 以上。 (6)现场所用的吊装设备如卷扬机要保证状态良好，特别是钢丝绳要经常性检查，如发现隐患 及时更换。 (7)现场材料要分类摆放，堆码整齐。 (8)上班期间任何施工人员严谨喝酒，如发现立即开除。 (9)水平、垂直运输严格按照操作规程。