电厂取水隧道盾构施工技术措施.docVIP

盾构施工 1．自流引水管及取水口概况 自流引水管及取水口工程包括二条(4200 mm的自流引水管道，及多点式垂直顶升取水头取水（包括取水头、垂直顶升取水立管、取水立管抛石围护）。 2．盾构施工总体部署 盾构施工总体施工流程图如下: 3．网格式盾构综述 根据勘测地质资料，本工程取水隧道基本处于④淤泥质粉质粘土和⑤粉质粘土夹粉砂土层中，且将穿越厂区大堤，该段对地面沉降要求较高。 为确保工程的安全、可靠、顺利，根据本工程的特点及经济适用的原则，结合以往类似的成功经验，我们决定采用改进型的局部气压水力机械开挖网络式盾构机，这种盾构机较适宜在淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土中施工，有其制造成本低、操作简便，容易维修等特点。但以往普通的网络式盾构机也有难以克服的缺点，我们在本次盾构机设计中加以逐条克服和改进，如在头部格栅外增加装置土压力传感器，掘进中可随时掌握正面土压力，在出泥管道系统中加装流量计、差压式密度计，通过计算可得出出土量数据，装行程检测仪，盾构姿态仪，可获得盾构推速度、推进行程，另外根据其他工程经验在盾构机下部开设放土阀，适时释放盾构下部土压力，可防止隧道轴线上飘，头部外增加非常开旋转水枪可在下面土压力太大时予以减阻等，改进以往盾构机存在缺陷，使之达到或接近土压平衡盾构机效果，从而保证地面沉降控制，大堤安全和推进轴线控制。 （1）网格式水力机械盾构简介 本工程采用网格式水力机械盾构机掘进自流引水管道。网格式水力机械盾构具有简单、操作方便、便于排除正面障碍物等特点。网格式盾构基本构造分为：盾构壳体、推进系统、拼装系统及出土系统、控制系统等。 （2）水力出土系统组成的基本特点 ①网格 适合水力冲刷的网格和封板组成切口支承形式。网格封板分为固定及启闭式两种，启闭封板一般采用人工操作与液压控制启闭方法，开启封板面积的开孔率一般为8％～30％。 ②泥水舱 盾构切口后部的隔墙板与网格间为泥水舱，该舱可供土体冲刷成泥水，舱底设置泥水排出管口。 ③冲刷水枪 用于冲刷土体的旋转水枪，按不同冲刷位置安装在隔墙板上，水枪即可对开启封板外的土体进行冲刷，又可将舱内土块稀释成泥浆水。 ④水力输送机具 舱内的泥水排放至地面，目前主要采用扬水器渣浆泵，通过管路进行输送排放。 ⑤工作压力水 水力出土的水枪和扬水器的工作压力由地面水泵房通过管路接送至盾构工作面，工作压力水的压力宜控制在0.8～1.6Mpa。 ⑥施工采用网格式水力机械盾构，具有结构简单，性能可靠，尤其适用于淤泥质粘土地层中的推进，根据以往我局实际工程的经验及实践证明这一类型盾构完全适应本工程的要求。 ⑦针对本工程长距离曲线推进的特点，盾尾采用特别强化处理，防止推进过程中盾尾损伤。 （3）设备主要参数 主机部分(重量约110吨) 盾构外径 Φ4930 mm 盾构长度00 mm 盾构灵敏度 1.556 盾尾内径 Ф4870 mm 建筑间隙 30mm 网格间距 450mm×450mm 闸板门开口率 10.4% 盾构开口率 26.7% 闸板门 4扇 开口尺寸 493mm×1010mm（约0.498 m2） 启闭力F推/F拉 = 78.5KN×2 / 58.9KN×2 (P=10Mpa) 推进系统 油缸直径 D/d = 250 / 180 额定工作压力 P = 22 Mpa 最大工作压力 Pmax = 32 Mpa 工作行程 S=2300mm 8只；S=1300mm 16只。 最大总推力ΣF=1570.8×24=37669KN 推进速度 v=2.9cm/min 配备功率 N=15Kw/台×2台=30 Kw 搅拌机2台 搅拌叶直径 D=700mm 转速n= 40-60 r/min 配备功率 N=30Kw/台×2台=60 Kw 拼装机 额定回转力矩 T=107 KN·m (P额=8Mpa) 最大回转力矩Tmax=133.7 KN·m (Pmax=10Mpa) 回转速度 v=1.0 r/min 速比 I=11.2×125.8=1409. 回转角度=200 提升油缸 2只 额定提升能力 F推＝KN F拉＝KN 最大工作行程 S=800mm 最大工作压力 Pmax=16 Mpa 平移油缸只 额定提升能力 F推＝KN F拉＝KN 最大工作行程S=1250（双级油缸） 最大工作压力Pmax=16 Mpa 钳头油缸 2只 额定提升能力 F推＝38.5KN F拉＝22.6KN 最大工作行程 S=100 最大工作压力 Pmax=16 Mpa 配备功率 N=15+7.5=22.5 KN 泥水输送 渣浆泵型号 CV-6/4E-AH 流量范围 Q=162~240 m3/h 扬程范围 H=12~44 m 配备功率 N=45 Kw 盾构设备总长度 35160mm 盾构配备总功率 187.55Kw a.所有操