传感器工作正常;电瓶车正常充电,运行。
(4)起重工:保证门吊运行正常;配备好各种起吊钢丝绳;做好清除门洞内混凝土的准备;熟悉拼装机的操作。
(5)测量工:安装好盾构机内测量系统,做好轴线控制点投放工作,测量盾构机初始状态。
(6)浆液工:安装好拌浆设备和下井管路,保证其运转正常,根据泥浆配合比试拌和试送。 3.2.1.3盾构始发
在现场及井内设备布置完成及盾构机调试完后,依靠反力架和负环管片进行盾构始发。开始安装负环管片,边安装负环管片,盾构机边向洞圈推进。当刀盘距离洞口还有1.5m停止,破除洞门剩余部分混凝土。为减少盾构始发时的推进阻力和避免刀盘上的刀头损坏洞口密封装置,在刀盘和洞口密封装置上涂抹润滑油以减小摩擦力。
盾构向洞门土体逐渐靠拢,使盾构机头部切入土体,再经刀盘旋转切削土体,充满盾构机土仓,开始建立正面土压力以平衡盾构正面土压,确保土体的位移量降至最小值。推进时,注意观察反力架和后面斜撑是否产生变形,防止位移量过大而造成破坏。为减少盾构的推进阻力,推进前,在盾构基座面上涂抹润滑油。
当盾尾完全进入土体后,在洞圈周围安装由橡胶止水帘布、扇形板等组成的密封装置,通过管片注浆孔均匀地向管片外部压注水硬性浆液充填外界土体和管片外环的空隙,开始浆液灌注。 3.2.2盾构接收专项方案
在盾构机推至离盾构接收井50~100 m时,必须做好充分的准备工作。 1.盾构到达接收井前的准备工作
再次对到达洞门位置的盾构机位置进行测量确认,确保混凝土盾构接收基座施作,洞门封堵材料各项工作全部准备就绪。
2.盾构位置姿态的复检测量
盾构到达井口前的测量是复检盾构所处的方位,确认盾构状态,评估盾构进洞的姿态和拟订盾构进洞段的施工轴线和施工方案的重要依据,以便盾构在此阶段的施工中始终按预定的方案实施,以良好姿态进洞,正确无误地移动到基座上。
3.安装进洞、出洞口防水装置
进洞、出洞口的防水是本工程防水的重要组成部分,因此在进、出洞口连接处均须事先安装好防水装置。 图3-15进洞防水装置示意图 在盾构进洞时严格控制同心度是确保装置防水功能的关键,所以进洞前段掘进时即应加强测量控制轴线位置,以便管片拼装成环时与防水装置密贴吻合。并在环片与开挖面的接合空隙处辅以注浆手段以加强接口的防水效果。
4.盾构机进入盾构接收井
当盾构逐渐靠近井口进洞门时,要在洞门口混凝土上开设10cm大小的观察孔,加强对其变形和土体的观察,并控制好推进时土压值,土压值不宜过高,停止注浆尽量掏空仓内的泥土,使正面土压力降低到最低值,以确保施工安全。
盾构应尽快连续推进和拼装管片,尽量缩短盾构进洞时间,减少水和土体的流失。洞圈管片脱出盾尾后,用弧形钢板将其与洞门预埋钢板焊接密封,并用水硬性浆液将管片和洞圈的间隙进行充填,以防止水土流失,保护周围环境。 3.2.3盾构停机专项方案 3.2.3.1盾构正常停机方案
盾构机掘进过程中正常的较大维修、保养需要停机进行,停机过程需采用如下措施: 1.停机前,应提前选择地质条件较好,地面无建(构)筑物及地下管线的区域作为停机区域,依据具体的停机时间制定详细的停机方案与计划,提前安排监测人员对预选的停机位置加密布设监测点并取得初始监测数据,盾构掘进人员与机修人员应相互配合做好停机准备。
2.做好停机前的最后一环的掘进,调节停机时的土仓压力比设定压力略大于0.2~0.3bar。
3.根据同步浆液的初凝时间,安排停机5~7小时后,再掘进50~100mm。掘进过程不进行注浆和出土,防止浆液凝固盾尾密封刷。
4.盾构停机时间较长,通过中盾和前盾的膨润土加入系统,在盾体周围注满泥浆,保持地层稳定,同时防止周围土体与盾体固结,避免盾构机再次掘进时土体摩擦力过大。
5.加强对盾构机土仓压力的监视和调整,根据地层情况确定土仓压力警戒值。当土仓压力低于警戒值时,通过膨润土系统加入泥浆来保持土仓压力。
6.加强对地面的监测,及时反应地层的变形情况。 7.每隔3天,需要定期做小距离的推动。 8.停机期间,按正常保养程序对盾构机进行保养。 3.2.3.2盾构非正常停机方案
1.掘进过程中出现下列情况之一时,必须立即停止掘进作业,经过分析,采取措施,确认安全后,方可恢复掘进作业。
(1)开挖面发生严重塌方。 (2)遇到障碍物无法掘进。 (3)传力柱发生弯曲或扭曲。 (4)后背变形、位移超过规定。 (5)顶力骤然增大或超过控制顶力。
(6)成洞管片出现裂缝或接口出现劈裂、错位。 (7)成洞管片沉降值、沉降速率和变形大于设计规定。
(8)盾构机的切削功率(或切削扭矩)和密封舱压力大于额定值。
(9)影响区内地面、地下管线、建(构)筑物的沉降、倾斜度、结构裂缝和变形等量测数据有突变或超过限值。
2.以上情况停机需采用如下措施
(1)停机时,立即确定盾构机所处位置,立即派出监测人员对盾构机周边地面建(构)筑物及地下管线增设监控点并加密监测,项目部立即启动应急预案,做好地面防护,盾构技术负责人及总机电工程师及时查找问题,根据现场情况做好排除险情的方案上报监理审批后立即组织实施。
(2)调节停机时的土仓压力比设定压力略大于0.2~0.3bar。
(3)根据实际情况安排盾构机适当掘进,掘进过程不进行注浆和出土,防止浆液
凝固盾尾密封刷。
(4)盾构停机时间较长,通过中盾和前盾的膨润土加入系统,在盾体周围注满泥浆,保持地层稳定,同时防止周围土体与盾体固结,避免盾构机再次掘进时土体摩擦力过大。
(5)加强对盾构机土仓压力的监视和调整,根据地层情况确定土仓压力警戒值。当土仓压力低于警戒值时,通过膨润土系统加入泥浆来保持土仓压力。
(6)加强对地面的监测,及时反应地层的变形情况,采取措施确保地面安全直至问题排除。
3.2.4盾构换刀专项方案
本盾构区间地质复杂,线路较长,隧洞地质结构主要为砂、粘、砾多层结构及砂、粘双层结构,对刀盘、刀具磨损较大,需要在掘进期间进行开仓检查,必要时需要进行开仓换刀,开仓换刀作业首先挑选地质条件较好的地段,必要时对土体进行加固,其次要做好充分的换刀准备工作、作业安全措施。 3.2.4.1盾构带压换刀
换刀是一个风险大、作业条件艰苦的工作,其成功与否直接关系到工程的成败,选择地点不当或者是措施不力会导致灾难性的后果,因此在考虑换刀以前必须选择好合适的地层中,最好是选择土体能够自稳的地层,如果地层软弱,不能自稳,需提前对土体采用合适的方法进行加固处理以满足换刀条件。换刀施工前,作好地质调查,在拟订的换刀地点前,进行地层加固,以确保换刀过程中的盾构机掘进面的地层稳定,施工中换刀人员的绝对安全。
在换刀过程中,需注意的主要事项有: 1.进入土仓 (1)进入土仓
当工人进入土仓后,最重要的是要保证工人在挖掘室中不受塌落材料和突然涌水的伤害。所以应根据地质情况 (砾石或沙质地、覆盖小、水),在停止掘进之后可能需要向土仓的土浆中加入膨润土,并用刀盘混合均匀,以稳定和密封开挖面。
在这种情况下,使用的膨润土悬浮液起支承液的作用,在压力的作用下渗入地层,进行密封,生成一种被称为“滤饼”的结构。压缩空气调节系统使这一滤饼保持平衡,象一层薄膜,从而改善开挖面的密封性。
然后按以下步骤进行操作:
①压缩空气调节设备的管路通过隔墙后面的单独接口用水进行冲洗,以防止挖掘下的材料进入压缩空气回路中。
②清洗后给压缩空气装置加压,(压力墙上的所有闸阀均关闭)。 ③从挖掘室中排出土浆,直至土压降低0.1-0.2 bar 为止。
④达到这一压降之后,可以向挖掘室喷射压缩空气。调节装置要调定成室顶上的空气压力高于起始的土压 0.1 bar。
⑤必须排出一部分土浆,直到至少上面的土压计显示出在压缩空 气调节设备上调定的空气压力。在这期间,可以通过转动刀盘 卸下室顶范围里的挖掘下的材料。
⑥停止刀盘和螺旋输送机的转动,关闭螺旋器闸阀,卸下输送带上的物料。 ⑦人员进入主室,由人闸管理员将主室调至土仓的压力状态。
⑧人员进入人闸主室,且土仓和主室进行压力平衡之后,则可以小心打开压力墙门。在这一过程中要注意落下的材料。
(2)安全说明
①必须关闭螺旋输送器,如果螺旋输送器闸阀没有关闭,就会造成压缩空气猛烈从螺旋输送器喷出的危险。这会导致开挖面稳定性降低(塌落材料、涌水)。挖掘室的压力减弱和开挖面稳定性降低均会使人员的健康造成严重的伤害。
②因为可能会出现开挖面部分倒塌的情况,所以进入土仓非常危险。在整个时间内都必须非常仔细地观察开挖面。
③必须遵守全部的安全措施,防止工作材料的滚动和下落,以保证刀具的安全运输。 ④所有需要的起重工具都要固定在预定的支架上并经过检察,保证安全操作。 ⑤全部人员都佩戴安全索,特别是在刀盘上工作时,必须把它固定在固定点上。 ⑥作为紧急安全室,前室必须始终让所有工人进入,不许被管路、电缆或其它材料堵塞。在土仓里进行超压工作过程中,前室的门必须关闭,这样可以保证前室在任何时候都可以从两边进入。
⑦无论盾构机处于何种操作方式,都不允许在铺设供应管路时穿过人闸门,造成堵塞。管路每次都要联接在压力墙上规定的连接箱中。
2.人闸
人闸的操作由经过培训的人闸管理员进行。人闸管理员需要的各种操作和显示元件都安放在人闸的外部。