盾构施工安全专项方案Word文档下载推荐.docx
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大雁塔北站～f8/f9暗挖区间
644.228
空推过f8/f9暗挖区间
634.9
f8/f9暗挖区间～大唐芙蓉园站区间
320.084
6
洞门施工
个
12
2.3工程地质
2.3.1后村站～李家村站区间
后村站～李家村站区间隧道拱顶埋深16～20.4m，区间地层自上而下分布为：
1-1杂填土；
1-2素填土；
3-1-1新黄土；
3-1-2新黄土；
3-2-2古土壤；
4-1-2老黄土；
4-7中砂；
4-4粉质粘土层。
隧道洞身穿越地层主要为：
3-4-1-2老黄土；
4-4粉质粘土层；
局部夹中砂。
图2.3-1后村站～李家村站区间地质纵刨面图
图2.3-2后村站～李家村站区间盾构穿越地层比例图
2.3.2大雁塔北站～后村站区间
大雁塔北站～后村站区间隧道拱顶埋深12～19m，区间地层自上而下分布为：
3-4粉质粘土；
图2.3-3大雁塔北站～后村站区间地质纵剖面图
图2.3-4大雁塔北站～后村站区间盾构穿越地层比例图
2.3.3大唐芙蓉园站～大雁塔北站区间
大唐芙蓉园站～大雁塔北站区间隧道拱顶埋深7.5～24.7m，区间地层自上而下分布为：
4-1-3老黄土；
4-2-2古土壤；
图2.3-5大唐芙蓉园站～大雁塔北站区间地质纵刨面图
图2.3-6大唐芙蓉园站～大雁塔北站区间盾构穿越地层比例图
2.4区间穿越地层分析
李家村站到大唐芙蓉园站区间穿越地层分析如下表2.3-1。
表2.4-2隧道穿越地层统计表
区间名称
线路
里程
围岩
基本
分类
长度
（m）
顶板埋深
隧道通过的岩土层
李家村站
～
后村站
左线盾构区间
YDK13+411.775～YDK13+254.527
Ⅵ
157.3
11.4-12.37
洞顶、洞身：
<
3-2-2>
<
3-4>
洞底：
3-7>
YDK13+081.11～YDK12+903.4
177.7
10.7-13.6
YDK12+903.4～YDK12+782.3
121.1
10-10.7
洞顶：
3-1-2>
洞身:
4-1-2>
大雁塔北站
YDK12+586.125～YDK12+456.225
129.9
10.3-12.6
YDK12+456.225～YDK12+080
376.3
12.6-19.3
4-4>
YDK11+910.0～YDK11+632.868
277.1
16.0
全断面在<
粉质粘土
大唐芙蓉园站
YDK11+484.9～YDK11+447.3
37.6
20-20.5
YDK11+447.3～YDK11+330.4
116.9
20.5-22.4
4-1-3>
4-2-2>
YDK11+330.4～YDK11+083.9
246.5
22.4-24.7
YDK11+083.9～YDK10+957.1
126.8
23.6-24.7
YDK10+957.1～YDK10+840.7
116.4
22.5
YDK10+205.769～YDK9+885.685
679.1
7.6-15.6
2.5水文情况
本标段工程建设影响范围内场地地下水属潜水类型。
本标段沿线工程勘察钻孔内量测的稳定水位埋深6.30～10.70m。
水位年变幅2m左右。
场地潜水赋存于上更新统残积古土壤、中更新世风积黄土和冲积粉质黏土及其砂夹层中。
主要含水层为中更新统冲积粉质黏土、中砂夹层，该层透水性好，赋水性强。
潜水补给主要由地下径流及大气降水等补给。
潜水主要流向NW。
潜水排泄方式为地下径流、人工开采及蒸发消耗等。
建场地地下水及土体对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性。
2.6盾构区间建（构）筑物及管线汇总
2.6.1沿线主要建（构）筑物
表2.6-1沿线主要建构筑物
名称
基础形式
与隧道位置关系关系
YDK12+288～YDK12+362
雁塔路立交
箱涵基础
下穿，线路右线区间中线距离东侧箱涵平距14.5m，距离西侧箱涵平距18.3m，隧道拱顶距离箱涵底部9.2m
YDK11+285～YDK11+454
大雁塔广场音乐喷泉
筏板基础
下穿，音乐喷泉基础300mm厚的C25筋混凝土基础，地下水位埋深9.6-11.5m，喷泉基础底面至区间隧道拱顶距离16.3-18.7m。
YDK9+950～YDK10+120
地下停车场
0.5m厚筏板基础
地下车库基础采用0.5m厚筏板基础,车体为框剪结构。
车库顶板高程为428.4m，基础底高程为423.0m。
基础底面到隧道拱顶距离为2.7-6.25m，地下水位埋深5.7-6.38m。
YDK9+940～YDK9+960
二层砼城楼
条形基础
隧道拱顶距离基础底6m左右
2.6.2沿线主要管线
区间名程
材质
规格（mm）
数量（根）
埋深（m）
备注
后李区间
PS排水
砼
DN800
3.35
沿线路方向铺设、距中线位置3.03m
DN1000
3.17
沿线路方向敷设，距中线位置3m
DN1200
3.38
沿线路方向敷设，距中线位置2.9m
JS给水管
DN600
1.55
横穿右线区间
大后区间
DN500
3.52
沿线路方向敷设，距中线位置2.98m
TR
PE
DN315
1.8
铸铁
2.6
斜穿区间隧道
6.9
横穿区间隧道
DN315中压
3.8
沿大大区间线路方向,距中线位置4.77m
三、施工筹划
3.1盾构掘进筹划与工期计划
3.1.1盾构掘进总体筹划
盾构机在李家村车站南头盾构始发端进行吊装、下井组装调试，进行后～李区间盾构掘进，途中空推过f6暗挖区间，并在隧道内进行一次洞内始发；
后～李区间掘进任务完成后，盾构机空推过后村站，在后村站南端头始发，进行大～后区间盾构掘进，途中空推过f7暗挖区间，并在隧道内进行一次洞内始发；
大～后区间掘进任务完成后，盾构机空推过大雁塔站，在大雁塔站南端头始发，进行大～大区间盾构掘进，途中空推过f8/f9暗挖区间，并在隧道内进行一次洞内始发；
大～大区间掘进任务完成后，盾构机从大唐芙蓉园站解体吊出。
图3.1-1区间盾构总体施工顺序图
3.1.2盾构掘进工期计划
根据现场施工情况准备，计划于2014年9月1日盾构始发掘进，于2015年10月31日吊装出井，具体工期安排如下表所示。
3.2施工场地布置
为满足盾构施工，需在场地内布设高压配电室、轨道梁、搅拌站、粉煤灰罐、水泥罐、渣土坑、材料堆放场、管片堆放场等设施，根据场地的实际情况以及后期盾构的施工需求，上述设施的布设情况如图3.2-1所示。
图3.2-1李家村盾构施工场地平面布置图
3.3目前现场进展情况
截止目前盾构施工场地硬化、轨道梁、渣土坑等已施工完成，50t龙门吊已安装完成，具备始发掘进条件。
四、盾构简介
本工程施工使用盾构机为中国铁建重工集团有限公司生产的ZTE6250型土压平衡盾构机，2014年6月由总工办组织对两台盾构机适应性进行了评审，并顺利通过。
4.1盾构机性能参数
表4.1-1DZ069技术参数表
主部件名称
细目部件名称
参数
综述
适应地质条件
盾构类型
土压平衡盾构
盾构型号
ZTE6250
地层土质种类
详见地质报告
管片外径/内径
6,000mm/5,400mm
管片宽度
1,200mm/1500mm
纵向连接螺栓数量
10个
盾构整体
最小平曲线半径
250m
最小竖曲线半径
1000m
最大线路坡度（爬坡能力）
35‰
整机设计寿命
不小于10km
开挖直径/超挖直径
6280mm/6380mm
主机长度（含后配套）
约83m
最大工作压力
3bar
最大掘进速度
80mm/min
盾尾间隙
75mm
土压传感器数量
7个（盾体上5个，螺旋输送机上2个）
最大推力（kNm）
39,914kNm@350bar
总重（包含后配套）
450t
装备总功率
约1450kW
刀盘
刀盘类型
辐条式、中心支撑
开口率
约66%
刀盘重量
约37T
回转接头
6路泡沫+6路液压+1路电气
高压冲洗嘴数量
2个
刀具
中心鱼尾刀
1把
正常情况下，可完成本工程不需要更换刀具。
切刀1（高）
64把
切刀2（低）
18把
贝壳刀
54把
保径刀
20把
横向保径刀
6把
超挖刀
2把
主驱动
驱动型式
液压马达驱动
减速机厂家
布雷维尼
主驱动功率
3×
250=750kW
驱动减速机数量
8台
脱困扭矩
6,083kNm@330bar
额定扭矩
5,069kNm@275bar
转速
0－2.74rpm
主轴承形式
3排圆柱滚子轴承
主轴承直径
2820mm
主轴承设计使用寿命
>
10000h
主驱动密封允许工作压力
主驱动密封设计承压能力
4.5bar
主轴承密封形式
外3道+内2道唇型密封
主轴承密封润滑方式
外密封自动集中润滑，内密封手动润滑
盾体
型式
被动铰接式
前盾直径/钢板厚度/钢板材质
6250mm/50mm/Q345B
中盾直径/钢板厚度/钢板材质
6240mm/40mm/Q345B
盾尾直径/钢板厚度/钢板材质
6230mm/40mm/Q345B
中盾与前盾连接方式
螺栓连接
允许承压能力
前盾重量（约）
100t（含设备）
中盾重量（约）
90t（含设备）
盾尾重量（约）
35t（含设备）
推进系统
最大总推力/压力
39,914kN@350bar
额定推力
34,212kN@300bar
油缸数量
30根
铰接油缸规格（缸径/杆径-行程）
220/180-2100mm
最大推进速度
管片安装模式下最大外伸速度
1500mm/min所有油缸空载
管片安装模式下最大回缩速度
2880mm/min用一组油缸
位移传感器数量
4只
位移传感器形式
内置式
推进油缸分区数量
4区（上、下、左、右）
铰接系统
类型
被动式铰接
最大设计总收缩力
10,000kN@350bar
14根
180/80-150mm
最大行程差垂直、水平
140mm
铰接转向角度（垂直/水平）
1.3°
铰接密封
密封形式
1道橡胶密封＋1道紧急气囊密封
润滑方式
手动润滑
盾尾密封
盾尾密封结构形式
3道钢丝刷+1道钢板束
盾尾密封工作承压能力
油脂系统
油脂泵
气动林肯泵
管路数量
2×
6线路（每个注脂腔6个）
压力传感器数量
6个
油脂集中润滑系统
泵站形式
气动补油+电动注入
供脂距离
约45m
供脂流量
110mL/次
供脂压力
260bar
HBW油脂密封系统
气动注入
人舱
舱室数量
容量
3人（主舱）＋2人（紧急舱室）
直径
1600mm
舱门数量
工作压力
螺旋输送机
轴式
驱动方式
后部周边驱动
轴承
交叉滚柱轴承
功率
200kW
倾斜角度
22°
输送机壳体内径
820mm
最大扭矩
196kNm
最大转速
23rpm
最大能力（理论）
416m3/h
节距
630mm
叶片结构
钢板冲压式
伸缩结构形式
套管式
油缸行程
800mm
螺旋驱动唇型密封润滑方式
集中自动润滑
出渣方式
下部出碴
出渣门
结构形式
闸板式
1个
重量（约）
21t
防涌门
1个剪式
维保口数量
5个
皮带输送机
驱动类型
电机驱动
皮带机装机功率
37kW
皮带宽度
皮带长度（约）
约125m
速度
2.5m/s
最大能力
450m3/h
同步注浆系统
盾尾上管路布置形式
注浆管路数量（含备用内置注浆管）
4根
注浆泵数量
2台双柱塞泵
注浆泵型号
施维英KSP12
能力
10m3/h
注入浆液种类
单液浆
注浆管径
DN50
砂浆罐容量
7m3
砂浆罐两端轴承润滑方式
砂浆搅拌器
叶片外径
870mm
转速
12r/min
泡沫系统
管路注入口数量
刀盘6个＋螺旋输送机2个+隔板4个
泡沫发生器数量
最大泡沫注入量
7.2m3/h
控制模式
自动/手动
膨润土系统
刀盘上的注入点
和泡沫注入点一致
挤压软管泵流量
10m3/h，可调
膨润土罐容积
6m3
膨润土泵数量
膨润土泵安装功率
7.5kW
管片拼装机
额定抓取能力
120kN
转动扭矩
275kNm
静扭矩
440kNm
6自由度，齿圈式，机械抓取
液压驱动
移动行程（隧道轴向）
2000mm（满足更换前两道盾尾刷）
提升行程（隧道径向）
1200mm
旋转角度
±
200°
旋转速度
0～1.3rpm（速度可调）
控制方式
1无线控制+1有线控制
每环管片拼装时间
熟练操作约20min
管片吊运系统
双梁式
行走驱动
链条驱动
起吊能力
5t
行走速度
10m/min
遥控+线控
管片小车
存放3块管片（冗余设计）
导向系统
棱镜式
测量精度
2秒
倾角传感器
自动全站仪
LeicaTS15-A
数据采集系统
操作系统
WinXPprofessionalsp2
存储介质
HDDmin.160GB
插件扩展性
2PCI
监视系统
摄像头数量
4台
显示屏数量
后配套
拖车数量
1节连接桥＋6节拖车
连接桥长度
约12m
允许列车宽度
1500mm
后配套拖车行走方式
轨行式
水循环系统
冷却系统形式
内外循环水冷却
水管规格
DN80mm
水管卷筒
双水管卷筒
延伸水管数量
3路（含一路污水管挂架）
外循环水流量
50m2
水管有效延伸长度
不小于20m
排污系统
气动隔膜泵+卧式渣浆泵
隔膜泵排污能力
30m3/h
卧式渣浆泵排污能力
16m3/h
排污管进口规格
压缩空气系统
空压机数量
每台空压机排量
6.4m3/min
额定压力
8bar
储气罐
1m3
供气分配网
后配套每节拖车上
初次过滤器
有
自动保压系统
PID系统
自动保压系统数量
2套（其中一套为备用）
二次通风
风管直径
600mm
二次风机
有
通风管储存装置
2个（DN1000风管,100m储量）
有害气体检测系统
便携式和固定式各一套
O2、CO2、CH4、H2S等
液压系统
油箱容量
4.5m3
液压油
矿物油VG46
过滤功率
15kW
电力系统
初次电压
10KV（-10%~+10%）/50Hz
二次电压
230V/400V
变压器数量
箱式变压器1台
变压器
1000+800kVA
电气系统防护等级
IP55
功率因素（配备功率因素补偿器）
CosØ
=0.9
高压电缆托架
1个（不含电缆）
消防
灭火器数量
18个
控制和通讯
可编程控制器PLC
西门子S7-400
显示器
1套
语音通讯
10部电话（含防爆声力电话）
远程通讯方式
光纤传输
功率配置
刀盘驱动系统
750kW
刀盘补油
30kW
刀盘先导泵
盾构推进系统
90kW
55kW
辅助系统
0kW（推进系统串联）
注浆系统
0kW（管片拼装系统串联）
液压油过滤系统
15kW
膨润土泵
7.5KW
主驱动润滑系统
4kW
200kW+15kW
循环水泵
9kW+1.1kW
同步注浆（砂浆搅拌）
约8kW
37kW
空压机
电源插座及工地用电
75kW
其他
60kW
合计
约1450kW
4.2盾构机主要部件介绍
4.2.1刀盘
刀盘钢结构采用六圆柱辐条焊接而成，开口率约66%，强度、刚度满足本标段地质要求。
圆柱形辐条设计，在刀盘转动时，土体阻抗小，利于渣土流动。
图4.2-1刀盘示意图
本工程所采用的刀具形式充分考虑了本标段的地质特点。
配以中心鱼尾刀、切刀、贝壳刀。
针对本区间地层DZ069盾构机上主要使用的刀具种类见表4.4-1所示。
表4.4-1刀具形式表
鱼尾刀
改变中心土体的切削及搅拌作用
贝壳刀可对渣土进行剥离破碎，改善渣土的流动性。
切刀
提高刀盘刮削能力，提高渣土快速进入土仓。
4.2.2主驱动
驱动系统采用地层适应性广泛且性能稳定的液压驱动系统
升级会员 