盾构机调头、平移施工安全专项方案(最终)(1).doc
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1、目 录一、编制依据1二、工程概况12.1 区间隧道概况12.1.1望湖城站高铁站区间12.1.2 繁华大道站大连路站区间22.2 盾构机平移、调头总体方案32.2.1 概述32.2.2 现场场地情况分析32.2.3盾构机参数52.3 工程重、难点分析6三、盾构机调头、平移作业资源配置73.1人员配备及主要职责73.2施工机具及材料准备83.3施工安排93.4施工工艺流程图9四、盾构机主机调头、平移施工104.1 施工准备104.1.1 盾构机接收准备104.1.2 施工场地找平124.1.3 接收基座安装及加固134.1.4 盾构与后配套台车分离144.1.5 盾构主机前移及垂直顶升154.2
2、 盾构机主机调头、平移164.3 盾体机二次始发就位20五、盾构后配套台车调头、平移施工205.1 后配套调头、平移前准备工作205.2 连接桥调头、平移205.3台车调头、平移21六、电瓶车队调头23七、盾构机二次组装、调试、始发23八、盾构机调头、平移风险分析及应对措施238.1 盾构调头事故应急处理措施238.1 安全防范措施238.3 安全文明施工24九、盾构机调头、平移质量控制要点249.1 盾构调头基座安装质量控制要点249.2 盾构调头过程质量控制要点25十、盾构机调头、平移应急预案2510.1领导小组组织机构2510.1.1 应急抢救领导小组2510.1.2 领导小组主要职责2
3、510.1.3 各参与应急小组2610.2事故报告和现场保护2710.3 事故应急处理措施2810.3.1 触电应急措施2910.3.2 火灾事故应急措施2910.4 应急物资及设备的配备30一、编制依据1、地铁设计规范(GB 50157-2003);2、地铁工程监控量测技术规程;3、盾构法隧道施工与验收规范(GB50446-2008);4、钢结构设计规范(GB50017-2002);5、建设工程施工现场安全资料管理规程(DB11/383-2006);6、危险性较大的分部分项工程安全管理办法(建质200987号);7、盾构机图纸,盾构机使用维护技术文件8、盾构始发井和接收井主体结构设计图9、施
4、工现场考察资料及有关调查材料。10、合肥市轨道交通1号线一、二期工程土建六标【望湖城站高铁站】区间及【繁华大道站大连路站】区间隧道施工图纸;11、我单位现有的技术力量以及在天津、南昌等城市盾构机平移、调头施工经验。二、工程概况2.1 区间隧道概况2.1.1望湖城站高铁站区间本段区间线路由望湖城站出发向南,线路出望湖城站后,向高铁站推进。拟建区间沿线以荒地和水稻田为主,线路在里程约K14+576.033下穿机场专线铁路(已废弃)。本次勘察期间地面局部有零星浅表积水,区间范围内无水塘、建筑物及管线,均为荒地,区间隧道于K14+735.889K14+765.928下穿龙川路隧道。区间线路竖向设置两组
5、R=3000的竖曲线和一组R=5000的竖曲线,区间线间距为1541.5 m,线路纵坡为由北向南的下坡,最大坡度为22.358,最小坡度为2。区间线路平面设置一组左线R=300米,右线R=350米的曲线。区间最大埋深约11.15m,最小埋深约6.1m。区间位于南淝河二级阶地,沿线地势自北向南逐渐先降低然后抬高,自然地面标高为27.51 m31.50m。区间里程为右K14+388.112右K14+855.520,区间线路右线长度471.812m(含车站端墙厚度),区间左线长度446.064 m。因长度较小,不设置联络通道,区间隧道平面示意图详见2.1。图2.1区间平面图2.1.2 繁华大道站大连
6、路站区间该区间线路由繁华大道站出发,沿规划青海路向南敷设,一直向南至大连路站。区间隧洞于K16+567处穿越一栋2层砖混结构房屋,在K16+100K16+500范围穿越骆岗机场(绿化带及灯光指引带,机场已搬迁)。本区间线路纵坡大体为“V”形坡,以2的上坡出车站,在K15+940处以R=3000的竖曲线变坡为25的下坡,在K16+200处以R=5000的竖曲线变坡为4的下坡,在里程K16+450附近达到线路最低点,然后以R=5000的竖曲线变坡为26.2的上坡,在K16+734.871处以R=3000的竖曲线变坡为2进站,在K16+713.002处到达大连路站。本段区间位于直线段上,线间距15米
7、,区间隧道覆土约为1519.3m。区间里程为K15+917.06K16+713.002,区间线路长度795.942m(含车站端墙厚度),采用盾构法施工,在K16+464.463设置联络通道兼排水泵房一,平面示意图详见图2.1。图2.2区间平面示意图2.2 盾构机平移、调头总体方案2.2.1 概述高铁站主体结构已全部完成,轨道交通1号线大连路站、高铁站左右线均未设置盾构机吊出井,且上部正在施工高铁站房。因此本标段盾构机在大连路站、高铁路站都需要封闭站内平移、调头施工。盾构机从望湖城站右线吊装下井,到高铁站东端接收井后,在站内调头由高铁站左线二次返回望湖城站始发井后吊出。盾构机在望湖城站吊出后转场
8、至繁华大道站右线组装始发,到达大连路站北端头接收井后,站内调头由大连路站左线二次始发返回繁华大道站吊出并退场,本标段区间隧道盾构施工总体筹划图见2.3。图2.3区间隧道盾施工筹划示意图。2.2.2 现场场地情况分析根据实际场地情况进行调头、平移方案准备,并根据实际场地的设计图纸进行盾构机调头、平移模拟。施工场地现场的平纵断面尺寸、盾构机及底座的平纵断面尺寸、车站板面的平整度及始发端头有无上翻梁和集水井等,均是实际施工中考虑的主要因素。1、高铁站高铁站盾构机接收井断面总长41.435m,横通道宽16.4m,底板标高8.708m,距中板底8.702m,底板距中板纵梁底高7.472m,调头位置上方为
9、合肥南站。断面图详见图2.4、调头场地平面图详见图2.5。高铁站底板厚度为900mm,局部700mm,标准段侧墙厚700mm,端头井侧墙900mm。图2.4 调头场地断面图图2.5 调头场地平面图2、大连路站大连路站盾构机接收井断面总长23m,横通道宽13m,底板标高7.488m,距中板底8.450m,底板距中板纵梁底高7.7m,调头位置上方为合肥南站。断面图详见图2.4、调头场地平面图详见图2.5。高铁站底板厚度为1000mm,标准段侧墙厚700mm,端头井侧墙900mm。大连路站盾构机调头场地平面图详见图2.6、断面图详见图2.7、纵断面图详见图2.8。图2.6 大连路站北端头平面图图2.
10、7 大连路站北端头横断面图图2.8 大连路站北端头纵断面图2.2.3盾构机参数本标段盾构机采用中国铁建重工集团有限公司设计制造的ZTE6250型土压平衡盾构机,盾构机的主机和和后配套设施具体参数详见表2-1。盾构机各个部件重量及尺寸表 表2-1序号名称外形尺寸(长*宽*高mm)重量(T)备注1刀盘62806280146059含回转接头2前盾625062502100100包括主驱动和变频电机3中盾624062402580904尾盾623062303680355管拼机53605000410022含托梁6连接桥1262048803850 18框架、皮带机尾部7管片小车5550166053038一号拖
11、车1096046004350 包括外侧走台宽 60022包括走台、轮对、前后平台、皮带机9二号拖车945045004350 包括外侧走台宽 60039包括走台、轮对、前后平台、皮带机、重心偏右10三号拖车945043504350 包括外侧走台宽 60022包括走台、轮对、前后平台、皮带机11四号拖车945043504350 包括外侧走台宽 60022包括走台、轮对、前后平台、皮带机12五号拖车945045104350 包括外侧走台宽 60020包括走台、轮对、前后平台、皮带机13六号拖车1198046704450包括尾架 20包括走台、轮对、前后平台14螺旋输送机1310015001600 2
12、115通风系统 3散件16初装油 5散件2.3 工程重、难点分析1、盾构主机重约305t,在高铁站右线的接收井内旋转90后空推约30米到达左线始发井再旋转90度后达到左线始发位置,而始发井为封闭状态,且调头空间小,顶推距离长,盾构机调头是本工程的重点。2、后配套台车需解体后经过180调向,然后拉到左线。在调头过程中,需要在站内铺设较多道岔,三次迂回才能到达左线。最重台车为2号台车,约40吨,且重心偏右侧。最长为设备连接桥,约12.62,m,受站内空间限制,后配台车调头难度大。3、在空间狭小的场地进行盾构机调头,抬升,长距离顶推,如何确保设备及人员安全是本工程的难点三、盾构机调头、平移作业资源配
13、置3.1人员配备及主要职责盾构机调头、平移施工需要多工种人员配合,项目部成立以项目经理为主要领导小组的组织机构,组织机构及主要职责详见图3.1。3.1 组织机构及主要职责盾构机及后配套台车设备调头、平移施工作业人员配置及主要职责详见表3-1。作业人员配置及主要职责表 表3-1序号职务(工种)人数工作内容1盾构队队长1负责现场指挥、总体协调2土建工程师2现在技术指导3机械工程师2现场机械技术指导4工班长2带领作业人员作业5现场普通作业工人30现在作业实施6机电班班长带领机电班人员作业7电焊工4切割、焊接8机修工2设备维修保养9电工2现场接电及安全用电管理根据具体施工中的不同情况,要求使用的作业人
14、员人数不等。但盾构机调头施工作为一项风险性较大的施工,项目部实行两班或是三班连续作业,尽早结束施工以避免安全及质量事故的发生。3.2施工机具及材料准备材料及机具配置见表3-2主要材料及机具配置表 表3-2序号项目规格数量备注1接收托架1盾构机接收使用2钢板2cm现场确定盾构井底板铺设3钢板3cm现场确定底板支腿焊接4液压泵站1液压油缸动力源5千斤顶100吨4水平顶推6千斤顶200吨4水平顶推7工字钢40b现场确定铺设底板8钢丝绳16200m拉动盾构机设备9手拉葫芦20吨2台车提升调头10卷扬机60吨台车提升调头11交流电焊机BX5002盾构部位焊接12对讲机10现场指挥13卷尺5m、10m5盾
15、构机位置量测14气割设备1套切割钢材15水泵2.5KW2台井底抽水16动滑轮2组拉动、提升17钢轨及道叉现场确定铺设轨道18连接桥支座1座支撑连接桥前端19电瓶车50吨1辆运输物质设备20电瓶车车头50吨1辆拉动台车平移21叉车10吨1辆倒运材料22气体保护焊机NB(KR)-3502台23直流焊机ZX7-630A2台24H型钢200570m平移平台25单开道岔43轨3右1左4套电瓶车组变道26盾尾刷2套27卸扣5T8个28标签大号10袋由于作业场地封闭,无法从地面吊运材料和机械设备。根据现场勘察,可以从另一端已成才型的隧道从外面运输材料,到达高铁站后通过叉车倒运材料。3.3施工安排盾构调头、平
16、移施工主要工程为盾构调头的接收、拆解、盾构主机调头、平移、台车调头、电瓶车组调头、盾构组装及调试。盾构调头及平移采用整体不拆卸原则,通过千斤顶顶推,盾体整体在钢板上滑移的方式,后配套台车在车站内调头,在盾构井内架设钢管支撑,铺设轨道至车站底板内,本标段盾构调头施工计划工期为45天。3.4施工工艺流程图高铁站内调头与大连路站调头工艺相同,盾构机接收时,考虑到洞门的设计标高,必须在接收架底部加入支撑系统以吻合洞门的设计标高。盾构机接收后,必须去掉支墩方可进行盾构调头、平移施工,具体施工流程见图3.2。施工作业准备盾构机接收后盾体完全进入托架上将盾构机与托架连接成整体在盾体上焊接四个顶升油缸支座20
17、0t千斤顶垂直顶升抽出托架底部支墩收缩千斤顶放下盾构机盾构机水平顶推旋转调头、平移盾构机组装、调试二次始发图3.2 盾构调头及过站施工流程图四、盾构机主机调头、平移施工4.1 施工准备4.1.1 盾构机接收准备区间右线掘进至距接收洞门80m时,即进入盾构机接收阶段。在进入接收阶段前需做好如下准备工作:1、做好接收前的测量工作(1)在接收前,及时对隧道轴线进行测量,确认盾构机位置,掌握洞门段线形。(2)加强盾构机姿态和隧道线形测量,及时对盾构机姿态进行纠偏,每环纠偏量不超过5mm;,确保盾构机顺利从洞门进入车站。(3)实测车站洞门钢环位置,并进行报验。对隧道贯通时盾构机刀盘位置进行必要调整。隧道
18、贯通时盾构机刀盘允许偏差值:水平20mm、高程10mm。(4)盾构机实际坡度较设计轴线坡度略大,为2。(5)盾构机必须在洞门的允许偏差范围内贯入,故需逐个对每一环管片进行仔细检查以维持所定线形,并对洞门的实际直径进行测量复核。(6)在盾构机刀盘抵达洞门前20米,进一步进行测量,对洞门钢环位置进行复测,确保盾构机洞门贯入的净空,防止因施工误差使盾构机卡在洞门内。2、调整盾构机姿态(1)破除洞门前,严格控制盾构机姿态。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。(2)盾构机自动导向系统所显示的盾构机位置偏差控制在20mm以内,盾构机趋向控制在34mm/m。(3)做
19、好铰接千斤顶的行程控制,避免铰接千斤顶出现最大和最小的极限状态。根据实际掘进的经验总结,将上、下铰接千斤顶行程控制在5060mm之间,左、右铰接千斤顶行程控制在5080mm之间。(4)控制推进油缸的压力和行程差,尽量保证推进油缸的均衡推进。(5)根据推进油缸的行程差、铰接油缸行程、盾尾间隙及线形特点选择合理的管片拼装点位,必要时利用拼装时微调盾尾间隙,以保持合理的盾尾间隙。3、制作、安装洞门密封装置洞门密封帘布橡胶板、圆环板、扇形翻板按照图纸设计要求进行制作,并保证制作精度。盾构机到站前安装好洞门密封的帘布橡胶板、圆环板和扇形翻板。保证密封装置的安装精度,并用方木或木板对密封装置下部提前进行保
20、护。4、接收井底板清理盾构机接收前进行接收井底板垃圾清理、抽水等工作。5、接收基座安装根据盾构机出站位置和盾构机盾体调头要求安装盾构机接收基座。6、拉紧拼装环管片在最后的10环管片,在管片拧紧及复紧的前提下,在1、4、7、10四个点位,用废弃的吊装头拧紧后,用30螺纹钢或5#槽钢纵向将吊装头焊接拉紧(如图4.1所示)。 图4.1管片拉紧示意图7、照明设备安装安装好接收井内的照明设备,供盾构机接收与调头使用。8、应急材料与工具准备在接收井内准备砂袋、水泵、水管、方木、编制袋、风镐、水泥、水玻璃、二次注浆设备等应急材料和工具。9、通讯联络工具配备准备好盾构机内与车站接收井内的通讯联络工具。盾构机内
21、与车站接收井采用对讲机联络,盾构机内与地面办公室使用内线电话联络,车站接收井与办公室采用对讲机或移动电话联络。4.1.2 施工场地找平由于车站板面浇筑的平整度并不能完全达到盾构机调头施工的要求,拟采用50mm砂浆找平并铺设20mm钢板,以保证调头施工中板面的平整度和有效降低调头施工中产生的摩擦力。钢板接缝处每隔一米,开坡口焊接,焊接完成后打磨至钢板面平齐,详见图4.2。钢板铺设要求:1、接收井底板填充时需要水平尺校准,严格控制填充后底板顶面的高程与坡度,保证填充底板顶面平整,钢板与钢板接缝处应平顺。2、钢板与钢板之间紧密靠拢,钢板之间缝隙进行焊接,并打磨处理。3、钢板接缝焊接后,每隔4m用长2
22、00mm直径20mm的螺纹钢筋植入底板,并与钢板接缝进行焊接固定钢板,防止盾构机在水平顶推过程中,钢板产生水平位移。4、废水池部位应做加强处理,可在池内做钢支撑系统,增大钢板的受压能力,以防盾构机通过该部位时发生沉陷及倾覆。图4.2 盾构机调头场地底板铺设砂浆及钢板示意图4.1.3 接收基座安装及加固盾构接收基座按图纸进行制作和安装,制作和安装误差要符合要求。在盾构机接收基座组装之前,根据接收基座的高度、宽度及长度要求,结合盾构外径尺寸以及接收洞口中心、隧底标高要求,根据实际测量得到的的偏差进行调整,最终确定接收基座在盾构井中的空间位置。接收托架轨面高度低于设计高度20mm,根据现场勘查并参考
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