始发到达方案改Word格式文档下载.docx
- 文档编号:18946204
- 上传时间:2023-01-02
- 格式:DOCX
- 页数:35
- 大小:463.61KB
始发到达方案改Word格式文档下载.docx
《始发到达方案改Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《始发到达方案改Word格式文档下载.docx(35页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第二小节工作井结构描述
李明庄整个盾构始发工作井平面尺寸为:
14.5m×
8.6m(井内衬壁),盾构吊装孔平面尺寸为11.0m×
7.0m(净空)。
第二节工程地质
经勘察揭露,本工程地基土在110.00m深度范围内均为第四纪松散沉积物,主要由饱和粘性土、粉土、砂土组成,一般具有成层分布的特点。
自上而下为
序号
土层
1
第四系全新统人工填土层(人工堆积Qml)
2
第
陆相层(第四系全新统上组河床~河漫相沉积Q43al)
3
第Ⅰ海相层(第四系全新统中组浅海相沉积Q42m)
4
第Ⅱ陆相层(第四系全新统下组河床~河漫滩相沉积Q41al)
5
第Ⅲ陆相层(第四系上更新统四组滨海~潮汐带相沉积Q3dmc)
6
第Ⅳ陆相层(第四系上更新统三组河床~河漫滩相沉积Q3cal)
7
第Ⅲ海相层(第四系上更新统二组浅海~滨海相沉积Q3bm)
8
第Ⅴ陆相层(第四系上更新统一组河床~河漫滩相沉积Q3cal)
9
第Ⅳ海相层(第四系中更新统上组滨海三角洲相沉积Q22mc)
10
第Ⅵ陆相层(第四系中更新统中组河床~河漫滩相沉积Q22al)
勘察成果表明,拟建区间地基土分布具有以下特点:
1、第Ⅱ海相层缺失。
2、浅部填土局部厚度较大,最厚处约3.2m。
3、
2淤泥质粉质粘土层分布不连续,厚度不均匀,最厚处达4.7m。
4、浅部分布
4t层砂质粉土夹粉质粘土透镜体,且局部分布
5粉土层,土质不均匀。
5、自下而上分布多层承压含水层,⑧2为第一层承压水;
2为第二层承压水;
(11)2、(11)4、(12)2、(13)1夹和(13)2为第三层承压水;
(14)2为第四层承压水。
第三节水文地质
场地埋深110m以上地下水可分为潜水层和承压水两种类型。
潜水含水层主要为全新统中组海相层(Q42m)
层及其以上土层,主要由
2、
4粉质粘土及
粉质粘土、表部人工填土组成;
静止水位埋深一般0.90~2.70m(标高0.90~2.48m)。
潜水主要接受大气降水、河流和塘补给,以蒸发形式排泄,水位随季节、气候、潮汐有所变化。
一般年变幅在0.50~1.00m左右。
场地内揭示的承压含水层自下而上分为4个压含水层,⑧2为第一层承压水;
承压水主要接受上层地下水的越流补给和侧向径流补给,以径流及向下越流的方式排泄,承压水一般呈周期性变化。
根据本区间抽水试验报告可知,勘察期间⑧2承压水水位埋深约为3.21m~3.50m(标高—0.13m~0.09m),(11)2层承压水位埋深约6.16m~6.75m(标高—2.89m~—3.52m)。
第三章施工准备
第一节技术准备
3.1.1盾构始发前,项目经理部组织有关人员参加设计交底,制定详细安全专项技术交底。
3.1.2根据盾构隧道中心设计资料,复核盾构始发发射架、反力架、轨道轴线及盾构始发姿态。
3.1.3施工前做好管线调查,建立监测及事故应急系统。
3.1.4始发前,对所有施工机械、设备状态或安装情况进行复查。
3.1.5做好供水、排水、供电、夜间照明、各项物资、材料设备准备工作。
3.1.6合理进行人员组织安排,熟悉工程图纸和工程地质资料。
3.1.7施工前办理有关施工手续及申报工作。
第二节人员准备
在推进前,工程技术人员根据盾构机目前的姿态、地质条件、隧道埋深、地面荷载、地表沉降要求、刀盘扭矩、千斤顶推力等各种勘探、测量数据信息,正确下达每班掘进指令,并即时跟踪调整。
盾构机操作人员严格执行指令,根据土压平衡的原理,确认土压的设定值,并将其输入土压平衡自动控制系统。
开启大刀盘,旋转切削开挖面的土体;
开启推进系统,盾构机在强大的推力作用下,向前顶进;
土舱下方的螺旋机将土源源不断地输运出来;
出土量与盾构推进速度必须协调,同时同步注浆系统开始向盾尾压注填充浆液。
盾构机驾驶员根据掘进指令和前一环衬砌的姿态、间隙状况,及时、有效地调整各项掘进参数,如推进速度、千斤顶分区域油压、加注泡沫或水等。
对初始出现的小偏差应及时纠正,应尽量避免盾构机走“蛇”形,盾构机一次纠偏量不宜过大,以减少对地层的扰动。
本工程盾构掘进由我方富有经验的盾构驾驶人员进行操作。
第三节地面准备
3.3.1搭建好生产、办公的临时设施、办公室。
3.3.2将施工用电源、水源接入施工现场,布置好施工现场的各用电点及施工区域的照明,做好生活废水和施工范围内的排水工作。
3.3.3施工必需材料、设备、机具齐全,以满足本阶段施工要求,管片、连接件等准备有足够余量。
3.3.4井上、井下建立测量控制网,并经常复核。
3.3.5车架安置到位,电缆、管路等接至井下。
第四节端头井加固
4.4.1土体加固施工概述
盾构始发时,洞口地基土须预先采取地基加固等辅助措施,确保进、出洞的安全,加固壳的厚度一般为3m,长度为11.5m。
本工程盾构始发井及风井结构埋深相对较浅,且地表无控制施工的条件,因此土体加固主要采用ф700@500х500搅拌桩的方式,并配合采用旋喷桩嵌缝止水;
加固后的地基,应有良好的均匀性和自立性(详见图2、3)。
图2盾构始发井处地层加固图
图3风井始发处地层加固平面示意图
4.4.2地基加固桩质量验收标准
验收标准表
项目
允许偏差
备注
垂直度
≤1%
桩位
≤50mm
桩径
≤4%
28天的无侧限抗压强度不小于0.8—1MPa,渗透系数不大于1×
10-7cm/s。
4.4.3试验结果
出洞口4组试件的钻孔取芯已经送检,若其无侧限抗压强度均大于0.8MPa,则满足设计要求,我方即进行洞门凿除;
若检验不达标,我方则不进行凿除并采取进一步措施,达到出洞要求后再进行凿除工作。
同时在盾构出洞前需在洞门上开5个观察孔,观察是否有渗水现象,若有应采取另外补救办法。
第四章盾构始发
第一节盾构始发工艺流程
盾构始发施工的工艺流程图(图4)
图4盾构始发施工的工艺流程图
第二节发射架安装
第一小节发射架简述
发射架是盾构机在工作井始发时坐落的基座,它必须能够充分承受盾构机的自重,由于受盾构机自重及端头井井口大小的限制,盾构机要求被分割成几部分(切口环部分、支承环部分、盾尾环部分)分别吊入井内,在发射架上前后移动进行装配。
为此,发射架的大小还要能够保证盾构机的移动安装,在端头井施工时,在端头井结构砼上设置预埋件,可对发射架连接固定。
发射架对于盾构始发初期管片拼装及最终管片的精度有很大的影响,为了确保精度,发射架上的盾构机须对准洞门中心,且与隧道轴线一致,按设计轴线及发射架的位置、方向、高度等进行正确测量放样后,再进行加工制造施工,安装时按测量放样的基线吊入井下就位焊接。
考虑到拼装好的管片的后期沉降,所以盾构机的中心线可比设计轴线略高1~2cm。
第二小节发射架设计、安装
盾构始发井(不含)~风井和疏散口(含)此区间隧道施工用的盾构机为石川岛土压平衡盾构,风井和疏散口(含)~机场站(不含)此区间隧道施工用的盾构机为小松土压平衡盾构。
其最重部分即切口环部分自重约200吨,加上施工时的活动荷载5吨。
所以,加在整个发射架上的荷载按300吨考虑应该是比较充足的。
按照以前施工经验:
采用工字钢I32为主要承力构件是适合的。
(见图5)
图5发射架
发射架的平面位置取决于盾构始发工作井的平面尺寸及首环管片的里程决定,为保证洞门凿除时混凝土块顺利吊出,发射架的头部离端头井内壁定为1.0米,发射架的中心线与实际洞门中心线重合。
第三节后盾系统安装
第一小节后盾系统组成
后盾系统由钢反力架、钢支撑及临时衬砌(负环)组成,后盾临时衬砌由10环负环组成。
由于场地施工条件限制,盾构需分体始发,需安装10环负环管片,从反力架向洞门标号分别-10负到-1环。
负环管片-10到-4环只安装下部三块标准块,通缝拼装,上部留出空间供管片下吊、出土及后配套安装使用。
-3环后,上部安装八字反力架,-3到-1环安装整环管片,错缝拼装(见图6)。
图6端头井盾构始发反力架示意图
第二小节反力架计算、安装
焊接箱形钢梁截面选用I63组合而成,16mm厚A3钢板加工焊接成型,梁上作用盾构推进荷载。
钢材屈服强度fy=235N/mm2,屈服剪力fv=136N/mm2。
荷载系数对恒载取1.2,对活载取1.4,钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值fd=215N/mm2,抗剪强度设计值fvd=125N/mm2.箱梁具体截面尺寸见图。
长梁计算
一、梁截面系数
梁截面尺寸如下图所示:
图4-4梁截面图
A=16750×
3+178×
3×
16=67338(mm2)
1、对两主轴弹性截面模量
X轴距上、下翼缘边缘的距离:
y1=332(mm)
y2=267(mm)
惯性矩:
Iy=3×
980840000﹢2×
534×
16×
3232
=4725293952(mm4)
Ix=3×
18120000﹢2×
5343/12﹢2×
16750×
1782
=1115774000(mm4)
截面模量:
Wx=Ix/y2=1115774000/267=4178928.8(mm3)
Wy=Iy/x2=4725293952/332=14232813.11(mm3)
2、荷载与内力
盾构始发总推力为2000T,共由四个横梁来承担,故单个横梁承受载荷为500T均布荷载:
集中荷载设计值:
F=5000(KN)
二、荷载组合
1、确定最不利组合
根据反力架背后支撑情况,进行力学建模,按不等跨连续梁计算:
2、集中荷载
弯矩:
剪力:
3、均布荷载
根据计算均布荷载占集中荷载的1.97%,此处忽略不计。
4、荷载组合
Mmax=5285.78(KN/mm)
Vmax=3169.24(KN)
三、截面强度验算
1、弯曲正应力:
按边缘强度准则:
Mx/Wnx=5285.78×
103/14232813.11=0.4(N/mm2)<fd=215N/mm2
满足要求;
2、剪应力:
τmax=Q/A=3169.24×
103/663378=4.8(N/mm2)<fvd=125N/mm2
满足要求;
四、腹板加劲肋区格的稳定计算
箱梁设加劲肋,分隔加劲肋间距150mm,四面固定,加劲肋区隔可不验算局部稳定性。
五、箱梁整体稳定验算
由l1/b1=9000/630=14.28>
13知,需验算整体稳定性。
βb=0.73+0.18ξ=0.8
[其中ξ=(l1t1)/(b1h1)=(9000×
15)/(543×
630)=0.39]
iy=Iy/A=4725293952/663378=7123
λy=l1/iy=9000/7123=1.26
而I1=16×
5433/12(mm4)
I2=16×
所以αb=I1/(I1﹢I2)=0.5
故yb=0
所以整体稳定性系数:
ψb=βb(4320/λy2)(Ah/Wx)[yb﹢1+(λyt/4.4h)2](235/fy)
=0.794×
(4320/1.262)×
(663378×
543/4178928.8)×
[0﹢1+[(1.26×
16)/(4.4×
543)]2
=1.3>
0.6
查表取ψb‘=0.83
Mcr=ψbMex=0.838×
4178928.8×
235=8229.56(KN/m)>Mmax=5285.78KN/m
截面整体稳定满足要求。
横梁计算
由于长梁跟短梁背后支撑尺寸相同,而横梁尺寸远远小于长梁,故横梁也满足要求。
六、反力架背后支撑设计
轴力设计值N=3169.24KN,支撑长取最不利,按3.73米设计。
采用I32两根拼装成格构柱,截面几何特性如下:
A=146.9cm3;
Ix=23242cm4;
Iy=1004
Wy=Wx=646cm3;
ix=12.58cm;
iy=2.61cm
设计依据:
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
一、强度计算:
按一端固肢,一端自由计算:
查建筑施工计算手册附表得:
ψ=0.994
σ=N/An=215N/mm2<
f=235N/mm2
二、稳定性计算
N/(ψA)=3169000/(0.994×
14690)=217N/mm2<
稳定满足要求。
反力架安装时,用全站仪双向校正两根立柱的垂直度,使其形成的平面与推进轴线垂直。
在反力架固定牢靠后,用钢支撑连接其与端头井构造间的空隙。
第四节洞门凿除及处理
盾构调试完成后,在确保盾构运转状态良好的情况下,开始凿除洞门。
第一小节洞门凿除施工脚手架设计
凿除洞门时应在洞圈内搭设脚手架(见图7)
图7脚手架搭设示意图
脚手架位于井底,采用敞开式脚手架,可以不考虑风荷载,计算公式如下:
Sd=1.1(SGk+1.15SQk)<
=Rd/γm
式中:
Sd——荷载效应设计值
SGk——恒荷载标准值产生的作用效应
SQk——施工荷载标准值产生的作用效应
Rd——脚手管强度设计值(此处采用冷弯薄壁型钢管)
γm——材料强度附加分项系数,钢管脚手架取值如下:
γm=1.1705*(SGk+SQk)/(SGk+1.15SQk)
此处恒荷载自重标准值SGk=0.35kN/m2,施工荷载标准值SQk=3kN/m2,钢管抗压强度Rd=0.205*106kN/m2,γm=1.0319。
经计算:
Sd=4.18kN/m2
Rd/γ=0.199*106kN/m2
Sd<
=Rd/γ
脚手架强度达到要求。
第二小节洞口土体加固效果检查及技术措施
在凿除洞门前应先竖直方向取芯4个并水平方向凿5个观察洞,观察洞外土体加固情况,是否达到设计所要求的强度、渗透性、自立性等技术指标,只有全部指标满足施工规范要求,方可进一步凿除。
如果加固区土体的自立性仍较差,存在渗漏现象,则需采取注浆加固措施。
注浆可采用双液浆进行补注浆,注浆位置:
在高压旋喷桩和搅拌桩之间的间隙内打入注浆管,自洞门3m以下向上注浆,注浆先两边后中间,间隔注入,从而达到防水并固结洞圈内部土体的效果。
注浆配比:
水:
水泥:
水玻璃=0.5:
1:
1,注浆压力为0.2~0.3Mpa,初凝时间为5~10分钟,浆液流量为10~15L/min,可有效的阻止泥水渗漏。
第三小节洞口槽壁砼凿除
洞口槽壁砼采取人工用高压风镐凿除。
地下连续墙厚度为800mm,凿除工作分二层进行,先凿除外层650mm,割除外层钢筋及预埋件,留150mm厚砼及外排钢筋,并在每块砼上设一只吊点。
外层凿除工作先上部后下部。
钢筋及预埋件割除须彻底,以保证预留门洞的直径。
里层槽壁凿除方法是将其分割成9大块,具体做法是,在洞门凿两条竖槽和两条横槽。
(见附图8)
图8洞门凿除示意图
上述准备工作结束,进行最后一层洞门的凿除工作。
凿除时采用方木(20×
20)撑在外层砼块与盾构机大刀盘之间。
然后按照先下后上的顺序逐块割断外排钢筋,吊出混凝土。
洞门凿除要连续施工,尽量缩短作业时间,凿除结束后马上清理洞口内的砼块及其它杂物。
第四小节凿除砼块吊离
拆除脚架,改搭临时易拆操作平台;
钢筋割断应先下部后上部,先中间后二侧,割一块吊一块。
合理安排割断顺序,使用长割具,防止砼块倾倒。
砼块吊离应先上部后下部,尽可能缩短砼块吊离工作时间,防止土体塌方,吊离完毕盾构机须迅速进入洞门。
整个作业过程中,由专职安全员进行全过程监督,杜绝安全事故隐患,确保安全,同时安排专人对洞口上的密封装置做跟踪检查,起到保护作用。
注意:
最后150mm的砼要在橡胶帘布板安装后进行凿除。
第五节洞门止水帘布安装
在凿除洞门砼最后150mm厚砼前,应着手安装帘布橡胶板。
由于洞门与盾构(或衬砌)存在建筑空隙,易造成泥水流失,从而引起地表沉降。
须在洞门安装出洞防水装置。
出洞防水装置包括帘布橡胶板,扇形圆环板以及连接螺栓和垫圈。
安装前应测量安装螺孔的位置偏差,并用螺丝清理螺孔;
安装时,压板螺栓应拧紧,使帘布橡胶板紧贴洞门,防止盾构出洞后同步注浆浆液泄漏。
(见图9)
图9盾构机进出洞防水装置布置图
第六节负环安装及出洞掘进
盾构始发掘进分为两个阶段:
⑴将临时存放于敞开段隧道的后备套台车与井下已组装好的盾体用临时管线连接起来,进行下一步盾构机始发前调试。
盾体向前掘进的同时延长临时管线,用小土斗在螺旋输送器下方接土,然后从负环上部开口处的空间出土、下管片和施工材料。
施工部署图详见图10盾构分体始发示意图
6#
图10盾构分体始发示意
⑵当推进约100米时,拆除盾构机与台车之间的临时延长管线和台车之间的连接管线,并拆除盾构始发井内的负环管片,依次把连接桥和第一、二、三、四、五、六节台车拖入洞内与盾构机连接,连接皮带和各部分之间的管线,调试后进行二次始发,盾构机出土与管片、浆液及其他材料直接从盾构吊装孔垂直运输。
隧洞内安装钢轨道岔加快弃土及管片运输速度,盾构机开始正常掘进。
第一小节负环安装
负环管片拼装均由盾构拼装机在盾构机头内按顺序拼装成型。
并用连接螺栓连接固定。
然后,分别逐环将己拼装好的负环管片推至要求的后座位置上。
由于本工程受始发条件限制采用分体始发,负环拼装采用半环拼装。
从反力架向洞门标号分别-10到-1环。
-3环后,上部安装八字反力架,-3到-1环安装整环管片,错缝拼装。
负环管片安装时应注意以下事项:
(1)在盾尾壳体内安装管片支撑垫块,为管片在盾尾内的定位做好准备。
(2)安装前,在盾尾内侧标出第一环管片的位置,然后从下至上安装第一环管片,安装时要注意使管片的位置与标出位置相对应转动角度一定要符合设计,换算位置误差不能超过lOmm。
(3)安装拱部的管片时,由于管片支撑不足,要及时加固
-10环管片与反力架基准环间采用特殊螺栓连接。
-10环管片利用盾构机的管片拼装机在盾尾内半环拼装后,利用推力千斤顶将-10环管片推出盾尾,并与基准环连接牢固。
当继续拼装负环管片时,盾尾内的负环管片将陆续移出,除利用木楔将管片支垫于始发托架上,另外将三角支架按图示要求与始发托架焊接一体,如图11所示。
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楔子及时进行支垫,将管片压力均匀的传递给三角架和托架。
每环管片加设两个木楔子。
图11负环管片支撑示意图
第二小节盾构机前移
盾构机在推进油缸的推进下,由反力架及负环管片提供反力,可以实现向前移动。
注意每一个循环的各组油缸之间的行程差控制(不要超过10mm)。
要在盾构在向前推进的同时,检查盾构是否与始发台、始发洞发生干涉或是否有其他异常事件或事故的发生,确保盾构安全的向前推进。
负环管片环面平整度。
第三小节盾构始发弃土运输方式
由于施工场地限制,盾体必须从始发井(负环上部开口处)运输渣土、管片和施工材料。
为了能使盾构弃土顺利运出,本工程的出土水平运输方式分为三种阶段:
第一阶段利用螺旋输送机口直接将盾构弃土输送到1.2m宽的碴土斗(如图12、13)中;
第二阶段待盾构掘进距离满足盾构机整体长度时,将置于始发井地面的1#、2#、3#、4#、5#、6#后配套台车吊入始发井内形成完整的盾构机体,盾构碴土运输系统恢复正常;
第三阶段待盾构机后配套台车尾部进入掘进洞内一定距离后,开始在洞内开始铺设岔道(详见图14洞内铺道岔图),碴土水平运输系统形成编组,至此整个盾构机、碴土运输系统才有效形成循环整体。
图121.2m宽的碴土斗(约2方)
图13螺旋输送机出土口出土至小碴土斗内
图14洞内铺道岔图
第四小节始发掘进
(1)土仓压力值P的选定
地层的水平侧向力为:
δ水平侧向力=q×
0.41×
1.79sw
公式中
S围岩级别
W宽度影响系数,且w=1+i(B-5)
B隧道净宽度单位以米计
i以B=5为为基准,当B小于5米时取i=0.2,当B大于5米时取i=0.1
q根据围岩级别确定的水平侧压力系数,具体见下表
围岩分类
I~II
III
IV
V
VI
水平侧压力系数
1/6
1/6~1/3
1/3~1/2
1/2~1
δ初步设定=δ水平侧向力+δ水压力+δ调整
δ初步设定初步确定的土仓土压力
δ水平侧向力水平侧向力
δ水压力地层水压力
δ调整修正施工土压力
现以区间小里程盾构始发井CK24+100.0为例,计算埋深6
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 始发 到达 方案
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)