DBT29-144-2021 天津市地下铁道盾构法隧道工程施工技术规程.pdf

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  • 以液压油缸连接,可调节前后壳体相对姿态的装置

    根据地下工程的重要性和使用中对防水的要求,所确定结构允

    盾构组装、拆卸、调头、空推、吊运管片和输送渣土等使用的 竖井,包括盾构始发工作井、盾构接收工作井、检查工作井等。

    剪力墙标准规范范本2.1.10盾构基座shield cradle

    用于保持盾构始发、接收等姿态的支撑装置。

    temporarysegm

    reaction frame

    为盾构始发提供反力传递的刚性框架装置。

    管片的基本单元,管片的类型有钢筋混凝土管片、纤维混凝士 管片、钢管片、铸铁管片、复合管片等。

    镶嵌于管片接缝处的条状防水材料。

    盾构的空间状态,通常采用横向偏差、竖向偏差、俯仰角、方 位角、滚转角和切口里程等数据描述,

    圆形隧道管片衬砌拼装成环后隧道最大与最小直径的差值与 隧道设计内径的比值,以千分比表示

    成型隧道相邻管片接缝处的偏差

    2.2.2注浆压力及注浆量参数

    p一浆液出口压力 h一隧道顶部覆土深度 一覆土层的平均容重 V一要求的理论压浆量 8一盾构外半径与管片环外半径的间隙 △t一粘附于盾壳外的粘土厚度 B一推进一环的距离 i一各土层的容重 hi一各土层的厚度

    2.2.3平衡土压力参数

    P一平衡土压力(包括地下水) H一隧道埋深 一土体平均重度 Ko一静止土压力系数

    3.0.1盾构法隧道施工应具有施工管理体系,应建立质量控制和检 验制度,并应采取安全和环境保护措施。 3.0.2工程开工前,必须根据设计文件,经现场踏勘、沿线调查后 编制施工组织设计。 3.0.3采用的原材料、预制品、设备等应符合国家、地区、行业等 现行的有关技术规范或标准。产品应有合格证、出厂说明书和复试 报告等。设备应有铭牌和使用、保养说明书等。 3.0.4前期调查过程中如发现文物、古墓等应妥善保护,并应及时 报请有关部门处理。对永久性测量标志和地质、地震观测桩等应予 以保护,如需改动,应报请有关部门批准。 3.0.5工程施工必须遵守国家和地方有关交通、安全、劳动保护 防火、防汛和环境保护等方面的法律、法规;应控制地面变形,杜 绝环境污染。进入施工现场和隧道内部应遵守场区作业和隧道内作 业安全操作规程。 3.0.6盾构法隧道施工应实施信息化管理。 3.0.7大津地区宜采用土压平衡式盾构机,超大理深、长距离承压 水层等特殊地段可采用泥水平衡式盾构机。 3.0.8上下重叠和交叉盾构法隧道掘进施工,应遵循“先下后上” 的施工原加

    3.0.7天津地区宜采用土压平衡式盾构机,超大埋深、长距离承压 水层等特殊地段可采用泥水平衡式盾构机。 3.0.8上下重叠和交义盾构法隧道掘进施工,应遵循“先下后上” 的施工原则。

    4.1.1在隧道施工前,必须具备下列资料:

    4.1.1在隧道施工前,必须具备下列资料: 1工程所需的全套设计图纸资料、设计交底资料和工程技术要 求文件; 2施工沿线的周围环境、地下管线和障碍物等的调查报告; 3工程地质和水文地质勘察报告; 4盾构隧道工程施工组织设计、专项施工方案和风险应急救援 预案。 4.1.2盾构掘进施工,必须建立完整的测量和监控系统,以控制隧 道位置和地面变形。 4.1.3隧道测量控制网应在施工前根据城市测量控制网布设,测量 控制点应设置可靠、妥善保护并应定期复测。 4.1.4盾构始发、接收时,应根据地质情况以及盾构机形式等条件 对盾构井洞门土体按照设计要求进行加固,并应对洞圈间隙采取密 封措施。

    4.1.5在盾构掘进施工前,应对始发条件进行检查验收

    4.2环境调查和地质分析

    4.2.1应对工程影响范围内的道路、交通流量、地面建筑物及

    4.2.1应对工程影响范围内的道路、交通流量、地面建筑

    4.2.1应对工程影响范围内的道路、交通流量、地面建筑物及文物 等进行现场踏勘和调查,对需要加固或基础托换的建筑物应作详细

    等进行现场踏和调查,对需要加固或基础托换的建筑物应作详细

    应对工程影响范围内的地下障碍物、地下构筑物及地下管线 周查,当沿线可能存在不明地下障碍物时,应进行补充调查。

    4.3施工前的准备工作

    4.3.1盾构机选型应根据以下工程条件确定: 1 隧道功能、外径、长度、线型、埋深等参数; 2工程地质和水文地质条件、结构设计条件、环境保护等级、 障碍物情况等环境条件: 3对地层变形的控制要求; 4开挖、衬砌、施工安全、经济和工期等。 4.3.2施工前的技术准备工作,应包括下列内容: 1编制施工组织设计,盾构始发、掘进、接收、特殊地段的施 工、盾构吊装、门式起重机安装等专项方案应经过专家评审; 2根据工程特点和环境条件,应完成测量及监控量测的准备工 作; 3施工前应进行技术培训与技术交底; 4施工前应准确计算隧道设计轴线(Designed Tunnel Axis,简 称DTA)逐点三维坐标(输入自动导向系统),以控制盾构机掘 进的轨迹。 4.3.3物资准备应包括下列内容: 1材料准备:应根据施工图纸和施工组织设计的有关要求,并 按施工进度、材料名称、规格、数量、使用时间、消耗量,编制出 材料的需要量计划,组织货源、运输、仓库、现场堆放,保证施工 顺利进行; 2构件准备:管片的预生产,并落实运输、堆放条件,保证按

    4.3.3物资准备应包括下列内容

    1材料准备:应根据施工图纸和施工组织设计的有关要习 按施工进度、材料名称、规格、数量、使用时间、消耗量,编 材料的需要量计划,组织货源、运输、仓库、现场堆放,保证 顺利进行; 2构件准备:管片的预生产,并落实运输、堆放条件,保

    时按量供应; 3应急物资准备:应急物资种类和数量应满足处理洞门、管片 盾尾、螺旋机等部位渗漏水的要求。

    4.4盾构并的技术要求

    4.4.1盾构并结构应满足并壁支护及支撑盾构掘进后座的强度和 刚度要求。 4.4.2 接收并的平面内尺寸应满足盾构接收、解体或整体位移的要 求。 4.4.3 始发、接收工作井的井底标高宜低于洞门底标高500mm。 4.4.4 盾构并宜在地面上设置防雨棚,并口周围应设置高度不低于 500mm的防淹墙和安全栏杆。 4.4.5洞门圈、密封及其他预理件等应在盾构始发或接收前按要求 完成安设,并应经验收合格后进行下一步工序。 4.4.6盾构接收如遇有承压水地层以及特殊条件时,可采用钢箱或 明洞接收。

    4.5地面主要辅助设施

    4.5.1车 辅助设施应根据盾构类型、掘进方法和施工工艺要求等配 置。 4.5.2应根据施工组织设计中的平面布置,合理设置施工围墙、场 区道路、管片堆场、防水材料仓库、集土坑或泥水输送和处理装置

    4.5.1辅助设施应根据盾构类型、掘进方法和施工工艺要求等配 置。

    4.5.2应根据施工组织设计中的平面布置,合理设置施工围墙、场 区道路、管片堆场、防水材料仓库、集土坑或泥水输送和处理装置 等设施,并应合理铺设水管、电缆、排水设施、场地照明等。 4.5.3其他主要辅助设施应符合表4.5.3的规定

    表 4.5.3其他主要辅助设施

    4.6 盾构机基座及反力架的安装

    .6盾构机基座及反力架的安装

    4.6.1盾构机基座安装前应按设计轴线与洞门实测偏差准确放样, 并应结合洞门圈标高和盾构机基座尺寸,确定导轨标高:基座就位 后应采用支撑与车站结构顶紧加固。 4.6.2盾构机基座强度及稳定性应保证盾构施工安全,并应满足盾 构机在基座上检修、解体或整体移位的工作。 4.6.3盾构反力架结构设计应通过验算满足受力要求,应安装牢 固,其受力面应垂直于设计轴线。 4.6.4基座及反力架就位后应复核基座轨面及反力架的相关坐标 参数。

    4.6.4基座及反力架就位后应复核基座轨面及反力架的相关坐

    4.7始发与接收条件验收

    收前条件验收内容应符合表4.7.1

    表4.7.1始发与接收前条件验收内容

    注:盾构始发、接收条件验收应在洞门破除前进行。

    5盾构施工洞门土体加固

    5.1.1在软土层中进行盾构施工前,应根据盾构的施工性能、工程 地质条件、水文地质条件、保护对象的特点和控制标准,采取相应 的土体加固措施。 5.1.2盾构始发及接收前,应对洞门外土体进行加固止水处理,并 应对止水效果进行检查或检验。 5.1.3土体加固方法应根据洞门破除的方式、建(构)筑物结构形 式及与隧道相对关系、隧道理深和盾构型式,并考虑工程地质条件 水文地质条件、环境要求,选择合理有效的土体加固方法。 5.1.4对重要的土体加固工程,应进行必要的现场和室内实验,以 检验设计参数和处理效果。

    5.2洞门土体的加固处理

    5.2.1未用层现狂 人上: 1深层搅拌法适用于处理淤泥质十和含水量较高、地基承载力 小于150kPa的黏土、粉质黏土、粉土等地基土; 2深层搅拌施工的场地必须平整,应清除桩位处地面和地下障 得物; 3施工前应根据要求进行成桩试验,确定深层搅拌的注浆配比 和数量、搅拌提升速度等施工参数:

    1洞厂门土体加固施工过程检查项自应包括材料质量、材料用 量、施工桩位或钻孔孔位、加固范围等,固化剂和外掺剂应通过室 内试验检测合格后方可使用; 2进行加固质量验收时,应取芯检验水泥系加固的桩身完整 性、强度、均匀习性和密封性等: 3应对冻结孔、冻结管、冻结系统、冻结幕平均温度、抗渗 性能等进行质量验收。 5.2.5洞门破除前,应通过现场钻孔垂直取芯的方法检验水泥系地 基加固的桩身完整性、强度均匀性和密封性等。 5.2.6始发、接收前应检查洞口土体加固效果,加固体强度、抗渗 性指标必须经现场取样试验确定,并应满足设计要求;洞门处应按 要求打水平探测孔进行检查,探孔应安装止水球阀 5.2.7地下两层结构的洞门土体加固,宜采用三轴搅拌桩加两排高 玉旋喷封堵包角和备用减压降水并的方式:存在地下管线或建(构 筑物等情况且加固长度不够时,可选用冻结法加固或天直径旋喷桩 加固;地下三、四层结构的洞门土体加固,宜采用冻结法或大直径 旅喷柱加固

    6盾构设备的组装、调试与维修保养

    6.1.1盾构设备制造质量必须符合设计要求,盾构机及其部件在吊 运中不可发生损坏和变形, 6.1.2盾构机组装时的各项技术指标应满足总装时的精度标准,配 套系统应满足施工需要,组装完毕经检查合格后方可使用。 6.1.3宜有盾构设备生产厂家在现场配合安装调试工作;整机总装 调试合格后应进行现场验收

    6.2盾构机的组装与调试

    6.2.1 盾构机组装前应完成下列准备工作: 1 应根据盾构部件情况、场地条件,制定详细的盾构组装方案: 2 应根据部件尺寸和重量选择组装设备: 3 盾构机下井组装前,应对始发架进行测量、复核、固定。 6.2.2 盾构组装应按相关作业操作规程和组装方案进行。 6.2.3 现场应配置消防设备,明火、电焊作业时应有专人负责。 6.2.4 组装后,应先进行各系统的空载调试,然后进行整机空载调 试。 6.2.5 盾构机测量系统调试完成后,应对盾构姿态进行复核,如偏

    差超限应采取措施调整盾构姿态。

    6.3盾构机现场验收

    3.1设备型号、规格及配件等应符合设计和设备技术文件的规 。设备合格证、说明书等技术文件应齐全。设备及配件不可损伤 形和锈蚀,应按盾构主要功能及使用要求制定现场验收大纲,验 大纲的主要项目应包括下列内容: 1 盾构壳体; 2 切削刀盘; 3 拼装机; 4 螺旋输送机(土压平衡盾构); 5 皮带输送机(土压平衡盾构); 6 泥水输送系统(泥水平衡盾构); 7 同步注浆系统; 8 集中润滑系统; 液压系统; 9 10 铰接装置; 11 电气系统; 12 渣土改良系统; 13 盾尾密封系统: 14 自动导向系统: 15 铰接密封及紧急密封(查看); 16 外置注浆机型的超挖刀装置; 17 防撞梁装置; 18 盾尾刷手涂油脂质量验收; 19 超前注浆孔及径向注浆孔验收。

    6.3.2盾构机的组装与调试应有详细的记录,盾构各系统验收合格 并确认正常运转后,方可开始掘进施工。 6.3.3现场验收时,应详细记录盾构空载运转状况,并进行评估 满足技术要求后,验收方可通过。

    6.4.1盾构的保养与维修应坚持预防为主、状态检测、强制保养、 按需维修、养修并重"的原则,并应由专业人员进行保养与维修。 6.4.2应按盾构生产厂家提供的设备说明书定期进行盾构及配套 设备的保养与维修,并应进行详细记录;盾构长期停止掘进时,仍 应进行保养与维修

    7.1.1隧道施工运输应包括:弃土运出、管片的运入以及各种机具 没备、材料的进出运输,以及施工人员的运送;选用的运输机械除 应满足运输量及隧道的施工进度外,尚应满足隧道断面尺寸、长度 坡度和施工时所运送的机具与材料的规格尺寸、重量等要求。 7.1.2隧道内水平运输宜采用轨道运输方式,垂直提升宜采用门 吊、悬臂吊等提升方式;垂直及水平运输的转换应符合安全、迅速 方便的原则。 7.1.3泥水盾构的泥水运输应采用泥浆泵和管道组成的管道运输 系统。

    7.1.3泥水盾构的泥水运输应采用泥浆泵和管道组成的管道 系统。

    7.1.4应根据最大起重重量对提升设备的能力和索具、挂钩、杆件 承载力等进行验算。 7.1.5水平和垂直运输设备应具备防溜和防坠落设施,隧道施工运 公目

    7.1.4应根据最大起重重量对提升设备的能力和索具、挂钩、杆件

    7.1.5水平和垂直运输设备应具备防溜和防坠落设施,隧道施

    7.2.1运输操作人员的工作视线环境应良好;机械操作人员应按机 械操作规程操作。

    7.2.2运输的环境及设备性能应符合施工需求。垂直运输

    输转换的吊运口尺寸应满足调运的尺寸需要,吊运机械设备的地面

    起吊高度及井下放落深度应满足施工的需求,吊运机械及吊具的起 吊能力应满足施工和现行国家标准《起重机械安全规程》GB6067 的要求。 7.2.3机械操作人员和机械指挥人员应保持通讯畅通,机械操作人 员应按照指挥人员的指令进行操作 7.2.4吊装的索具应定期检查,发现异常时应及时调换,吊装应由 经过培训考核合格的起重操作工指挥

    起吊高度及井下放落深度应满足施工的需求,吊运机械及吊具的起 吊能力应满足施工和现行国家标准《起重机械安全规程》GB6067 的要求。

    7.3.1钢轨与轨枕间应固定牢固,两股钢轨之间应设置车

    .1 儿儿九 道线路铺设应符合下列规定: 1钢轨和道岔型号:钢轨不宜小于38kg/m,并宜选用较大型 号的道岔,必要时还应安装转辙器; 2轨枕:铺设间距不应大于1500mm,上、下面应平整,道岔 处应铺设长轨枕; 3线路铺设:道床应平整坚实,曲线段应加宽和超高,可增设 轨距杆。直线段两轨水平,钢轨接头处应铺设两根轨枕并保持水平 配件齐全并连接牢固: 4线间距:双线应保持两列车净距不应小于400mm; 5车辆距隧道壁、人行步道栏杆及隧道壁上的电缆不应小于 200mm。人行道宽度不应小于500mm; 6始发车站内宜设双轨道,如受条件限制设单轨道时,错车线 有效长度应满足最长列车运行要求。 7.3.2轨道铺设净间距应符合所有车辆规定轨距的要求,轨距误差 应小于10mm。水平运输作业应符合下列规定:

    7.3.2轨道铺设净间距应符合所有车辆规定轨距的要求

    措施,装载货物不应超出平板车宽度; 2车辆不应超载,列车的连接应可靠,并应设有紧急制动装置 防脱钩及防溜车装置; 3轨道外堆料距钢轨外缘应大于500mm,高度不应大于1m, 并码放整齐; 4车辆运行中不应装卸作业; 5机动列车在视线不良弯道和通过道岔或错车时,行车速度不 应大于5km/h,应在洞口、车站及视线不良位置设置限速牌。列车 行进至工作位置时,操作人员应听从指挥人员指令进行操作: 6轨道应随开挖面及时向前延伸,装卸车处应设置车挡。 7.3.3轨道的铺设应平直,两条轨道高低差偏差不应大于5mm, 水平充许偏差不应大于10mm;轨道连接夹板螺栓应拧紧、牢固 7.3.4施工中应设专人对轨道作定期检查及养护

    7.4运输作业安全要求

    7.4.1运输通道不应堆放杂物及各种材料设备;运输物件在运输平 板车上应按要求安放平稳。

    7.4.1运输通道不应堆放杂物及各种材料设备;运输物件在运

    7.4.2电机车作业人员应通过专业培训,并应按规定操

    8.1.1始发掘进前,应对洞门外经改良后的土体进行质量检查,破 除洞门应在节点验收后进行;同时应对盾构姿态及线路数据进行复 核。 8.1.2在盾构始发后试掘进段施工期间,应通过对监测资料的不断 反馈分析,及时优化施工参数。 8.1.3始发掘进时,应保护盾构的各种管线及电缆,及时跟进后配 套设备,并应确定管片拼装、壁后注浆、出土和材料运输等作业方 式。 8.1.4盾尾进入洞门结构6环~8环后,应及时进行洞门圈间隙的 封堵和填充注浆。 8.1.5当始发端头含有承压水层时,宜采用多腔小钢箱及双道帘布

    8.1.5当始发端头含有承压水层时,宜采用多腔小钢箱及双道帘布 橡胶板措施。 8.1.6当盾构在曲线段始发时,宜采用割线方式始发。

    8.1.5当始发端头含有承压水层时,宜采用多腔小钢箱及双道帘布

    8.2.1应根据隧道工程地质和水文地质条件、隧道理深、线路平面 与坡度、地表环境、施工监测结果、盾构姿态以及盾构初始掘进阶 段的经验,设定盾构滚动转角、俯仰角、偏角、刀盘转速、推力 扭矩、螺旋输送机转速、土仓压力、排土量等掘进参数

    8.2.2掘进中应观察和记录盾构运转情况、掘进参数变化、排出渣 土状况,并应及时分析反馈,调整掘进参数,控制盾构姿态。 8.2.3掘进过程中必须严格按注浆工艺进行壁后注浆,并应根据注 浆效果及时调整注浆参数。 8.2.4土仓内土压力P值应通过装置在密封土仓内的土压计检测 读出,通常较为适宜的P值范围是: (水压力+主动土压力)

    式中:P一平衡土压力(考虑地下水压力); 一土体的平均容重; H一隧道埋深; ko一静止土压力系数 推进出土量确定应按下式计算: 限据盾构直径,每环理论出土量应按下式计算,

    8.2.5推进出土量确定应按下式计算:

    根据盾构直径,每环理论出土量应按下式计算

    式中:Q一每环理论出土量(m3); D一盾构开挖切削直径(m)

    B一管片的宽度(m)。 8.2.6推进速度的设定应考虑工程地质条件、设备能力、地面建筑 物影响以及施工进度等因素。 8.2.7同步注浆压入口的压力宜为1.1~1.2倍的静止土压力,压力 宜控制在0.2Mpa~0.5Mpa范围内。 8.2.8同步注浆量每推进一环的理论建筑空隙应按下式计算

    式中:D1一盾构开挖直径(m); D2一管片外径(m); B一管片的宽度(m)。 实际注浆量宜为理论注浆量的130%~250%,并根据地面沉降 变形监测数据进行调整。 8.2.9应根据工程地质和水文地质条件,向刀盘前方及土仓注入添 加剂,渣土应处于流塑状态,并具有良好的流塑性和保水性, 8.2.10重叠和交义隧道施工前应进行专项设计,施工时宜采取注 浆加固、支撑等措施,以确保重叠和交叉隧道安全。 8.2.11两条隧道同时施工时,盾构机水平距离应保持在100m以 上。

    8.3.1盾构在掘进施工中必须严格控制掘进轴线,盾构的运动轨迹 应在设计轴线充许偏差范围内:盾构掘进过程中轴线偏差应控制在 ±50mm以内;盾构自转量应控制在±1°范围内;盾构掘进过程中轴 线偏差应控制在±50mm以内。 8.3.2在竖曲线与平曲线段施工时,应考虑已成环隧道管片竖、横

    线偏差应控制在土50mm以内。 8.3.2在竖曲线与平曲线段施工时,应考虑已成环隧道管片竖、横 向位移以及对轴线控制量的影响。

    向位移以及对轴线控制量的影响。

    8.3.3应对盾构姿态及管片状态进行测量和人工复核,并

    8.3.3应对盾构姿态及管片状态进行测量和人工复核,并详细记 录。当发现偏差时,应及时采取措施纠偏:

    8.4盾构纠偏量的控制

    8.4.1 盾构纠偏不得损坏管片,并保证新一环管片的顺利拼装 8.4.2 盾构纵坡最大纠偏量可按下式计算:

    式中:I一盾构与管片相对坡度(%o); I盾一盾构掘进后实际坡度(%); I衬一成型隧道管片坡度(%o); [I]一允许坡度差值。 盾构平面纠偏最大值可按下式计算:

    △L< Sxtana

    技术交底式中:△L一两腰对称干斤顶伸出长度的充许差值(mm): α一盾构与衬砌之间允许的水平夹角; S一两腰对称的千斤顶的中心距(mm)

    8.5.1盾构接收前盾构并内应做好接收盾构的准备工作, 8.5.2 盾构到达接收工作井100m前,必须对盾构轴线进行测量并 调整,应保证盾构准确进入接收洞门。 8.5.3 盾构到达接收并10m内,应适当降低盾构掘进速度。 8.5.4 接收段施工时,盾构轴线应控制在进洞要求的偏差范围内。 8.5.5 应按制定的封门拆除工艺要求,拆除洞口封门。 8.5.6 盾构全部进入盾构井内基座上时,应做好洞门封堵工作

    8.5.7盾构负二层接收时,宜在洞门破除前对盾尾位置进行封闭注 浆并采用二次接收方式;当周边环境复杂时宜配合降水井辅助措 施;负三层接收且接收井加固长度不足或洞门范围有承压水层时 宜采用明洞或钢护简接收

    8.6.1盾构调头和过站前,应做好施工现场调查、技术方案以及现 场准备工作,调头和过站设备必须满足盾构安全调头和过站要求。 8.6.2盾构调头和过站时必须有专人指挥,专人观察盾构转向或移 动状态,避免方向偏差或碰撞。

    8.6.3盾构调头和过站后应进行盾构管线的连接工作

    8.7.1盾构解体前,应制定详细的解体方案,并准备解体使用的吊 装设备、工具、材料等设备 8.7.2盾构解体前,应对各部件进行检查,并应对液压系统和电气 系统管路进行标识。 873对已拆卸的零部件应做好清理和维护保养工作

    8.8.1开仓作业地点宜选择在工作井、地层较为稳定或地面环境保 护要求低的地段。 8.8.2开仓作业前,应对开挖面稳定性进行判定。当在不稳定地层

    8.8.2开仓作业前船舶标准,应对开挖面稳定性进行判定。当在不稳定地层

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