盾构始发作业指导书

【大石站～汉溪站～市桥站（北段）】区间盾构工程

盾构始发施工作业指导书

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中铁隧道股份有限公司TBM公司二分公司

二零零三年三月

广州市轨道交通三号线工程【大石站～汉溪站～市桥站（北段）】区间盾构工程

盾构始发施工 ● 作业指导书 1．编制依据 （1）设计图纸;

（2）盾构工程施工经验;

（4）本工程《实施性施工组织设计》。 2．编制目的

（1）规范操作程序，指导现场施工； （2）确保盾构始发施工的安全、顺利。 3．适用范围

广州地铁三号线【大石站～汉溪站～市桥站（北段）】盾构区间隧道右线盾构始发施工。 4．定义

4.1反力架/负环钢管片/始发台

反力架是为盾构始发提供推进反力的钢架结构；负环钢管片是为使盾构推进力均匀传递到反力架的内外径同钢筋混凝土管片的钢环，连接于反力架上；始发台是支撑盾构机并使盾构机沿其轨道向前推进的钢架结构，包括两侧支撑盾构（或管片）的三角支撑架。

4.2洞门防水装置

指安装于洞门圈上，在盾构始发时起到止浆、止水作用的帘布橡胶板等。

4.3负环管片/0环管片

安装在盾构井内，支撑于负环钢管片及反力架上的钢筋混凝土管片，为盾构始发掘进提供反推力，其中部分位于盾构井内部分位于洞门圈内的管片称为0环管片。 5．盾构始发施工步骤及技术措施

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盾构始发施工 ● 作业指导书 5.1反力架/始发台定位、安装及支撑

1． 考虑到反力架的变形，在使用前对反力架进行修理矫正。确保负环钢管片与反力架结合密实，不密实处以钢板垫实； 2． 在测量定位后进行加固与支撑；

3． 反力架以175H型钢焊接支撑于车站结构的预埋钢板上，两根支柱底部应加设钢板进行垫实（反力架支撑方法见附图一）；

4． 始发台四周以Φ18膨胀螺栓和加工的加固挡块固定于车站底板上，始发台近洞门端应以H型钢支撑在车站内衬墙上，盾构支撑架右侧支撑于车站侧墙上，左侧支撑与左右线之间的底梁上（始发台加固方案见附图二）。

5.2洞门防水装置安装

1． 洞门防水装置安装顺序为：洞门圈预埋钢环（车站施工时已预埋）→安设双头螺栓→帘布橡胶板→圆环压板→以薄螺母固定→扇形压板→垫圈→螺母；

2． 安装前先检查洞门圈预埋钢环的螺栓孔，以Φ20的丝锥将螺栓孔内的杂物清理干净，并检查螺栓丝扣，确保完好；

3． 检查完毕后，安装双头螺杆，双头螺杆安装时必须确保栓结牢固； 4． 双头螺杆栓结好后，安装帘布橡胶板，随帘布橡胶板的安装同时安装圆环压板，并用薄螺母将帘布橡胶板与圆环压板固定，最后安装扇形压板，并以与双头螺栓配套的螺母栓结压紧扇形压板，施工时必须确保螺母栓结牢固。此时扇形压板应被固定于螺栓槽的最下位置； 5． 为防止盾构机推进时，刀盘损伤帘布橡胶板，在盾构向前推进前

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盾构始发施工 ● 作业指导书 应在帘布橡胶板外侧及边刀上涂抹黄油；

6． 在盾构机切口环进入洞门圈后，及时调整扇形压板，使其下边缘基本接触盾壳、压好帘布橡胶板，以保证能起到良好的密封效果； 7． 在盾尾尾刷完全进入扇形压板后再次调整扇形压板位置，使其下边缘完全压在管片外弧面上。

帘布橡胶板的安装与调整见附图三。

5.3通过反力架时轨道调整

在负环管片内铺设长2400mm的H型钢轨枕时，根据始发井结构尺寸，在轨线进入反力架前需对轨线作降低处理，具体方法见附图一。

5.4端头洞门围护桩（钻孔桩）凿除

1． 端头洞门凿除必须在盾构向前推进时完成，由于端头地层为红层强－中风化层，稳定性较好，因此在凿除围护桩时可同时割除钢筋； 2． 洞门内的钢筋必须完全割除干净，洞门凿除基本完成后及时进行检查并再次清理；

3． 洞门凿除产生的混凝土块必须清理干净，避免在盾构推进时损坏帘布橡胶板。

5.5导轨安装

导轨近掌子面端距洞门掌子面最突出位置保持800mm的距离，以防止刀盘旋转损坏导轨，近帘布橡胶板端距帘布橡胶板距离以不损坏帘布橡胶板为准。导轨位置以始发台滑轨延伸对应的位置为准。导轨以43kg/m的钢轨制作

5.6负环管片安装

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盾构始发施工 ● 作业指导书 1． 负环管片采用标准环，采取通缝拼装的方式进行，按联络通道设计要求及考虑方便拆除，负环管片封顶块位置定位11：00（封顶块向左偏移18°）；

2． 负环管片拼装时的支撑垫块。支撑块尺寸为：长1.8m，高60mm，宽60mm。支撑垫块加设在4、5、6、8、9、10号铰接油缸对应的位置，支撑垫块可采用b=160mm的槽钢，安装时只需将近油缸端的30cm点焊在盾壳上；

3． －6环第一块管片的定位。在拼装－6环负环管片的第一块管片时，首先在－6环管片的A2块管片内弧面上划出管片向左偏移18°后位于弧底的位置，拼装时以水平尺进行确定；

4． 邻接块B和C的安装。邻接块安装时，在盾尾盾壳上焊接吊耳，并用道链进行固定，以支撑管片并保证施工的安全，待封顶块纵向推插到位后，拆去道链，割除吊耳，紧固封顶块与邻接块的螺栓； 5． －6环管片的后推。－6环整环拼装完后，借助推进油缸将－6环缓慢的推出盾尾抵靠在负环钢管片上。为保证－6环管片的成圆度，在管片推顶在负环钢管片上后，在负环钢管片内弧面焊接两根长1.5m的工字钢分别支托于两块邻接块中间位置处；

6． 负环管片的螺栓与防水材料。－6～－1环管片只粘贴丁腈软木橡胶板（纵缝）和软木衬垫（环缝），不粘贴止水条和自粘性橡胶薄片，管片连接螺栓也不需加遇水膨胀橡胶圈，0、＋1环必须正常使用防水材料； 7． 负环管片外侧支撑。在每环管片推出盾尾后，在管片外的支撑三角架纵向工字钢及始发台轨道上用木制或铁制的楔子及时进行支垫，将

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盾构始发施工 ● 作业指导书 管片压力均匀的传递给三角架。每环管片加设两个楔子，每间隔两个木楔子加设一个铁楔子。 负环管片安装图见附图一。 5.7始发掘进与注浆  掘进方向朝里 －6环管片成环后状态 1． 掘进与注浆开始时间 掘进开始时间为：

刀盘里程为YCK15+886.3时。 注浆开始时间为：

刀盘里程为YCK15+894.8时，总注浆量为11.0m3。

2． 始发段掘进

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盾构始发施工 ● 作业指导书 1） 始发段隧道通过地层由上至下依次为红层强风化带和中分化带，采用气压模式掘进。主要掘进参数为：

土仓气压：1.2bar 总推力：小于1200t

2） 加强碴土改良与出碴量控制。每环泡沫剂用量取36～50L，出碴量控制在55m3；

3） 盾构姿态调整。基于对盾构刀盘自重的影响盾构以高于设计轴线30mm进洞，同时盾构进洞位于半径为2000m的左转缓和曲线上。但盾构位于始发台上时尽量不要进行姿态调整，盾尾拖出始发台后每环姿态调整量控制在6mm以内；

4） 防止盾构机产生旋转，在始发台上焊接防滑挡块。但必须注意在盾构向前推进至防滑挡块处时及时将其割除，避免损坏帘布橡胶板。 3． 始发段注浆

1） 始发段注浆浆液采用水泥砂浆，砂浆施工配合比为：(kg/m3) 水泥:120 粉煤灰:381 膨润土:54 细砂:779 水:465 2） 在＋3环安装完后，紧固好管片连接螺栓，停止掘进对洞门圈进行注浆，注浆时必须密切关注洞门密封装置的变形情况，出现漏浆及时停止注浆，根据具体情况及时采取相应的措施进行处理。 6．盾构始发施工的注意事项

1． 对始发台、反力架进行全面的检查与修理，安装固定必须在定位完成后进行，反力架支柱底部必须以钢板垫实，始发台必须通过加固挡块固定于地面上，近洞门端须支撑于车站内衬墙上；

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盾构始发施工 ● 作业指导书 2． 洞门防水装置安装时必须将连接螺栓栓接牢固，根据实际情况合理对扇形压板的位置进行调整，防止帘布橡胶板外翻影响防水效果； 3． 在进行洞门凿除、始发台加固等施工操作时，注意对帘布橡胶板的保护；

4． 端头洞门凿除时，确保将洞门圈周边的钢筋及混凝土清除干净，避免对盾构掘进造成影响；

5． 负环管片安装必须确保封顶块位置、管片成圆度的精度。 7．安全注意事项

1． 始发期间工序繁多，施工时尽量避免不同施工工序在施工施工场地上产生相互干涉。施工人员注意防止滑倒摔跌，施工过程中做好自防与他防；

2． 反力架、洞门防水装置、洞门凿除均可能会在高空作业，作业人员应佩戴安全带；

3． 反力架安装过程中进行吊装时，必须由专人进行指挥，施工人员相互协调作业，临时固定必须牢固可靠；

4． 第一环负环管片安装尤其是邻接块安装时必须做好支撑，第一环安装成环后也应做好与负钢环的连接。在负环管片推出盾尾时及时在始发台、支撑架横梁处以楔形块进行支垫；

5． 在负环管片安装过程中注意对管片安装机等设备的保护，尽量规范操作；

6． 始发掘进前对盾构机各系统进行全面的调试与检查，确保设备能正常工作。

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