矩形顶管隧道施工工艺总结ppt（56页）VIP免费

第一部分 工程概况1 、地理位置标段位置第一部分 工程概况2 、标段范围南集散厅地下通道北集散厅内江路站下沉广场本标段包括南北两个集散厅、一个过街人行通道、一个下沉式广场。过街通道下穿黑牛城道连接南北集散厅，下沉广场与北集散厅相连，南集散厅将来与正在修建的地铁 11 号线内江路站出入口相连。第一部分 工程概况3 、顶管隧道设计概况北集散厅（始发）南集散厅（接收）过黑牛城道地下通道长 92.6m ，线型为直线，无纵坡，覆土厚度 8.17m ，该通道采用顶管法施工，管节采用C50P12 钢筋混凝土结构，断面宽度 10.4m 、高度 7.55m ，管节宽度 1.5m ，厚度 700mm 。管节数量 62 片，单片管节重量为 79t 。矩形管节之间纵向连接采用承插式 F 型接头。第一部分 工程概况4 、周边环境情况过黑牛城道地下通道周边无建筑物，通道周边主要是黑牛城道的主干道、辅道和人行道以及道路两旁的绿化带。黑牛城道为天津市城市快速主干道，道路宽度 66.5m ，双向 10 车道，车流量大、交通繁忙。顶管隧道下穿黑牛城道，上方管线众多，一共有 22 条管线，距离顶管隧道最近的有压管道为 DN1000mm 的自来水管，距离顶管隧道 6m ，距离顶管隧道最近的无压管道为 Φ1650 雨水管，距离顶管隧道 3.6m 。第一部分 工程概况5 、工程水文地质情况37.5739.0037.29①1 杂填土①2 素填土④1 粘土③1 粘土⑥2 淤泥质粘土6 2⑥3 粉土地下通道⑥4 粉质粘土⑦ 粉质粘土粉质粘土786.3m4.7m⑧1 粉质粘土1⑧2 粉土8 2粉土⑨1 粉质粘土粉质粘土9 19 2⑨2 粉砂地下通道自上而下分布的土质为① 1 杂填土、 ① 2 素填土、 ③ 1 粘土、 ④ 1 粘土、 ⑥ 2 淤泥质粘土、 ⑥ 3粉土 ⑥ 4 粉质粘土、 ⑦粉质粘土、 ⑧ 1 粉质粘土、 ⑧ 2 粉土、 ⑨ 1 粉质粘土和⑨ 2 粉砂。 隧道主要 ⑥ 3 粉土 、⑥ 4 粉质粘土。第一部分 工程概况5 、工程水文地质情况天然含水渗透系数Kv （ cm/s)地基土承载力特征值序号 地层编号岩性孔隙比 塑性指数渗透性量（ % ）28.535.930.239.326.231123456789①2③1④1⑥2⑥3⑥4⑦素填土粘土0.8241.0370.8721.1330.8960.7530.7210.6520.53814.621.319.418.86.6ꢀ�//微透水不透水不透水不透水弱透水微透水微透水微透水弱透水1╳10-710012085粘土1.24╳10-71.6╳10-75.81╳10-53.39╳10-63.39╳10-62.52╳10-63.92╳10-5淤泥质粘土粉土130120120150180粉质粘土粉质粘土粉质粘土粉土14.212.913.18.425.923.118.3⑧1⑧21011⑨1⑨2粉质粘土粉砂21.420.40.6130.58511.6/2.38╳10-64.05╳10-5160200微透水弱透水第一部分 工程概况6 、管节设计概况预埋件名称A 型管节18 个B 型管节17 个备注外侧设单向阀DN25 减摩注浆孔外侧预留 5cm保护层DN50 二次注浆孔8 个1 个8 个0 个顶部打泥孔二次注浆孔减摩注浆孔外侧预留 5cm保护层DN100 二次注浆孔Φ 150 吊装孔钢滑槽8 个3 处8 个3 处A 型管节与 B 型管节顶底板注浆孔和减模注浆孔交替布置。顶进施工时， A 型为第一管节， A 型管节与 B 型管节交替排列施工；吊装孔第一部分 工程概况7 、管节接口防水设计1 、外侧防水体系：管节承口钢套环采用厚 18mm 的钢板，长 350mm ，管节插口混凝土结构外侧密贴两道楔形橡胶圈，施工时插入承口钢套环内，在插入过程中，橡胶圈被压缩，密贴钢套环，形成良好的防水体系。2 、第二道防水体系：在管节承口端管壁中上部位置开槽，嵌入多孔型三元乙丙橡胶密封垫。胶密封垫应与多层胶合板具有相协调的压缩能力，保证拼装后的防水效果。3 、内侧防水体系：在管节内侧两管节接口处设置嵌缝槽，后期可采用注入双组分聚硫密封胶。第一部分 工程概况8 、顶管机配置本项目顶管机来源为新购，制造单位为中铁工程装备集团有限公司，适用于粉土、粉质粘土、粉砂、细砂等软土地层。顶管机主要由切削搅拌系统、驱动系统、纠偏及液压系统、出渣系统、顶推系统、测量显示系统、电气操作系统等组成。第一部分 工程概况9 、顶管机参数序号项目单位mm参数备注ꢀ�12开挖直径10420×757030 x 6 （单组）1444 （单组）刀盘驱动功率刀盘扭矩kW6 组3kN·m4纠偏角度度左右 1.4° 上下 2.1°ꢀ�5铰接最大推力螺机数量T576026个kW7螺机功率45单组8螺机出渣能力最大推进速度最大推力m3/hmm/minꢀ�T79 x 2409108400第二部分 顶管始发1 、施工现状（ 1 ）顶管管节矩形顶管管节于施工现场采用高精度模板加工而成，管节预制开始时间为 2015 年 10 月 24 日，完成时间为2016 年 3 月 1 日，截止目前已全部预制完成，管节强度全部达到设计要求。管节堆放钢筋笼加工管节吊装第二部分 顶管始发1 、施工现状（ 2 ）始发端头加固始发井端头加固范围长 8.5m 、宽 20m ，有效加固深度均为 17.5m ，加固形式采用三轴搅拌桩 + 两排三重管双高压旋喷桩，两排三重管双高压旋喷桩设在地连墙与搅拌桩之间。始发端头加固自 2015 年 8 月 11 日开始施工，目前已完成垂直加固取芯检验工作，加固效果满足设计要求。始发端头加固旋喷桩取芯搅拌桩取芯第二部分 顶管始发1 、施工现状（ 3 ）顶管机组装、调试顶管机及后配套设备于 2016 年 3 月 13 日开始组装， 4 月 6 日进行顶管机内部调试、验收工作，目前对验收中出现的问题已全部整改完成，顶管机具备始发施工条件。始发导轨安装顶管机组装顶管机调试第二部分 顶管始发2 、顶管顶进施工计划顶管始发顶管机组装、调试洞门破除2016 年 3 月122016 年 4 月152016 年 4 月25日日日顶管顶进52 环顶管接收顶管拆解2016 年 6 月202016 年 5 月252016 年 6 月 5日日日10 环第二部分 顶管始发3 、始发井场地布置地面地布置包括管节堆放场、主控室、泥浆棚、管节翻身平台、渣土坑、运输通道等。第二部分 顶管始发4 、始发洞门防水密封（ 1 ）、洞门外延钢箱为了防止始发推进时泥土、地下水从土压平衡矩形顶管顶管壳体和洞门的间隙处流失，在始发时需安装洞门临时密封装置，洞口密封采用两道折叶式密封压板 + 两道帘布橡胶板。钢箱上预埋注浆球阀，始发时，往洞门钢箱内注入惰性浆液，起到防水密封作用。第二部分 顶管始发4 、始发洞门防水密封(2) 洞门圈钢丝刷由于顶管顶进过程中触变泥浆的存在，为加强顶进施工过程动态防水体系，设置洞门圈防水装置。洞门圈防水装置参照盾构盾尾刷原理，于结构侧墙洞门预埋钢圈内侧设置 2 道钢丝刷，并通过预埋管道不断注入填充油脂，确保洞门动态防水。顶进方向（钢丝刷）阻挡浆液及地下水（外延钢箱）第二部分 顶管始发4 、始发洞门防水密封根据洞门圈长度及两道钢丝刷腔体空隙，始发前手涂油脂约 3 桶（ 200L/ 桶），腔体打满共计 4 桶（ 800L ）。顶进过程中 , 不断注入油脂补充，油脂泵流量 5L/min, 顶进泵送能力满足补充油脂需求。第二部分 顶管始发5 、洞门水平探孔洞门凿除前，端头加固强度须满足设计要求。同时地下连续墙开孔检查加固区加固情况，开孔深度 3.5m ，取孔数量以位置如图所示：4 月 8 日已完成对地下连续墙洞门探水作业，探水检查情况中除 5 号孔出现少量渗漏水（夹泥）外，其余部位水平探孔情况良好。目前，已对 5 号孔进行水平注浆加固处理，待周边开孔查开加固效果。第二部分 顶管始发6 、洞门破除“洞门破除采用人工风镐按 纵向分段，”竖向分层 原则破除。第一阶段自上而下凿除表层 100mm 混凝土，并割除表层钢筋，破除宽度不小于洞门钢环尺寸。第二阶段自上而下分 7 层凿除内层混凝土，直到露出里迎土层钢筋，破除宽度不小于洞门钢环尺寸。里层钢筋割除完毕后，及时清理破除后的砼块。第三阶段先将将迎土侧钢筋割除，再自上而下凿除外保护层混凝土，破除宽度不小于洞门钢环尺寸，并及时清理破除后的砼块和断钢筋。第二部分 顶管始发7 、端头降水井始发井端头设置 4 口降水井，降水井深度从地面开始，至加固底部以下 1.5m ，约 24m 深。以降低地下水位，确保始发安全。反力墙楼梯孔始发前，对备用降水井进行试抽水，降水井均能有效的降水，正常运行。发生险情时可根据险情适时进行抽水减压。第二部分 顶管始发8 、延长导轨由于始发导轨距离破除地连墙后加固体存在 2.5m 距离，为确保顶管机始发前进过程中不出现栽头现象，须在地连墙破除完成后，于结构侧墙靠近地连墙一侧安装延长导轨，延长导轨至标高同始发导轨，并与侧墙内侧预埋钢圈焊接牢固。延长导轨根据钢丝刷被盾体压住后的角度，做成斜面，以避免顺坏钢丝。第二部分 顶管始发9 、始发段划分顶管始发长度设定为顶管掘进通过加固区后 2 ～ 3 环，共计 10 环（ 15m ）通过始发区段的掘进，收集掘进参数及地层变形数据，及时修正顶进施工参数，为正常掘进控制提供依据。10 环32环20 环接收段始发段正常掘进段第二部分 顶管始发10 、始发施工（ 1 ）空推顶进顶管机组装、调试完成，顶管始发调节验收合格后，开始由始发导轨向加固区空推顶进。1~2 环轨道轨道油缸架后靠板顶铁油缸架后靠板顶铁液压泵站反力墙液压泵站反力墙楼梯楼梯刀盘至加固土体组装调试完成注意事项：（ 1 ）始发基座轨道及延长轨道涂抹黄油，减小阻力；（ 2 ）对称、缓慢启动上下左右 4 台千斤顶，确保初始受力均匀；（ 3 ）刀盘顶推距离土体 10 ～ 20cm 启动，避免破坏洞门防水装置；（ 4 ）当顶管机壳体完全压住两道钢丝刷后，开始注入洞门油脂，保压不小于 2bar 。第二部分 顶管始发10 、始发施工（ 2 ）加固区顶进３ ~ ７环轨道轨道顶铁油缸架顶铁油缸架后靠板后靠板液压泵站反力墙液压泵站反力墙楼梯楼梯刀盘至加固土体刀盘出加固土体第二部分 顶管始发10 、始发施工注意事项：（ 1 ）顶管机刀盘靠近加固体后，顶管机壳体已全部压住洞门圈钢丝刷和外延钢箱，此时对钢丝刷腔体内采用油脂泵注入油脂，同时对外延钢箱进行惰性浆液填充。（ 2 ）对向启动 6 个刀盘，注入渣土改良浆液，确保土体浆液的混合物逐步充满整个土仓，启动千斤顶，顶推速度控制在 5 ～ 10mm/min ，正面土压力 0.06 ～ 0.1Mpa 。（ 3 ）当顶部土压建立后，可逐步开启螺旋机，初始出土速度要求慢，待顶进与出土达到平衡后，出土性状具有良好的塑性、流动性和止水性后，方可逐步提升出土速度。第三部分 顶管顶进1 、顶进施工流程吃土顶进切削搅拌水平运输顶进出土（ 1 土斗）出土吊装（ 土斗）渣土改良安装止退、拆电缆、管路、吊放顶铁1螺机出土触变泥浆总 11 个循环管节防水、管节翻身、管节吊装安装电缆、管路、吊放顶铁恢复顶进第三部分 顶管顶进2 、切削搅拌（ 1 ）矩形盾构配置了 6 个辐条式刀盘，刀盘开口率 72% ，采用 3 前 3 后平行轴式布置 , 相邻刀盘的切削区域相互交叉，开挖覆盖率能达到 93%~95% 。（ 2 ）考虑要通过加固区，在前盾切口环全圆布置切刀，对盲区进行主要切削。（ 3 ）另外在土仓隔板上预留高压水接口及连接风钻的万向接口，可实现对开挖盲区进行辅助切削或处理，可提高开挖覆盖率。第三部分 顶管顶进3 、螺机出土螺旋输送机结构上分为壳体、轴式叶片、驱动装置、尾部闸门几部分。螺旋输送机安装在土压仓下部，安装角度为 23° 。其作用是排除渣土、碎石以及调控土压仓压力，实现土压平衡。螺旋输送机筒径为 662mm ，螺旋轴输出的额定扭矩 42.22kNm ，额定转速...