悬臂式掘进机掘进施工方案文档格式.docx
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中铁二十二局集团有限公司
青岛市地铁1号线一期工程土建二标01工区
二0一^年四月二十五日
第一章工程概况
1.1设计概况
贵州路站为明暗结合车站,团岛二路南侧和明月峡路东侧规划地块内采用明挖法施工,团岛二路和贵州路下方采用暗挖法施工。
贵州路站平面位置如图2-1所示。
车站起点里程为K31+713.8,终点里程为K31+854.0,明暗挖分界里程为K31+778.1,车站全长146.8m有效站台长120m,有效站台宽11m。
暗挖段长86.8m,宽18.5m车站范围地势相对平坦,拱顶埋深约6.24~7.09m总体呈西底东高,高差0.85m,地面标高约7.35-8.15m,暗挖段采用先隧后站法施工。
图2-1贵州路站平面位置图
车站暗挖段为单拱直墙复合式衬砌结构,根据断面尺寸分为ZA型断面、ZB型断面,见表2.1所示。
ZA型断面宽19.5m高16m,断面衬砌形式如图2-2所示。
ZB型断面宽19.7m,高16m,断面衬砌形式如图
2-3所示。
表2.1车站主体情况一览表
号
序断
面
里程
长度
(m)
围岩分
级
1ZA
K31+713.8~K3
1+847.0
68.9
V级
17.8
K31+847.0~K3
ZB
1+854.0
图2-2主体ZA型断面衬砌结构图
ZA型断面长68.9m拱部采用双侧壁导坑台阶法开挖支护,下部
TBM掘进过站后台阶法开挖支护,详细参数见下表2.2。
表2.2主体ZA型断面支护参数
项目
材料及规
格
结构尺寸
备注
超前
管棚
?
127、
L=20m
环间距300mm
洞口
20m
小导管
42X3.5,L=4m
拱部
60°
双排
钢筋
拱双层、侧墙单
网
8,200X200mm
层
格栅
25、
拱部设置,纵间
钢架
14钢筋
距500mm
型钢
118型
钢
临时
支撑
22型钢
边墙
锚杆
25中空
注浆锚杆
边墙设置,
1.5mx1.5m
L=4m,
右侧边墙上部
3根7m
拱部双层350mm
喷射
C25贲射
200mm
混凝土
侧墙100mm,仰拱
150mm
图2-3主体ZB型断面衬砌结构图
ZB型断面长17.8m拱部采用双侧壁导坑台阶法开挖支护,下部
TBM掘进过站后台阶法开挖支护,详细参数见下表2.3。
表2.3主体ZB型断面支护参数
I18型
1.5mX1.5m
C25喷射
1.2周边环境及建筑物情况
1、周边构筑物
暗挖段拱顶上方为团岛二路和贵州路,南侧为双星金色海岸小区,与暗挖段结构净距59m;
北侧为神龙大厦和海关宿舍,神龙大厦及海关宿舍建于上世纪80年代,框筒结构,箱型基础,2层地下室,与暗挖段结构净距15.4m30.4m。
东侧为一住宅楼,建于上世纪90年代,地上7层砖混结构,砼桩基结合毛石基础,距暗挖段结构外皮水平距离15.5m,暗
挖段主体与车站周边位置关系如图2-4、2-5所示。
图2-4暗挖段主体与车站周边位置关系平面图
图2-5暗挖段主体与车站周边位置关系航拍图
1.3周边管线
根据管线资料和现场调查,暗挖段拱顶范围内的地下管线较密集,地下市政管线分布于团岛二路和贵州路上方,管线走向与现状道路平行。
按距基坑距离,从近到远,团岛二路依次分布有DN200燃气铸铁管、
DN300给水铸铁管、DN300污水PVC管和DN800雨水砼管,贵州路依
次分布有DN500给水水铸铁、DN400污水瓷管、DN600中水PE管
车站暗挖段主体周边主要管线见附图1以及表2.4。
表2.4车站暗挖段主体周边主要管线表
管线名称
规格
质
材量
量
数位置
深
埋拱顶垂与直距离
燃气管
200
铁
铸
1関岛
1二路
.04m
34
.46m
上水管
500
.62m
24
.88m
…污
水管
300
VC
P
42
g雨水管
800
砼
.92m
33
.58m
中水管
600
E管
1贵州
1路
.57m
.93m
污水管
400
管
次
.47m
.03m
给水管
.82m
15
.68m
3、地面交通
贵州路为双向四车道,南行3车道,北行1条公交专用车道;
团岛
二路为双向四车道,海底隧道出口东行2车道,地上东行及西行各1车道,团岛二路是黄岛通往青岛的一个海底隧道出口,车流量较大。
1.4工程地质及水文地质
暗挖段站址处地貌类型属剥蚀残丘:
场地地势较为平坦,地形起伏不大,地面标高7.328.15米,自西向东逐渐增高。
暗挖段拱顶埋深约6.24~7.09m拱部杂填土厚度为1.4(H4.80m,其余部分为中风化花岗岩,局部位置为强风化煌斑岩,拱顶围岩整体自稳性较差。
暗挖段主体结构洞身岩体为中风化花岗岩及微风化花岗岩,局部夹有煌斑岩岩脉,节理裂隙受区域性断裂构造控制,通过钻孔岩芯揭示,节理结构面一般较平直,紧闭〜闭合,少量微张并有充填物,多为高角度节理,倾角一般为60°
〜85°
岩体基本质量等级W级。
车站暗挖段该地下水类型主要为基岩裂隙水,稳定水位埋深3.25-
6.37m,水位标高0.48〜3.54m水位不甚连续,暗挖段地质纵剖图如图
2-6所示。
图2-6车站主体暗挖段地质纵剖面
第二章目前施工进展及掘进机选用背景
贵州路站暗挖段拱部右侧导洞进洞24m,左侧导洞进洞9m
掘进机选用背景:
本站暗挖段经2017年2月16日开始开挖,至2017年4月20日进展缓慢,考虑周边环境比较复杂,爆破施工信访隐患较大,经我部领导慎重研究决定,贵州路站选用EBZ260悬臂式隧道掘进机进行隧道开挖施工,不仅能够加快施工进度,满足业主既定工期目标,还能保证隧道掘进施工中地表建(构)筑物的安全稳定。
第三章悬臂式隧道掘进机施工工艺、方法
3.1施工准备1、配套设施准备
因掘进机米甩1140KV高压,一台掘进机需架设一台特变(其输出至掘进工作处)、、,风、水管、配套挖掘机及运输车出渣,该准备工作为隧道掘进机施工的刖提。
2、超前物探配合
采用地质超前预报技术,减少或避免施工中可能遇到的诸如塌方、涌水、流砂、涌土等地质灾害。
采用地面物探、地质雷达、超前水平钻等超前预报措施将前方岩层地质探明,已保证设备及人员的安全作业。
‘根据本站暗挖段实际开挖围岩揭示,岩石饱和抗压强度Rc最高可
成隧道断面、.、.
洞掘进方量约70立方
3.2掘进机掘进施工人员、机械配置
挖(不含仰选
I/、
。
左右營0同的掘方量约亍施工立方可一部完
为保证隧道24小时不间断施工,掘进工班实行两班制,每台板隧道掘进机配套施工人员每班6小-…丄一--_人员配置每班18人—…面观察1人,清理渣土3焊工1人,售掘机操作手八’其中台台挖掘机用于临时存渣区平整台.
3.3悬臂式掘进机切割方式
悬臂掘进机就位后,开始从掌子面底部水平割出一条槽,向前移左右循环切削。
在h第一运开机到运
班,具
2人,机械配配置人如下掌子
人-电工1人,
其中包括掘进机操作•
:
3人,电缆转运2人,维修工人1八
2人,渣土车司机2人,协调指挥1人;
机械配挖掘机2即因本站暗挖段左右导迥场地狭小,渣区平整渣土),渣土运输车2辆。
次就位,就位后切割头采入自一运下,
部完成后,进行第二次修整到准确设计断面。
当局部遇有硬岩时(戸…E—丄软岩使大块硬岩坠落,米取改炮方式另行处理,
动掘进机再一次就5
切削同时铲板部耙爪将切削下来的渣装入第一z至第二运输机,第二运输机直接装入出渣车运出洞外
100MP飢可先掘进周边…—以降低掘进难度及截齿消耗量
”宀悬臂掘进机的切割方式是从扫底开始切割,再按S型或Z型左右循环向上的切割路线逐级切割以上部分。
左至右选用右往上的方截割硬岩往左由右上而从扫底开始截割。
再遇从理发育较咼岩石,则应选择岩石节理方向逐步切割。
如口下图所示:
掘进机切割方式示意图
针对不同硬岩的岩石可制定不同的截齿,科学合理的截齿螺纹线排布,确保机器有更好的掘削能力,并具有自洁功能,可根据实际工况条件选择最佳截割头,提高施工效率。
当局部再有硬岩时,可以选用小直径切割头,切割力大,破岩能力强,以降低掘进难度及截齿消耗量。
掘进机切割头及截齿实物图
3.4悬臂掘进机出料运输方式
通过切割头旋转切削,由耙爪、第一运输机实现落渣的装运与转截,第一运输机转运至第二运输机,第二运输机直接装入出渣车运出洞外,或由第二运输机将料渣转运到料车中,运到明挖基坑临时堆渣点。
本工程小断面隧道施工中,为改善洞内环境,降低工人劳动强度,经我部研究决定拆除第二运输机,采用挖掘机出渣替代第二运输机功能。
采用第二运输机现场图
拆除第二运输机后现场图
3.5悬臂掘进机施工方案
掘进机施工时掘进机先驶入隧道一头,利用切割部在隧道掌子面进行切削掘进,切削下来的渣土直接由“第一运输机”输送至掘进机后方,再用挖掘机装入运渣车运至明挖段后存入临时堆放点,掘进完成后利用掘进机切割头将初支台车运至掌子面进行初期支护(钢拱架架设、喷射砼)施做,掘进机则后退至不影响后续施工的位置等待下一循环掘进工序。
仰拱部分采用挖掘机
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