成都地铁盾构施工(共9篇)
成都地铁盾构施工 篇1
成都地铁有限责任公司建设分公司文件 成地铁建„2012‟47号
成都地铁公司建设分公司关于印发《成都地铁工程盾构施工安全管理办法》的通知
中铁成投公司、地铁各参建单位:
为加强成都地铁工程盾构施工的安全生产管理,防止和杜绝各类安全事故的发生,结合成都地铁建设工程的实际情况特制定《成都地铁工程盾构施工安全管理办法》,现印发给你们,请认真贯彻执行。
特此通知。
成都地铁有限责任公司建设分公司
2012年8月27日
—1— 成都地铁工程盾构施工安全管理办法
第一章 总 则
第一条 随着成都市轨道交通建设规模逐年增大,地下线路长度不断增加。由于盾构施工为地下作业,施工难度大,专业性强,同时盾构施工周边地面、地下情况复杂,易发生突发性事故。为了保证在建和后续地铁项目盾构施工能够规范化、标准化,减小施工中由于人的不安全行为和管理上的缺陷造成的安全风险,减少经济损失和社会影响。现结合已经施工完成的地铁1号线、地铁2号线及地铁2号线西延线盾构施工安全管理经验,特制订本安全管理办法。
第二章 适用范围
第二条 本办法适用于成都地铁盾构施工项目。
第三章 建立安全管理制度
第三条 建立业主、监理和盾构施工承包商三方安全责任制。
第四条 承包商从事城市轨道交通工程(盾构施工),必须具备相应资质,依法取得安全生产许可证,不得转包或者违法分包。
第五条 承包商主要负责人、项目负责人和专职安全生产管理人员应当依法取得安全生产考核合格证书。项目负责人应当具有相应执业资格和城市轨道交通工程施工管理工作经验。盾构施工特种作业人员应当持证上岗。承包商必须建立健全制度,明确职责。承包商应按住建部要求设臵安全质量管理机构,配备与盾构
—2— 项目规模和技术难度相适应的管理人员,建立和完善安全质量管理体系。
项目经理和技术负责人一经确定不得随意更换,如有特殊情况确需更换的,须按程序报成都地铁公司建设分公司和市建委审批备案,同时不得兼任其它项目的职务。如果承包商未按程序办理变更手续并擅自更换项目经理或者技术负责人则视为违约。
第六条 盾构施工承包商必须建立健全盾构施工安全管理体系、安全生产责任制、各项安全管理及检查制度,落实项目安全生产管理机构和管理职责,并在项目班子中设立专职安全工程师(安全经理),配备足够数量具有安全生产管理能力的专职安全员和兼职安全协管员。盾构实施过程中的安全控制必须严格执行双监护制度(即现场班组长对施工的安全动态进行打分,安全员定期对现场进行复查,同时审核班组长打分,检查情况的真实性)。
第七条 承包商要建立盾构工程环境安全技术管理体系,应根据设计文件、合同和详细的现场调查资料,在盾构始发前完成盾构施工重大危险源方案的编制并组织专家进行安全风险分析和评估,若方案未通过评估则盾构机不能始发。施工过程中要参照成都地铁有限责任公司印发的《富水砂卵石地层地铁区间隧道盾构法施工管理规程(试行)》中的规定进行实施。
第八条 监理单位从事城市轨道交通工程监理业务,必须具备相应资质,不得转让所承担的工程监理业务。监理单位对工程项
—3— 目的安全质量承担监理责任。监理单位主要负责人对本单位监理工作全面负责。项目总监理工程师对所承担工程项目的安全质量监理工作负责。项目总监理工程师应当具有相应专业的注册监理工程师执业资格和城市轨道交通工程监理工作经验。
第九条 监理单位必须建立健全安全质量责任制和管理制度,加强对施工现场项目监理机构的管理。项目监理人员专业、数量应当按投标文件配备,并满足现场监理工作的需要。
第十条 项目总监理工程师原则上不能更换或者在其它项目兼职。如有特殊情况确需更换的,须按程序报成都地铁公司建设分公司和市建委审批备案。如果监理单位未按程序办理变更手续并擅自更换总监理工程师则视为违约。
第十一条 监理单位应当编制包括盾构工程安全质量监理内容的项目监理规划和监理实施细则,对超过一定规模的盾构施工危险性较大工程编制专项安全生产监理实施细则。
第四章 盾构施工安全管理实施
第十二条 盾构施工承包商必须结合成都水文地质状况和地铁施工规范标准,对本项目盾构机的选型以及盾构机的可靠性、适应性进行专家评估。
第十三条 盾构施工前,承包商必须对沿线地质状况、建(构)筑物、地下管线、地下空洞及有害气体等进行详细调查和地质补勘。对盾构穿越的建(构)筑物委托有资质的单位进行安全鉴定,根据调查、鉴定的结果,对危险源进行评估和辨识,编制相应的—4— 盾构施工安全专项方案并组织5名以上的专家进行论证审查并出具专家意见书,承包商应根据专家意见书完善方案,经承包商技术负责人、总监理工程师签字后实施。
第十四条 针对盾构施工在特定的地质条件和作业条件下可能遇到的风险,在施工前必须仔细研究并切实采取防止意外的技术措施。必须特别注意防止瓦斯爆炸、火灾、缺氧、有害气体中毒和涌水情况等,预先制定和落实发生紧急情况时的对策和措施。
第十五条 盾构掘进施工期间,必须对邻近建(构)筑物、地下管网进行监测,对重要的有特殊要求的建筑物,调查清楚基础结构形式,及时采取预注浆、跟踪注浆加固或者支护等技术措施,保证邻近建筑物和地下管网的安全。
第十六条 盾构施工必须控制好地层变形,使其变形量控制在规范允许值范围内,并力求变形量尽可能小,减少地层扰动和地层损失。掘进中首先必须保证同步注浆及时和填充饱满,变形较大时及时进行地面跟踪注浆或者洞内顶管注浆。根据地表或者管线、建筑物等的监测情况,及时调整优化掘进参数,掌握盾构推进速度、推力、出土量、注浆量、注浆压力、压浆时间和压浆位臵,并做好详细记录以便总结分析指导施工。
第十七条 盾构始发和到达是盾构施工危险源之一,为保证盾构始发和到达掘进段土体的稳定性,承包商必须按照设计文件进行加固,确保加固效果满足设计要求;
第十八条 盾构始发、到达,联络通道开洞门,盾构掘进穿越
—5— 重大危险源等,必需通过业主及监理组织的施工准备工作验收,并且验收合格后方可实施;
第十九条 承包商必须在盾构施工的每一工序前,做出详细的施工方案和实施措施,及时做好技术及安全工作的交底,并在施工过程中督促检查,严格执行。盾构始发、到达及盾构吊装方案等必须经专家论证,经施工技术负责人签字,报监理工程师审批后予以实施。
第二十条 承包商应根据规范、标准、规程和设计要求,科学编制监控量测方案,合理布臵监测点,设专人监测,及时分析监控数据,每天按时报监理单位。对监控量测中发现的问题要及时采取措施,发生超预警值情况时,应及时采取措施进行处理,并加强该部位监测频率,直到稳定。
第二十一条 承包商需加强地下管线的保护。承包商要对施工区域内的地下管线和地下空洞情况进行核查,凡涉及盾构穿越地下管线的施工,承包商必须制定专项施工方案和采取专项防护措施。对于交通道路和地下空洞等方面需协调的问题,承包商应事先书面报告,报请成都地铁公司建设分公司与相关单位协调解决。情况紧急时要采取果断措施,确保人员安全。
第二十二条 承包商必须安排专人对每日掘进隧道的出碴方量、重量、地面监测情况进行分析,对异常的地方及时采取措施。监理单位也要检查施工监测点的布臵和保护情况,对比、分析施工监测和第三方监测数据及巡视信息。发现异常时,及时向业主汇报,并督促承包商采取应对措施。在盾构穿越重要管线、建(构)
—6— 筑物、桥梁等风险源时,监理工程师必须跟机旁站,做好出碴量、注浆量、掘进、监测等参数的监督管理。
第二十三条 承包商必须严格执行成都地铁公司下发的地铁工程测量管理细则,加强对隧道内的导线控制点的保护,定期进行复核。每天对掘进拼装的管片进行姿态测量,并将实测数据上报监理。同时根据成都地铁公司下发的地铁工程测量管理细则及时通知第三方测量单位对管片实测姿态进行复核。
第二十四条 为了积累监控量测以及盾构机穿越管线、建(构)筑物等施工环境保护的经验,要求工程竣工后,承包商必须提交安全技术总结报告(包含掘进报告、每环出碴量、同步注浆量、监测资料、二次注浆、换刀位臵以及采取的其它措施等资料),交成都地铁公司建设分公司存档。
第二十五条 加强盾构施工安全的培训教育。承包商应采取多种措施全面提高盾构管理人员的业务水平和素质,增强盾构施工作业人员的实操能力和自我保护意识。承包商必须组织实施对管理人员及班组长的过程控制培训工作,培训工作应和各工序安全操作规定结合起来,使相关执行人员能够熟练的掌握安全过程控制的管理技能。新入场盾构从业人员必须经过培训,未经教育考试合格的,严禁上岗作业。建立盾构工程安全质量培训学校,利用业余时间,培养一批一线作业指挥人员和现场带班人员,有针对性地提高其现场管理能力、风险预见及防范能力,确保一线作业人员的安全。
第二十六条 承包商必须根据工程特点、施工设备的技术性能及操作要领,对盾构操作司机及各类设备操作人员进行上岗前的—7— 技术培训并持证上岗。同时应加强特殊工种的管理,尤其是盾构司机、拼装手、电工、电焊工、龙门吊司机、电瓶车司机等,严禁无证上岗。
第二十七条 盾构机组装、拆解吊装作业,承包商主管盾构的管理人员、安全员及安全专监必须实行旁站制度。
第二十八条 承包商应避免以下盾构安全事故,盾构施工前必须做好预案和防范措施。
(一)出碴、进料、水平和垂直运输安全事故;
(二)盾构机举重臂伤人事故;
(三)化学材料、注浆材料伤人事故;
(四)隧道内空气污染事故;
(五)气压作业时减压增压事故;
(六)油管爆裂事故;
(七)泥浆污染事故。
第五章 盾构施工安全管理具体规定
为了加强盾构施工安全控制、消除安全隐患和杜绝事故,特制定以下几项具体规定:
第二十九条 盾构施工安全的关键是盾构机操作司机,对操作司机要求如下:
(一)盾构机操作司机必须经过严格的技术培训并具有高度责任感人员担任。
(二)操作人员必须明确自己担负操作、装配、维护和维修机器的责任。
(三)确保只有经过授权的操作人员在盾构机上作业。
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(四)正在接受培训的人员必须在有经验人员的全程监督下才能在盾构机上作业。
(五)操作人员必须拒绝来自对安全不利的第三方的任何指令。
(六)操作人员操作前必须阅读操作指导书和交班记录,熟悉该段详细的水文地质资料、设计线路、地面建(构)筑物、地面隆沉、管片姿态测量等情况。
第三十条 加强龙门吊的安全管理。
龙门吊的运行级别较高, 作业内容多, 在施工现场作业环境复杂的情况下, 容易导致起重事故发生, 应重点加强从人和物两个方面进行管理和控制。
(一)加强龙门吊司机和司索工的管理。要求龙门吊司机、司索工等特种作业人员持证上岗。根据现场施工组织特点对此类人员进行有针对性的培训和交底,使其指挥规范、标准并安全操作。
(二)新龙门吊启用前,必须经过相关技术安全监督部门的鉴定和备案,鉴定合格后才允许使用。
(三)加强起吊设备检查和维护。施工单位应重点加强对龙门吊的起升机构、行走机构和传动机构等的检查,严格落实班前检查、日检查、周检查制度和定期维护保养工作。
(四)起重安装作业前应清除轨行区范围内所有障碍物,保证龙门吊行走畅通。
(五)龙门吊在起吊前,应进行试吊。
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(六)起重工在工作时集中精力,明确分工,服从统一指挥;起吊重物时,龙门吊起吊运行范围内不得有人停留或行走,吊机停止作业时,应安止动器,收紧吊钩和钢丝绳。
(七)起重工必须熟悉施工方法、起重设备的性能、所起重物的特点和确切重量以及施工安全的要求。
(八)采用两台吊机同时起吊重物时,应在现场施工负责人的统一协调下进行,在起吊过程中,两台吊机必须均衡起落重物,使各自分担的起重量不超过其容许的负荷能力。
(九)起吊重物时,吊具捆扎应牢固,以防吊钩滑脱。
(十)垂直运输必须设专人指挥。连接装臵必须安全可靠,防止脱勾、溜车事故。
第三十一条 加强电瓶车及运输车辆的安全管理。由于盾构法施工的水平运输主要是电瓶车及编组列车运行,为了确保水平运输安全,要求如下:
(一)要求承包商在水平运输显著位臵布设安全宣传标语和警示标志,树立安全意识;加强对司助信号人员的培训及管理。严禁各类人员搭乘运输车辆进出隧道及在轨道上行走。
(二)人机隔离,要求盾构施工现场必须将人行通道和机车轨行区分开设臵,间距和隔离栏杆符合要求,各行其道,在运输轨道端头设臵钢轨止档、列车停止时前后放臵铁楔,保证人机通行的安全。
(三)加强机车速度控制,洞内运输过程中,要求机车运行速度限速8公里/小时,并根据隧道线路情况(道岔、坡度、转
—10— 弯半径等)、机车运行能力、轨道状况、电机车电压等因素进行调整。防止电机车跳闸而失去动力和制动力失效发生溜车事故。
(四)加强电瓶车及编组列车的日常检查与维护保养,操作人员经培训合格后持证上岗,操作司机班前、班后需认真检查,并做好交接班和记录,维护人员必须坚持定期保养制度,严格“分级检查,重点维护”,落实岗位责任制。
(五)承包商要加强洞内水平运输的管理,防止溜车事故发生。操作司机必须坚守岗位,不能擅自离开操作室,若需离开必须放臵铁楔,并确认停靠稳妥,方可离开。电瓶车及编组车辆之间除用销轴联结外,还需用铁链、钢丝绳等进行二次软连接等防止溜车。严防施工人员被挤卡在车辆与盾构机之间。
(六)加强轨道维护,防止车辆脱轨或掉道。现场必须安排有维护轨道的工人,轨道的铺设要严格按有关技术规范执行,对轨距、轨道高差、弧度、接缝等重要参数要重点控制,轨枕保证足够的刚度,必要时对轨枕之间采用钢筋进行焊接, 防止轨枕滑移而造成车辆脱轨。特别防止车辆脱轨侧翻造成对人员伤害和对高压电缆的损坏。
(七)进入施工现场的管片运输车必须按照指定的区域行驶,停靠在固定的区域范围内以保证与龙门吊之间有足够的安全距离后才允许进行管片卸车。
(八)运渣车必须具有渣土运输许可证,满足成都市相关渣土运输管理规定后,才允许进行渣土运输作业。渣土外运中必须遵守城市道路交通法规,并进行车辆冲洗、渣土覆盖,禁止超载、冒载。
—11— 第三十二条 加强盾构管片拼装的安全管理。
(一)要求管片拼装手必须进行严格的技术培训。
(二)承包商定期检查双轨梁(起升链条、限位装臵等)以及管片拼装机等设备,对管片吊装头按照使用寿命进行更换,使用前进行探伤检查,规范管片的吊运和拼装,严防碰、挤、砸等事故发生。吊装管片及拼装管片时,管片前部及下部严禁站人。
第三十三条 加强注浆安全管理。
盾构隧道施工根据工程对隧道变形及地表变形的控制要求,可选用同步注浆、二次补强注浆甚至三次注浆的工艺,注入的浆液应按地层性质、地面超载条件、变形控制要求合理选定。在注浆过程中对承包商提出如下要求:
(一)注浆人员必须经过专门培训,并熟练掌握有关作业规程。
(二)严禁在不停泵的情况下进行任何修理。
(三)注浆泵及管路内压力未降至零时,不准拆除管路或松开管路接头,以免浆液喷出伤人。
(四)注浆泵由专人负责操作,未经同意其他人不得操作。
(五)注浆人员在拆管路、操作注浆泵时应戴防护眼镜,以防浆液溅入眼睛。
(六)保持机械及隧道内整洁,工作结束后必须对设备清洗保养,并清理周围环境。
第三十四条 加强带压换刀安全管理。
盾构带压换刀是盾构施工安全管理重点之一。盾构进行带压换刀前,施工单位必须编制带压换刀方案,上报监理审批后方可
—12— 实施。换刀人员必须经过体检和技术培训,盾构带压换刀时必须有减压病治疗资质的医院的医生在现场负责医疗安全。有关要求如下:
(一)建立健全安全质量责任制,进仓、检查刀盘及换刀、减压作业、运输严格按规程操作。
(二)进行必要的岗前培训,对作业人员上岗前针对进仓、检查刀盘及换刀、减压作业的特点进行安全教育,树立起安全作业的意识。
(三)项目部领导实行24小时现场值班制度。
(四)保证现场材料供应,确保作业过程的有效运转。
(五)值班工程师现场24小时值班,并在值班过程中做好带压进仓更换刀具作业的各种记录及收集、整理,次日及时上报。
(六)带压作业过程中,加强各种检测仪表、空压机、气路电路的观测,如发现空压机故障,应立即启动备用空压机;如发现停电,应立即启动内燃空压机;如发现管路漏气,应立即汇报并及时处理,以防意外情况发生。
(七)每班作业时,电工应加强用电管理,确保工地施工安全。
(八)人仓、自动保压系统及减压仓在有带压作业资质的医生的指导下,由专人负责操作,同时做好各项记录。
(九)人员作业时应佩戴好个人防护用品,防止意外伤亡事故的发生。
第三十五条 加强盾构施工用电安全管理。
—13— 由于盾构隧道内掘进段环境恶劣,为保证用电安全,要求承包商提高用电安全管理知识,严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》,遵守TN-S接地、接零保护,三级配电和两级漏电保护三原则。电力作业人员必须持证上岗,规范操作,必须穿绝缘鞋、戴绝缘手套和放臵绝缘板等安全防护措施,严防触电事故发生。
高压分支箱和变压器输出的高低压电缆在地面分别设臵电缆沟并采用支架敷设,电缆沟至井口采用PVC管保护并用卡箍固定。在隧洞内,高低压电缆布设须分开且应高于运输编组列车高度,以防因列车掉道、侧翻等可能造成的严重事故;低压电缆每100~200米通过低压配电箱连接。根据盾构机所用高压电缆柔韧度、管壁可悬挂的安全长度和整条隧道的长度,合理选择进洞高压电缆的每段长度,减少中间接头数,保证高压用电安全。盾构机上的高压电缆用至安全距离后,应及时延接电缆。
第三十六条 加强洞内通风。
由于盾构施工环境复杂,隧道内空气流动差且温度较高等特点,为保障作业人员的身体健康,改善工作环境,提高生产效率,要求承包商加强洞内通风,提高空气质量。
洞内通风管必须避开人行通道敷设,排列整齐、合理。在隧道施工中,必须进行各类劳动保护指标及有毒有害气体的定期与不定期检测,制定应急预案和防范措施,确保施工人员身心健康及施工安全。
第三十七条 加强预防火灾管理。
—14— 由于盾构隧道的形式及特点,在发生火灾时造成疏解困难、救援困难、排烟困难和外部灭火困难。为此要求承包商:
(一)建立完善防火管理体制,明确防火管理人及其职责,制定盾构施工火灾预防措施及应急预案,并进行详细的安全交底和演练工作。
(二)加强火源管理。严格执行动火审批监护制度,如需进行焊接、切割等带火作业时,需设看护人,并准备好直接能灭火的措施。隧道内严禁抽烟,禁止带入打火机、火柴等。
(三)加强可燃物的管理,防止电气和油脂发生火灾,在盾构机主机、液压油箱、油脂存放处、配电柜及变压器等可能发生火灾处悬挂“严禁烟火”的标示牌,并备足有效的灭火设备。
要重视盾构始发、过站、调头等交叉作业处的防火,配足灭火器材。
(四)加强消防设备的管理与维护。要求承包商配臵的灭火器材数量、类型、摆放位臵及间距等符合现场灭火要求。安全员定期对灭火设备进行巡检,对于过期的灭火器可委托专业厂家重装。
(五)消防安全疏散符合要求。要求施工现场的逃生通道、人行踏梯、火灾应急照明和标示符合要求。
(六)定期检查总结。要求承包商定期召开防火安全会议,针对存在的问题,及时研究并落实整改措施,不断完善提高。
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成都地铁公司建设分公司综合部 2012年8月27日印发
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成都地铁盾构施工 篇2
成都地铁所处地层岩体松散、无胶结、自稳能力差、单个石块强度高,卵石块在地层中起骨架作用。砂卵石地层是一种典型的力学不稳定地层,颗粒之间的空隙大,没有粘聚力,砂卵石地层颗粒之间点对点传力,地层反应灵敏,盾构施工中刀盘旋转切削时,地层很易破坏原来的相对稳定或平衡状态而产生坍塌,引起较大的地层损失和围岩扰动。地层中出现有少量的大卵石,也给盾构施工带来很大的困扰。
同时,成都的地层富水,地下水位枯水期埋深一般在3~5m之间,峰水期埋深一般在1~3m之间,最小埋深为0.2m。盾构机在掘进过程中,局部水压会很大,会对盾构造成一定的影响,特别是开挖面的稳定。砂卵石地层,围岩整体强度较低,但单个卵石块体强度非常高,因此在盾构推进过程中,难免要对盾构刀具产生较大的磨损与破坏,影响盾构施工的效率与成本。
文章结合在成都地铁富水砂卵石地层中盾构施工的特点,提出了相应的施工质量与安全控制措施。具体工程应用结果表明,成都地铁成功穿越了大量老旧建筑群,并多次穿越沙河,总体施工质量和安全可控,沉降监测数据稳定,确保了盾构工程施工按期保质的完成。
2 危险源的管控措施
为确保盾构掘进正常、顺利推进及盾构区间沿线危险源管理受控,应在盾构始发前对沿线地质状况、建(构)筑物、地下管线、地下空洞及有害气体等进行详细调查和地质补勘。根据设计文件和现场调查结果,对标段内的危险源进行评估和辨识,并编制相应的盾构施工安全专项方案并组织专家对盾构吊装、盾构始发与到达、盾构带压换刀、盾构穿越特重大危险源等安全专项施工方案进行评估论证。重特危险源辨识、评估及安全专项方案的评审论证是一项非常重要的工作,直接指导和影响盾构掘进施工,也是管控重特大危险源的依据,同时有必要对盾构区间危险源建立管理台账并实施动态管理。
为加强成都地铁建设工程重大危险源的安全管理,积极防范地铁工程施工质量安全事故的发生,杜绝重特大安全事故,提出了盾构在穿越重特大危险源前必须实施开工条件验收,并由总监理工程师组织参建各方召开开工条件验收会并经各方验收合格后方可开工。此管控措施的实施使得参建各方更有效地对重特大危险源进行管控,特别是在目前成都地铁投融资管理模式下丰富了现场施工监理管理手段和办法,在成都地铁3、7号线实施过程中充分利用重、特大危险源开工条件验收制度进行现场管控,取得了良好效果,同时也受到参建各方的好评。
3 盾构掘进过程中的质量与安全控制
3.1 盾构掘进施工的总体要求
盾构施工中应严格执行“控制欠压、充分注浆、深层量测、主动防护”的十六字方针和“严格控制掘进参数、评估地层空洞隐患、监理全程跟机旁站、对比分析监测数据、保障应急快速处置”的五条安全措施。同时根据盾构掘进地段地质情况及时调整掘进参数,做好渣土改良,保持土压平衡模式掘进,控制超挖量。
3.2 盾构正常掘进的过程管控措施
盾构掘进过程中,重点对盾构掘进参数进行检查并独立的对每环参数进行了记录和分析,实时对隧道成型质量、隧道轴线偏差情况等进行监控,对地面及建筑物沉降监测数据及时进行对比分析,发现异常情况已及时要求施工单位进行了处置。对每环掘进参数进行详细记录并坚持每天对掘进情况进行安全评估,同时实施每周、每100环结合盾构的出渣量、注浆量、监测情况进行盾构区间安全评估,对掘进过程中多出渣段(异常段)采取加大同步注浆量、二次补充注浆、洞内深孔注浆、地面钻孔注浆排查等方式及时回填密实地层。
3.3 盾构穿越重、特大危险源的过程控制
盾构穿越重、特大危险源的过程控制是地铁盾构施工一项非常重要的工作,直接影响盾构施工是否能正常、平稳、安全推进,为此在成都地铁盾构工程施工时业主从重、特大危险源辨识及清单发布-安全专项施工方案专家评审-开工条件验收-重、特大危险源实施过程的跟踪管理等环节制定了一系列管理措施。
(1)依据设计图纸及危险源具体情况,组织编制针对性的实施细则。(2)严把开工条件验收关。(3)施工过程中认真落实和执行相应的措施和要求。(4)对出渣量、注浆量等重要掘进参数进行监督,确保出渣量可控、注浆饱满。(5)利用地铁建设安全风险监控系统加强盾构穿越重、特大危险源的管控。
3.4 盾构掘进施工难点的质量控制技术
3.4.1 渣土改良成都砂卵石地层中掘进施工,如果渣土改良不好,刀盘、土仓很容易结泥饼,严重影响掘进施工出渣量控制,甚至威胁地面安全。
根据隧道工程地质和水文地质条件、地表环境情况,对流塑性和抗渗性不满足掘削面稳定要求进行渣土改良。选用优质泡沫剂,辅以添加对应地层特性的化学试剂,使之成为密水性好、流塑性好、和易性好的土仓承压介质。改良好的渣土在土仓中准确传递开挖面的水、土压力,实施土压平衡掘进,减小对地层的扰动,同时也可减小对刀盘、刀具和螺旋输送机的磨损。
3.4.2 防喷涌技术
(1)盾构螺旋输送机系统必须具备断电自动关闭后闸门功能。(2)增强渣土改良,适当调整加入的泡沫剂参数,保持渣土的良好流动性。渣土变干,采用“湿泡沫”;渣土变稀,采用“干泡沫”。(3)严格控制加水量,在保持出渣顺畅前提下尽量减少加水。(4)严禁空仓作业、欠压掘进,采用较高的土仓压力(土仓压力一般不宜超过3bar,以防击穿盾尾刷)的满仓模式掘进。(5)选用阻水性能好的优质盾尾油脂。
3.4.3 防结泥饼技术
(1)合理设计刀盘开口方式,配置刀具。(2)监控刀盘温度、土仓压力,控制好刀盘扭矩。(3)根据刀盘温度和扭矩,适当加大向土仓内加水量,以保证及时降温和调稀渣土。(4)使用优质泡沫进行渣土改良,加强渣土和易性、流动性。必要时螺旋输送机内也要加入泡沫,以利于渣土的排出。(5)掘进间隙时间,继续向土仓中加注适量冷却水浸泡。(6)泥饼可采用人工进仓清除。
4 结束语
文章结合成都富水砂卵石地层的特点,通过对危险源及掘进过程的特点分析,提出了盾构施工中工程质量与安全控制措施,特别是盾构穿越重、特大危险源的过程控制措施,并提出了盾构掘进施工难点的质量控制技术,工程应用结果表明,控制措施的实施既符合成都地铁的地层特点,又确保了盾构工程施工按期保质的完成。
参考文献
[1]高琨.富水砂卵石地层盾构施工沉降控制技术措施[J].现代城市轨道交通,2014,2:46-48.
[2]杨,刘建伟.地铁盾构施工监理控制要点[J].建筑技术开发,2014,41(7):58-63.
[3]黄荣.盾构施工质量控制重点及措施[J].建筑机械化,2016(2):46-47.
地铁隧道盾构施工问题与对策 篇3
关键词:地铁隧道;盾构法;对策
引言
近年来,为了适应城市的现代化建设和满足城市居民不断增长的出行需求,全国各地的地铁建设不断发展,为人们的出行提供了巨大的保障。然而,在地铁隧道建设中关于引进盾构法所带来的问题不容忽视,如何加强盾构施工的安全性应是研究的重点。本文以深圳地铁11号线区间隧道建设为例,在地铁隧道盾构施工出现的问题的基础上提出解决的对策。
一、关于盾构法的简介
1.1盾构法的概念
盾构法施工是以盾构机为隧道掘进设备,以盾构机的盾壳作支护,用前端刀盘切削土体,由千斤顶顶推盾构机前进,以开挖面上拼装预制好的管片作衬砌,从而形成隧道的施工方法。
1.2盾构的原理及其优缺点
盾构的基本原理是基于一圆柱形的钢组件沿隧洞轴线被向前推进的同时开挖土壤。该钢组件总是防护着开挖出的空间,直到初步或最终隧洞衬砌建成。盾构必须承受周围地层的压力,而且要防止地下水的侵入。
1.3盾构型式主要有:泥浆式盾构、土压平衡式盾构、敞开式盾构、压缩空气式盾构、组合式盾构等等。
二、盾构法在施工过程中会出现的问题
2.1地面沉降问题
2.1.1地面沉降概念
地面沉降主要是由于施工过程中开挖面的应力释放和附加应力等引起的地层变形。由于盾构施工是在岩石体内部进行的,所以无论开挖的深度大小,都会对岩体周围的土层产生扰动,从而影响地表形态。
2.1.2盾构法施工沿隧道纵向的地面沉降可划分为5个阶段。
(1)盾构到达前的地层沉降,即盾构机未到达土体时地表就已发生了变化,该影响限于10m~15m以内。这主要是由盾构推进土压力的波动引起的。
(2)盾构到达时的底层沉降,即开挖时土层的沉降,自开挖面距观测点约3m~10m时,直到开挖面位于观测点正下方之间所产生沉降现象。这多是由于土体应力释放或盾构反向土仓压力引起的土层塑性变形所引起的。
(3)盾构机通过时的沉降,即盾构切口到达测点起至尾部离开测点之间发生的沉降。这阶段的沉降主要是由盾壳向前移动时与周围土体之间形成的剪切滑动面造成土体被扰动,这一阶段的沉降占总沉降的35%~40%。
(4)盾尾间隙沉降,即盾尾通过测点后所导致的地表沉降,其大约在尾部通过测点后0~20m内产生影响。这往往是因为注浆不及时或注浆量不足,使得土体向空隙填入,造成土层应力释放而引起的地表变化。这个阶段的沉降占总沉降的40%~45%。
(5)后续沉降,即盾尾离开土体一周后的地表沉降,其原因是前面作用累计导致的,这反映了地层沉降的时间效应。这个阶段的地面沉降不超过总沉降的10%。
综上所述,盾构施工过程中,第三和第四阶段的地面沉降所占比例最大,所以对其控制也很重要。
2.1.3导致地面沉降的原因有内外因之分,主要包括以下几点:
(1)地质条件:据研究表明,盾构施工对地表沉降的影响应地层状况而各异。
(2)土体性质:不同性质的土体对地表沉降的程度也不同。
(3)覆土厚度h和盾构外径d:最大地面沉降随覆土厚度h和盾构外径d的比值即h/d的增大而减少。
(4)地下水位变化:施工过程中的地层中水位的变化也会导致地层变形,引起沉降现象发生。
(5)盾构施工姿态:盾构推过程中,土压仓压力过大或过小都引起地层沉降。
(6)若注浆不及时或注浆量不足都会引起地层变形。
2.2地层损失
盾构推进引起的土体位移由盾构前的地表位移;盾构通过时的位移;盾构离开后的土体固结三部分组成。相比较而言,盾构前的地表位移发生的可能性较小,而盾构离开后的土体固结需要几个月的时间才会确定,因此,盾构机通过时位移是导致地表较大位移,从而造成地层损失。
2.3管片渗漏与上浮
盾构施工过程中还会导致管片的渗漏与上浮。管片的渗漏主要表现为裂缝渗水,接缝漏水,吊装孔因卸水导致阶段性渗水。管片的上浮则表现为直接导致管片间错台,管片破裂,隧道漏水,严重的导致线路水平超标等等。所以,在隧道盾构施工过程中应控制好管片的渗漏与上浮。
三、应对地铁隧道施工问题的对策
3.1针对地表沉降问题
3.1.1盾构机的选择
以上海隧道建设为例,其建设是以土压平衡式盾构应用最为广泛。土压平衡盾构工艺原理是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘,将正面土体切削下来的土进入刀盘后面的密封舱内,并使舱内具有就适当压力与开挖面水土压力平衡,以减少盾构推进对土层的土体的扰动,从而避免地层的沉降。因此,在盾构施工过程中,盾构机的选择很重要,要根据不同盾构机的特性减少地面沉降现象的出现。
3.1.2控制其影响在合适的范围内
无论是在盾构机施工过程的哪一个阶段,都要把其施工带来的影响控制在合理的范围内,并在该范围内加强监控,避免地面的大幅度沉降。
3.1.3对注浆的要求
因为注浆的因素也会导致地面沉降,所以在盾构施工过程中要提高对注浆的要求,例如加快注浆的速度,及时注浆,再次要调好浆液的比例,最后还要控制好注浆量,把注浆量控制在合理的范围内,避免因注浆量不足而引起地层变形。
3.1.4进行实地勘测
根据上面的研究,我们已经知道了影响地面沉降的内在和外在因素。而对于地质条件,土体性质,覆土厚度,还有地下水变化的了解和掌握必须进行实地勘察。在隧道施工前,施工单位应派人专门进行调查,真正掌握以上要素的情况,这样在施工中才可根据情况具体分析,避免因任何一个因素而引发地层变形。
3.2针对地层损失现象
在以上问题分析中,不难看出地层损失的关键环节是盾构通过时造成的地表位移。因此对这一阶段的控制显得至关重要。为了减少地层损失,应把盾构通过的地层发生的位移控制在合理的范围内,及时监控,防止出现唯一过大的现象。
3.3针对管片的渗漏与上浮
对于管片渗漏的原因我们已经具体分析过了,大多是由于裂缝引起的,所以防止渗漏最主要的是减少裂缝。而对于管片的上浮,要注重管片的质量检查,避免应管片质量出现的问题而引发的管片上浮。
3.4关于施工监督与监理机制
除了盾构施工过程中应对问题的各种措施外,加强施工过程中的工程监督,建立合理的监理机制也是重中之重。要做到施工前的监督,施工中的监督,施工后的监督,避免任何一个环节出现问题。
四、结论
众所周知,“安全第一”是项目施工的首要原则,面对施工过程中出现的种种问题,我们要加强防护措施,还应制定合理的监理机制,从而保证施工的顺利进行以及项目的后期使用。盾构法隧道工程是一项综合性的技术,通过工程师不断地探索与实践已形成了一套较成熟的施工技术,并且已广泛用于施工建设中,尤其是在上海的地铁建设中。然而盾构法有利有弊,在施工过程中应趋利避害,加强监督,真正使其发挥积极的作用。
参考文献:
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[3]中华人民共和国国家标准.盾构法隧道施工及验收规范(gb50446-2008)[S].北京.中国建筑工业出版社,2008-02-05.
作者简介:
成都地铁盾构施工 篇4
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为了保证激光全站仪的准确定位,在SLS-T软件的状态为“推进”时,通过功能键F5对全站仪的定位进行检查,如果测得的后视靶的值超过了在编辑器中设定的限值时,需要对激光站进行人工检查。检查方法是利用洞内精密导线点对激光站点及后视靶点位置进行测量,重新确定两点的三维坐标。设站导线点尽量选择在右侧管片侧壁上的强制对中导线点,这样建测站时能够一次建站测算出两个点位的坐标,避免误差的积累。当不满足上述建站条件时,从隧道内主控制导线点引测至后视靶托架上,在托架上建立测站,测定激光站点的三维坐标。
成都地铁盾构施工 篇5
2.中铁隧道集团隧道设备制造有限公司,河南洛阳471009)
]根据成都地铁1号线盾构施工实践经验,总结了含水砂卵石地层带压进舱的技术要点。
成都地铁砂卵石地层石英含量高,刀具磨损快,据施工统计,每掘进130~200m就需进行刀具的检查与更换。由于砂卵石地层含水丰富且气密性差,很难实现敞开式检查和维修保养及刀具更换,通过人舱进行带压作业可以安全快速地解决这一难题。
1 工程概况
成都地铁1号线盾构4标段起于省体育馆站南端,止于火车南站北端,共分为省体育馆路-倪家桥-桐梓林-火车南站3个区间。左线隧道长2 328.2m,采用1台德国海瑞克土压平衡盾构施工;右线隧道长2 572.23m,采用1台德国海瑞克泥水盾构施工;2台盾构均从火车南站始发。
本标段内地表多为第四系全新统人工填土覆盖,其下为全新统冲积层黏性土、粉土、砂土、卵石土,其下为第四系上更新统冰水、冲积层为卵石土夹砂层透镜体;下伏基岩为白垩系上统灌口组紫红色泥岩。
据初勘钻探及探井揭露,漂石最大粒径为270mm;一般含量为5%~10%,局部富集成层高达20%~30%;漂石分布随机性较强,但主要分布于卵石层中下部,一般埋深6.5m以下;漂石单轴极限抗压强度最大值9 4.3 M P a,最小值92.8MPa,平均值93.7MPa。
左线土压平衡盾构在切口里程到达ZDK13+630(582环),掘进里程到达ZDK13+630.60停机,准备带压进舱换刀。本次采用带压0.8bar进舱检查更换刀具。盾构始发后至此次带压换刀时累计掘进了582环,前一次换刀后掘进了90环。
2 带压进舱原理
经过对刀盘前方地层进行处理后,在保证刀盘前方周围地层和土舱满足气密性要求的条件下,通过在土舱建立
合理的气压来平衡刀盘前方的水、土压力,达到稳定掌子面和防止地下水渗入的目的,为在土舱内进行检查刀盘刀具和更换刀具创造工作条件。其工作原理如图1所示。
3 准备工作
3.1 设备及材料准备
成都地铁砂卵石地层的气密性差,为保证土压平衡盾构带压进舱气压的稳定,除了要确保保压系统设备的完好外,还应具备大容量空压机和膨润土泥浆。
1)大容量空压机准备较大容量的空气机,以加强压缩空气的供给。成都地铁在带压进舱前准备了30m3/h的空压机。
2)地层封堵用泥浆对盾构土舱周围的土体采用泥浆进行封堵,以减少气体逃逸。封堵地层间隙的材料应严格按相关要求进行进货检验,并按要求搅拌均匀。成都地铁盾构带压进舱用于封堵的材料为泥浆,其配合比见表1。
3.2 注浆封堵
带压进舱主要应保证刀盘前方周围地层和土舱满足气密性要求,因此封堵效果及进行封堵的位置至关重要,带压进舱前主要应对以下几个部位进行注浆封堵:(1)利用盾构中体、前体上四周的润滑孔,对盾构主机周围进行注浆封堵,以防止压缩空气从盾壳与地层之间逃逸。(2)利用盾构上的加泥系统,对掌子面进行封堵。在掘进进舱里程前5环(第578~582环)时,加入泥浆对开挖碴土进行改良,以便在盾构开挖直径的四周能渗透一定厚度的泥浆,从而填充带压进舱时土舱周围土体的空隙。
3.3 碴土置换
带压进舱前确保加泥系统做好注浆准备(需要注浆口和排浆口),确保准备的膨润土泥浆量至少为土舱容量的70%。
掘进到进舱里程后,停止掘进,这时土舱内充满已得到很好改良的碴土。用泥浆置换土舱内的砂卵石,通过螺旋输送机将土舱内的碴土排空。在排碴的同时,通过加泥系统向土舱的顶部泵送膨润土稠泥浆。泥浆的压力必须高于预定的进舱气压,泥浆的压力可通过土舱内的土压传感器进行持续监测,应比地下水压力高1.2~1.4bar。当螺旋输送机出来的碴土中砂卵石含量非常少时,停止出碴,继续向土舱内注入泥浆,让泥浆充分渗透到地层,形成泥膜。为防止刀盘面板前的掌子面无泥浆渗透,可慢速转动刀盘5°~10°。
3.4 泥浆置换
启动自动保压系统,用气体置换泥浆。缓慢打开进气阀,土舱内的压力上升,气压开始上升时,启动螺旋输送机排空土舱。为保证土舱内压力的稳定,一定要将螺旋输送机的舱门开度放小,缓慢置换。
3.5 土舱气密性试验
当土舱内的膨润土泥浆排完且土舱气压稳定后,可以开始进舱作业。带压作业时,通过土舱气压来抵抗掌子面的水土压力,土舱气压的设定至关重要。过低则不能有效抵抗水土压力,泥膜将被破坏,地下水将渗入土舱内,并同时带入大量的流沙,使掌子面不稳定,易造成坍塌事故;过高则压缩空气将冲开封堵的泥膜从地层中会逃逸,易造成地面喷发事故。
进舱压力根据地下水位和地质条件确定,一般进舱压力至少应比地下水压高0.6bar。为确保带压作业人员的安全,必须合理设定土舱的气压,进舱前应进行气密性试验。成都地铁盾构4标施工时,带压进舱前进行了3小时气密性试验,见表2。开始时气压设为1bar,发现气体逃逸太快,达20m3/h;后降低至0.85bar时,气体逃逸减慢,气体补充量小,约10m3/h;降至0.8bar时,补气量较小,土舱压力最为稳定;因此进舱压力设定为0.8bar。
4 带压进舱
4.1 人舱气密性试验
人舱是作业人员出入土舱进行维修和检查的转换通道,出入土舱的工具和材料也由此通过,通常情况下人舱处于无压模式,带压作业时处于加压模式,而气密性试验是通过升压、降压试验来检查人舱门、土舱门、舱壁上各种管路是否漏气。根据现场经验,从0升压(不装消音器)至设计值不超过10min即为合格;降压操作过程中通常会出现土舱门漏气现象,造成气压降不到0,现场实践得出若降压后气压能小于0.3bar则为安全,若气压降不到0.3bar以下,则需要带压进行土舱门密封的处理。
4.2 带压进舱检查
为了进一步判断掌子面的地质情况和刀盘刀具磨损情况,首先由专业工程技术人员带压进舱对掌子面的地质情况和稳定性进行检查、确认,同时对刀盘、刀具磨损情况进行检查,确定换刀方案和各种带压换刀前的各项准备工作。
4.3 带压进舱作业
先将作业所需工具、刀具等物品全部运入主舱,以免动用准备舱。作业人员进入主舱室。带压作业中应注意作业的上部有没有孤石,如果有,要及时做出处理。成都砂卵石地层,泥膜对土舱的密闭性起着非常重要的作用。进舱做业注意不要破坏泥膜,如果破坏,应及时调泥浆修复。要经常观察泥膜有无龟裂现象,如严重,要退出再次进行泥浆置换,形成泥膜。
一般情况下,每组有效带压作业时间为3h左右(带压作业,人体很容易疲劳),工作结束后按既定的减压方案进行减压、出舱,下一组人员进舱。
换刀工作完成后,作业人员要将土舱内所有的铁制工具拿出舱外,机电技术人员要对所有的刀具安装质量进行检查,确认无误后关闭土舱门恢复推进。
5 结语
成都地铁带压进舱的技术要点主要有两方面,一是通过气压抵抗地下水土压力,阻止地下水向土舱内流动,以确保砂卵石地层的自稳;二是通过泥膜渗透来提高砂卵石地层的气密性。防止开挖面坍塌和确保开挖面地层的气密性是含水砂卵石地层带压作业安全的关键,是成都地铁带压进舱作业成功的关键。
成都地铁1号线大部分线路在成都市南北主干道下,为减少地铁施工对城市交通的影响,在成都地铁施工中进行刀具的检查与更换时,应尽量不采用对地面环境造成不良影响和严重影响地面交通的降水常压进舱作业法,而宜采用带压进舱作业。
参考文献
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成都地铁盾构施工 篇6
随着城市建设规模的不断扩大,地铁工程成为大城市发展的标志之一。地铁是重要的交通工具。其工程也是难点。目前,地铁施工主要采取盾构法,该方法不仅能够确保工程的稳定,还可以进行不间断掘进作业。盾构法适合各类软土地层和软岩地层的隧道施工,在地铁工程中十分常见。地铁工程是一项复杂系统的地下工程,难度系数很高,通过盾构法施工则面临着盾构机体积较大而造成地表沉降问题。因此,必须要严格检测地表沉降问题,保证工程质量。合理采用盾构法,确保地表沉降不能过大,需要相关人员高度重视。
地铁隧道施工中地面沉降的原因
地层损失。出现地层损失主要是因为盾构施工必然会存在实际开挖土体体积和竣工隧道体积的差值,这种差值的出现就会造成地层损失。实际开挖土体体积之所以会与竣工隧道体积有差别,其原因就是开挖土后势必会导致周围土体不断填补出现的损失,这样就会引起地层移动,导致地面沉降。
土体扰动后重新固结。随着盾构的不断推进,会对土体造成挤压,而且,在压浆的作用下,周围的地层会形成超孔隙水压区,其会随着施工的推移而消散,还原,这一过程对于地层的影响很大,很容易发生排水固结,导致变形,形成地面沉降。简而言之,就是由于土体扰动后重新固结等因素造成的变形和沉降,为了改变现状,需要充分了解地层条件、隧道直径等内容,并制定完善的施工要求。
地铁隧道盾构法施工原理
盾构法自诞生至今已经有百多年的历史。在地铁隧道中开展盾构法主要就是借助盾构进行掩护,从而可以正常开展地下作业,实现连续地层开挖等工作。盾构法需要借助盾构设备,因此其安装和拆卸工作很重要。要通过不断推进和土体开挖才能够实现持续地下作业,这也是盾构法的主要工序。
采取盾构法时,需要结合地铁的规划进行。设置盾构机时,要用明挖法在隧道某处建造基坑,这样才能够进行设备的安置。然后再向前开挖土体,安装盾构反力架等设备。设置牢固的盾构结构主要就是为了更好地开展地下作业,通过盾壳的掩护推进开挖。为了进一步使支撑力度更加强大,需要利用千斤顶,在随后的开挖、装配衬砌和应对地层阻力工作中,都离不开千斤顶的作用,这样才能够保持盾构能够继续推进。
盾构施工地表沉降的控制措施
掘进模式的选择。受到地层条件的限制,掘进模式也会有很大的不同。通常,一台盾构机可以有三种掘进模式,有土压平衡、半敞开式、敞开式,不同模式具有不同的施工参数,这三种模式可以实现盾构机的广泛使用。受到地质条件的限制,需要选择合适的掘进模式,这样才不会造成地表沉降。
优化施工参数。为了实现盾构最佳推进方式,这种参数的优化是不可或缺的。为了控制地表沉降。需要找到推进时对土层扰动最小、避免强度进一步下降、避免地面突起等施工的最佳参数。盾构的掘进参数有土舱压力、排土量和掘进速度、千斤顶顶力及分布、盾构坡度等等。这些参数不仅需要优化,还需要注意各自的目的,既有联系,又各自独立,目的就是为了减少地表沉降。
在盾构施工中盾构机的选择和性能很重要,为了确保土压平衡,促进盾构顺利推进,盾构机可从国外引进。为了确保施工稳定进行,减少地表沉降和地层变形,土仓中充满被切削下来的土,其所产生的压力要与推进产生的土压力和水压力平衡,从而保证地形稳定。根据土压力来确定其他压力,防止因出土速度过快造成地面沉降。一般情况下要了解盾构刀盘面的压力值,以及开挖面土体的压力是否出占据主要地位。开挖面的土体会因力度小而向后移动,要确保土体单元的垂直应力大于水平应力,以确保出土速度不会太快。
盾构在曲线上推进及盾构纠偏。盾构在曲线上推进时。需要进行盾构轴线的纠偏,这时候的土体没有多余的约束力来控制盾构的轴线,因此,盾构做曲线推进时一定要放慢速度,适当进行纠偏,减少地层损失。盾构在推进时会切换刀盘方向,注意切换速度,要注意转换的时间间隔,不宜太过频繁;及时调整掘进参数,并尽量优化,确保盾构机顺利掘进,而且需要有相应的限制,一旦超过这一限制幅度,就需要进行盾构纠偏;盾构曲线推进时,需要使盾构当前所在位置点与远方点的连线同设计曲线相切。如果是直线推进,就需要选择目前存在的位置和设计线较远处作为连接的直线路线,然后再重新进行管理;盾构法施工最忌讳推行速度过快,或者由于某一部位的速度过快而影响整个地下作业。油缸的油压需要高度注意,不可调节过快。调节各处千斤顶的油压和推力合力的作用位置,进行纠偏。总之,纠偏工作关系到盾构施工的质量。更关系到地层是否会变形。
衬砌接缝防水。如果衬砌接缝漏水,那么就会造成地层的水分流失,引发地层重压缩固结,这样势必会引发地表沉降。为了确保衬砌接缝具有良好的防水效果,需要采取相應的措施。一般可采用多孔型三元乙丙弹性橡胶止水条防止漏水。受到来自千斤顶和螺栓的双重之力影响,该防水条的缝隙会不断被压缩,从而起到稳妥的防水作用。
总之,地铁施工是一项复杂的工程,与社会的稳定和提高人们的生活质量有密切的关系。随着城市的不断发展,地铁工程不断提上日程,盾构法在地铁施工中具有不可替代的位置。如何通过盾构法减少地面沉降问题,是地铁施工的重点,需要相关人员高度重视,合理开展盾构施工。
地铁盾构验收监理要点有哪些? 篇7
1、 盾构组装完成后验收前,总包单位应先进行盾构各系统的单独空载调试,合格后再进行整机的联动空载调试和负载调试,
2、验收工作应依据安装验收大纲分系统逐项进行,以满足盾构设计的主要功能和使用要求。
3、 盾构主机应满足一下要求:
1) 外径、长度符合设计要求;
2) 盾壳外形应符合设计制作精度的控制要求;
3) 在盾构推进千斤顶活动范围内,盾尾内表面应平整,无突出焊缝,盾尾失圆度应在允许范围内;
4、切削刀盘应符合下列要求:
1) 所有连接用高强度螺栓,应按盾构制造商的要求配置,均应用扭力扳手检查,达到设计扭矩值;
2) 切削刀盘空载运行各档正向、反向各15min,各减速机及传运部分无异常响声,液压工作压力≤8Mpa;
3) 主轴承密封圈油脂泵的功能控制、油脂流量的控制(包括旋转接头)正常,刀盘驱动注油压力测试正常;
4) 切削刀装配应牢固,无松动;刀具合金刀头焊接坚固可靠,且不得有裂缝;刀具如采用螺栓连接,应对螺栓质量进行抽检,螺栓孔内不得有油污,螺栓拧入扭矩应达到设计扭矩,
5、 拼装机应满足以下要求:
1) 空载试车时,各运行部件的行程、回转角度、提升距离、平移距离、调节距离,应符合设计要求,各系统的工作压力满足设计要求;
2) 负载试车时,拼装机作回转、平移、提升、调节等动作,设备运转应平稳,各滚轮、挡轮安装定位准确,经调整后的针轮盘体径向跳动不大于2mm,拼装机中心轴线与盾构轴线不平行度不大于5/1000;整体各系统的工作压力正常。
6、 螺旋输送机应符合下列要求:
1) 螺旋输送机的驱动部分运转平稳,无卡死、异常声响;应按最大传送速度和最大转动速度,正反向各旋转10min,液压工作压力应不小于设计值;
2) 手动调节比例阀,螺旋输送机的旋转应有明显的变化;
3) 螺旋输送机伸缩油缸、前后仓门及相关传感器灵敏度应符合设计要求。
7、 皮带运输机应满足以下要求:
1) 空载试车时,皮带不得有跑偏现象;
2) 负载试车时,运转平稳,无振动和异常声响;全部托辊和滚筒均运转灵活;轴承温度应低于60℃。
成都地铁规划方案 篇8
根据修编的成都市城市快速轨道交通线网规划,成都市快速轨道交通网由7条线路组成,线路总长度274.15km,其中地下线长度144.24km,地上线129.91km。1)1号线(大丰站~广都站)
1号线为南北方向主干线,北起大丰,沿人民北路北延线、人民北路、人民中路、人民南路、人民南路南延线及南都西路、孵化园北干道、外环高速敷设,经会展中心、科技园后,沿人民南路南延线南下,止于华阳镇广都街附近。1号线线路全长31.6km,设23座车站。其中地下线长约22.44km,地上线长约9.16km;高架车站5座,地下车站18座。
2)2号线(龙泉东站~石牛站)
2号线为东西方向主干线,2号线东起龙泉东,经龙泉镇西行,过东三环路后,穿过沙河,西至于石牛附近,线路全长为50.65km,设26座车站。其中,地下线长约为17.45km,地上线长约为33.2km;高架车站11座,地下车站15座。3)3号线(红星车站~板桥南站)
3号线为东北-西南向骨干线,东北起自规划红星车站附近,南止于板桥南站,线路全长为49.28km,设车站22座。其中,地下线长约15.59km,地上线长约33.69km;高架站11座、地下站11座。
4)4号线(温江站~西河站)
4号线为东西方向内部填充线,西起温江,东止于西河站,线路全长38.9km,设车站19座。其中,地下线长约20.21km,地上线长约为18.69km;高架车站8座,地下车站11座。
5)5号线(驷马桥站~江河站)
5号线为中心城西部南北方向的外部填充线,北起于3号线的驷马桥站,止于江河站,线路全长24.63km,设车站13座。其中,地下线长约17.9km,地上线长约6.73km;高架车站2座,地下车站11座。
6)6号线
(1)6号线主线(沙湾站~四河站)
6号线为中心城东部南北向的外部填充线,是南北向第二条辅助线,起于5号线的沙湾站,止于四河站,线路全长22.05km,设车站13座。其中,地下线长约
15.5km,地上线长约6.55km;高架车站2座,地下车站11座。
(2)6号线支线(琉璃场站~双流航空港站)
6号线支线为东西方向,连接规划行政中心和机场。东起于6号线琉璃场站,西止于双流航空港,线路全长为15.11km,设车站8座。其中,地下线长约5.52km,地上线长约为9.59km;高架车站4座,地下车站4座。
7)7号线(生态站~龙潭东站)
7号线为开口向北的U型辅助线,北起生态站,东止于龙潭东站,7号线线路全长41.93km,设车站22座。其中,地下线长约29.63km,地上线长约12.3km;高架车站5座,地下车站17座。
1号线 大丰镇<崇义桥>-大丰路口-建机厂-九里店-八里桥-红花堰-火车北站-人民北路-文武路-骡马市-天府广场-锦江宾馆-小天竺-省体育馆-倪家桥-桐梓林-火车南站-南三环-新益州-孵化园-世纪城-华阳迎宾路-正东街-华阳镇<广都街>
2号线 <石牛村车辆段>-郫县西-郫县东-红光镇-犀浦镇<高新西区>-银河路-土桥-茶店子客运站-黄忠小区-蜀汉路东-白果林-中医附院-通惠门-人民公园-天府广场-春熙路-东门大桥-牛王庙-牛市口-五福桥-沙河铺-大观立交-东洪大道-十洪大道-大面镇-龙泉广场-龙泉东站
3号线 新都<红星车站>-新都钟楼-三河场-天回镇-陆军总医院-动物园-驷马桥-高笋塘-李家沱-太升桥-红星路-春熙路-新南门-磨子桥-省体育馆-高升桥-武侯大道-晋吉路-武侯立交-金花镇-紫东街-双流广场-<板桥南车辆段>
4号线 温江<天府镇>-置信公园-涌泉东-花龙门-三圣寺-金沙车站-铁门坎-白果林-抚琴小区-长顺街-骡马市-红星路-武城大桥-玉双路-万年场-成洛路-槐树店-十陵镇-西河镇
5号线 驷马桥-火车北站-会展中心-沙湾-抚琴小区-中医附院-青羊宫-高升桥-永丰立交-神仙树-石羊场-大源小区-华阳镇<江安河>
6号线 沙湾-西北桥-人民北路-梁家巷-李家沱-建设路-玉双路-牛王庙-九眼桥-成仁路-金象花园-包江桥-中和新区-<四河车辆段>
6号线支线 包江桥-红星南-新益州-石羊场-石羊场客运站-白家镇-文星镇-双流机场
成都地铁盾构施工 篇9
关键词:地铁;盾构施工;测量手段;方法分析
中图分类号: U25 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)27-48-2
1 地下导线如何提高精度
在地铁的隧道中,地下导线是贯穿测量隧道的一条导线分支,它主要为盾构的推进指导方向,因此必须确保地下导线的准确性。对此,在进行定向测量的过程中,就可以设置交叉导线,并且在设置每一个新的交叉导线的点时,都能通过这两条交叉的导线来测量其所在的坐标,然后对其进行检查和审核,确认无误后,就将其平均值用作这一交叉点的测量值。
在曲线隧道部分,可以利用跳站的方式来进行观测,即间隔一个或几个站点来进行观测,从而形成一个跳点导线,见图1。在直线隧道部分,就需要在每一个吊篮上安装两个观测的平台,从而使左右构成两条导线,最后交会于新点处,这样不仅能够保证测量出来的数据具有较强的可靠性,同时还能保证地下导线具有较高的精度。
一般情况下,导线点主要是建立在管片仪器的侧面或者顶部的平台上,这个仪器主要使用强制归心,测量工作人员可以在走道板或者吊篮上进行观测,而不与仪器台接触,这样就能保证仪器具有较好的稳定性。提高地下导线精度的具体措施为:①使用双导线或者交叉导线点的方法;②测量地下导线时,横向贯通中边长误差的很小,而存在的误差主要来源于测角误差,通过估算能够对其进行控制。
2 定位测量盾构姿态
定位盾构姿态主要就是按照导线点对盾构掘进的位置和方向进行精确定位。
定位盾构姿态的方法和途径如下:①在盾构机的中心顶部轴线上,水平固定一个前尺和后尺,并测量两者之间的距离,从而对横向的偏差予以控制。盾构推进的中心轴方向,左侧水平尺以红色刻画,右侧水平尺以黑色刻画,拨角仪器指向红色的水平尺,以“+”进行读数,黑色水平尺以“-”进行读数。②将一根水准尺固定在水平后尺的中心位置,水准尺的底部指向盾构3130m的中心处,然后引测其高程。③用几何原理导出计算公式:
第一,平面部分。盾构机转角修正:
e=前尺:2475sinT
后尺:2640sinT
式中:T——转角,左转为“+”,右转为“-”
第二,切口偏差:
x=-2605(a+b)-a+e
第三,尾部偏差:
y=+2648(a+b)-b+e
第四,高程部分。令坡度為:i,与设计值的差为:
Δ切口=4012i+Δh
Δ盾尾=-2538i+Δh
式中,仰为“+”,俯为“-”;Δh=r-rcosT,它主要是由T这一盾构转角所造成的竖直标尺发生变位的改正数。
④按照几何原理,并利用相关公式来进行计算,确保能够将盾构机的盾尾和切口处的高程以及平面偏差控制在合理的范围内,且每一部分管片推进后都必须进行严格地精度控制,使之保持在规范的范围内。
3 测定隧道中心坐标
在测量隧道中心坐标的过程中,尽管难度不高,但是非常复杂。一般在瓦形环衬的隧道砌洞壁中,洞壁上的环中心无任何明显的标志,因此在测量的过程中,使用的方法一般是测量某一圆周上许多个点的坐标值,并按照二乘最小拟合的方法来对环中心以及环椭圆的坐标进行计算。同时在观测的过程中,需要在地下导线的交点上安置测量的仪器,然后将特制棱镜安装在隧道砌洞壁圆周的每一个点上,并针对每一个点测量其三维坐标。拟合计算的方法主要是按照普通的曲线闭合时的方程来计算的。
以某市地铁2号线为例,对于测量隧道的中心坐标,我们采用了一种非常简单的方法,并经大量的实践应用证明,这种方法的测量效果非常好(与上述计算方法所得结果的偏差均处于10mm之内)。方法具体内容为:①确定环片平面的中心位置,确定中心点的方式为:将一根长度为5m的铝合金精制尺,横放在隧道环的左右两侧,并利用水准器来校正标杆,使之处于水平位置,这时标杆的中心点则是环片的中心点。然后采用全站仪向中心位置瞄准,并测出中心点的坐标。②确定中心标高,使用一根塔尺,长度为5m,并将其放置在环片上下最大读书处的中央位置,然后利用水平丝读数上下尺,并将读数相加,从而得到竖径值。最后将每一个环片的底部高程与竖径值的一半相加,就能得出各个环片的高程。
4 计算方法
在掘进盾构的过程中,通过对盾构的中心位置的测定,纠正盾构的姿态定位。在直线上,对隧道设计中心的坐标进行计算非常简便,但是在弯道上,其计算的方法与地面曲线上的中心坐标计算存在较大的差异。在细部放样曲线上,由于具有超距e与超高h,因此施工的曲线与设计的曲线就会存在不一致的现象。而设计曲线一般是指铺设在隧道内的中心轨道上的曲线,即实线轨迹的中心部分;施工曲线则指的是隧道中心确定的曲线,也是掘进盾构的曲线,即虚线轨迹的中心部分。当设计曲线与掘进盾构曲线两者的圆心相互重合时,缓和曲线上的e(超距)就会慢慢减小或者增大,但是在直线上则为零。
计算结果表明,当超距e=0.149m时,超高h=0.120m。隧道中心轨道上的曲线,其半径则按照R′=R-e这一公式来计算每个点的坐标值。
在掘进盾构的过程中,针对影响超距设计曲线的坐标计算,有如下计算公式可以参考:
①计算缓和曲线上的任意点坐标。先计算切线点支距的坐标(见下图):
x=l--e
sin
y=l-+e
cos
式中,lo为缓和曲线的长度;l为从ZH点起算的弧长。
坐标转换:
X=XZH+xcosθ-ysinθ Y=YZH+xsinθ+ycosθ
在起始位置,θ=A;在终点位置:θ=A+T+c,且XZH?XHZ,YZH?YHZ。
②计算圆曲线上任意点的坐标。圆心坐标(X0,Y0)的计算:
C=A+T+(c-T)/2 X0=XQZ+R′cosC Y0=YQZ+R′sinC
式中,(XQZ,YQZ)为圆曲线的中点坐标;R′=R-e。
圆心到HY点的方位角B为:
B=C-(T-2U0)/2+c=A+U0+3τ/2
如果任意一点距离起点(HY)的弧长为L,则圆曲线上的任意一点的坐标则为:
X=X0-R′cos(B+L/R′) Y=Y0+R′sin(B+L/R′)
5 总结
综上所述:①对于地铁隧道中所设置的地下导线,测定其导线点的方位角以及坐标一般采用的是支导线方法。支导线则指使得未进行检测和审核的自由导线,在隧道盾构施工的过程中,未经检测和审核的数据是不被认可的,因此隧道盾构施工的过程中,必须保证每个测量的数据都是可靠的。②在定位盾构姿态时,阐述了定位的方法和措施,分析了影响的所有因素,并逐步进行了改正,以控制误差。③针对在隧道盾构施工的过程中,设计曲线与施工曲线均存在的超距以及超高问题,推导出了相关的计算公式,并进行了详细的计算,从而有效地解决了施工过程中存在的相关问题。
参 考 文 献
[1] 曹振.西安地铁盾构施工安全风险评估及施工灾害防控技术[D].西安科技大学,2013.
[2] 白永学.富水砂卵石地层盾构施工诱发地层塌陷机理及对策研究[D].西南交通大学,2012.
[3] 徐顺明.广州轨道交通盾构隧道施工控制测量的研究[D].武汉大学,2012.
[4] 杨哲峰.苏州地铁盾构近接施工力学机理与控制技术研究[D].中国地质大学,2015.
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