北京地鐵15號線一期工程盾構施工組織設計-資料下載頁

【導讀】北京地鐵15號線一期工程06標段。南法信站前入地段——石門站。北京住總集團有限責任公司

　　

【正文】 長 (mm) 寬 (mm) 高 (mm) 重量 (t) 1 刀盤 6260 6260 6260 1600 2 前盾 6250 6250 6250 2800 3 中盾 6250 6250 6250 3100 4 盾尾 6230 6230 6230 3650 5 螺旋機 12150 1460 1300 6 拼裝機 5000 4300 3600 7 拼裝機承載梁 4670 2270 2100 8 橋架 13000 4900 3800 9 臺車 1 10400 4850 4000 10 臺車 2 10500 4600 4000 11 臺車 3 9000 4500 4000 12 臺車 4 9000 4600 4000 13 零散件 1 14 零散件 2 19 表 11 右線盾構機配件表 名 稱 外形尺寸（ mm） 重 量（ t） 刀盤 φ 6280 1370 40 前體 φ 6262 2320 88 中體 φ 6254 2890 75 盾尾上 6246 3960 4500 28 盾尾下 6246 3960 4500 22 人倉 φ 954 2880 4 螺旋機 φ 1960 12400 16 拼裝機橫梁 4270 3120 4500 11 拼裝機 φ 4500 4500 2600 17 走道架 4380 1400 3143 3 連接橋架 7500 4400 3500 13 1 號臺車 7500 4400 4200 14 2 號臺車 8300 4400 4200 15 3 號臺車 8300 4400 4200 18 4 號臺車 8300 4400 4200 19 5 號臺車 8300 4400 4200 14 6 號臺車 8300 4400 4200 16 7 號臺車 8300 4400 4200 17 盾構機吊裝下井順序 表 12 左線 盾構吊裝下井順序 順序 名稱 順序 名稱 1 臺車 4 7 中盾 2 臺車 3 8 前盾及刀盤驅動 3 臺車 2 9 刀盤 4 臺車 1 10 拼裝機承載梁 5 橋架 11 拼裝機 6 螺旋機 12 盾尾 20 表 13 右線盾構機下井順序 順序 名稱 順序 名稱 1 臺車 71 6 前盾 2 橋架 7 刀盤 3 皮帶機頭部 8 拼裝機承載梁 4 螺旋機 9 拼裝機 5 中盾 10 盾尾 盾構機吊裝 均 采用 300T 吊車吊裝， 100T 吊車配合使用。詳細吊裝方案見 《 左線 盾構機 安全 吊裝方案》 和 《 右線 盾構機 安全 吊裝方案》 ，兩方案均 已經(jīng)過專家論證。 盾構組裝步驟 首先 在車站內(nèi)進行鋪軌工作 ， 鋪設始發(fā)架并準確定位 。將盾構機吊裝下井并組裝。 盾構機組裝順序如下： 圖 10 左線 盾構組裝順序圖 21 7 ～1 號臺車連接橋架皮帶機頭部中盾下井走道平臺安裝螺旋機組裝拼裝機組裝盾尾組裝刀盤下井中前盾連接前盾下井人倉下井連接 盾構調(diào)試螺旋機下井盾體臺車連接管線路連接通電通水 圖 11 右線盾構機組裝順序圖 盾構調(diào)試 （ 1）盾構的調(diào)試分兩個階段進行： 第一個階段是井底調(diào)試驗收，在盾構吊到井底后按照驗收大綱對總裝質(zhì)量及各種 功能進行檢查、驗收工作； 第二個階段是重載調(diào)試及盾構在試掘進 112m 區(qū)間中驗收。 （ 2）盾構調(diào)試順序 1）盾構設備整體安裝就位以后進行調(diào)試、試運轉工作； 2）確認每臺電機的接線情況，各種管路、信號線路的連接情況； 3）確認機內(nèi)各種緊急按鈕是否有效； 4）確認液壓油箱的油位和各個變速箱的油位； 5）確認液壓泵運轉是否正常； 6）在有危險的部位放置警示牌； 7）排掉各活塞泵內(nèi)的空氣； 8）接通電源，確認各個部分電壓是否符合要求； 9）確認各個漏電保護開關是否有效； 10）檢查各個電動機的轉向是否正常； 11）排 掉潤滑油管路內(nèi)空氣，并確認轉換壓力和各油路分配閥運行情況是否良好； 12）依次對每臺液壓泵進行無負荷運轉，直到泵內(nèi)無空氣混入的聲音為止； 13）通過操作盤啟動各個液壓油泵和刀盤電機，看運轉是否正常； 14）隨時觀察各種管路是否漏油； 22 15）對千斤頂進行全位伸出、回縮，將其內(nèi)的空氣排凈； 16）對計測千斤頂進行速度和長度確認； 17）結束后將所有千斤頂都縮回至原位； 18）對管片拼裝機進行運行確認； 19）對螺旋輸送機進行空載試車； 20）排土門運行試驗； 21）對刀盤進行旋轉試驗； 22）皮帶機的調(diào)試； 盾構解體 （ 1）盾構解體 盾構的拆卸按先電器、后液壓、再機械的原則進行。對拆卸的部件進行標識和登記，確保在洞端頭組裝時不缺件和不錯裝。對液壓油管除進行標識外，拆卸后立即安上堵頭，以防污染。按照以下順序進行：斷電 → 皮帶解體 → 拆除主機電器系統(tǒng) → 主機與后配套分離 → 拆除后配套電器系統(tǒng) → 刀盤拆卸 → 盾構主機前移 → 拆卸螺旋輸送機 → 拆除整圓器并運出 → 拆除盾尾 → 拆除螺旋輸送機 → 拆除管片拼裝機 → 拆除管片拼裝機的軌道梁 →中盾吊出 → 前盾吊出。 （ 2）解體技術措施如下： 1）盾構拆卸前制定詳細拆卸施工方案，同時組織有經(jīng)驗的經(jīng) 過技術培訓的人員組成拆卸班組。 2）大件組裝時應對車站端頭墻進行嚴密的觀測，掌握其變形與受力狀態(tài)。 3）拆卸前必須對所有的管線接口進行標識（機、液、電）。 4）所有管線接頭必須做好相應密封和保護，特別是液壓系統(tǒng)管路、傳感器接口等。 5）盾構主機吊耳的布置必須使得吊裝時受力平衡，吊耳的焊接必須由專業(yè)技術工人操作。 端頭加固施工 盾構進出洞時，洞口段地層須預先進行加固處理以保證盾構機進出洞的安全。加固后的地層應具備良好的均勻性和自立性。 本工程盾構區(qū)間左右線共有 9 處需進行地基加固。其中南法信站始發(fā)井 2 處 ，石門站接收井 2 處，穿越中間風道 5 處（左線 2 處，右線 3 處）。 地基加固強度指標：無側限抗壓強度指標 ~。 23 （ 1）南法信盾構始發(fā) 進洞加固 及石門站盾構接收井出洞加固 加固方式 采用地面旋噴注漿加固。 進洞加固范圍 與出洞加固范圍 為圍護結構外側 9m、隧道中線向上下側各擴寬 6m。樁間距 600mm，樁徑 800mm，樁長 12m。旋噴樁直徑 800mm，咬合 200mm， 旋噴樁呈梅花狀排布。 加固施工參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場實際試樁參數(shù)確定。 加固范圍如圖 12 所示。 圖 12 盾構進出洞加固范圍圖 根據(jù)設計要求、巖土工程勘察報告 ，為保證旋噴樁對土體加固的施工效果，施工參數(shù)初步設計如下： 采用 三重管 高壓旋噴工藝，高壓選噴樁噴射材料為水泥漿水泥采用 ，水灰比 1： 1。 為了保證水泥漿的均勻性，水泥漿要經(jīng)過兩次攪拌。其它施工參數(shù)應根據(jù)現(xiàn)場試驗效果確定，以滿足設計要求。 詳細施工工藝見《南法信站端頭加固施工方案》及《石門站端頭加固施工方案》。 （ 2）中間風道處加固范圍 為了對盾構過風道結構進行保護，需要進行端頭加固，端頭加固平面位置如下圖所示： 24 線路 圖 14 中間風道端頭加固平面圖及斷面圖 端頭加固范圍共包括五塊區(qū)域，面積分別為： 4 塊 9m12m， 1 塊 12m。具體見 圖 14 所示。 豎向加固范圍：加固范圍頂高程為 ，加固范圍底高程 。 施工方法：端頭加固范圍內(nèi)地面為府前西街道路，經(jīng)調(diào)查，地下有大量管線，無法進行地面加固。故采用洞內(nèi)加固方式，采用二重管注漿法。 注漿孔間距 300mm，梅花形布置 。 注漿壓力小于 。注漿材料采用 水泥，水灰比 1： 1。 土體加固指標 ：無側限抗壓強度 ~。 具體 施工工藝 見《中間風道端頭加固施工方案》。 盾構始發(fā)準備工作 25 盾構基座安裝 （ 1）盾構基座加工 盾構始發(fā)基座是根據(jù)始發(fā)隧道的中心距離始發(fā)井的底板高程設計，滿足盾構機的始發(fā)要求，具體始發(fā)架圖如圖 15 所示。 1——鋼軌 43kg/m 2——底框架（縱） 25b 號槽鋼 3——法向支撐 25b 號槽鋼 4——墊板 300300 5——斜撐 25b 號槽鋼 6——底框架（橫） 25b 號槽鋼 7——斜撐 10 號工字鋼 圖 15 盾構始發(fā) 架加工圖 （ 2）始發(fā)架基座安裝 1）平面位置安裝 始發(fā)架軸線偏離設計軸線向南偏移 30mm 放置，接收架前端移動至洞口邊緣，距洞口邊緣 900mm，便于始發(fā)掘進時鑿除洞門，安裝橡膠簾布，盾構基座安裝具體位置如圖 16 和 17 所示。 26 圖 16 始發(fā)架位置平面圖 圖 17 始發(fā)架位置剖面圖 2）始發(fā)架高程確定 接收架安裝時依據(jù)隧道實際量測洞門的中心高程以及放置接收架底板的高程，反推出接收架的空間位置，根據(jù)需要在接收架底部加鋼板塊墊層。對接收架安裝位置的要求主要是為了保證盾構機出洞以后剛好落在接收架上。為此，接收架射安裝 最終要保證的尺寸為導軌上表面中心的軸線位置。 南法信站洞門中心實測高程： ，車站底板高程為 ，洞門中心距底板高差實際值為： =。 始發(fā)架底面設計高程為： ?30cos==。 27 始發(fā)架底面設計高程與車站鋼板頂面高程差值為： ==。 為了同時滿足盾構抬頭始發(fā)的要求，在接收架（始發(fā)架）放盾構機刀盤位置墊一層20mm 后的墊片，共 4 排，墊塊 合計 4 塊，具體布置如圖 18 所示。 圖 18 接收架鋼板及鋼墊片布置立面圖 反力架安裝 （ 1）反力架設計 反力架安設的軸線和盾構接收架的軸線位置一致，偏離設計軸線向南 30mm，離洞門圈 10300mm，反力架高 7500m，反力架支撐如圖 19 所示。 圖 19 反力架加工圖 1）立柱 反力架有兩根立柱，立柱長 7500m，每根立柱由 2 根 56b 的工字鋼組成，兩根工字鋼之間通過 7500mm300mm20mm 鋼板連接翼緣，鋼板與翼緣焊接。 28 2）橫撐 反力架橫撐由兩根，長度為 5116mm，每根橫撐又 2 根 56b 的工字鋼組成，兩根工字鋼之間通過 5116mm300mm20mm 鋼板連接翼緣，鋼板與翼緣焊接。 橫撐通過兩層 2cm 鋼板與立柱相連。 3）八字撐 反力架八字撐有 4根，八字中心線長度為 1650mm，中心線距離立柱外邊緣 1420mm，與橫撐通過兩層鋼板相連。 以上各部位的連接均采用角焊的形式焊接。 （ 2）反力架支撐形式 根據(jù)施工現(xiàn)場條件，反力架的支撐均采用橫向支撐。從上到共有三排支撐，第一排2 道支撐， 245c 工字鋼，第二排 2 道支撐，第三排四道支撐，支撐長均為 5200mm，橫撐與立柱之間采用焊接形式，橫撐與墻體 之間通過用膨脹螺栓將鋼板固定在墻上，橫撐與鋼板相連，反力架的橫撐形式如圖 20 所示。 圖 20 反力架橫撐平面圖 29 11 剖面圖 圖 21 反力架支撐形式圖 反力架計算詳細見《 盾構始發(fā)方案 》。 （ 3）反力架安裝 盾構反力架安裝質(zhì)量的好壞直接影響初始掘進時隧道的質(zhì)量，其中反力架的豎向與設計軸線的垂直是主要因素，反力架中心與盾構機中心重合，所以反力架安裝必須注意以下事項： 1）反力架中心放樣 反力架中心的安裝采用水準儀配合經(jīng)緯儀進行。其中經(jīng)緯儀架設于盾構進洞端的圈梁軸線點上，后視另一軸線點，將軸線點投向反力架中心標 志處，指揮反力架左右平移，直至與軸線重合；然后用水準儀測量中心標志的絕對高程，指揮反力架上下移動，達到設計的高程值，由于反力架的中心不是影響初始掘進的主要因素，安裝時，反力架的中心誤差控制在 15mm 以內(nèi)。 2）反力架與軸線及自身垂直放樣 反力架中心放樣完成后，須使反力架面在豎直方向上垂直，且此面與盾構設計軸線垂直。 放樣時，首先使用水平尺使反力架在豎直方向上基本垂直。然后使用經(jīng)緯儀將軸線引入始發(fā)井底部，在靠近反力架處的設計軸線上設站，后視另一軸線點，經(jīng)緯儀置 0o，旋轉 90o，在始發(fā)井側墻一側放樣兩點，然后用 倒鏡在始發(fā)井另一側墻處同樣放樣兩點。 放樣后，須再旋轉經(jīng)緯儀 180176。，檢查是否與起初放樣的點位于同一平面內(nèi)，分別在 30 側墻上方及下方的兩點間拉線，用直尺準確量出反力架不同部位與線之間的距離，以任一點為基準，調(diào)節(jié)反力架，使反力架表面與線組成的現(xiàn)面平行（線任意一部位到反力架表面的距離相等），使反力架處豎相垂直且反力架面與設計軸線垂直。 軌道鋪設及洞內(nèi)運輸 （ 1）始發(fā)軌道鋪設 盾構后配套有橋架和四節(jié)臺車，橋架與盾構主機的連接需要偏離一定角度，由車站尺寸、盾構主機尺寸和后配套尺寸計算，橋架軸線與主機連接軸線 向南旋轉 度，臺車和橋架連接的軸線與盾構主機平行。 1）臺車軌道 臺車軌道沿車站方向鋪設 ，從 27 軸鋪設到 20 軸，軌道采用 43kg/m，軌道間距 2140m，車站底板鋪設 10cm 槽鋼每隔