盾构机刀具修复技术

盾构机刀具修复技术（共5篇）（共5篇）

1.盾构机刀具修复技术 篇一

成都地铁天府广场站盾构机调头技术

指出盾构机的调头是一项复杂的`工作,需要各部门协同工作,结合成都地铁盾构机调头的工程实例,对盾构调头的技术进行了探讨,以积累盾构调头施工经验.保证地铁工程的顺利进行.

作 者：陶建勋 段浩 李博 TAO Jian-xun DUAN Hao LI Bo  作者单位：陶建勋,段浩,TAO Jian-xun,DUAN Hao(中煤邯郸中原建设监理咨询有限责任公司,河北,邯郸,056031)

李博,LI Bo(西南科技大学,四川,绵阳,621010)

刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 35(24) 分类号：U231.4 关键词：盾构机   主机   后配套   调头  

2.盾构机刀具修复技术 篇二

1.盾构刀具

1.1刀具的破岩方式介绍

盾构机在工作的过程中其掘进时破除岩石及土基的方式主要有滚压破岩式和切削破岩式。滚压破岩式其原理是利用滚刀在岩石上旋转产生冲击压与剪切压来碾碎或压碎岩石的一种破岩方式。切削破岩可根据切削刀具的运动轨迹切削岩石。上述过程中由于在破岩过程中容易引起地层扰动, 易发生沉降及地下水涌入现象。因此在盾构掘进过程中应注意土压及泥水压的控制, 确保切削面稳定, 使得盾构掘进过程中不出现异常事故, 保障工作人员安全。

1.2刀具的选择

盾构机的刀具是依据盾构施工地点的地形、地质条件及地层岩石硬度来选用合适的刀具及破岩方式进行挖掘作业。刀具选择前应对刀具生产企业进行详细调查与比对, 同时做好刀具的检验工作。

2.盾构掘进速度和刀具消耗对盾构施工的影响

盾构机在掘进过程中常由于刀片损害或地形异常等因素而对刀具进行更换, 以适应新环境下的正常掘进要求。盾构机在更换刀具时要特别注意以下两个地方, 第一点为前面的岩层情况是否可以适合盾构机工作的条件;一般情况下, 在盾构机挖掘时需根据以前施工土地质量的探查的资料开始对土地表层第一次探析。第二点是工具的磨坏度是否达到了估计磨坏数值和工具是否破坏, 若未达到上述磨坏数值可不进行处理。

3.刀具到盘的检查及更换

3.1刀盘刀具的检查

(1) 刀盘检查。在对刀盘进行检查时应做以下工作。检查刀盘的具体磨损程度;检查主轴承及密封油脂的情形是否处于正常状态;查看刀盘面板和辐条支柱有没有出现缝隙或者是已经改变了原来的形状。

(2) 对于刀具的检验应查看刀盘上全部刀具的坚实性和稳定性;查看起固定作用的螺栓是否出现松动, 是否已经脱落或者已经破损等情况;查看挡圈是否折断或已经存在脱落的情况发生。

3.2刀具更换的原则

在盾构掘进过程中适时地更替刀具, 不但能够避免刀具的非正常损耗, 还可以降低因刀具的频繁更换带来的时间浪费, 同时还有效地增强了盾构工作运行效率。刀具的替换应该遵循的原则有“合理、批量、迅速”。

3.3刀具更换时刀盘转角位置的确定

当盾构刀具已经出现故障需要更换, 在盾构机刀具更换前首先应确定刀盘转角所处位置, 严禁刀盘开口对准土压仓口, 保证进仓作业人员的安全及减少企业损失。在对刀盘的定位时要确定刀盘在任一时刻相对同一参照物的旋转角度, 若对于海瑞克盾构机等在对刀盘进行定位时可利用仿形刀的旋转角度测量传感器对刀盘进行准确定位以消除人为定位产生的误差。

3.4刀具更换程序

3.4.1总体规划

在盾构施工过程中, 刀具工程师应在正常工作中多与施工项目技术工程师或勘察设计人员进行详细地沟通, 加强对施工现场地质及地层岩石情况的详细了解, 并密切注意地质资料中反映的可能在施工工程中存在的重点和难点。项目技术负责人在制定刀具及刀具配件计划时, 应充分估计特殊区段可能对刀具破坏的严重程度;制定换刀计划时应及时有效地与土木工程师、项目技术负责人及盾构掘进司机仔细沟通与协商, 确定最佳的开仓地点以完成刀具更换工作。

3.4.2设备物资供应

盾构刀具更换过程中前进行完整的设施与资料预先准备是实现快速更换刀具目标的核心保障。在确认普通设施 (机具) 、资料都具备的状况下才可进行换刀工作。

3.4.3人员培训

换刀工人的技能提升可以对换刀工作的顺利完成提供支持。可以说培训一批技术过硬, 素质较好的换刀工人是保证换刀质量和速度的前提。培训的内容主要包括对换刀工具的操作及维修内容;各种类型刀具更换的安全操作规程及注意事项说明;同时应教会换刀工人关于刀盘刀具的布置并具有对刀具使用状态做出合理判断的能力;除此之外换刀工人应能判断一把待安装刀具是否满足安装条件, 具备对紧急情况的应付能力。

3.4.4成立紧急救援小组

换刀工种存在非常大的安全隐患, 在操作之前必须准备好应对一切突发事件的准备, 最大限度地保证人员安全。

3.4.5开仓审批

所谓开仓技术, 应该保证能够和工程部、设物部进行详细地论证, 并且要经过企业的总工的同意, 以及总经理的签字, 完成业主、监理工程师方面的审批, 这样才能顺利地实施开仓, 实现责任落实到人, 满足开仓程序要求。

3.4.6刀具更换

(1) 刀盘清理。对于需要清洁的关键的刀盘是要随时保持密切重视的, 在清洗的这一过程中一定要在低温和有氧的情况下进行, 尤其是刀位部分。

(2) 刀具拆除。刀盘冲洗干净后, 利用大扭矩的风动扳手将需更换刀具的螺栓拆下, 并将刀具运送出碴仓。就螺栓螺帽来讲, 可以使用割枪去掉。为防止底座和刀具的螺栓孔出现问题, 在操作时候需要明白下面内容, 确保施工作业过程安全:割枪的氧气和乙炔的流量开的小些, 防止火焰损毁刀座与刀具的螺栓孔。

(3) 刀具的组装。在道具组装时候最重要的就是要保证清洁。尤其是刀具各个部位应清洁干净, 然后保证上面没有水珠, 要保证刀具各部分的干燥不能潮湿以防锈蚀。对采用割除等方法而遭到损伤的接触面要进行修复、打磨。

3.5安装注意事项

更换刀具的时候应该提前检查刀具是否仍完好无损;在更换过程中必须按照拆装的工序进行, 保证洁净, 刀具的位置居中;刀具更换完毕后认真检查更换时所用的工具, 防止遗忘在土舱内, 盾构掘进时对设备产生破坏;做好详细的刀具更换记录。

4.刀具维修的关键技术

4.1刀圈的正确安装

车圈通常来用罕见的钢种, 硬度、材料变形时吸收变形力的能力、材料的耐磨损性能、刚性等其他功能优良, 金相组织包含镍, 钻, 铁, 钒, 钥等元素。刀圈内径与刀体的配合应合适。刀圈的安装一般为热装, 即采用工业烤箱进行刀圈的加热, 一般加热到2000℃左右, 加热2h, 然后套装于刀体正确位置。

4.2轴承的检查及预紧度的调整

在施工中盾构机刀具轴承的使用是根据不同的施工条件而采取不同的受力方向, 在大多数情况下是采用径向受力的圆锥滚子轴承, 并且发生状况也基本以轴承内部的锈蚀为多, 也不乏刀具的密封性能出问题引起的一系列问题致轴承烧蚀, 对于轴承破裂的问题, 一般由于其俱进参数的不准确, 解决此问题采用调整刀具轴承的松紧度, 使其符合使用要求。刀具轴承预紧度的调整一般采用调整两轴承之间隔圈厚度的方法, 从而保证刀具的启动力矩和回转力矩在规定的数值之内。

4.3密封的安装及气密性的检查

刀具密封安装时注意两密封表面的配合光洁度和平面度在规定要求之内, 安装前应进行动密封的清洁和研磨。在对刀具进行相关的维修之后应当对其气密性进行相应地检查, 也就是说, 往刀体重注入压缩的气体, 并且, 根据其能不等在规定期限内, 维持稳定的气压, 进而判断它是否合格。

结语

提高盾构机施工的效率并加强施工的安全性, 首先要建立良好的制度并加以完善, 并配备专业的技术人员。对于盾构机的工作必须熟练掌握其专业的操作技能以及高效的维护技能;盾构机的挖掘刀具及刀盘的养护维修关乎整个工程的效益, 必须加以重视。

摘要：随着我国经济水平及科学技术的不断发展, 我国建筑企业迅速兴起。纵观这几年国家对建筑行业的重视程度, 一些规模较大的工程正在不断地修建与竣工投入使用。各个工程施工速度的明显加快及施工质量的提高标志着我国建筑行业的兴起。以盾构为主的隧道施工工艺是我国建筑行业施工技术取得明显突破的标志。盾构机在掘进过程中碰到较硬的岩层时很容易使刀具受到损坏, 对盾构掘进带来很大的影响。本文就盾构机刀具的损坏情况进行详细分析, 并针对刀具的损坏情况提出了相应的维修措施。

关键词：盾构机,掘进,刀具,损坏,维修

参考文献

[1]何小娥.盾构机的刀盘和刀具[J].建设机械技术与管理, 2010 (5) :100-103.

[2]刘春光, 刘晶, 高伟贤.土压平衡盾构机刀具布置原则解析[J].矿山机械, 2010 (3) :28-30.

[3]周馥隆, 杨晓强, 汪茂祥, 等.把脉盾构法施工问题及应对策略[J].工程机械与维修, 2011, 4 (4) :159-161+20.

3.盾构机刀具修复技术 篇三

关键词：土压平衡盾构机 富水砂层 施工技术

中图分类号：U455.43 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（b）-0029-01

近年来，我国的交通事业得到了很大的发展，在交通业发展的时候，人们的生活水平也得到了很大的提高，这样就使得人均车辆也在不断增加，这样也导致了交通出现了非常拥堵的情况，为了保障人们的出行，很多的城市在城市交通建设方面对城际高速轨道建设和地铁工程建设是非常重视的，这样能够更好的对地面交通拥挤问题进行解决，同时也能更好的保证人们的出行不受到很大的影响。在城市交通施工中，经常是会遇到在富水砂层进行施工的情况的，在这种情况下要注意的问题是非常多的，同时，在施工过程中，应用土压平衡盾构机技术要注意的问题也是非常多的，因此，对出现的问题一定要进行很好的分析，这样能够更好的找到解决的措施。

1 工程简介

在城市交通建设过程中，通常土建工程都是使用的盾造施工技术，很多的交通线路施工要面临的困难都是非常多的，盾构隧道在施工的时候是要在砂层中进行穿过的，通常情况下，城际快速轨道和地铁施工都是要保证隧道的埋深在一定范围内的，这样在进行施工的时候要保证盾构施工技术能够更好的保证施工的质量。很多地方的地层都是含有很高的水分的，同时，在含沙量方面也是很高的，这样就会导致施工在富水砂层中进行，对施工是会产生很大不利影响的。

2 施工技术分析

土压平衡式盾构施工技术又被称为泥土加压式盾构施工技术，在进行施工的时候是非常试用于含水量较高的软土、软岩、硬岩以及混合地层中，这样在进行隧道掘进的时候是能够获得很好的施工效果的。掘进施工可以采用土压平衡、气压平衡以及敞开式三种模式，在进行施工的时候，掘进操作是可以采用自动控制、半自动控制鞥好手动控制的。盾构机设备中是有自动导向系统的，这样能够更好的对掘进的方向进行控制，同时也能保证方向是非常稳定的。自动导向系统也能更好的进行灵活的转向，同时，也具备对偏转的问题进行更改的功能。盾构的刀盘结构在使用过程中能够更好的在不同的地层中更好的保证掘进的速度是能够符合要求的，同时，很多的盾构设备都是配有同步注浆系统的，这样在进行施工的时候能够更好的对周围的环境进行更好的保护。在进行隧道工程施工的时候，是会对周围的土体带来一定的影响的，这样也是会导致土体出现沉陷情况的，对周围的建筑物也是有很大影响的，因此，在施工中采取保护措施能够避免出现很多的施工问题。盾构设备注入系统能够更好的进行泡沫和膨润土的施工，这样是能够更好的对渣土情况进行改良的。很多的盾构设备中也是配有空气压缩系统的，这样能够防止工作面出现渗水的情况，同时，在施工中也能对地表沉降问题进行很好的控制。

3 对掘进施工技术的分析

盾构机在富水砂层中进行施工，是会出现地层沉降问题的，同时也是会出现隧道喷涌以及盾构的姿态很难进行控制的问题的，对出现的问题进行解决，可以采用以下的施工技术。在施工过程中采用土压平衡模式进行掘进要对施工的开挖面进行很好的计算，同时对其稳定情况也是要进行估计的，这样能够更好的对掘进的参数进行合理的设定，对盾构机的姿态也是能够进行控制的，这样也是能够更好的对工作面的情况进行控制的，同时对压力情况也是能够进行很好的控制的。对地表沉降问题进行很好的控制，能够更好的对地层的影响情况进行更好的控制，这样也能避免在施工中对地层进行更大的影响。

在掘进过程中，要对土仓顶的压力情况进行很好的控制，对掘进的速度也是要进行很好的控制的，这样能够更好的保证出土量能够控制在一定的范围内，同时，要保证盾构机的姿态是向上的，对趋势进行控制的时候要控制在一定的范围内，这样能够更好的保证在掘进过程中能够更快的完成，在这个过程中要避免出现停滞的情况，一旦出现停滞的情况，也是要对时间进行控制。在掘进过程中，要对土仓顶部的压力情况进行更好的控制，将其控制在正常工作情况内。盾构机在掘进过程中是能够在土仓中或者是刀盘面上进行泡沫等添加材料的注入的，这样能够对渣土的性能进行更好的提高，同时，也能更好的提高渣土的流动性，这样也是能够防止出现涌水或者是发生喷涌问题的，对输送机的排土施工也是能够进行保障的。

富水砂层中掘进可适量往土仓加入发泡剂，但必须根据实际情况严格控制发泡剂配比及加入量。出现喷涌的解决措施：关闭出土闸门，关掉螺旋机，在顶部土压不超限的情况下继续往前掘进，使土仓基本满土后（此时刀盘油压较高，扭矩较大）停止；然后稍开出土闸门，不启动螺旋机，让土压把砂土挤出，待砂土挤出速度较慢甚至不自动流出时再启动刀盘往前掘进。关闭出土闸门，螺旋机正转转速调至2.0 rpm左右，继续往前掘进，到顶部土压达2.8 bar时停止；待土压降低到2.0 bar以下时再按前面方法掘进，到刀盘扭矩较大（约3200 kN·m）时，关闭刀盘及螺旋机，稍开出土闸门，让土压把砂土挤出，待砂土挤出速度较慢甚至不自动流出时再启动刀盘往前掘进。保持连续掘进，减少盾构机停顿时间。适当缩短浆液胶凝时间，保证注浆质量。盾尾同步注浆的量与地面沉降有较大关系，过少会造成地面较大的沉降，过多会窜浆至地面，污染环境。富水砂层注砂浆极易往外扩散，在掘进过程需根据注浆压力（<2.0 bar）和地面情况及时调整注浆量。注浆的标准是确保脱出盾尾的管片背后的空隙能填满，这不仅可降低后期地面的沉降，也对管片防水起到一定有利作用。对于砂浆胶凝时间的控制，项目部做了多次试验砂浆配比不是前篇一律的，应根据地层和掘进情况进行动态的调整。

运用导向系统和分区操控推进油缸，控制盾构姿态，防止盾构抬升。富水砂层的承重能力较低，加上盾构机在掘进过程中的震动，姿态较易往下沉。因此在地层中盾构机的姿态易保持向上，但趋势易控制在±4.若出现机头往下掉的情况，需及时通过千斤顶行程调节姿态。调节不可过急，易通过千斤顶行程及选取最优管片两者结合来调节；不然会使得盾尾间隙过小，造成管片错台。

4 结语

4.小直径盾构机到达技术 篇四

盾构始发与到达, 既是盾构施工的关键环节, 也是施工的重难点, 对此必须根据实际情况, 选择合适的施工方案, 以成功防范涌水、涌砂等现象的发生, 确保盾构机能够平缓出洞。

2 地铁工程概况

2.1 盾构隧道概况

本工程为直径4.1m盾构隧道、整个线路全长1145.651m, 隧道里程0+000.000~1+135.651, 包含一个盾构始发井、一个盾构风井以及支架安装, 隧道埋深7m, 整个隧道采用人字坡度, 本区间范围如图1所示。

盾构区间采用ф 4350三菱泥水平衡盾构机进行隧道掘进施工, 隧道内径ф 3600, 管片厚度250mm。本区间吊出井2为到达端头, 盾构到达吊出井2后即进行盾构机的解体、外运。

2.2 吊出井2概况

吊出井2长×宽=16m×10m, 主体两层结构, 围护结构采用800mm厚地下连续墙+两道内支撑体系, 混凝土采用C30, 盾构洞口范围采用玻璃纤维筋, 吊出井2第二道支撑布置图见图2。

吊出井2位置底板顶标高设计值-1.440m, 实际值-1.371m, 负二层中间支撑底标高设计值3.220m, 实际值3.200m。

2.3 预留洞门偏移情况

盾构机到达预留在侧墙上洞门半径2300mm。侧墙浇筑混凝土前根据设计将环板固定在指定位置, 施工完成后, 测量人员对预留洞口中心进行复测, 其中水平方向偏差-38mm, 竖直方向偏差+3mm。

3 端头地质及加固情况

3.1 到达端头地质情况

盾构吊出井地质由上向下依次如下:

第<1>层:素填土:灰绿色, 湿, 松散, 主要为耕植土, 含多量腐植质。

第<4>层:中粗砂:黄褐, 棕红色, 淡黄色, 湿, 可塑, 局部硬塑, 粘性强, 含多量中砂。

第<5>层:淤泥质土:灰-灰黑色, 饱和, 流塑, 具腐臭味。

第<7-2>层:粉质粘土:棕红色, 淡黄色, 湿, 可塑, 局部硬塑, 粘性强。

第<9>层:中粗砂:黄褐, 含砂65~85%, 主要为粗、中砂次之, 颗粒成分为石英、长石、云母, 10.50~11.10m为全风化泥岩, 岩体结构已破坏, 岩心呈土柱状。

第<10>层:粉质粘土:紫红色, 硬塑, 含多量角砾, 主要成分为石英。

3.2 到达端头加固设计与施工

盾构吊出井加固范围:12m×9.2m, 加固深度为隧道上下各3m位置, 采用准600@500三管旋喷桩进行加固, 上部为空桩, 实桩10.1m。

3.3 到达端头加固效果

到达端头加固旋喷桩施工按规范及设计要求进行钻芯法检测, 报告显示有效桩长和桩身水泥土强度均符合要求。

4 到达掘进概况

盾构停机保压时刀盘里程为K1+124.165m, 盾构拼装完931环, 千斤顶管理行程为0, 吊出井2与盾构区间分界里程为K1+135.651m, 端头加固体长12m。盾构掘进施工操作盘显示里程为K1+123.651m时, 刀盘碰到端头加固体, 此时盾构正在掘进931环, 盾构鱼尾刀已进入加固体514mm;盾构掘进施工操作盘显示里程为K1+135.651m时, 刀盘碰到吊出井2围护结构钢筋混凝土连续墙, 此时盾构正在掘进940环, 千斤顶管理行程为686mm。洞门中心高程为+1.020m。

5 施工总流程图

盾构到达施工工艺流程如图3所示。

6 盾构到达掘进技术措施

6.1 镜面试水

盾构到达前, 在洞门范围内连续墙施钻9个水平钻孔, 到达探孔深度进入加固体不少于2.5m, 钻孔时应尽量避免钻到玻璃纤维筋位置。

结果判断:①试水后, 孔内如干燥或只有少许渗水情况, 则判断状况为优良;②如有少量流水 (约为孔径1/5) 情况, 则可通过补充灌注7.5MPa砂浆以封堵渗漏路径;③若大量涌水或漏砂, 则需重新补充灌浆。

6.2 到达前准备措施

6.2.1 测量准备

(1) 到达前200m、50m要进行导线和高程测量多层复测, 并报监理审核;

(2) 对到达洞门中心坐标进行测量, 以精确确定其位置;

(3) 对接收井底板标高、预埋件及托架等安装位置进行测量确认。

6.2.2 材料、机具及应急物资准备

盾构到达掘进施工前应准备好所需的材料、机具, 以及配备足够的应急物资。

6.2.3 端头加固体的抽芯检测

盾构到达前需按端头加固设计图纸的要求进行加固体的抽芯检测, 确保端头加固质量满足设计要求。

6.3 盾构到达掘进参数的控制

6.3.1 掘进速度控制

刀盘已进入吊出井2端头加固区, 盾构恢复掘进后, 推进应尽量保持匀速、平顺, 千斤顶推进速度控制在10mm/min以下;在盾构机抵达基坑围护结构连续墙前, 掘进速度应逐步降低, 刀盘破连续墙时推进速度应控制在3mm/min左右, 盾构机总推力:F=3300~4300t, 刀盘转速:0.8~1.1rpm。

6.3.2 切口水压控制

刀盘从936环到947环掘进时, 此时刀盘在破连续墙及过预留洞门。在保证环流系统通畅不堵管的前提下, 逐步降低盾构切口水压, 以防止洞门冒浆。

盾构恢复掘进后, 即盾构开始过加固体, 送泥水压应控制在≤115k Pa。

6.3.3 泥浆性能控制

盾构到达掘进期间, 从932~947环, 泥浆比重应尽量控制在1.20g/cm3左右。盾构到达围护结构停机前, 逐步降低泥浆比重、粘度和流量, 直至以清水来代替, 对土仓进行清洗。

6.3.4 盾构姿态控制

从盾构进入端头加固体开始, 盾构操控手应控制好盾构掘进姿态, 使盾构机尽量平缓掘进, 严禁进行大幅度纠偏动作, 以保证盾构机能够平缓出洞。

根据接收井结构尺寸, 盾构出洞时水平姿态按照原来设计轴线, 垂直姿态按照原来设计轴线往下走30mm。

6.3.5 注浆控制

盾构在加固区中掘进期间必须保证每环注浆量达到理论值的130~150%。盾构到达端采用三管旋喷桩的加固形式, 为保证盾构机出洞的安全, 在盾构机盾尾经过加固体时加强同步注浆及补充双液浆, 注浆压力取0.5~0.6MPa, 且在盾构机刀盘碰壁时通过盾构机筒体预留孔进行补注聚氨酯止水。

6.3.6 测量控制

在盾构到达掘进期间, 盾构姿态和管片姿态必须保证每环一测, 并及时将人工测量的结果反馈值班经理和中央控制室, 并及时报送监理。地面监测要24h两班持续进行, 监测数据要及时传达。

6.3.7 洞门监测

盾构到达掘进期间, 必须对洞门进行24h连续监测, 如发现洞门穿浆则要及时采取相对的应急措施。

6.3.8 开仓检查刀具

开始掘进连续墙之前需常压开仓对刀具进行检查, 对偏磨、磨损严重的刀具进行更换, 防止掘连续墙时出现问题。

6.3.9 盾构通过洞门

(1) 在盾构到达前完成帘布橡胶及折形压板安装。

(2) 在确保泥水仓在常压下处于无水状态后, 刀盘开始洞门破除作业。

6.4 安装洞门环板及接收托架

6.4.1 洞门环板安装

(1) 利用螺栓, 在预埋环板A上先后加上环形密封橡胶板、固定环板B和折叠压板, 最后拧紧螺母。

(2) 洞门密封橡胶及带有限位装置的折叠压板安装, 当盾构机出洞后, 采用6分的钢丝绳栓紧压板压住橡胶板到盾构机外壳上。

6.4.2 盾构接收托架的安装

(1) 吊出井2到达预埋件为底板混凝土浇筑前预埋, 由于现场预埋钢板标高不够统一, 为确保托架在一个平面, 根据实际情况现场需将预埋钢板割除, 留下的钢筋直接与托架底座焊接固定, 并加焊小钢板块确保托架稳固。

(2) 将盾构托架与预埋钢筋焊接连接, 托架位置是在实际测量环板中心标高与底板面标高后确定托架顶标高。为满足盾构出洞吊装要求, 托架由原来的8m延长3~11m。

(3) 盾构机托架的安装应考虑到盾构到达掘进施工的因素, 安装水平。

(4) 盾构机刀盘出洞后, 其前端反力为零, 盾构机的摩擦力不足以抵挡安装管片时所需的千斤顶的压力, 故采取在接收托架上每隔1.2m焊接一个牛腿, 以在盾构机头提供推进反力的措施来拧紧管片纵向螺栓, 防止管片纵向连接不紧而漏水。

6.5 盾构机到达过程中风险分析及对策

6.5.1 盾构机未达到设计位置

原因:①测量累计误差较大;②加固体下部土体受竖井施工期间管涌影响, 存在空洞或土体不密实现象, 盾构机到达后栽头。

应对措施:①贯通前线路复测;②端头充填注浆。

6.5.2 洞门凿除过程中地下水涌入

原因:端头加固区存在薄弱环节。

检查措施:①盾构抵拢连续墙后, 抽空泥水仓, 观察液位变化;②凿除过程中, 专人观察泥水仓是否出现渗漏水。

应对措施:①端头降水, 降低承压水位;②管片壁后二次注浆;③盾构机上超前注浆;④凿除过程中, 若泥水仓内出现渗漏水, 立即停止作业, 注浆封堵完成后方可继续作业。

6.5.3 洞门密封拆除过程中地下水涌入

原因:已有止水帷幕 (包括端头加固体、管片壁后二次注浆、盾构机超前注浆) 存在薄弱环节。

检查措施:①拆除前松开帘布橡胶密封, 观察渗漏水情况;②在洞门范围管片上开孔检查。

应对措施:①随时做好在洞门环管片上二次注浆孔的准备;②边拆除临时环管片, 边填充新暴露的连续墙与管片间隙, 并预埋注浆管, 做好注浆止水准备。

7 结语

综上所述, 盾构到达是决定整个盾构工程是否成功的关键所在, 盾构进入端头加固体开始, 应注意控制好盾构掘进姿态, 保证盾构机能够平缓出洞;盾构机出洞后, 需做好后续注浆, 确保洞门间隙密实。

摘要：到达施工是盾构施工的重要环节, 工艺复杂、风险巨大, 基于此必须加强此环节施工与控制, 确保工程安全。本文以某地铁工程为研究对象, 具体分析了小直径盾构机到达技术。

关键词：小直径盾构机,盾构到达,端头地质

参考文献

[1]李奕, 钟志全.泥水盾构到达施工新技术[J].建筑机械化, 2010, 31 (1) :70~72.

[2]卢晓慧.盾构到达接收施工技术[J].山西建筑, 2010, 36 (12) :314~316.

5.关于盾构机过站的技术研究 篇五

盾构机是现代城市轨道交通和隧道建设工程中主流的施工设备, 在盾构机完成一个区间后要经过车站结构, 从而进入下一个区间的掘进。盾构机的过站, 是指在地铁车站内利用过站小车、推进装置等设备, 使盾体及台车沿着一定的轨道, 从车站的出洞端推移到下一区间洞门处的一系列作业。往往地铁车站考虑建设成本, 隧道的中心线会同盾构机通过车站的轨道中心线不重合, 本技术就解决了此问题, 使盾构机安全、快速、顺利完成过站。

1 过站主要工作

盾构机过站, 是将盾构机刀盘及盾体部分推移到下一区间洞门处, 然后将剩余台车部分再推移过来, 再将盾体与台车的气、液、电路连接等, 最终调试完毕后进行再次始发掘进。过站过程中, 包含盾构机盾体与台车的隔断、盾体平移、车站底板回填及盾体与台车的迁移等一系列工作。

2 过站主要指标与使用要求

1) 根据盾构机的外形尺寸、出站井、始发井和车站结构的尺寸进行分析, 有针对性的计算轨道中心及制定推进线路, 做好各工序的衔接, 确保盾构机按期顺利完成过站。

2) 在过站期间完成必要的维修和改造工作。

3) 确保盾构机过站不导致盾构机损坏或功能缺失。

3 过站工艺及技术

根据盾构机的外形尺寸、出站井及始发井的尺寸计算出需要平移的距离。盾体过站需要经过两次平移。第一次平移在出洞端, 是当盾体全部上到小车后将盾体向车站中心位置平移, 直到盾体可以无障碍通过车站。第二次平移在始发端, 是将盾体从推移轨道的中心线平移到隧道的中心线上, 并保持盾体的标高在规定的误差范围内。期间当过站小车到达始发端井口前, 盾体要从过站小车过渡到始发托架上。平移使用上下两层钢板:下层钢板必须固定铺设在井口底板上, 而且下层钢板铺设必须保证有足够的面积让上层钢板移动;上层钢板必须固定有供小车行走的轨道。在两层钢板之间涂上重型润滑油脂来降低钢板间的摩擦系数。

钢板、过站小车及轨道的铺设:按照隧道中心轴线和盾体过站轨道中心线, 在出洞井口和始发井口底板上铺设钢板、过站小车及始发端的始发托架。过站小车是盾体放置、推移的承载和导向装置, 其底部装有可以在轨道上行驶的车轮。始发托架为盾构机放置、始发的承载和导向装置 (见图1) 。

盾体过站:当盾体全部爬上过站小车后, 断开盾体与台车的连接, 然后用电瓶车将台车沿着掘进方向后退, 使安装器及工作平台在平移过程中有足够的位置。盾体与台车断开后, 连接桥下方应架设临时支撑撑在管片车上, 以实现台车后续的移动。盾体采用两顶100 t的液压千斤顶推动上层钢板, 固定在上层钢板上的过站小车连同盾体随之移动。当盾体平移到指定位置, 即盾体可以无障碍通过车站, 就可以铺设过站小车向掘进方向推移的轨道。当盾体部分到达始发端井口的始发托架上, 连接过站小车和始发托架, 推动盾体爬上始发托架, 随即可以将过站小车拖出车站。此时按照前述上下层钢板产生相对滑动的方法, 将始发托架连同盾体推移到隧道掘进的中心轴线上。

台车的过站:当车站回填到标准高度后, 铺设台车以及机车轨道;台车的过站采用后推的方式, 即用2台～3台40 t电瓶车 (柴油机车) 将台车推到指定位置, 这种方法即可一次性迅速的使台车过站。台车推进过程中, 电瓶车 (柴油机车) 的推进要统一指挥, 匀速慢慢推进, 并且有专人看护台车和运输车的车轮及轨道, 若有出轨或者轨道偏移的情况应及时恢复及调整。

盾构机整机连接再次始发:当盾体及台车全部经过站台后即可将其机械、液压、电气等管线路连接起来并调试, 拆除连接桥下方的临时支撑。在此过程中安装反力架和基准环并加固, 按照计划对设备进行维修和改造, 做好下一区间的始发准备。

4 过站工艺流程

盾构机过站是将盾构机盾体及刀盘等部分先通过平移—推移—再平移的方法推移到指定位置, 然后再将台车部分通过推拉的方式推移到指定位置, 最后再整体连接、调试后重新按规定线路掘进始发。主要流程先后为:在车站出洞端铺设钢板、钢轨以及设置过站小车;二次始发端铺设钢板及钢轨;引导盾体爬上过站小车、制作连接桥支撑;断开盾体与台车的连接, 并将台车向后推移;平移盾体到指定位置;铺设小车轨道;推移—平移盾体到指定位置;回填底板、铺设台车及电瓶车轨道;推移台车到指定位置;拆除连接桥支撑;连接盾体—台车气、液、电管路;安装反力架、基准环、调试;再次始发。

5 结语

盾构机过站技术的研究基于对盾构机各部分尺寸和车站结构的全面掌握, 创造性地对盾构机结构进行了合理的改变, 再通过合理的施工组织和精确的计算, 提出了合理的盾构过站技术, 其优越性在于有效利用各种资源, 在隧道中心线同设备过站轨道中心线有较大间距的情况下, 通过用两次平移盾体的方法, 使盾体能利用过站小车快速过站, 使盾构机过站能快速安全地完成, 达到价值最大化。

盾构机在过站前准备盾构接收以及过站后的隧道掘进阶段所完成隧道的净空、结构和防水达到盾构法隧道的质量标准。

摘要：叙述了盾构机过站主要工作, 介绍了过站主要指标与使用要求, 在考虑地铁施工中车站空间限制的基础上, 详细阐述了盾构机过站工艺及技术, 通过该技术的实施, 使盾构机过站快速安全地完成。

关键词：盾构机,地铁车站,过站技术

参考文献

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[2]马书红.盾构机的地铁过站施工技术[J].山西建筑, 2009, 35 (5) :320-321.

[3]周文波.盾构法隧道施工技术及应用[M].北京:中国建筑工业出版社, 2004.