【小～新盾構(gòu)區(qū)間】土建工程

盾構(gòu)過(guò)新造海施工方案

廣州軌道交通四號(hào)線小新盾構(gòu)項(xiàng)目經(jīng)理部二00四年七月匯報(bào)內(nèi)容一、工程概況二、施工重、難點(diǎn)三、施工方案概述四、施工方法及主要技術(shù)措施五、異常情況處理預(yù)案六、施工安全、質(zhì)量保證措施和環(huán)境保護(hù)措施一、工程概況（一）盾構(gòu)區(qū)間工程概況1、工程位置廣州市軌道交通四號(hào)線大學(xué)城專(zhuān)線【小谷圍～新造盾構(gòu)區(qū)間】工程位于整條線路的最南部，線路從新造站北端的明挖始發(fā)井向北經(jīng)過(guò)曾邊村、新廣公路、下穿510m寬新造海、新造北岸、練溪村，最后到達(dá)小谷圍站南端的吊出井。2、主要工程量【小谷圍～新造盾構(gòu)區(qū)間】工程主要由一個(gè)明挖始發(fā)井段、兩個(gè)盾構(gòu)隧道區(qū)段和一段礦山法隧道構(gòu)成。明挖始發(fā)井段長(zhǎng)81.7米；右線盾構(gòu)隧道長(zhǎng)1417.3m，中間風(fēng)井馬蹄形礦山法隧道擴(kuò)大段長(zhǎng)38m，礦山法圓形隧道長(zhǎng)181m，采用盾構(gòu)拼裝管片通過(guò)；左線盾構(gòu)隧道1598.3m，中間風(fēng)井馬蹄形礦山法隧道擴(kuò)大段長(zhǎng)38m。本標(biāo)段工程的主要附屬工程包括四個(gè)聯(lián)絡(luò)通道（一個(gè)與中間風(fēng)井合建）、一個(gè)區(qū)間風(fēng)井、一個(gè)廢水泵房和八個(gè)洞門(mén)。小新盾構(gòu)區(qū)間主要工程量表項(xiàng)目里程數(shù)量備注主明挖盾構(gòu)始發(fā)井Y(Z)DK23+320.1～23+401.881.7m

體暗挖區(qū)間礦山法隧道風(fēng)機(jī)房擴(kuò)大段Y(Z)DK22+081～22+11938m

工硬巖礦山法段YDK21+900～22+081181m礦山法開(kāi)挖、初支，盾構(gòu)機(jī)拼裝管片通過(guò)程盾構(gòu)隧道第一段YDK21+683.8～21+900216.2m

ZDK21+683.8～22+081397.2m

第二段DK22+119～23+320.11201.1m

附屬工程聯(lián)絡(luò)通道YDK22+100(與風(fēng)井合建)YDK22+338.642#、3#、4#、5#共4個(gè)

YDK22+882(與泵房合建)YDK23+149.18泵房YDK22+879(與4#聯(lián)通道合建)1個(gè)

中間風(fēng)井YDK22+1001個(gè)

洞門(mén)

8個(gè)

盾構(gòu)機(jī)過(guò)站通過(guò)風(fēng)機(jī)房擴(kuò)大段隧道2個(gè)各長(zhǎng)38m，盾構(gòu)機(jī)二次始發(fā)4、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)（1）工程地質(zhì)本區(qū)間所處地貌單元總體屬珠江三角洲河網(wǎng)交錯(cuò)的沖積平原區(qū)，就其微地貌單元而言則屬低臺(tái)地地區(qū)，其間夾有新造海河床，局部分布有侵蝕堆積成因的臺(tái)間谷地。本區(qū)間地形起伏稍大，地面高程為-9.53～26.18m。風(fēng)化基巖埋深較淺，表層分布有坡積土層，新造海河床及局部低洼地段分布有軟土。巖土分級(jí)表層序巖土名稱(chēng)狀態(tài)主要工程地質(zhì)特性圍巖類(lèi)別<1>素填土松散或稍壓實(shí)主要為素填土，均勻性差，透水性不均勻，局部透水強(qiáng)Ⅰ類(lèi)<2-1A淤泥、淤泥質(zhì)黏土流塑～軟塑狀灰或灰黑色，多腐殖質(zhì)，土質(zhì)粘滑細(xì)膩，具腐臭味，透水差Ⅰ類(lèi)2-1B><2-3>粉細(xì)紗松散主要為粉細(xì)砂，局部透水較強(qiáng)Ⅰ類(lèi)<3-2>中粗砂，少量粉細(xì)砂稍密狀為主土黃色、灰白色、淤泥質(zhì)，透水性好Ⅰ類(lèi)<4-3>粉質(zhì)粘土可塑狀為主褐黃、灰黃、褐灰等色，粘性好，局部含砂粒，透水性差Ⅰ類(lèi)<5Z-1>砂質(zhì)粘性土可塑狀褐黃、紫紅、棕紅等色，含石英細(xì)礫，粘性差，遇水易軟化崩解，透水性差Ⅰ類(lèi)<5Z-2>砂質(zhì)粘性土硬塑狀為主褐黃、紫紅、棕紅等色，粘性差，遇水易軟化崩解，透水性差I(lǐng)I類(lèi)<6Z>混合巖全風(fēng)化帶堅(jiān)硬土狀）褐黃、褐紅見(jiàn)灰白色，原巖風(fēng)化完全，巖芯呈堅(jiān)硬狀，手捏易碎，遇水易軟化崩解II類(lèi)<7Z>混合巖強(qiáng)風(fēng)化帶半巖半土狀褐黃、褐紅見(jiàn)灰白色，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖芯多程土狀?yuàn)A碎塊，手捏易碎，局部夾薄層中風(fēng)化巖，巖芯破碎，巖質(zhì)較硬III類(lèi)<8Z>混合巖中風(fēng)化帶堅(jiān)硬黃色、褐灰、青灰色、褐紅色，巖石組織結(jié)構(gòu)部分被破壞，礦物成分基本未變化，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖芯較新鮮，多呈碎塊狀，局部短柱狀，裂隙面有褐色風(fēng)化膜，錘擊聲脆，輕擊不易碎IV類(lèi)<9Z>混合巖微風(fēng)化帶堅(jiān)硬褐紅色、紫紅色，結(jié)構(gòu)清晰，少有風(fēng)化裂隙，巖芯呈柱狀、長(zhǎng)柱狀，巖石完整而堅(jiān)硬，錘擊聲脆Ⅴ類(lèi)層序巖土名稱(chēng)天然濕密度g/cm3壓縮模量泊松比μ凝聚力C內(nèi)摩擦角巖石抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值MPa側(cè)壓力系數(shù)k0基床系數(shù)K經(jīng)驗(yàn)值（垂直）Mpa/m彈性模量MPa承載力特征值KPaMPaKPaΦ<1>素填土1.893.8——————

——5————<2-1A>淤泥、淤泥1.552.60.4297.5

0.724——55<2-1B>質(zhì)黏土1.672.50.4297.5

0.725——60<2-3>粉細(xì)紗1.9——0.33——30

0.496——80<3-2>中粗砂，粉細(xì)砂1.95——0.32——35

0.4710——170<4-3>粉質(zhì)粘土1.94.20.323815

0.4730——180<5Z-1>砂質(zhì)粘性土1.843.50.332615

0.492016150<5Z-2>砂質(zhì)粘性土1.924.10.323021

0.473545220<6Z>混合巖全風(fēng)化帶1.953.90.323620

0.477075300<7Z>混合巖強(qiáng)風(fēng)化帶1.93——0.315028

0．25～0.38150145500<8Z>混合巖中風(fēng)化帶2.5——0.3500309——550100001800fc=6.21~11.9）<9Z>混合巖微風(fēng)化帶2.68——0—1100300002500（fc=18.9~59.8）巖土的工程力學(xué)性質(zhì)統(tǒng)計(jì)表

地層滲透系數(shù)表層序巖土名稱(chēng)滲透系數(shù)（m/d）<1>素填土0.002<2-1A>淤泥0.002<2-1B>淤泥質(zhì)黏土0.002<2-3>粉細(xì)紗5<3-2>中粗砂，粉細(xì)砂5.5<4-3>粉質(zhì)粘土0.02<5Z-1>砂質(zhì)粘性土0.02<5Z-2>砂質(zhì)粘性土0.02<6Z>混合巖全風(fēng)化帶0.02<7Z>混合巖強(qiáng)風(fēng)化帶0.6<8Z>混合巖中風(fēng)化帶0.9<9Z>混合巖微風(fēng)化帶——（二）盾構(gòu)過(guò)海段工程概況

小新盾構(gòu)區(qū)間Z(Y)DK22+363～Z(Y)DK22+874）段約510m穿越新造海，新造海段水壓力大、隧道覆土厚度變化大、洞身范圍內(nèi)地層軟硬不均、變化頻繁，如何保證盾構(gòu)機(jī)順利穿越新造海段是本工程施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。1、平縱斷面設(shè)計(jì)

在平面上，隧道處于直線上，詳見(jiàn)圖1－1；在縱斷面上，YDK22+864～550段線路處于4.21‰的上坡上，YDK22+624.198～475.802段處于半徑為5000m半徑的上轉(zhuǎn)豎曲線上，YDK22+550～363段處于33.9‰的上坡上，詳見(jiàn)圖1－2、1－3。2、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)盾構(gòu)隧道穿越水道的寬度約510m，一般水深5～15.0m，最深17.1m，詳勘探測(cè)發(fā)現(xiàn)河床底隧道最小覆土厚度約6.9m。

K1鉆孔巖芯照片（YDK22+760）表1－1【小～新盾構(gòu)區(qū)間】新造海段右線地層統(tǒng)計(jì)表編號(hào)里程(m)長(zhǎng)度洞身地層情況洞頂?shù)貙忧闆r隧道埋深(m)水深(m)122+363.0～381.018.08Z、9Z2-1A.2-1B.5Z-2.6Z.7Z.8Z15.7～12.70.0～1.8222+381.0～406.425.47Z、8Z、9Z2-1A.3-2.5Z-2.6Z.7Z12.7～12.21.8～3.2322+406.4～442.536.17Z、8Z2-1A.3-2.5Z-2.6Z.7Z12.2～13.03.2～3.4422+442.5～496.053.57Z2-1A.3-2.5Z-2.6Z.7Z13.0～13.83.4～4.5522+496.0～532.636.65Z-2、7Z2-1A、2-3、3-2、5Z-2、6Z13.8～13.84.5～5.8622+532.6～570.938.35Z-2.6Z.7Z.8Z2-1A、2-3、3-2、5Z-213.8～13.25.8～7.3722+570.9～653.882.97Z、8Z、9Z2-1A、2-3、3-2、5Z-213.2～11.27.3～10.9822+653.8～664.710.96Z.7Z.8Z.9Z2-1A.2-3.3-2.5Z-2.6Z.7Z11.2～11.010.9～11.3922+664.7～693.528.85Z-2、6Z、7Z2-3、3-2、5Z-211.0～10.211.3～12.21022+693.5～710.817.36Z、7Z2-3、3-2、5Z-2、6Z10.2～9.812.2～12.71122+710.8～775.865.07Z2-1A、2-3、3-2、6Z、7Z9.8～8.712.7～14.11222+775.8～858.182.36Z、7Z2-1A、5Z-2、6Z8.7～21.414.1～1.01322+858.1～864.05.97Z2-1B、3-2、5Z-2、6Z21.4～25.41.0～0.0合計(jì)511mYDK22+784位置隧道覆土厚度最薄(8.6m)、水位最深（14.2m）編號(hào)里程(m)長(zhǎng)度洞身地層情況洞頂?shù)貙忧闆r隧道埋深(m)水深(m)122+354.5～369.314.87Z、8Z、9Z2-1A、6Z、7Z16.9～14.70.0～1.2222+369.3～379.710.48Z、9Z2-1A、6Z、7Z14.7～15.01.2～1.3322+379.7～418.338.67Z、8Z、9Z2-1A、5Z-1、6Z、7Z15.0～15.81.3～1.9422+418.3～492.273.97Z、8Z2-3.3-2.5Z-1.6Z.7Z15.8～16.31.9～3.9522+492.2～499.67.46Z、7Z、8Z2-3、3-2、5Z-1、6Z16.3～16.33.9～4.3622+499.6～517.918.36Z、7Z、8Z、9Z2-3、3-2、5Z-1、6Z16.3～16.34.3～4.8722+517.9～622.6104.77Z、8Z、9Z2-3.3-2.5Z-1.6Z.7Z16.3～12.64.8～10.4822+622.6～667.544.96Z、7Z、8Z、9Z2-3、3-2、5Z-2、6Z12.6～11.010.4～12.3922+667.5～674.97.46Z、7Z、8Z2-3、3-2、5Z-2、6Z11.0～10.812.3～12.71022+674.9～701.026.16Z、7Z2-3.3-2.5Z-1.5Z-2.6Z10.8～9.312.7～14.21122+701.0～729.728.75Z-2、6Z、7Z2-3、3-2、5Z-1、5Z-29.3～8.314.2～15.51222+729.7～808.979.26Z、7Z2-1A、3-2、5Z-2、6Z8.3～15.715.5～7.91322+808.9～861.953.07Z、8Z、9Z2-1A.3-2.5Z-2.6Z.7Z15.7～24.67.9～0.0合計(jì)507.4ZDK22+763位置隧道覆土厚度最薄(6.9m)、水位最深（17.1m）表1－2【小～新盾構(gòu)區(qū)間】新造海段左線地層統(tǒng)計(jì)表(2)水文地質(zhì)

在新造海段層中含水地層主要為第四系砂層<2-3>、<3-2>和中風(fēng)化混合巖帶<8Z>，在新造海段<2-3>、<3-2>層分布不太廣泛，厚度較薄，但與地下水體具水力聯(lián)系，故其涌水量較大。<8Z>地層分布廣泛，厚度較大，雖然其滲透系數(shù)總體上較小，但其滲透性及涌水量取決于裂隙的發(fā)育程度。本段隧道各地層滲透系數(shù)見(jiàn)下表：二、施工難點(diǎn)（1）保證開(kāi)挖面穩(wěn)定，控制施工擾動(dòng)引起的沉降，避免發(fā)生涌水、冒頂?shù)葹?zāi)害。

新造海段隧道頂板上方覆土條件復(fù)雜，且水壓力相對(duì)土壓力更大，如何控制施工擾動(dòng)、防止地表沉降、確保盾構(gòu)施工質(zhì)量、避免發(fā)生涌水等災(zāi)害是新造海段施工的一大難點(diǎn)。（2）進(jìn)行合理的刀具配置，設(shè)定合理的掘進(jìn)參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)膿Q刀位置。

隧道范圍內(nèi)存在混合巖中、微風(fēng)化硬巖地層，且軟硬不均，盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中對(duì)刀具的磨損大，如何進(jìn)行合理的刀具配置，防止刀盤(pán)前方形成泥餅或刀具發(fā)生非正常磨損；如何在掘進(jìn)過(guò)程中設(shè)定合理的盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，保護(hù)好刀盤(pán)、刀具，減小刀具的磨損量；在新造海內(nèi)一次性通過(guò)的可能性不大，要換一次刀，甚至兩次（預(yù)備一次），當(dāng)?shù)毒吣p到一定程度時(shí)，需要在新造海內(nèi)選擇適當(dāng)位置進(jìn)行換刀作業(yè)，如何選擇適當(dāng)位置，采取哪種措施來(lái)保證換刀工作的安全、快捷是本段盾構(gòu)施工的一大難點(diǎn)。三、施工方案概述（一）盾構(gòu)區(qū)間隧道施工總體籌劃

盾構(gòu)區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工，根據(jù)工程地質(zhì)條件及合同工期的要求，本工程配置2臺(tái)復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，1臺(tái)為德國(guó)海瑞克公司生產(chǎn)，承擔(dān)小新盾構(gòu)區(qū)間右線的掘進(jìn)施工任務(wù)；1臺(tái)為日本小松公司生產(chǎn)，承擔(dān)小新盾構(gòu)區(qū)間左線的掘進(jìn)施工任務(wù)。根據(jù)本工程的總體安排，本工程左右線兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的總體籌劃為：右線盾構(gòu)2004年3月20日在盾構(gòu)始發(fā)井下井組裝，然后推進(jìn)（包括盾構(gòu)拼裝管片通過(guò)暗挖段），于2005年2月19日到達(dá)小谷圍盾構(gòu)吊出井，于2005年3月1日從吊出井后拆卸離場(chǎng)；左線盾構(gòu)2004年6月1日在盾構(gòu)始發(fā)井下井組裝，然后掘進(jìn)左線，于2005年3月24日到達(dá)小谷圍吊出井后拆卸離場(chǎng)。盾構(gòu)隧道施工水平運(yùn)輸采用43Kg/m鋼軌鋪設(shè)單線、45T變頻電機(jī)車(chē)牽引重載編組列車(chē)運(yùn)輸，每一掘進(jìn)循環(huán)由兩個(gè)列車(chē)編組完成運(yùn)輸作業(yè)。垂直運(yùn)輸由一臺(tái)15T門(mén)吊下料(管片、軌線材料等)，兩臺(tái)45T門(mén)吊提升碴土與傾卸。碴土外運(yùn)委托廣州市有資質(zhì)的散體運(yùn)輸公司完成。整個(gè)盾構(gòu)施工過(guò)程堅(jiān)持監(jiān)控量測(cè)跟蹤，實(shí)施信息化施工，以控制地層變形和確保施工安全。小～新盾構(gòu)區(qū)間換刀計(jì)劃根據(jù)小～新盾構(gòu)區(qū)間工程地質(zhì)情況和盾構(gòu)施工特點(diǎn)，在小～新盾構(gòu)區(qū)間掘進(jìn)施工過(guò)程中擬進(jìn)行6次換刀：1.DK23+123處，盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)196.9m后2.DK22＋879處，在盾構(gòu)進(jìn)入新造海前3.DK22＋630處，在新造海中部4.DK22＋400處，距離新造海西岸37m處5.DK22＋115處，風(fēng)機(jī)房擴(kuò)大段內(nèi)6.ZDK21＋900處，左線到達(dá)小谷圍島前。（二）盾構(gòu)過(guò)海施工方案概述1、盾構(gòu)過(guò)海施工步驟

根據(jù)新造海段工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件結(jié)合盾構(gòu)施工的難點(diǎn)、特點(diǎn)，施工步驟如下：地表加固→4#聯(lián)絡(luò)通道加固區(qū)內(nèi)盾構(gòu)機(jī)全面維修保養(yǎng)、刀具更換→進(jìn)入新造海段掘進(jìn)（252m）→

新造海內(nèi)DK22+630處帶壓進(jìn)倉(cāng)更換刀具

→繼續(xù)新造海段（230m）→新造海內(nèi)DK22+400處帶壓進(jìn)倉(cāng)更換刀具

→掘進(jìn)通過(guò)新造海段，到達(dá)小谷圍島。2、盾構(gòu)過(guò)海施工計(jì)劃

3、設(shè)備配備設(shè)備配備詳見(jiàn)施工方案中設(shè)備對(duì)比表四、施工方法及主要技術(shù)措施

1.地表加固在盾構(gòu)到達(dá)新造海前，有一個(gè)4＃聯(lián)絡(luò)通道，其里程為DK22＋882，在本區(qū)間隧道中，4＃聯(lián)絡(luò)通道是與泵房合建的。盾構(gòu)機(jī)在進(jìn)入新造海之前擬進(jìn)行一次全面的換刀作業(yè)，以保證盾構(gòu)在新造海段掘進(jìn)施工的順利進(jìn)行。為確保盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入新造海之前的開(kāi)倉(cāng)換刀工作的安全，同時(shí)也為保證4＃聯(lián)絡(luò)通道的施工安全，在4＃聯(lián)絡(luò)通道位置提前進(jìn)行地表加固。1.1工程地質(zhì)情況為詳細(xì)探明4＃聯(lián)絡(luò)通道位置的地質(zhì)情況，我部進(jìn)行了補(bǔ)充地質(zhì)鉆探，共布置了7個(gè)補(bǔ)充地質(zhì)鉆探孔。目前這些鉆孔的取芯鉆探工作已全部完成，根據(jù)取芯情況發(fā)現(xiàn)：本次補(bǔ)充地質(zhì)鉆探的地質(zhì)情況與詳勘的地質(zhì)情況基本吻合。但右線隧道范圍內(nèi)地層變好，詳勘顯示右線洞身范圍內(nèi)主要是混合巖強(qiáng)風(fēng)化〈7Z〉地層，而本次補(bǔ)充鉆探發(fā)現(xiàn)右線隧道洞身范圍內(nèi)大部分是微風(fēng)化花崗巖，隧道上部有中風(fēng)化地層，隧道頂部只有少量全、強(qiáng)風(fēng)化地層。4＃聯(lián)通道位置補(bǔ)充鉆探地質(zhì)情況詳見(jiàn)附圖4－14＃聯(lián)通道補(bǔ)充鉆探地質(zhì)剖面圖。

4＃聯(lián)通道

補(bǔ)充鉆探地質(zhì)剖面圖1.2加固方法根據(jù)補(bǔ)充鉆探的地質(zhì)情況，采用壓密注漿對(duì)地層進(jìn)行加固。壓密注漿鉆孔分為A、B、C、D、E、F、G、H、I共9排，其中A1～A24、B1～B25、C1～C4、D1～D5、E1～E4、F1～F25、G1～G24共111個(gè)孔為外圍Φ1000壓密注漿孔，注漿漿液采用水泥、水玻璃雙液漿；H1～H17、I1～I(xiàn)17為內(nèi)層Φ1200壓密注漿孔，注漿漿液采用單液漿，其鉆孔布置見(jiàn)附圖。壓密注漿加固范圍為：在隧道頂板以上6m到隧道底板以下2m范圍內(nèi)，深入微風(fēng)化地層0.5m。外圍注漿孔注漿漿液為水泥、水玻璃雙液漿；內(nèi)層注漿孔孔間距為1200mm，所用漿液為單液漿。

壓密注漿鉆孔布置圖見(jiàn)圖4-2

圖4－24#聯(lián)絡(luò)通道

壓密注漿鉆孔布置圖2.加固區(qū)內(nèi)盾構(gòu)機(jī)全面維修保養(yǎng)、刀具更換盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)到達(dá)里程DK22＋882處停機(jī)進(jìn)行開(kāi)倉(cāng)換刀作業(yè)的同時(shí)對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行全面的保養(yǎng)工作，保證過(guò)海安全。2.1維保工作

針對(duì)兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)的進(jìn)行有針對(duì)性的保養(yǎng)。（1）對(duì)海瑞克盾構(gòu)機(jī)保養(yǎng)部位主要是：a主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：b推進(jìn)系統(tǒng)：c保壓泵碴系統(tǒng)：d背襯注漿系統(tǒng)：e加泥系統(tǒng)：e聚合物系統(tǒng):f人倉(cāng)保壓系統(tǒng):g液壓系統(tǒng)：h泡沫系統(tǒng)：（2）針對(duì)小松盾構(gòu)機(jī)保養(yǎng)部位主要是：a主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：b推進(jìn)系統(tǒng)：C背襯注漿系統(tǒng)：d加泥系統(tǒng)：e人倉(cāng)保壓系統(tǒng):e液壓系統(tǒng)：f泡沫系統(tǒng)：2.2刀具更換

本次開(kāi)倉(cāng)換刀是盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入新造海前最后一次換刀，換刀完成后盾構(gòu)機(jī)將掘進(jìn)259米到達(dá)DK22+630換刀位置，此區(qū)間掘進(jìn)隧道范圍內(nèi)基本為全斷面的強(qiáng)風(fēng)化地層，局部夾有中風(fēng)化地層，單軸抗壓強(qiáng)度為16.5～40.5Mpa，為保證能順利通過(guò)中風(fēng)化地層到達(dá)DK22+630換刀位置，針對(duì)兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)分別進(jìn)行合理的換刀工作。（1）針對(duì)海瑞克盾構(gòu)機(jī)：

本次更換的刀具全部用新刀，其刀具布置為：4把中心滾刀、31把單刃滾刀（其中邊滾刀11把，正滾刀20把）、60把切刀、8把弧形刮刀和1把超挖刀。詳見(jiàn)圖4-3海瑞克盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)刀具布置圖。圖4－3海瑞克盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)刀具布置圖（2）針對(duì)小松盾構(gòu)機(jī)：

本次更換的刀具全部用新刀，其刀具布置為：20把正滾刀、8把雙刃滾刀、106把切刀、36把刮刀、30把先行刀和4把邊刀。詳見(jiàn)圖4-4小松盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)刀具布置圖。圖4-4

小松盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)刀具布置圖

3.進(jìn)入新造海段掘進(jìn)

盾構(gòu)進(jìn)入新造海掘進(jìn)之前，首先對(duì)盾構(gòu)到達(dá)4＃聯(lián)通道前掘進(jìn)的438m段的推力、土壓力、注漿壓力、注漿量、盾構(gòu)機(jī)刀具對(duì)地層的適應(yīng)性、刀具的磨損量等掘進(jìn)施工參數(shù)進(jìn)行認(rèn)真的分析和總結(jié)，特別是對(duì)小松盾構(gòu)機(jī)，通過(guò)分析、總結(jié)，掌握盾構(gòu)機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)和掘進(jìn)施工參數(shù)，以指導(dǎo)盾構(gòu)機(jī)在新造海內(nèi)的掘進(jìn)施工，保證盾構(gòu)施工質(zhì)量。本段在新造海內(nèi)隧道上方覆土厚度變化大、水壓力高、隧道范圍內(nèi)地層軟硬不均，在新造海內(nèi)的掘進(jìn)施工時(shí)必須特別注意，掘進(jìn)施工時(shí)采取以下措施：（1）嚴(yán)格控制掘進(jìn)參數(shù)按土壓平衡模式推進(jìn)，每5m計(jì)算一次土壓力，掘進(jìn)時(shí)嚴(yán)格按設(shè)定壓力推進(jìn)。擬采用的土壓力見(jiàn)表4－2新造海段土壓力值表。為保護(hù)刀盤(pán)和刀具，在掘進(jìn)過(guò)程中推進(jìn)速度≤20mm/min，刀盤(pán)轉(zhuǎn)速1.7～1.9r/min，刀盤(pán)扭矩≤180bar。（2）建立碴土管理制度在掘進(jìn)時(shí)加入足量的泡沫劑進(jìn)行充分的碴土改良，每環(huán)泡沫劑加入量≥35L，保證碴土良好的流動(dòng)性，避免刀盤(pán)前方形成泥餅；出碴過(guò)程中，由值班工程師對(duì)碴土狀況進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)通知主司機(jī)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)，確保碴土改良效果。對(duì)出碴量進(jìn)行認(rèn)真統(tǒng)計(jì)，每環(huán)出碴量不得多于5礦車(chē)（約合70m3），防止因出碴量過(guò)多造成刀盤(pán)前方地下水損失過(guò)大、地層失穩(wěn)、坍塌。（3）采取有效措施，確保密封防水效果盾構(gòu)進(jìn)入新造海前，對(duì)鉸接密封和盾尾密封裝置進(jìn)行認(rèn)真的檢查、維護(hù)，確保密封效果。進(jìn)入新造海掘進(jìn)過(guò)程中要嚴(yán)格控制盾構(gòu)掘進(jìn)方向和鉸接油缸的行程差，以確保鉸接密封效果。同時(shí)加強(qiáng)盾構(gòu)機(jī)鉸接密封檢查，保證不漏水漏砂。加強(qiáng)盾尾油脂的注入檢查，確保盾尾油脂密封壓力正常，保證盾尾密封的防滲漏效果。（4）加強(qiáng)洞內(nèi)注漿管理在新造海內(nèi)掘進(jìn)時(shí)，地層含水量大，水壓力高，注漿時(shí)應(yīng)遵循“同步注入、快速凝結(jié)、信息反饋、適當(dāng)補(bǔ)充”的原則。注漿方式以同步注漿為主，注漿漿液為水泥砂漿，水泥砂漿的凝結(jié)時(shí)間應(yīng)≤6小時(shí)，每環(huán)注漿量≥6m3。對(duì)注漿后的管片抽樣打孔檢查管片背后注漿的情況，發(fā)現(xiàn)注漿不飽滿(mǎn)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充注漿。（5）備用保壓泵碴裝置在水量較大的地段掘進(jìn)時(shí)采用保壓泵碴裝置出碴，以達(dá)到穩(wěn)定土倉(cāng)壓力，防噴涌的目的。操作步驟：?jiǎn)?dòng)泵站——打開(kāi)液壓閥組——調(diào)節(jié)泵碴速度啟動(dòng)系統(tǒng)——當(dāng)泵碴系統(tǒng)工作一定時(shí)間后停止泵碴操作——關(guān)閉螺旋輸送機(jī)第一道倉(cāng)門(mén)——啟動(dòng)皮帶機(jī)——打開(kāi)第二道倉(cāng)門(mén)——將較大有碴土顆粒由皮帶機(jī)輸送至碴車(chē)——關(guān)閉第二道倉(cāng)門(mén)——停止皮帶機(jī)——打開(kāi)第一道倉(cāng)門(mén)——調(diào)節(jié)泵碴速度啟動(dòng)系統(tǒng)從而完成一個(gè)循環(huán)。目前，海瑞克盾構(gòu)機(jī)已安裝保壓泵碴裝置，小松盾構(gòu)機(jī)預(yù)留有保壓泵碴裝置的接口。（6）加注高分子聚合物當(dāng)水壓力高、碴土中含水量大時(shí)，向碴土中添加高分子聚合物進(jìn)行碴土改良。高分子聚合物能增加水的稠度、吸收碴土中的水并改善碴土的結(jié)構(gòu)，對(duì)于防止噴涌有一定效果。加注聚合物和操作步驟為：筒內(nèi)加注聚合物——檢查管線——打開(kāi)通往土倉(cāng)的球閥——打開(kāi)聚合物泵——調(diào)節(jié)流量和壓力——進(jìn)行聚合加注操作。（7）施工監(jiān)測(cè)在盾構(gòu)施工過(guò)程中，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)施工引起的地層沉降和位移，需要進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)信息反饋指導(dǎo)施工，施工過(guò)程中根據(jù)監(jiān)測(cè)信息及時(shí)采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，以控制地表變形，確保江底和江堤的安全。盾構(gòu)隧道監(jiān)測(cè)工作主要有江底地表的沉降和水平位移、潮位的水位變化、江堤的沉降和水平位移、盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)力、外力和變形等。其監(jiān)測(cè)方法如下：

①建立驗(yàn)潮站在盾構(gòu)過(guò)新造海前1個(gè)月，在新造海岸邊建立驗(yàn)潮站。找出潮位變化的規(guī)律，作為盾構(gòu)過(guò)新造海段掘進(jìn)施工的一項(xiàng)重要依據(jù)。掘進(jìn)過(guò)程中根據(jù)潮位變化情況及時(shí)調(diào)整土倉(cāng)壓力等掘進(jìn)參數(shù)，以控制地表變形，保證江底段的施工安全。

②江底沉降監(jiān)測(cè)采用聲納法進(jìn)行江底變形的監(jiān)測(cè)。聲納法監(jiān)測(cè)范圍為刀盤(pán)前方30m到刀盤(pán)后方30m，監(jiān)測(cè)頻率為1次/2d，根據(jù)需要監(jiān)測(cè)頻率可適當(dāng)調(diào)整。

③洞內(nèi)管片監(jiān)測(cè)在新造海內(nèi)隧道含水量高、水壓力大，脫出盾尾的管片所受的上浮力較大，如果掘進(jìn)過(guò)程中控制不當(dāng)，易發(fā)生管片上浮。為及時(shí)發(fā)現(xiàn)管片的上浮情況，對(duì)安裝后的管片進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)頻率為2環(huán)/次或4次/天（停機(jī)時(shí)），監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)反饋指導(dǎo)施工。4、新造海內(nèi)帶壓進(jìn)倉(cāng)更換刀具根據(jù)地質(zhì)情況準(zhǔn)備在DK22＋630、DK22＋400兩處停機(jī)實(shí)施帶壓進(jìn)倉(cāng)，在DK22＋630～DK22＋400共230米的掘進(jìn)過(guò)程中盾構(gòu)機(jī)要通過(guò)強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化和微風(fēng)化的不均勻地層，對(duì)盾構(gòu)機(jī)的刀具的綜合性能要求較高，因此在+630處更換性能較好的硬巖刀具，刀盤(pán)布置如圖4-3、4-4所示。帶壓進(jìn)倉(cāng)前的準(zhǔn)備工作：a提前對(duì)帶壓進(jìn)倉(cāng)人員進(jìn)行身體檢查；b請(qǐng)海瑞克人員對(duì)帶壓進(jìn)倉(cāng)人員進(jìn)行培訓(xùn)；c初步預(yù)計(jì)在DK22+970位置進(jìn)行一次帶壓進(jìn)倉(cāng)的實(shí)際操作。具體位置根據(jù)實(shí)際的掘進(jìn)情況。

（1）超前注漿加固地層（預(yù)案）為確保帶壓進(jìn)倉(cāng)的安全，可利用盾構(gòu)機(jī)自備的超前注漿孔向刀盤(pán)前方注漿加固土體，保證地層穩(wěn)定。盾構(gòu)機(jī)超前鉆孔布置見(jiàn)圖4－5。（2）開(kāi)倉(cāng)條件確定新造海內(nèi)的換刀位置上部為7Z地層、中部為8Z地層、下部為9Z地層，地層自穩(wěn)能力較好，但富水且水壓較大，不能正常進(jìn)倉(cāng)換刀，也無(wú)法進(jìn)行地層加固因此采用帶壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè)。圖4－5超前鉆孔布置圖（海瑞克）圖4－5超前鉆孔布置圖(小松)（3）對(duì)作業(yè)人員的要求作業(yè)人員和空氣倉(cāng)的操作人員必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的培訓(xùn)，熟悉進(jìn)艙作業(yè)程序和刀盤(pán)及刀具的檢查、刀具更換工作程序，并能?chē)?yán)格遵守作業(yè)程序及安全規(guī)定。（4）作業(yè)前準(zhǔn)備工作刀具工程師根據(jù)以前檢查刀盤(pán)的情況與刀具的磨損情況提出刀具更換計(jì)劃。作業(yè)人員根據(jù)計(jì)劃準(zhǔn)備作業(yè)所需的刀具、工具，并把進(jìn)艙作業(yè)所需工具、預(yù)計(jì)所需更換的刀具等放入人倉(cāng)或倉(cāng)外。檢查人艙內(nèi)設(shè)備的完好性。檢查顯示儀、條形記錄器、加熱系統(tǒng)、鐘、溫度計(jì)、電話、緊急電話和閥等是否完好，檢查門(mén)密封面是否干凈、密封是否損壞。必須保證人艙內(nèi)所有設(shè)備處于完好狀態(tài)。計(jì)算確定壓力P初＝水平側(cè)向力＋水平水壓力＋調(diào)整壓力，經(jīng)過(guò)計(jì)算給出能穩(wěn)定掌子面的最低壓氣壓力P初，再將最低壓力乘以安全系數(shù)K便是我們進(jìn)艙作業(yè)工作氣壓P工。（5）進(jìn)艙步驟刀具、工具進(jìn)倉(cāng)→人員進(jìn)入主倉(cāng)室→打開(kāi)主倉(cāng)上的雙倍條形記錄器→關(guān)閉主倉(cāng)的空氣倉(cāng)門(mén)→關(guān)閉卸壓球閥→增加主倉(cāng)室的壓力達(dá)到操作壓力值→打開(kāi)卸壓球閥開(kāi)關(guān)→打開(kāi)壓力擋板的門(mén)進(jìn)入土倉(cāng)→檢查刀盤(pán)及換刀作業(yè)程序。（6）工作人員減壓程序減壓過(guò)程分為減壓→停留→再降壓→停留，直至壓力降至常壓即減壓結(jié)束具體程序?yàn)?

工作人員進(jìn)入主倉(cāng)→選擇減壓方案→關(guān)閉壓力擋板上的小窗和壓力補(bǔ)償用壓力擋板上的門(mén)閥→人員倉(cāng)管理員打開(kāi)條形記錄器→逐漸降低主倉(cāng)中的壓力至第一停留期壓力→第一停留期壓力保持→逐漸降低主倉(cāng)中的壓力至第二停留期壓力……→至減壓結(jié)束→人員出倉(cāng)（7）安全注意事項(xiàng)犯有感冒或流感的人不能進(jìn)入空氣倉(cāng)；不要將可能膨脹的飲品或食物帶入空氣倉(cāng)；升壓時(shí)的壓力要上升緩慢，增加主倉(cāng)室壓力時(shí)風(fēng)流量不得超過(guò)20Bl/min，在降壓過(guò)程中流速計(jì)的值至少為0.5m3/min每人；定期檢查流速計(jì)以確保主倉(cāng)通風(fēng)，嚴(yán)格記錄空氣倉(cāng)手冊(cè)。；人倉(cāng)管理員通過(guò)電話與倉(cāng)內(nèi)工作人員聯(lián)系隨時(shí)監(jiān)測(cè)空氣倉(cāng)人員的健康狀況，一旦空氣倉(cāng)人員