大家从前几期关于盾构掘进的文章中了解到,盾构机长度往往几十至上百米,如此“庞然大物”,究竟是如何放入狭窄的始发井的?
本期我们将结合具体工程案例,带大家详细了解狭小空间条件下盾构分体始发施工的技术要点。
在极限狭小空间特殊条件下
高质量完成盾构分体始发
盾构始发作为盾构施工的重点,由于盾构机自身的长度,对工作井的长度要求较高,结合盾构始发场地空间、各种环境因素的影响,盾构分体始发在盾构施工工艺中具有非常重要的地位。
项目背景
前海110kV及以上电压等级架空线下地工程南延段土建工程位于南山区荔林公园内。盾构隧道总长414m,盾构始发井有效长度30.5m,有效宽度10.5m,深度23.5m,盾构隧道管片内径5.4m,外径6m,厚度30cm,宽1.2m,而本项目盾构机主机长13.4m(包括长螺旋凸出盾尾3.6m部分),后配套台车长75m, 远大于始发井30.5m的有效长度。
始发井平面尺寸
鉴于以上情况,本盾构工程结合可行性、工效、费用、安全等几个方面综合对比采用分体始发工艺。
在极限狭小空间特殊条件下的盾构始发中,常规的盾构分体始发只是对车架与车架之间进行分解,存在延长管线需求量大、工期长、出碴效率低等缺点。
为了应对上述难题,前海片区110kv及以上电压等级架空线下地工程南延段土建工程在极限狭小空间特殊条件下盾构分体始发施工时,采取单个车架拆解、叠放,并根据场地条件合理的寄车架摆放、负环上半环拆除等方法,保证了工程安全、快速、高效、优质完成施工任务。
大型盾构机“初心号”从荔林公园始发井正式向前掘进
科学部署
仅用19天完成盾构下井到组装调试工作
据了解,从盾构机下井组装至顺利始发,该项目建设者们仅用19天时间就完成了全部准备工作。如此高效是如何做到的呢?
分体始发准备
始发场地平面须满足三通一平及安全文明施工要求,并遵循“因地制宜、科学合理、整洁有序、分步进行”的原则。本项目始发井平面布置根据现场情况,合理利用现场狭小空间,主要布置有渣坑、循环水池、周转料场地、管片存放场地、搅拌站、沉淀池、电瓶车充电房等设施修建。
始发场地平面布置
分体吊装阶段
重点考虑逐级设备的吊装施工,合理布置辅助设备的位置,保证满足多台起重机械盾体翻身施工,对于影响正常吊装工序需要吊装完成后再进行。
分体吊装阶段场地平面布置
分体掘进阶段
重点对台车的临时停放、拌浆区场地、管片堆放等进行布置,布置时为了避免后期迁移,尽量一次完成定址。
分体掘进阶段场地平面布置
正常掘进阶段
综合考虑施工现场的实际情况,调整冷却水塔、充电站以及材料库房等位置,tpwallet官网最新版本下载保证整体布置效果, tp官方正版下载提高盾构施工质量和效率。
正常掘进阶段场地平面布置
始发架安装
始发架采用钢结构形式,始发架与底板回填预埋钢板连接,并与反力架焊接成一个整体。在盾构主机组装时,在始发架托架的轨道上涂硬质润滑油以减小盾构机在始发架上前进时的阻力,并在始发架轨道端头安装卷扬机,为初始掘进出土及管片运输提供动力。
始发架横断面图
分体始发步骤及顺序
第一步
始发只安装盾体和设备桥,利用350t履带吊先将前盾、中盾、盾尾吊装下井组装,然后安装刀盘。盾构机主机部分组装完成后,利用液压泵站和顶推油缸步进至指定始发位置,最后吊装设备桥及螺旋输送机。
第二步
将安装反力架,进行盾构机后配套设施安装,将1#~3#车架地面拆分及吊装下井重叠摆放,将4#~6#车架放置在地面指定位置,盾构主机、车架之间管线连接施工及盾构机调试。
第三步
拼装负环、安装卷扬机等,进行盾构始发条件验收,通过后正式始发。当盾构掘进施工至74.4m,将负环上半环拆除,采用整编组掘进。
盾构设备说明
三阶段分体始发掘进
01
盾构机第一阶段始发(0~35m)
1#、2#、3#车架从中间拆开叠放至始发井两侧,连接延长管线,待盾构机设备全部调试完成后,盾构第一阶段进行始发(0~35m),采用5t卷扬机+1台平板车的方式出土及管片运输,由于第一阶段始发受场地限制严重,所以无法采用电瓶车运输。
1#~3#车架摆放示意图
后配套及1号~3号台车下井就位
4号~6号台车井上就位
第一阶段始发掘进
负环管片拼装
盾构机调试完成后,利用拼装机进行9环负环拼装,采用通缝拼装,为后期负环拆除做准备。本工程所使用盾构为Φ6280土压平衡盾构,盾尾间隙45mm,为保证成型管片在盾尾拼装时居中,拼装前在盾尾第一环位置焊接Φ45的圆钢,长为1500mm。焊接位置为两千斤顶位置之间,分别在3点位、5点位、7点位、9点位处。在-6环拼装前,可以把圆钢割除。
管片拼装施工
02
盾构机第二阶段始发(35~74.4m)
盾构机掘进35m后,将1#、2#、3#车架组装连接进洞,重新布设延长管线,电瓶车编组采用1个电瓶车+1个平板车+1个碴车(浆车),重新组装完成后进行第二阶段始发(35~74.4m),因为井下空间小的原因,碴车和浆车只能互换使用,由于电瓶车前端连接碴(浆)车,电瓶车所有动作只能依靠井下司索人员指挥。
第二阶段始发掘进
03
盾构机第三阶段始发
盾构机掘进至74.4m后,将4#、5#、6#车架组装连接进洞,为提高功效及有效利用始发井空间,电瓶车编组采用1个电瓶车+1个碴车+1个砂浆车+1个平板,并拆除负环管片的上半环,将碴箱从负环位置吊出,拆除负环上半部可以极大的提高掘进效率。
延长管线布置图与盾构机刀盘布置图
分体始发施工中
遇到的主要问题
(1)设备需要多次拆装,工作量较大,对连接螺栓有损伤。
(2)设备需多次调试。
(3)管线较多,安拆过程中易损坏。
本次施工中采取
以下措施应对
(1)设备做成模块,安拆分界部位做定位连接销,多次拆装的螺栓备件要充足。
(2)提前做好调试准备工作,分部件单独调试。
(3)管线端头贴上标签,方便拆卸及安装。
前海片区110kv及以上电压等级架空线下地工程南延段土建工程结合项目的实际情况,成功应用了狭小空间条件下盾构分体施工技术,克服了所在项目周边环境紧张复杂的不利因素,施工过程中盾构设备运转正常。
和常规方案相比,车架拆解叠放螺栓连接,确保了后配套设施的安全,同时,节约1号~3号车架延长管线,特别是液压系统和PLC控制系统,有效降低设备故障率及人工拖拉延长管线时间,提高了施工的效率,在安全且保证施工质量的前提下,有效的缩短工期,降低了项目的建设成本,在极限狭小空间盾构分体始发施工方面积累了经验,为以后城市地下工程在类似情况下的规划建设提供了可靠的决策依据。
通讯员:安全质量部 王志强;基建事业部 赵启嘉
编辑整理:洪鹏辉
校审:姜媛媛、朱斌
本文由前海控股编辑整理发布,转载请注明来源
▼
更多精彩推荐,请关注我们
▼