大~秀区间常压开仓换刀技术方案.docx

武汉市轨道交通XXX第X标段土建工程XX站XX路站区间盾构常压开仓换刀技术方案中国铁建编制:审核:审批:XX公司武汉轨道交通XX项目经理部2017年06月目录一、工程概况-21.1工程位置及地理概况-21.1.1工程简介-21.1.2 区间线路平面设计-21.1.3 区间纵断面设计-21.2 地质及水文概况-21.3 .1工程地质-21. 2.2区间水文地质-4,、JI7目J5.、开仓地质段的选择5四、换刀前的准备工作-5五、盾构机刀具检查、更换标准化作业-65.1刀具、刀盘检查作业-65.2换刀-8六、开仓换刀工作的流程-10ts、JLL&JILLLy贝U137.1/贝IJ,人员组织构-137.2监测频率、控制值、报警值-13，I、车十又寸才曰$6114九、换刀工作注意事项：-16十、盾构机开仓作业安全事故应急救援预案-1710.1事故类型和危害程度分析-1710.2应急处置基本原则-1710. 3应急指挥机构及职责-17104.17十一、盾构机开仓作业安全预防措施-1911. 1事故预防措施-19IL2提升运输作业安全措施-19IL3预防空气中毒措施-19IL4机械安全保证措施-20IL5用电安全保证措施-20十二、应急抢险组织机构-2012.1抢险领导组织机构-2012.2突发事件抢险救援职责-2012.3、*22一、工程概况1.1 工程位置及地理概况1.1.1 工程简介XX站”XX站区间为XXX第七个正线区间，XX站位于光谷大道东侧，XX站位于光谷大道正下方。本区间自XX站出发，沿光谷大道敷设，侧穿地质调查中心（佐8）、下穿光谷金融港人行通道、上跨远期17号线区间、下穿两个BH5000X2200的砖/碎雨水箱涵（埋深约3.94.6m）.本区间采用盾构法施工，本次设计范围为区间平、纵断面设计。三<r)股版M）三IHIK36+578,900K37+653.300W.3141274.714糠«K36+578.900K37+653.300W.2391274.639一线大舒东路站丁、秀湖路站右线I>图1.1武汉地铁XXX5标总体施工筹划示意图1.1.2 区间线路平面设计区间从XX站出发，沿线侧穿地质调查中心（碎8）、下穿光谷金融港人行通道、上跨远期17号线区间、下穿两个BH5000X2200的砖/碎雨水箱涵（埋深约3.94.6m）,线间距12m15m0左线设置半径为100Om、1200m、IooOm、120Om的四组平曲线，右线设置半径为IOooIT1、1200m、1000m.120Om的四组平曲线。1.1.3 区间纵断面设计本区间出XX站后，左线以2.0%。、21.0%。、4.0%。下坡后，转4.0%。、21.385%。、2.O%o上坡与XX站相接;右线以2%。、21.O%o>4.0%。下坡,转4.0%。上坡、21.389%。、2.0%。上坡与XX站相接。1.2地质及水文概况1.1.4 2.1工程地质根据钻孔揭露，结合区域地层对比，场地表层分布人工填土层，其下为第四系全新统地层，局部分布残坡积地层，下伏基岩为三叠系下统大冶组灰岩、泥质条带灰岩及二叠系下统孤峰组和上统炭质页岩、硅质页岩。各时代地层岩性自上而下分述如下：（1）人工填土（Qml）杂填土（1-1）：主要由粘性土、砖渣、公路路基路面（碎石、碎碎块）等物质组成；结构松散，堆积时间1年以上，厚度一般O.24.0m。场地地表连续分布。素填土（1-2）:主要为褐红色、灰黄色粉质粘土、粘土,混杂少量砖渣、碎石、植物根茎等，堆积年限2年以上。埋深02.4m,厚度0.86.3m,场地地表连续分布。淤泥质土（1-3）:也称上层淤泥，呈灰、灰褐色，主要为暗埋原塘内沉积物，含有机质等杂质，一般呈软塑状，厚度变化大，一般L03.0m,局部达到5.0m,分布不连续。顶板埋深L26.0m,相应标高19.214.6m。（2）第四系全新统冲积层（Q/）粉质粘土（6-1）：灰一灰褐色，切面光滑，主要呈可塑状，少量软塑状。该层厚度变化大，一般1.23.01«局部达5.3111,分布较连续。顶板埋深3.07.8m,相应标高17.512.8mO粉质粘土（6-2）：灰色、灰黄色，主要呈可塑状，局部软塑状，有光泽反应，切面光滑，含少量铁镒质结合，局部含灰白色、灰绿色团块。厚度变化大，多在2.04.0m之间，最厚达7.8m,分布连续。顶板埋深L77.9m,相应标高19.011.7m。砂质粘土（6-3）：褐黄色，一般沙粒含量较高，局部相变为泥质粉细砂透镜体。底部局部分布有含粘土质砾、卵砾石、砾石成分主要为石英砂、硅质页岩等。该层厚度1.1-5.2m,分布部连续。顶板埋深6.010.8m,相应标高14.79.9m。（3）第四系残坡积层（Q“）粘土夹碎石（10-4）：褐红色、褐黄色，碎石分布不均一，含量5%30%,可见粒径I-IOcm,呈次圆一次棱角状。厚度1.66.0m,厚度变化不大，零星分布。顶板埋深8.7-10.4m,相应标高12.710.7m。（4）溶洞堆积物（QCa）溶洞堆积物多为棕红与褐黄色粘土，少量为粘土夹碎石，多呈软塑状，部分可塑状,少数呈流塑状或硬塑状。（5）三叠系下统大冶组（TId）下部为泥质条带灰岩（16n）,上部为灰岩（16g）,分述如下：灰岩（16g）：灰色，薄层状，微晶结构，主要矿物成分为方解石，少量水云母、白云石等矿物层间含泥质、钙质，该层分化一般较弱，总体呈微风化，偶沿层面风化呈黄色。主要分布于桩号右DK36+373.6DK37+280段。泥质条带灰岩（16n）：薄层状，新鲜色为深灰色、灰黑色，风化色为灰黄色、黄色，岩性以泥质条带灰岩为主，局部渐变为泥岩与灰岩互层、泥岩夹灰岩、泥岩等。该层顶部局部为0.53m强风花带（16n-Do主要分布于桩号右I）K37+280DK37+580段。（6）二叠系下统孤峰组+上统（P3P2）炭质页岩、硅质页岩（17a）：黑色，该层主要由炭质页岩、硅质页岩及粘土岩组成,间夹有长石石英砂岩、灰岩等，EQNJZ6-111148-63钻孔揭露粉细砂岩（17C）透镜体。表1区间工程地质参数一览表M饮WM然(kN/m3(kPo>力H解C）kn(MPm)HMlkv(MPm)林系如(MPoZm)爱酬（做）Qml1-118.68412121-2*虹20108Q55-一-1-318.6105Q622018一Q4d6-1Hti19.815100.4830326-2m202512。.心29306-320315130.403757一一Qdldl1Q-4灶关机20.4J5140.384244-Tld网O一2000200063.016nUtUHW-16.0P1gfP2170-1一一-35-160135a817o-2岫叫做*402202002.017o一-一一一一45.0隧道覆土埋深9.9m18.1m。区间沿线属长江m级阶地。隧道洞身主要穿越的土层有10-4粘土夹碎石、16g灰岩、16n泥质条带灰岩，局部穿越17aT强风化硅质页岩、炭质页岩、17a-2中风化硅质页岩、炭质页岩、溶洞。隧道顶位于主要地层为107粘土夹碎石、16g灰岩，局部位于6-2粉质粘土层。隧道围岩综合等级为V级。1.2 .2区间水文地质（1）地下水类型场地内地下水按赋存条件及水力学性质，划分为上层滞水和岩溶水两种类型。1）上层滞水：主要赋存于人工填土中，接受地表水与大气降水补给。上层滞水因其含水层物质成分、密实度、透水性、厚度等的部均一。地下水埋深0.54.5m不等。2）岩溶水：主要赋存与场地三叠系下统大冶组（TId）灰岩溶洞、溶蚀裂隙中，具承压型。勘察期间，实测EQNJz6T1114-dg-38孔岩溶裂隙水水位，水位埋深8.511b相应标高12.2m,承压水头1.Onio（2）主要岩土层渗透性从室内渗透试验结合场地地层分布及岩性特征分析，粉质粘土一般具极微弱透水性，其中6-3层因含砂质，一般具弱透水性。二、开仓目的（1）检查结泥饼的情况，并进行清理。（2）检查刀具磨损情况情况，并拍摄照片或摄像，为后续掘进工作提供数据；（3）对磨损严重的刀具进行更换。三、开仓地质段的选择根据隧道地质报告的描述,大秀区间左线/右线前500环在全断面16g灰岩中掘进,其平均单轴饱和抗压强度为63Mpa,50760环在全断面16n泥质条带灰岩中掘进，其平均单轴饱和抗压强度为16Mpa,在考虑上述条件下还要进一步考虑地面的建筑物情况，综上因素开仓地质段如下如所示，如有特殊情况需要开仓检查时，报监理审批。开仓位置表刀盘位置/环掘进断面备注509516g灰岩盾构上部灰岩最小厚度1.85m12514016g灰岩盾构上部灰岩最小厚度4.8m20(27016g灰岩盾构上部灰岩最小厚度7.2m30531016g灰岩盾构上部灰岩最小厚度8.6m37550016g灰岩盾构上部灰岩最小厚度5.7m50P760环16n泥质条带灰岩盾构上部泥质条带灰岩最小厚度1.2Im四、换刀前的准备工作（1）总体规划：在盾构始发后的日常工作中加强对施工区段地质情况的了解，并与地质情况报告相对比，看实际的地质是否与地质报告中所描述的地质情况相符合，充分估计特殊地段对刀具的破坏程度，同时根据实际的地质情况，制定刀具及刀具配件的采购计划。（2）成立换刀工作领导小组：根据总体规划的情况，适时成立换刀领导小组，负责换刀的总体工作进行部署；（3）设备物资的准备：设备与材料的准备，是实现快速换刀的基本保证，从而减少土体开挖面在外暴露的时间。在确保常用设备（机具）、材料到位的情况下，优先使用更为先进的工具，同时对可能在使用过程中损坏的设备、工具要确保损坏后立即有备用的。（4）保证盾构机各项性能完好：在日常做好盾构机日常维修保养的情况下，加强对换刀过程中需要用到的系统的维护保养，如刀盘旋转液压系统、电气系统、通风系统、循环水系统、污水排出系统、压气系统、单梁、管片拼装机、后配套系统，从而保证