PAGEPAGE3目錄第一章工程概況 11工程位置、范圍及主要工程量 12設計概況 13周邊環境 34工程地質、水文地質及地震基本烈度 45氣象條件 76工程項目施工相關方 7第二章工程特點及重難點 81工程特點 82工程重難點及應對措施 9第三章總體施工方案及施工順序安排 151盾構區間隧道施工方案 152區間隧道分項工程施工方案 153施工順序安排 16第四章盾構機選型及主要參數 181選型依據和選型原則 182對盾構機的設計要求 183盾構機型式的確定 194泥水平衡盾構機的工作原理及工作模式 215土壓平衡盾構機的工作原理及工作模式 226S259盾構機的改造 247盾構機的主要組成與功能描述 348盾構機主要尺寸、技術參數 519盾構施工主要配套設備配置 55第五章施工準備 601施工總平面布置和臨時工程 602施工圖設計 673泥水處理系統土建工程 674盾構機改造 675管片生產準備工作 676建筑物、管線調查 67第六章盾構掘進施工 691盾構掘進參數優化 692砂卵石地層泥水盾構施工泥漿的配置和開挖面的穩定技術 743砂卵石地層泥水盾構帶壓進倉技術 874砂卵石地層土壓平衡盾構碴土改良技術研究與應用 925砂卵石地層土壓平衡盾構帶壓進倉技術 956砂卵石地層常壓進倉地層加固技術 97第七章砂卵石地層盾構通過重要建筑物的施工技術 1041專項應對施工技術 1041.1盾構下穿火車南站股道 1041.2通過機場立交橋施工技術 1081.3近接通過x信息港施工技術 1101.4通過人南立交橋施工技術 1151.5通過Φ1200污水干管線施工技術 1202施工方法及施工工藝 1243實施效果 129第八章刀盤刀具管理及大漂石處理技術 1301刀盤刀具布置形式及刀具的破巖機理 1302刀盤磨損及防護 1313刀具磨損使用狀況研究 1324刀具在砂卵石地層中掘進的磨損值 1345刀具更換情況統計分析 1356刀具的維修 1377刀盤刀具管理小結 1388大漂石處理技術 138第九章砂卵石地層盾構施工監控量測和信息化施工技術 1411地層位移的影響因素分析 1412地面沉降預測 1433砂卵石地層盾構掘進沉降監測及控制 1504體會與認識 162第一章工程概況工程位置、范圍及主要工程量1.1工程位置x地鐵1號線一期工程盾構x起于省體育館站南端，止于火車南站北端。項目盾構井位于火車南站立交橋下，地勢平坦，周邊環境開闊。區間基本上處于城市主干道人民南路下方，沿線有大量的城市管線，多處管線埋設較深，對盾構掘進影響較大。同時隧道沿線穿過中國成達化工集團、建委大樓、二環路-人南立交橋、凱賓斯基飯店、x信息港（原電力調度中心）、美力國際俱樂部、機場立交橋等多處主要建（構）筑物，部分建（構）筑物距離隧道較近（最近30cm），需采取加固等方法進行處理。盾構試掘進段即下穿火車南站10股股道，對盾構始發掘進施工影響較大。1.2工程范圍、主要工程量及工程造價隧道總長4909．867單線延米，其中左線隧道長2332.562單線延米，右線隧道長2577.305單線延米，線路基本沿人民南路中部敷設，分省體育館路～倪家橋站區間、倪家橋站～桐梓林站區間、桐梓林站～火車南站站區間三個區間，設3處聯絡通道，工程范圍如圖1-1所示。本工程工程造價為x7.7775萬元。圖1-1工程范圍示意圖主要工程數量如表1-1。設計概況x地鐵x線一期工程是x地鐵建設規劃中試驗段，也是四川省十五期間的重點建設項目。該工程起點為紅花堰（YDK/ZDK2+300），向南下穿火車北站，而后沿人民北路、人民中路、人民南路、南都西路至會展中心終點（YDK/ZDK20+920），正線全長18.62km。盾構x段隧道區間工程總長4909．867單線延米，起于省體育館站南端，止于火車南站北端。線路基本沿人民南路中部敷設，分省體育館路站～倪家橋站區間、倪家橋站～桐梓林站區間、桐梓林站～火車南站站區間三個區間。表1-1主要工程數量表工程項目里程程（m）工程量（m）備注注體育館路站～倪家橋站左線ZDK11++855..3～ZDK112+3553.2497.8006單線延米ZDK133+4000.1833=ZDDK133+4000短鏈0.0994右線YDK11++611..27～YDK112+3553.2YDK122+320..175==YDK112+320長鏈0.1775742.1005聯絡通道YDK12++07013橫延米倪家橋站～桐梓林站左線ZDK12++515..10～ZDK113+4005.2890.2883單線延米ZDK133+4000.1833=ZDDK133+4000長鏈0.1883右線YDK12++515..10～YDK113+4005.2890.1聯絡通道YDK13++125..111橫延米桐梓林站～火車南站站左線ZDK13++565..6～ZDK114+5110.7944.4773單線延米ZDK144+3999.3733=ZDDK144+4000短鏈0.6227右線YDK13++565..6～YDK114+5110.7945.1聯絡通道YDK13++97212.89橫延米合計4909．8867單線延米米2.1區間隧道設計概況區間隧道設計為外徑6000mm內徑5400mm的盾構隧道，管片厚度為300mm，幅寬采用1500mm。三個區間的縱坡形式為“V”字坡，其設計概況如下：【省體育館站~倪家橋站】區間線路選用R2000的曲線半徑；設豎曲線4處，曲線半徑R=3000m。線間距由13m逐漸變為16m，最大坡度為3.317‰，最小坡度為2‰。區間最大埋深為15m，最小埋深為14m。【倪家橋站~桐梓林站】區間線路出倪家橋站選用R＝600的曲線半徑，中間R＝700的曲線半徑，靠近桐梓林站選用R＝800的曲線半徑；設豎曲線6處，曲線半徑R＝3000m。線間距由11m逐步漸變為13m。最大坡度為22‰，最小坡度為13‰。區間最大埋深為21m，最小埋深為14m。【桐梓林站~火車南站站】區間兩端選用R＝500的曲線半徑，中間R＝400的曲線半徑；設豎曲線8處，曲線半徑R＝3000、5000m。線間距由11m逐步加大為18m。最大坡度為22‰，最小坡度為3‰。區間最大埋深為20.5m，最小埋深為15m。區間隧道平、縱端面如圖1-2~1-10。2.2聯絡通道設計概況x地鐵x線一期工程盾構x段共設聯絡通道3座，其中省體育館站～倪家橋站區間聯絡通道1座13m，倪家橋站～桐梓林站區間聯絡通道1座11m（設泵房），桐梓林站～火車南站站區間聯絡通道1座12.89m（設泵房）。周邊環境本區間基本上處于人民南路下方，人民南路為x市的主干道路，沿道路兩側敷設有大量的城市管線，同時在交叉路口還有大量橫跨線路的管線存在。當線路處于道路兩側時，區間隧道的上方均存在管線，當線路處于道路中央時，與管線的干擾較小。其中在人民南路與二環路交叉路口的管線埋深較大。主要的城市管線有：污水管（最大管徑達1400mm）、雨水管及管溝（最大管溝達3000×2000mm）、煤氣、電力管及管溝、電信管及管溝等。與區間隧道有關系的既有建筑物見表1-2。表1-2區間隧道與既有建筑物關系表編號里程建筑物名稱位置距左右線距離離（m）結構類型及地地面層數基礎類型樁基礎備注注左線右線類型樁長（m）樁徑（m）樁底1YDK12++704化八院人民南路四段段基底距軌面88.49水平10.3312層鋼砼筏基鋼混樁8.060.35標高489..32YDK12++813省建委大樓人民南路四段段基底距軌面112.177水平6.63311層鋼砼單獨基礎鋼混樁8.431.4標高484..373YDK12++900人南二環立交交橋人民南路四段段水平最近4..46水平最近4..56擴大基礎及樁樁基挖孔樁9.71.5-12.44YDK13++100達益大廈人民南路四段段基底距軌面99.32水平最近5..7423層框架筏基5YDK13++910電力調度公司司宿舍人民南路四段段基底距軌面111.266水平最近3..34層框架擴大基礎及樁樁基挖孔樁70.8標高487..056YDK14++250機場路立交橋橋人民南路四段段水平5.255水平5.344樁基挖孔樁15和171.5標高478..927477.61167YDK14++430火車南站鐵路路股道火車南站下穿碎石道床，鐵鐵路股道距距地鐵軌面面約15米，其中含1條正線股股道，其余余均為到發發線工程地質、水文地質及地震基本烈度4.1工程地質標段內上覆第四系土層，下伏基巖為白堊系上統灌口組紫紅色泥巖。從上至下見表1-3所列。表1-3區間地層分層及各層性狀倪桐火素成多土呈灰色為部潮碎土碎筑成充粉土層性為土疏強壓荷形地厚.地厚.m地厚.a～軟薄該連厚a色可局土不含錳物合該連厚mQ色可部土不含錳物合續0m續1m續0ma稍續1m續0連厚4濕松部薄份石次細屑細混粉0000004石次細屑細混粉潮和m量徑部m粒1偶卵風充砂為量9m潮和m量徑部m粒1偶卵風充砂為量m稍實2m量徑部m粒1卵風充砂為量fa黃色，濕，硬硬塑為主，部部分可塑，局局部夾薄層層粉質粘土土。土體裂裂隙發育，含含鐵、錳質質氧化物及及其結核，混混少量鈣質質結核，分分布不連續續，層厚0～2.4m。fa濕松分粉份石次細屑細物量層3+灰、褐黃色、黃黃色，飽和和。呈狀卵中部0呈狀卵層卵石主要成份份為花崗巖巖、閃長巖巖和石英巖巖，以亞圓圓形為主，少少量圓形，分分選性好。l灰黃、黃色，飽飽和，中密密為主，部部分密實，含含薄層細砂砂，卵石主主要成份為為花崗巖、閃閃長巖和石石英巖，以以亞圓形為為主，少量量圓形，分分選性好。20～200mmm卵石含量量約占55～80％，粒徑徑一般以30～70mm為主，部部分粒徑80～120mmm，含少量量漂石，最最大粒徑達達210mmm，卵石石以弱風化化為主。充充填物以砂砂、中砂為為主，含量量約10～35％。500m～m為部巖巖已壞層晰蝕巖理分狀巖碎少狀呈巖手該大在部巖巖鮮結未巖理分狀層顯巖短少狀狀長m聲較擊各區間洞身穿越地層情況見表1-4、表1-5、表1-6。表1-4【省體育館～倪家橋】洞身地層情況統計表里程長度占隧道總長比比例(%)洞身地層描述述及各土層層厚度YDK11++612..170～YDK112+3552.4740.233100上層<2-44>3米～6.28米(中)～2.5米，下層<3-44>3..5米～0米(中)～3.7米表1-5【倪家橋～桐梓林】洞身地層情況統計表里程長度占隧道總長比比例(%)洞身地層描述述及各土層層厚度YDK12++515..9～YDK113+4004.4888.5100上層<2-44>3米～0米(中)～5米，下層<3-44>3..3米～6.3米(中)～1.3米表1-6【桐梓林～火車南站】洞身地層情況統計表里程長度占隧道總長比比例(%)洞身地層描述述及各土層層厚度YDK13++566..4～YDK113+7440173.618.4上層<2-44>4米～0米，下層<3-44>2..3米～6.3米YDK13++740～YDK114+133039041.3<3-4>YDK14++130～～YDK114+5009.9379.940.3上層<2-44>0米～2.5米，下層<3-44>6..3米～3.8米4.2水文地質1、地下水的補給來源沿線地下水主要接受大氣降水及地下水側向徑流補給。2、地下水的補給、徑流、排泄及動態特征省體育館～火車南站地下水補給府河，水力坡度平均值2.7‰左右。區內地下水具埋藏淺、季節性變化明顯的特點。7、8、9月份為豐水期，11、12、1月份為枯水期，8月份地下水位埋藏最淺。根據四川省地礦廳環境地質監測總站對x市地下水動態長期觀測資料，在天然狀態下，豐水期地下水位正常埋深約為2米；地下水位年變幅約為1～2.5米；地下水自北西流向南東，水力坡度約為2‰。地下水水質類型為HCO3-Ca型、HCO3·SO4-Ca型；PH值一般在6.9～7.5之間，為中性水；以CaCO3計，含量一般在300～450mg/l，以硬水為主；礦化度小于1g/l，為低礦化淡水。經判定地下水對混凝土及鋼筋混凝土結構中的鋼筋均無腐蝕性，但對鋼結構有弱腐蝕性。隧道主要在含水量豐富、補給充足的強透水的砂卵石土中通過，其埋深位于地下水位以下，地下水水壓力對隧道施工及襯砌結構有較大影響。4.3地質構造及地震基本烈度x平原在構造位置上處于我國新華夏系第三沉降帶之川西褶帶的西南緣，界于龍門山隆褶帶山前江油～灌縣區域性斷裂和龍泉山褶皺帶之間，為一斷陷盆地。x市區距龍泉山褶皺帶20km，距龍門山隆褶帶50km，區內斷裂構造和地震活動較弱，歷史上從未發生過強烈地震，從地殼的穩定性來看應屬基本穩定區。x平原在構造體系上處于川西褶帶的一隅。該體系于印支運動早期已具雛形。印支運動晚期已基本定形，進入喜山運動早期成為沉降中心，隨著構造活動，周邊參差錯落抬升，中心相對沉降，中心接受了厚大的第四系松散堆積，四周成山，形成錯落有致的盆地地貌景觀。根據《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2001），x地鐵1號線一期工程通過地區的地震動峰值加速度為0.10g，地震動反應譜特征周期為0.40s，地震烈度為7°。氣象條件x平原屬亞熱帶濕潤氣候區，氣候特點是春早、夏熱、冬暖、日照少、無霜期長、降雨充沛而集中。多年平均氣溫16.2℃，極端最高氣溫38.3℃，極端最低氣溫－5.9℃；多年平均降雨量988.5mm，最大日降雨量195.2mm，降雨量多集中在5～9月，約占全年降雨量的84.1％；多年平均蒸發量1465.1mm，多年平均相對濕度82％；多年平均日照時間1228.3h，只有28％的白天有太陽；多年平均風速1.35m/s，最大風速14.8m/s，極大風速27.4m/s（1961年6月21日），最多風向為北北東（NNE）向。工程項目施工相關方建設單位：監理單位：設計單位：施工單位：管片生產單位：

第二章工程特點及重難點工程特點1.1工程建設意義重大本工程為x地鐵試驗段工程，通過該工程的建設，探索x地鐵快速、經濟的施工工法，試驗成功后，將為x地鐵后續工程建設提供針對性較強的參考和借鑒，同時可加快x地鐵的建設速度，有效改善x市的交通狀況，工程建設有重要意義。1.2盾構隧道洞身的富水飽和砂卵石地層，對盾構施工要求高盾構隧道埋深普遍不大，局部較淺，地下水位較高，地下水具有水流交替循環強烈，水位恢復迅速之特點。盾構需在富水飽和的砂卵石土地層中通過，盾構所通過地層中20～200mm卵石含量約占55～80%，漂石占0～22.3%（重量比），全線已發現最大漂石粒徑670mm，大粒徑礫石含量較高且局部富集成群。針對x地區特有地層進行合理的盾構選型和配套設施配置，在盾構掘進過程中選擇合適的掘進參數和進行有效的泥水管理，在確保安全、經濟的前提下保證施工進度和有效控制地表沉降。施工中易出現涌砂塌陷和盾構刀具非正常損壞而影響施工安全和質量，盾構施工風險較大。1.3地表環境復雜，對盾構施工時沉降控制要求高本標段全長2.572km（右線），線路呈南北向縱貫x市南郊，本段區間基本上均處于x市的中心干道——人民南路下方，線路下穿兩大立交（二環路人南立交、機場立交橋）、一條鐵路干線系統（火車南站），在盾構施工影響范圍內的地面房屋較多，有電力調度中心四層房屋（下穿）、建委大樓、中國成達工程公司、凱賓斯基飯店等幢房屋，盾構掘進時易引起地層損失和產生不均勻的壓力，造成建筑物不均勻沉降，存在結構變形、開裂的風險；因此，在施工過程中，要保證既有建/構筑物正常使用和結構安全不受影響，沉降控制要求高。盾構下穿的人民南路兩側敷設有大量管線（城市管線主要為污水管〈最大管徑達1400mm〉、雨水管及管溝〈最大管溝達3000×2000mm〉、煤氣、電力管及管溝、電信管及管溝等），同時在交叉路口還有大量的橫跨線路的管線存在。施工稍有不慎就有可能引起道路或管線破壞，造成不利的社會影響。施工過程如何保證地面交通和地下管線的不受隧道施工影響，保證所有交通的正常運行和地下管線的安全運行，這都對隧道施工沉降控制提出了很高的要求。1.4線路曲線段多，施工要求高省體育館～倪家橋站區間線路選用R2000的曲線半徑；設豎曲線4處，曲線半徑R=3000m，倪家橋站～桐梓林站區間出倪家橋站選用R＝600的曲線半徑，中間R＝700的曲線半徑，靠近桐梓林站選用R＝800的曲線半徑；設豎曲線6處，曲線半徑R＝3000m。桐梓林站～火車南站站區間兩端選用R＝500的曲線半徑，中間R＝400的曲線半徑；設豎曲線8處，曲線半徑R＝3000、5000m。施工中對盾構掘進軸線的控制、管片選型與拼裝和盾尾同步注漿要求較高。1.5盾構構機經過4站3區間，共共進行6次始發，4次過站，工工序轉換多多。盾構機從火車車南站下井井，通過桐桐梓林站、倪家橋站站2站，在省體體育館吊出出，左右線線分別在火火車南站、桐桐梓林站、倪倪家橋站進進行始發，工工序轉換較較多。工程重難點及及應對措施施2.1盾構構選型基于本工程隧隧道洞身穿穿越地層的的特殊性和和x地鐵首次次采用盾構構法施工，盾盾構選型是是本工程的的關鍵所在在，且盾構構掘進是本本標段工程程關鍵線路路上的關鍵鍵工序，做做好盾構選選型，保證證盾構機在在富水飽和和卵石土地地層條件下下良好的適適應性和安安全、快速速掘進是本本標段工程程的重點。在在施工過程程中擬采取取如下措施施：1、組織局內內技術專家家進行研討討、比選，做做到選型合合理，設計計先進。2、根據我單單位多年來來盾構施工工經驗（特特別是x地區）認認真分析地地層有關特特征和參數數，供選型型參考。3、進場后，立即進行地質補補勘，進一一步完善了了工程的水水文和地質質資料。4、加強和國國內外盾構構制造商的的溝通，制制定科學合合理的盾構構選型設計計。2.2盾構構長距離穿穿越富水飽飽和卵石土土地層的施施工本工程盾構穿穿越的地層層全為富水水飽和砂卵石土層層，卵石含含量高達55～80%，卵石成成分主要為為中等風化化的巖漿巖巖與變質巖巖，單軸抗抗壓強度較較高，卵石石粒徑以寬寬30～70mm為主，部部分粒徑80～120mmm，鉆孔中中揭示的最最大粒徑約約210mmm，偶夾夾漂石，從從火車南站站端頭井圍圍護樁相應應標高開挖挖出的卵石石最大粒徑徑達到3660mm；；地下水位位較高，隧隧道穿越地地層富水。施施工時，受受卵石土層層的影響，刀刀盤、刀具具由于不均均勻的受力力或外力的的沖擊，容容易產生異異常損壞。盾盾構在該類類地層掘進進時，刀盤盤、刀具和和排泥管的磨磨損嚴重，盾盾構姿態調調整與控制制難度較大大。如果局局部大粒徑徑卵石比預預計的多時時，泥水盾盾構的破碎碎機的破碎碎能力引起起艙內大粒粒徑卵石過過量堆積。在施工中中擬采取如如下措施：：（1）進行合合理的盾構構選型，針針對x地區特有有的地質情情況進行有有針對性的的盾構選型型。（2）有計劃劃的刀具檢檢查、維修修與更換。盾構始發發完成后，有有計劃地進進行刀盤、刀刀具檢查，預預先采用在在合適位置置進行地層層加固或帶帶壓作業等等方式，有有計劃的進進行刀具檢檢查，并根根據檢查的的結果進行行刀具磨損損分析、制制定刀具維維修與更換換方案，進進行有計劃劃的刀具檢檢查、維修修與更換，確確保設備完完好率，提提高施工效效率，減少少被動停機機。（3）合理選選擇掘進參參數。降低刀盤盤轉速，減減輕與卵石石圓礫的碰碰撞沖擊，減減小盾構掘掘進對地層層的擾動。適適當降低掘掘進速度，加加強盾構姿姿態調整與與控制，保保證盾構掘掘進方向滿滿足規范及及設計要求求。（4）對泥水水盾構施工工應加強泥水管理，通過向泥泥水倉注入入優質泥漿漿，在掌子子面形成泥泥膜，維持持掌子面的的穩定，同同時可降低低卵石對刀刀盤、刀具具的磨損。（5）加強泥泥水盾構機機鄂式破碎碎機的維護護與維修保保養，通過氣墊墊倉定期對對鄂式破碎碎機進行日日常維護與與維修保養養，確保設設備完好率率。（6）對土壓壓盾構施工工，綜合利利用泡沫系系統和膨潤潤土系統向向刀盤前方方和土倉內內注入充足足的泡沫和和膨潤土泥泥漿對碴土土進行充分分的改良，確確保碴土改改良效果，以以減少刀盤盤扭矩，降降低對刀盤盤刀具以及及螺旋輸送送機的磨損損。（7）調整注注漿參數。適當加大大注漿量，有有效地填充充盾尾空隙隙，并及時時進行二次次補充注漿漿，控制地地表沉降。（8）針對本本工程的實實際情況，事事先編制施施工預案和和進行現場場準備，以以防其它突突發性事件件的發生。2.3大漂漂石的處理理本標段盾構穿穿越的地層層全為富水水飽和的卵卵石土層，卵卵石含量高高達55～80%，卵石成成分主要為為中等風化化的巖漿巖巖與變質巖巖類巖石，單單軸抗壓強強度較高，卵卵石粒徑以以寬30～70mm為主，鉆鉆孔中揭示示的最大粒粒徑約2110mm。根根據地質詳詳勘資料和和全線地質質咨詢報告告，盾構所所通過的地地層漂石（＞＞200mmm）占0～22.33%（重量比比），全線線已發現最最大漂石粒粒徑達6770mmm，從火車南南站端頭井井圍護樁相相應標高開開挖出的卵卵石最大粒粒徑達到3360mmm；大粒徑礫石含含量較高且且局部富集集成群。因因此，無論論選用何種種盾構機，都都有大粒徑徑漂石處理理問題。大大漂石的處處理是工程程施工的難難點，擬采采取以下措措施：1、采用面板板式刀盤，對對防止掌子子面的坍塌塌有一定作作用。2、盾構機刀刀盤上安裝裝有切刀和雙刃滾刀刀。兩種刀具具配合可以以適應從極極軟土層至至極硬砂卵卵石地層中中的掘進。3、對大于4400mmm的大漂石石或滾刀破破巖能力不不足時，考考慮采用輔輔助措施：：（1）在條件件允許時優優先考慮從從地面加固固地層，待待掌子面有有足夠的自自穩能力后后，進入泥泥水倉/土倉利用液液壓錘進行行大漂石的的處理。（2）地表不不具備加固固條件時，利利用盾構機機上預留的的超前注漿漿孔，對刀刀盤前方地地層進行洞洞內超前注注漿加固后后，進倉處處理大漂石石。（3）洞內加加固效果不不佳難以確確保進倉安安全時，采采用帶壓進進倉方式進進行處理。2.4地面面沉降控制制及建筑物物/管線的保保護工程施工影響響范圍內分分布有類型型各異的建建（構）筑筑物和地下下管線，線線路下穿xx市中心干道路路人民南路路，沿道路路兩側敷設設有大量管管線，同時時在交叉路路口還有大大量的橫跨跨線路的管管線存在；；線路穿越越兩大立交交（南二環環立交、機機場立交橋橋）、一條條鐵路干線線系統（火火車南站）：：盾構隧道道在倪家橋橋站～桐梓梓林站區間間穿過二環環路——人南立交交，在桐梓梓林站～火火車南站區區間穿過電電力調度中中心四層房房屋、機場場立交橋、火火車南站股股道。施工工過程如何何保證地面面建/構筑物和和地下管線線的不受隧隧道施工影影響，保證證所有的地地面建/構筑物正正常、安全全使用和地地下管線的的安全、正正常運行是是本工程的的重點。對對此，擬采采取如下措措施：1、建（構）筑筑物/管線調查查施工前詳細調調查各個建建（構）筑筑物的結構構及基礎形形式，事先先進行攝影影像及評估估、備案。必必要時請專專門機構主主持，制定定變形控制制管理標準準；立足于于信息化施施工，監測測建（構）筑筑物及管線線的變化，建建立變形與與區間施工工的相應關關系，在調調查的資料料基礎對建建（構）筑物物（/管線）進行行計算、鑒鑒定，確定定建筑物加加固處理方方案。2、地面沉降降控制及建建筑物/管線的保保護措施（1）保持盾盾構開挖面面的穩定盾構開挖面的的穩定可以以通過優化化掘進參數數控制。掘掘進參數主主要包括：：刀盤和泥泥水艙壓力力、進排泥泥漿量、推推進速度、千千斤頂總推推力、注漿漿壓力與時時間、注漿漿量、漿體體性能、盾盾構姿態等等。通過設設定推進速速度、調整整排土量或或設定排土土量調整推推進速度，確確保土艙壓壓力與地層層壓力的平平衡。根據據地層顆粒粒成分的變變化，地下下水壓力等等隨時調整整添加劑的的成份、摻摻量等。（2）同步注注漿和二次次注漿為了減少和防防止地面沉沉降，在盾盾構掘進中中同步注漿漿，及時填填充管片與與圍巖間的的空隙。根根據地質條條件，確定定漿液配比比，注漿壓壓力、注漿漿量及注漿漿的起止時時間。在盾構穿越主主要的建筑筑物區段，根據盾構掘進施工情況和地表沉降情況，必要時利用管片注漿孔進行二次補充注漿，以彌補同步注漿的不足，減少地表沉降。（3）地層加加固根據建筑物//管線的結構構類型及對對沉降的敏敏感程度、沉沉降的允許許值，制定定建筑物及及地面變形形警界值。建建立完善的的監測網，及及時反饋信信息，及時時進行跟蹤蹤注漿或補補充注漿。對距離較近的的既有建筑筑物基礎，采采取預注漿漿加固。對對鄰近管線線，特別是是重要的電電力、通訊訊管線，及及時與管線線權屬部門門聯系，加加強保護，并并按管線權權屬部門的的要求做好好監測，必要時采采取地表跟跟蹤注漿加加固，確保保管線的安安全。（4）嚴格控控制盾構機機的姿態偏偏差量嚴格控制盾構構機的姿態態偏差量，防防止因擾動動地層導致致地面沉降降量的增加加。2.5泥水水長距離輸輸送本工程盾構隧隧道右線長長25777.3055m，左線長長23322.5622m，泥水輸輸送距離較較長，解決決好泥水長長距離輸送送是工程的的重點。擬擬采取以下下措施：1、采用大功功率、大揚揚程、大排排量的重型型送排泥泵泵，其流量量和揚程均均具有較大大的儲備系系數。泵的的關鍵部件件為轉軸，轉轉軸進行了了耐磨保護護，適應xx地鐵卵石石土地層的的磨損性介介質。2、送泥泵采采用1臺大功率率大揚程大大流量重型型伺服泥漿漿泵，排泥泥泵采用3臺大功率大大揚程大排排量重型伺伺服泥漿泵泵，主排泥泥泵安裝在在盾構后配配套拖車上上，接力泵泵安裝在盾盾構井底部部，當掘進進到10000m時在在隧道內安安裝1臺中繼排排泥泵。3、在盾構的的泥水平衡衡倉的底部部配置鄂式式破碎機，對對較大的卵卵石進行破破碎；破碎碎機的后部部設置攔石石格柵，避避免大卵石石進入排泥泥管。4、泥漿系統統安裝電磁磁控制球閥閥和相應的的旁通管路路，可以實實現在進排排漿管中進進行反循環環，有效地地防止在粘粘土地層中中特別容易易發生的堵堵管現象。5、在氣倉的的底部建議議設計2個電磁球球閥。在開開挖模式下下，可以在在泥水平衡衡倉的上面面實現反循循環，以便便清理在破破碎機和倉倉室底部的的沉積物。6、配備泥漿漿管線延伸伸系統，通通過此系統統保證盾構構在正常掘掘進過程中中的管線延延伸，防止止發生泥漿漿泄漏。7、采用遠程程控制式球球閥通過PLC軟件進行行泥水系統統的自動控控制。2.6盾構構機密封管管理x地區地下水水位較高，在在富水飽和和地層中掘掘進，做好好盾構機密密封的管理理，防止泥泥沙、水泄泄入隧道內內是施工的的重點。1、密封設計計圖2-1鉸接密封示意圖（1）鉸接密密封設計為為為雙排充充氣密封（見見圖2-1），外側側常閉，內內側為應急急密封設計計，均由耐耐磨橡膠制制成，具有有較好的密密封效果。圖2-1鉸接密封示意圖（2）盾尾密密封刷由三三道鋼絲密密封刷及兩兩個油脂注注入管道構構成，兩道密封刷刷中間的空腔注入入盾尾密封封油脂。管管片安裝機機設計為在在必要時可可以拆卸最最后一環管管片，以便便更換后一道密封。（3）主軸承承密封主軸承有兩套套密封系統統：外密封封系統負責責泥水室內內的密封，內內密封系統統則負責盾盾構后部的的大氣密封封。密封材材料均由耐耐磨聚合物物制成。外外密封系統統是通過帶帶有永久性性失脂潤滑滑油脂潤滑滑和滲漏控控制三重唇唇形密封系系統進行來來實現的。密密封支撐直直接和軸承承通過螺紋紋連接固定定在一起，并并且作為主主軸承結構構的一部分分從而充分分保證同心心度；內密密封系統將將小齒輪區區和空氣之之間進行密密封。如圖圖2-2所示幾道道密封的作作用：最外外側采用專專用HBW脂密封保保護外側唇唇形密封；；第二道密密封脂以潤潤滑脂保護護唇形密封封；第三道道密封采用用潤滑油保保護密封；；第四道密密封為空腔腔設計，可可以隨時在在盾構機殼殼體內內檢檢查主軸承承密封狀況況。所有密密封都可以以在洞內更更換。圖2-2主軸承密封示意圖圖2-2主軸承密封示意圖2、密封管理理（1）在盾構構掘進過程程中，由專專人監視盾盾尾密封情情況。（2）主軸承承密封管理理主軸承密封的的壽命可以以達到50000～100000h，在區間間隧道掘進進過程中不不需要更換換，只要做做好保養即即可。（3）鉸結密密封管理若盾尾密封泄泄漏，由值值班工程師師對泄漏情情況做好詳詳細的記錄錄。如果泄漏不太太嚴重，調調整盾尾間間隙以及鉸鉸接油缸行行程，及時時向密封處處注入油脂脂。如果鉸接部位位泄漏較為為嚴重，則則應立即停停止掘進，反復打開緊急充氣密封，然后反調節并緊固鉸接油缸壓板，同時打開管片的注漿孔進行雙液注漿。（4）盾尾密密封管理在盾尾的鋼板板中預埋了了8根盾尾密密封油脂注注入管，盾盾尾油脂的的注入可使使盾尾密封封刷和密封封刷間的油油脂與管片片外弧面緊緊密結合，能能阻止地下下水及同步步注漿漿液液進入盾構構機內部，防防止地下水水和同步注注漿漿液的的損失。必須確保盾尾尾油脂的供供應量，盾盾尾油脂注注入不滿時時嚴禁盾構構掘進。盾尾油脂一般般采用自動動注入方式式，在盾尾尾漏漿時可可采用手動動控制系統統操作。主司機應平穩穩操作盾構構機，避免免急劇轉彎彎，造成盾盾尾刷的損損壞。若前2道盾尾尾刷損壞，可可以在洞內內進行更換換。

第三章總總體施工方方案及施工工順序安排排盾構區間隧道道施工方案案區間隧道采用用2臺盾構機機施工。原原計劃第一一臺盾構機機采用加壓壓泥水平衡衡盾構施工工右線隧道道，第二臺臺盾構機采采用土壓平平衡式盾構構機施工左左線隧道。由由于泥水盾盾構施工進進度較慢，最最終調整為為泥水盾構構施工右線線隧道【火火車南站～～桐梓林站站】和【桐桐梓林站～～倪家橋站站】區間，土土壓平衡盾盾構機在施施工完成左左線隧道全全線后轉場場至倪家橋橋站再次始始發施工右右線隧道【倪倪家橋站～～省體育館館站】區間間。盾構施工順序序如圖3-1。圖3-1盾構施工順序示意圖圖3-1盾構施工順序示意圖區間隧道分項項工程施工工方案（1）始發、到到達端頭地地層加固施施工方案始發、到達端端頭地層加加固：含六六個始發端端頭和六個個到達端頭頭，端頭隧隧道范圍主主要為填土土、粘土、卵卵石夾砂層層等不穩定定地層。為為保證盾構構始發、到到達和盾構構組裝的安安全，盾構構始發和到到達端頭均均采用井點點降水，輔輔以跟蹤注注漿進行加加固。加固固隧道范圍圍為端墻外外縱向長度度8m。聯絡通道（含含泵房）地地層加固:在YDK112+0770設有一個個聯絡通道道，在YDK133+1255.1及YDKK13+9972處各設有有一個聯絡絡通道（含含泵房）。地地層加固均均采用井點點降水，輔輔以管棚注注漿。（2）管片結結構設計及及生產方案案盾構隧道采用用管片拼裝裝式襯砌，管管片外徑66000mmm，厚3000mm，環環寬1.55m，為“3+2++1”型（3塊標準塊塊、2塊鄰接塊塊和1塊封頂塊塊），采用用錯縫拼裝裝，彎曲螺螺栓連接。管管片與圍巖巖之間的環環形間隙采采用水泥砂砂漿同步注注漿回填。為滿足工程總總體進度要要求，投入入6套管片模模具（標準準環4套，左轉轉彎環1套，右轉轉彎環1套），采采取蒸汽養養護提高管管片質量、縮縮短管片生生產周轉周周期。（3）盾構機機組裝始發發方案盾構機經過六六次整機始始發。（4）施工運運輸方案施工水平運輸輸采用388kg/m鋼軌鋪設設單線（車車站井內布布置雙線錯錯車）。隧隧道每掘進進一環，用用編組列車車完成材料料和管片的的水平運輸輸，共配備備2列編組列列車，以縮縮短接料和和長距離運運輸的等待待時間。配配備一臺16T門吊完成材材料、管片片的垂直運運輸。碴土土外運委托托有資質的的散體運輸輸公司完成成。（5）監測方方案堅持監控量測測跟蹤，實實施信息化化施工，以以控制地層層變形和確確保施工安安全。（6）聯絡通通道（含泵泵房）施工工方案聯絡通道（含含泵房）開開挖襯砌工工作根據左左右線盾構構施工的進進展情況，YDK112+0770處聯絡通通道在左線線隧道貫通通后由左線線向右線施施工，YDK113+9772和YDK113+1225.1處聯絡通通道由右線線向左線施施工。施工工前先采用用鋼架在隧隧道內進行行通道口加加固，再采采用專用切切割機切開開通道口；；通道開挖挖采取人工工使用風鎬鎬等機具非非爆破開挖挖，碴土采采用人工先先裝砂袋，再再集中碼到到編組列車車上運出洞洞；初期支支護由人工工配合砼噴噴射機、風風鉆等小型型機具進行行立鋼架、網網噴施工；；人工鋪設設防水板，立立設定型鋼鋼模板，通通道二襯砼砼采用砼罐罐車運輸、砼砼輸送泵泵泵送砼入模模；最后再再由人工配配合小型機機具完成通通道注漿等等工作。（7）洞門施施工方案洞門施工在盾盾構施工期期間利用盾盾構過站、換換刀等施工工時間穿插插進行，不不影響盾構構掘進的整整體工期。洞洞門施工流流程為：洞洞門環管片片拆除，鋪鋪設止水帶帶，人工立立設定型模模板，砼采采用人工入入模振搗，人人工灑水養養生。施工順序安排排（1）施工階階段劃分根據本工程的的規模及特特點，施工工期間主要要分為三個個階段組織織施工：⑴前期準備備階段：主主要進行營營地建設、圍圍擋施工、現現場布設、地地質補充勘勘察、建構構筑物和管管線調查，并并完成施工工圖設計和和盾構機和和管模采購購或改造工工作后，進進行管片生生產。⑵盾構隧道施施工階段：：左右線盾盾構掘進施施工及附屬屬工程的施施工。⑶退場及竣工工驗收階段段：工程實實體完成后后進行清理理、缺陷修修補及竣工工交驗。（2）施工順順序安排進場后進行施施工準備階階段工程（包包括營地建建設、地質質補勘、施施工圖設計計、管線建建（構）筑筑物調查、管管片廠建設設、管片生生產等），待待火車南站站場地移交交滿足第一一臺盾構機機進場下井井組裝后，右右線順序開開始始發掘掘進，經過過桐梓林站站，到倪家家橋站吊出出。第二臺臺盾構從火火車南站進進場下井組組裝，左線線順序開始始掘進，經經過桐梓林林站、倪家家橋站，到到達省體育育館站吊出出轉場至倪倪家橋站組組裝始發掘掘進【倪家家橋站～省省體育館站站】右線隧隧道，再次次到達省體體育館站后后吊出。附附屬工程在在主體結構構施工期間間穿插進行行。

第四章盾盾構機選型型及主要參參數選型依據和選選型原則盾構機的性能能及其與地地質條件的的適應性是是盾構隧道道施工成敗敗的關鍵。本本標段的盾盾構選型主主要依據xx地鐵1號線一期期工程【省省體育館站站～倪家橋站站～桐梓林站站～火車南站】土土建施工項項目招標文文件、巖土土工程勘察察報告和設設計圖紙，參參考國內已已有盾構工工程實例及及相關的盾盾構技術規規范，按照照適用性、可可靠性、先先進性、經經濟性相統統一的原則則進行盾構構機的選型型。1.1盾構工工程施工條條件盾構隧道長度度：區間隧道道右線25561.7737米，左線23317.2205米；線路最大埋深深：20m；隧道最小轉彎彎半徑：4400m；隧道結構設計計：管片外外徑φ6.0mm，管片內內徑φ5.4m，管片環環寬1.22m；工期計劃：月月平均進度度150mm。1.2工程地地質、水文文地質情況況見第一章“工工程概況”中相關內內容。1.3盾構掘掘進區間的的特點和難難點見第二章“工工程特點及及重難點”中相關內內容。對盾構機的設設計要求結合本標段工工程條件及及工程地質質特點，盾盾構機應具具備以下功功能特點：：2.1基本功功能要求要求盾構具有有開挖系統統、泥漿循循環系統/出碴系統統、管片安安裝系統、注注漿系統、動動力系統、控控制系統、測測量導向系系統等基本本功能。2.2對不同同地質的適適應性（1）對長距距離在砂卵卵石地層中中掘進的適適應性盾構對長距離離在卵石土土地層中掘掘進的適應應性是重點點考慮的問問題。這種種地層砂卵卵石含量高高，對刀盤盤、刀具、排排泥管路的的磨損性強強。采購盾盾構時應重重點考慮以以下功能：：①具備平衡衡掌子面水水土壓力的的能力；②刀盤、刀具具的高耐磨磨性；③合理的刀刀盤及刀具具設計，恰恰當的刀盤盤開口率，合合理的開口口位置；④盾構本體體在高水壓壓狀態下的的防水密封封性能；⑤帶壓進倉倉的功能；；⑥管片壁后后同步注漿漿系統能適適應高水壓壓。（2）具備處處理大卵石石和漂石的的能力根據x地鐵工工程初勘報報告及對xx市內的基基坑開挖情情況調查分分析和全線線地質咨詢詢報告，地地鐵所通過過地層中漂漂石占0～22.33%（重量比比），全線線已發現最最大漂石粒粒徑6700mm，大大粒徑卵石石含量較高高且局部富富集成群。2.3精確的的方向控制制本工程存在5500m半徑線路路曲線，盾盾構掘進區區間距離較較長，要求求盾構導向向系統具有有很高的精精度，以保保證線路方方向的正確確性。盾構構方向的控控制包括兩兩個方面：：一是盾構構本身能夠夠進行糾偏偏、轉向，二二是采用先先進的激光光導向技術術保證盾構構掘進方向向的正確。2.4環境保保護盾構法施工的的環境保護護包括兩個個方面：首首先是盾構構施工時對對周圍自然然環境的保保護，即地地面沉降滿滿足設計要要求，無大大的噪聲、震震動等；再再者要求盾盾構施工時時使用的輔輔助材料如如油脂、泥泥漿添加劑劑等不能對對環境造成成污染。2.5掘進速速度滿足計計劃工期要要求為了保證本工工程按期、按按質、按量量的完成，根根據工期安安排，考慮慮區間附屬屬工程、盾盾構過站等等因素，根根據工期安安排，日平平均掘進指指標在5mm以上。考考慮本工程程地質特點點，工期要要求比較緊緊張。這要要求盾構機機要具有較較高的掘進進速度指標標、良好的的泥水輸送送和處理能能力。2.6設備可可靠性、技技術先進性性與經濟性性的統一盾構的可靠性性是工程施施工的重要要保障，盾盾構的關鍵鍵部件必須須在施工過過程中萬無無一失，做做到百分之之百的可靠靠。盾構機機的可靠性性表現在以以下方面：：⑴、整體設設計的可靠靠性，即地地質的適應應性；⑵、設備本本身的性能能、質量、使使用壽命等等的可靠性性。但盾構構機設計同同時也應該該考慮到對對先進技術術的應用及及經濟因素素的考慮。盾盾構選型及及設計應該該按照可靠靠性第一，技技術先進性性第二，經經濟性第三三的原則進進行。盾構機型式的的確定3.1泥水水平衡盾構構方案根據歐美和日日本的施工工經驗，兩兩種不同類類型盾構能能夠適應的的地層滲水水系數范圍圍如下圖44-1所示。圖圖4-1可以看出出，當地層層的透水系系數大于10-4m/s時，宜選選用泥水盾盾構；當地地層的透水水系數小于于10-7m/s時，可以以選用土壓壓平衡盾構構；當地層層的滲水系系數在10-7m/s和10-4m/s之間時，既既可以選用用土壓平衡衡盾構也可可以選用泥泥水式盾構構。本工程隧道穿穿越地層的的滲透系數數為1.7366×10-44m/s，大于10-4m/s，采用泥泥水盾構施施工是可行行的。泥水水盾構利用用泥漿作為為支護材料料，開挖面面的穩定是是利用泥漿漿的滲透形形成不透水水的泥膜，通通過泥水壓壓力來平衡衡作用于掌掌子面的土土壓力和水水壓力。本本工程隧道道洞身范圍圍內含大量量卵石和水水，細顆粒粒含量少，采采用泥水盾盾構施工有有利于地表表沉降的控控制；另一一方面長距距離卵石的的存在，采采用泥水盾盾構可更好好保證施工工安全。圖4-1地層滲透系數與盾構選型關系示意圖3.2土壓壓平衡盾圖4-1地層滲透系數與盾構選型關系示意圖土壓平衡盾構構能夠適應應較大的地地質范圍與與地質條件件，既能用用于粘結性性、非粘結結性、有水水或無水的的軟土、硬硬巖或卵石石土層等多多種復雜的的地層；同同時又具有有土壓平衡衡盾構的功功能，施工工速度較高高，能有效效的控制地地表沉降。經經過采取適適當的輔助助措施如加加泥（膨潤潤土）、加加泡沫、聚聚合物等，可可以在松散散的砂、卵卵地層中很很好地穩定定開挖面，增增強不透水水性，從而而可靠安全全地掘進；；特別是雙雙螺旋的采采用，即使使土倉內的的碴土處于于液態狀態態，仍能連連續出碴而而不會發生生噴涌，保保證含水較較高地層施施工的安全全可靠。另另外土壓平平衡盾構機機先進的帶帶壓作業設設備人員倉倉加壓系統統、碴土報報警系統及及盾構機良良好的密閉閉性能也為為工程提供供了可靠的的保障。3.3盾構構機的來源源根據對本工程程地質水文文特點的分分析，綜合合國內外盾盾構生產廠廠家對本地地質特點的的盾構機選選型的參考考意見，鑒鑒于x地鐵工程程首次采用用盾構法施施工，本工工程為地鐵鐵隧道區間間盾構施工工實驗段，為為了摸索和和總結不同同類型盾構構機對x地層的適適應性，為為后續工程程提供借鑒鑒和參考，達達到實驗段段施工的目目的，決定定在本工程程的右線、左左線分別采采用泥水平平衡盾構機機、土壓平平衡盾構機機施工。其中泥水盾構構機采用曾用于于重慶排水水工程過江江隧道的海海瑞克S259泥水加壓壓式盾構機機改造而來來的S367泥水加壓壓盾構機，土土壓盾構機機為新購海瑞克S401盾構機。泥水平衡盾構構機的工作作原理及工工作模式盾構法隧道的的基本原理理是用一件件有形的鋼鋼質組件沿沿隧道設計計軸線開挖挖土體而向向前推進，推推進過程中中這個被稱稱為盾構鋼鋼質組件不不但要防護護開挖出的的土體，保保證作業人人員和機械械設備的安安全，還要要承受來自自地層的壓壓力，防止止地下水或或流沙的入入侵。泥水水盾構是在在盾構的前前部刀盤后后側設置隔隔板，它與與刀盤之間間形成泥水水倉（泥水水壓力室），將加壓的泥漿送入泥水倉，當倉內充滿加壓的泥水后，通過加壓作用和壓力保持機構，泥漿在壓力的作用下緩慢向地層中滲透形成泥膜來支承掌子面穩定。根據泥水壓力力控制方式式可以分為為直接控制制型泥水盾盾構（日本本式）和間間接控制型型泥水盾構構（德國式式）。直接接式控制型型泥水盾構構通過控制制進漿泵轉轉速或節流流閥的開口口比值實現現壓力控制制（如圖44-2），間接接式控制型型泥水盾構構通過控制制氣壓倉壓壓力和氣壓壓倉液位實實現壓力控控制（如圖圖4-3）。間接控控制型泥水水平衡盾構構與直接控控制型相比比，控制系系統更為簡簡化，對開開挖面土層層支護更為為穩定，對對地表沉陷陷的控制更更為方便，所所以本工程程采用間接接控制型泥泥水盾構（德德國式）。圖4圖4-2直接控制型泥水盾構工作原理圖（日本式）圖4圖4-3間接控制型泥水盾構工作原理圖（德國式）土壓平衡盾構構機的工作作原理及工工作模式5.1土壓平平衡式盾構構機的工作作原理圖4-4土壓平衡工作原理示意圖土壓平衡工作作原理：土土壓平衡盾盾構的開挖挖土倉由刀刀盤、切口口環、隔板板及添加劑劑注入系統統組成。將將刀盤切削削下來的碴碴土填滿土土倉，在切切削刀盤后后面裝有使使土倉內土土砂強制混混合的攪拌拌臂。借助助盾構推進進油缸的推推力通過隔隔板進行圖4-4土壓平衡工作原理示意圖當土倉內的土土壓力大于于地層土壓壓力和水壓壓力時，地地表將會隆隆起；當土土倉內的土土壓力小于于地層土壓壓力和水壓壓力時，地地表將會下下沉；因此此土倉內的的土壓力應應與地層土土壓力和水水壓力平衡衡。碴土改良工作作原理：土土壓平衡盾盾構維持工工作面穩定定的介質為為碴土，為為維持土倉倉內土壓力力的穩定和和碴土的排排出，土倉倉內的碴土土必須具有有：良好的的塑性和流流動性、良良好的粘—軟稠度、低低的內摩擦擦力、低的的透水性。一一般情況下下碴土不一一定具有這這些特性，刀刀盤扭矩較較大，碴土土流動困難難，在土壓壓力作用下下易壓實固固結，容易易產生泥餅餅或泥團，在在透水性土土層中，在在水的作用用下碴土在在螺旋輸送送機內排出出無法形成成有效的壓壓力遞減，土土倉內的土土壓力難以以穩定，因因此需要對對開挖后的的碴土進行行改良，使使其具有上上述特性。根根據地層情情況，向開開挖土倉內內注入泡沫沫、粘土或或添加劑，進進行強制攪攪拌，使碴碴土具有可可塑性和不不透水性，螺螺旋機排土土順暢，土土倉內的壓壓力容易控控制和穩定定。5.2土壓平平衡式盾構構機的工作作模式針對本工程所所選用的盾盾構機具有有三種工作作模式，即土壓平平衡模式（EPB）、敞開式式(OPENN)和半敞敞開式(SEMII-OPEEN)。土壓平衡式掘掘進主要用用于開挖面面不能自穩穩、或地下下水較多以以及流塑性性的軟粘土土地層、砂砂土層和卵卵石土層的的盾構施工工。土壓平平衡掘進可可以有效地地防止過大大的地面沉沉降。盾構在土壓平平衡模式下下工作時，盾盾構必須具具備以下功功能特點：：1）盾構必須須具有土倉倉土壓監測測功能，以以便對土倉倉內的土壓壓進行監控控和調節；；2）刀盤一定定要適應軟軟巖、卵石石土開挖的的需要，特特別是刀盤盤開口率、刀刀盤開口的的布置以及及配置的刀刀具必須適適應于軟巖巖、卵石土土層的開挖挖；3）盾構必須須具有泡沫沫、膨潤土土、聚合物物等添加劑劑和壓縮空空氣注入系系統；4）盾體本身身必須具有有一定的密密封防水性性能，具體體就是指鉸鉸接密封和和盾尾密封封必須具有有一定的防防水性能；；5）刀盤的主主軸承密封封必須能承承受一定的的土壓力；；6）用于在壓壓力模式下下人員進出出土倉的人人倉；7）螺旋輸送送機的出碴碴速度可以以控制，可可以隨時關關閉，并具具有防噴涌涌的功能；；8）在必要時時盾構應具具備超前注注漿的能力力，以應對對特殊的地地質情況。在土倉內提供供平衡壓力力的方式主主要有以下下兩種方式式：一是在在土倉內充充滿碴土以以產生壓力力；二是向向土倉內加加注輔助材材料。在本工程盾構構施工中，采采用土壓平平衡模式進進行掘進。S259盾構構機的改造造6.1S2259的現現狀S259盾構構機于2004年10月順利完完成重慶排排水工程過過江隧道工工程后，已已經進行全全面的維修修保養，目目前該盾構構機存放在在重慶，機機況良好。S259盾構構機僅完成成掘進8441.5米，這與盾盾構機設計計壽命100Km相差較大大，進行改改造和維修修保養后，該該盾構機尚尚有9100多米的使使用壽命，完完全滿足本本工程施工工對設備的的要求。6.2SS259的改造6.2.1概況根據本標段的的水文地質質、工期要要求、周邊邊環境等綜綜合因素，S259盾構機需需改造為開開挖直徑為為62800mm的泥泥水加壓式式平衡盾構構。盾構機機按照隧道道內徑5..4m，管管片厚度00.3m，最最小轉彎半半徑為2550m，最最大坡度為為30‰進行設計計和改造。6.2.2S2559的改造1、刀盤部分分S259原刀刀盤直徑為為6.6mm，按本工工程設計要要求需重新新設計制作作刀盤，刀刀盤設計如如下：刀盤盤直徑62280mmm、厚度4000mm、開開口率為35%、輻條式式面板結構構，刀盤上上布置有安安裝各種刀刀具的刀座座。刀盤的的中心部位位采用整體體鑄鋼鑄造造，刀盤其其他部位為為焊接結構構，刀盤中中心裝有回回轉接頭和和管路，刀刀具刀座定定位滿足所所有刀具的的背后安裝裝。設計刀盤布置置的刀具形形式有滾刀刀、弧形刮刮刀、切刀刀、超挖刀刀。弧形刮刮刀對稱分分布，超挖挖刀最大超超挖量為550mm。盾構機刀盤的的周邊設計計三道耐磨磨條，耐磨磨條使用含含鎢、鈷、鎳鎳等的合金金材料，刀刀盤的面板板采用MT焊條焊接接成格柵狀狀充分耐磨磨，保證刀刀盤在砂巖巖層的有效效掘進。2、主機部分分（1）盾殼的的改造重新設計制作作盾殼，盾盾殼各部分分的尺寸為為：前體外外徑62660mm，厚度度60mmm；中體外外徑62550mm，厚厚度40mmm；盾尾尾外徑62240mmm,厚度40mmm。盾殼殼材料采用用優質結構構鋼。盾殼殼焊接采用用自動焊。超超前注漿孔孔分布在盾盾殼的上半半周；盾尾尾密封刷為為四道，承承受壓力為為4.5bbar；對盾尾尾鉸接密封封進行優化化設計，鉸鉸接密封的的盤根采用用彈性及韌韌性較高的的橡膠材料料，使其能能承受4.5baar的壓力，保保證能在盾盾構施工中中最小轉彎彎半徑為2250m情情況下拖拉拉盾尾時有有較高的承承受能力以以防止變形形；盾尾注注漿管路及及盾尾密封封油脂管路路均設一套套備用管路路。（2）主機部部件的安裝裝①部件安裝基基座及框架架的調整對相關部件的的安裝基座座及框架進進行調整以以滿足原機機部件的安安裝尺寸，如如管片安裝裝機行走架架、鉸接油油缸座、推推進油缸座座、破碎機機安裝座、齒齒輪油泵及及配套油箱箱安裝座、污污水泵機座座、ELS靶架、閥組組固定架、控控制盒接線線盒架等，主主機內樓梯梯和人行踏踏板等；②部件的安裝裝完成上步工作作后將原機機部件移入入安裝，安安裝按從前前向后順序序進行，部部件安裝完完成后進行行液壓、電電氣管線的的連接。主主機內的傳傳感器及電電磁閥等電電氣元件安安置在易于于維護的位位置，電氣氣接線盒安安置在人行行踏板側。③增加或更換換相應的系系統部件。完善自動化報報警裝置，增增加開挖掌掌子面支撐撐力低于下下限報警系系統系統部部件。推進系統、鉸鉸接系統、管管片安裝機機系統液壓壓管線采用用無縫鋼管管和壓力軟軟管連接。對增加或更換換的部件，根根據需要在在盾殼內安安裝相應的的閥組、傳傳感器及液液壓電氣管管線路配套套設施。拆除拖車上冗冗余的原機機部件。④其他盾構進場裝機機前一個月月安裝尾刷刷，裝機時時進行鉸接接密封和緊緊急氣囊的的安裝。（3）后配套套①連接橋及拖拖車架的改改造根據5.4mm的隧道內內徑，改造造拖車及連連接橋高度度和寬度。拖拖車框架具具體尺寸按按照8.55m（長）×3.7mm（寬）×3.1mm（高）進進行改造。②后配套部件件的布局調調整后配套尺寸改改小后，其其上部件布布局包括安安裝基座作作局部調整整。部件布布局嚴格按按照凈空高高4.7mm，寬5m進行調調整，必要要時部件可可進行拖車車與拖車之之間的移位位。布局考考慮部件工工作時的散散熱性能，便便于安裝和和拆卸，及及系統的維維護和修理理。拖車液壓管路路位于拖車車架上部兩兩側，以提提供拖車架架內更大的的空間，泥泥水輸送管管道從拖車車的上方通通過，在2號拖車管管路移至左左側位置；；人行踏板板在拖車的的兩側。（4）控制系系統控制系統進行行升級，擴擴展功能。控控制系統采采用無風扇扇西門子S7系列。工工業電腦（PDV）進行軟軟件升級滿滿足盾構完完善的報警警要求需要要。6.2.3改造完成成后的檢測測與調試改造后的盾構構機按照“表4－1”所列項目目進行檢測測，如檢測測合格，即即進行廠房房空載調試試，空載調調試后，將將進行施工工現場調試試，保證盾盾構機良好好運行。表4－1S2599各部件現現狀表及改改造后性能能表序號位置項目名稱出廠參數現狀維修、保養及及改造方案案備注1盾構整體機體總長大約8.117m（除除刀盤外）；；前盾外徑65570mmm;中體外徑徑65600mm;盾尾外徑徑6550mm基本無磨損寸小行換殼徑m體2盾6更殼件行整基盾殼厚度前體厚度600mm；中中體50mmm；盾尾尾50mmm前體厚度600mm；中中體50mmm；盾尾尾50mmm；盾殼厚厚度基本無無磨損更換新盾殼，新新盾殼前體體厚度600mm；中中體40mmm；盾尾400mm盾尾間隙盾尾間隙為1130mmm130mm，盾盾尾基本無無變形，部部分磨損更換新盾殼后后盾尾間隙隙為75mm，需要要更換3道全新的的盾尾密封封刷裝備總功率2200KWW2200KWW，設備完完好設備完好，只只需進行日日常保養即即可投入使使用最大掘進速度度最大掘進速度度80mmm/min；較土層中的推推進速度：：80mmm/min；設備完完好最大掘進速度度符合工程程施工需要要盾尾密封4道鋼刷式密密封4道密封刷，部部分磨損更換4道全新新的盾尾密密封刷2刀盤開挖、超挖直直徑標準開挖直徑徑為66000mm；；超挖直徑徑為67000mm標準開挖直徑徑為66000mm；超挖挖直徑為66700mmm刀盤需要改造造，改造后后刀盤開挖挖直徑62280m；；仿形刀具具性能良好好，完全滿滿足本工程程的需要本盾構配置有有仿形刀驅動形式液壓驅動液壓驅動驅動能力滿足足本工程需需要，只需需對設備進進行日常保保養維護開挖范圍選用刀盤標稱稱直徑：66600mmm選用刀盤標稱稱直徑：66600mmm，部分分刀具有所所磨損開6m本求合刀以道需最大轉速5轉/分5轉/分轉速適合本工工程需要最大扭矩最大扭矩：33500KKN.m最大扭矩：33500KKN.m經過計算扭矩矩完全適合合本工程施施工的需要要扭矩系數α=20α=20扭矩系數是個個估算值，根根據日本盾盾構以及歐歐洲盾構的的常用計算算公式進行行取值3鉸接裝置型式隨動式錐形鉸鉸接隨動式錐形鉸鉸接鉸接密封部分分出現滲漏漏需更換鉸鉸接密封中體與盾尾由由12根鉸接油油缸相連，油油缸行程1150mmm，總拉力80000KN，鉸接機機構適應本本工程的需需求；在盾盾殼改造后后油缸布局局需作相應應的調整，需需要更換全全新鉸接密密封最大行程差（垂直、水平平）垂直、水平：：10-1440mm垂直、水平：：10-1440mm部件功能完好好，不需要要改造；需需要進行常常規的保養養維護最大轉角（垂直、水平平）約為30約為30盾構機的最小小轉彎半徑徑為250m，這樣樣的設計完完全可以滿滿足本工程程的需要4仿形刀型式液壓自動控制制仿形刀液壓自動控制制仿形刀，刀刀具有輕微微磨損對刀具進行常常規維護和和整修最大超挖量50mm50mm完全適合工程程需要數量1個1個5攪拌器本盾構機沒有有配攪拌器器6傳感器土壓傳感器6個6個，傳感器器完好需要進行日常常維護保養養液壓傳感器50個50個，傳感感器完好需要進行日常常維護保養養7潤滑系統各閥件性能良好良好需要進行日常常維護和保保養中心回轉接頭頭1個1個；狀態良良好由主潤滑泵提提供潤滑，工工作狀態良良好。鉸接密封8根油脂注入入管8根油脂注入入管工作狀態良好好，無堵塞塞現象驅動部密封外密封、內密密封外密封、內密密封；外密密封有輕微微磨損外密封系統是是通過帶有有永久性失失脂潤滑油油脂潤滑和和滲漏控制制三重唇形形密封系統統，內密封封系統則負負責盾構后后部的大氣氣密封。密密封性能良良好供脂距離約20米約20米系統工作正常常油脂泵供脂流量約12.5mml/miin可自動控控制約12.5mml/miin可自動控控制系統工作正常常，狀況良良好，需要要日常保養養供脂壓力4~8barr，可調4~8barr可調設備狀態完好好，正在保保養盾尾油脂3~10baar可調3~10baar可調狀正8管片安裝機類型全液壓6自由由度管片安安裝機全液壓6自由由度管片安安裝機，狀狀態良好需要對設備進進行必要的的維護和潤潤滑。設備備狀態完好好，滿足本本工程的需需要轉速0.5m/ss0.5m/ss；狀態良良好滿足本工程的的需要提升能力最大扭矩：1150KNN.m；縱向驅驅動：50KN；吊起/舉升：120KKN最大扭矩：1150KNN.m；縱向驅驅動：50KN；吊起/舉升：120KKN；狀態良良好設備狀態良好好，滿足本本工程的需需要徑向行程徑向行程：11000mm;機身旋轉轉角度：±±220°；安裝機機頭徑向旋旋轉：±2.5°；安裝機頭頭軸向旋轉轉：±2°；傾斜：：±2°徑向行程：11000mm;機身旋轉轉角度：±±220°；安裝機機頭徑向旋旋轉：±2.5°；安裝機機頭軸向旋旋轉：±22°；傾斜：：±2°設備狀態良好好，滿足本本工程的需需要軸向行程2000mmm2000mmm；狀態良良好設備完全符合合工程施工工需要9整圓器沒有配置整圓圓器10液壓油缸推進油缸頂力總推力：377000KKN總推力：377000KKN；狀態良良好設備狀態完好好，經過計計算完全滿滿足本工程程的需要系統狀態良好好行程2000mmm2000mmm狀態良好，滿滿足本工程程的需要數量28根28根分為四個區域域單獨控制制，提供更更強的操作作靈活性工作壓力工作壓力2000bar，設定最最大壓力250bbar工作壓力2000barr，設定最最大壓力250bbar狀態良好最高壓力最高工作壓力力350~~400bbar左右最高工作壓力力350~~400bbar左右狀態良好鉸接油缸頂力8000KNN8000KNN；狀態良良好滿足本工程的的需要行程150mm150mm；；狀態良好好滿足本工程的的需要數量12根12根滿足本工程的的需要工作壓力150barr150barr滿足本工程的的需要最高壓力200barr200barr滿足本工程的的需要管片拼裝機提提升油缸頂力120KN120KN；；設備狀態態良好滿足本工程的的需要行程1000mmm1000mmm；狀態良良好滿足本工程的的需要數量2臺2臺；設備狀狀態良好滿足本工程的的需要工作壓力220barr220barr；設備狀狀態良好滿足本工程的的需要最高壓力220barr220barr；設備狀狀態良好滿足本工程的的需要管片拼裝機平平移油缸頂力50KN50KN；設設備狀態良良好滿足本工程的的需要行程2000mmm2000mmm；狀態良良好滿足本工程的的需要數量2臺2臺；設備狀狀態良好滿足本工程的的需要工作壓力200b