地铁TBM始发方案

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1、 青岛地铁 2 号线一期工程土建二标02 工区TBMTBM 始发专项方案始发专项方案编制：编制： 审核：审核： 批准：批准： 中国铁建十八局集团有限公司二一四年八月目目 录录1.1.编制依据编制依据.12.2.工程概况工程概况.12.1总体安排.12.2水文地质.13.3.TBMTBM 始发始发.23.1TBM 始发概述.23.2TBM 始发前准备工作.33.3TBM 始发工作流程.73.4TBM 始发注意事项.94.4.始发掘进始发掘进.105.5.安全保证措施安全保证措施.105.1始发中的安全生产管理.105.2人员安全.115.3设备安全.115.4运输车辆的安全.115.5紧急救护系

2、统.125.6应急预案.126.6.施工计划安排施工计划安排.146.1人员安排.146.2工期安排.151.1. 编制依据编制依据1、以往盾构机及 TBM 始发的成功经验。 2、根据本区间与始发井设计图纸及变更资料（QDM2-04-12-02-SS-JG-02）。3、本标段岩土工程勘察报告及我部现场调查情况。(K2011-21)4、本工程实施性施工组织设计。5、地下铁道施工及验收规范（GB 50299-1999）及国家其他现行技术规范、标准。6、盾构法隧道施工与验收规范（GB50446-2008）。2.2. 工程概况工程概况2.12.1总体安排总体安排青岛地铁 2 号线一期工程二标 02 工

3、区包含四个 TBM 区间和四个车站的施工任务，四个 TBM 区间分别为海安路站-海川路站区间、海川路站-徐家麦岛站区间、徐家麦岛站-麦岛站区间、麦岛站-高雄路站区间。TBM 区间隧道洞身除海川路到海安路区间主要穿越中等风化至微风化花岗岩外，其他区间隧道洞身范围主要位于强风化微风化地层中。区间地势起伏较大，TBM 的整个施工区段将穿越 10 条断层破碎带。区间采用两台 DSUC 型双护盾 TBM（直径 6.30m）施工。TBM 区间左线隧道长度 3576m，其中 TBM 掘进 3145m,TBM 区间右线长度 3587m，其中 TBM 掘进 3446m。区间隧道采用管片衬砌。掘进总体安排为：两台

4、 TBM 分别从始发站海安路车站下井始发，掘进至高雄路站，海川路站、徐家麦岛站、麦岛站采用 TBM 整机曲线过站，高雄路站 2#竖井作为 TBM 吊出井，利用地面汽车吊拆解主机后高雄路站吊出，后配套台车拖运至麦岛站吊出。2.22.2水文地质水文地质青岛属华北暖温带沿海季风区，大陆性气候。受海洋影响，空气湿润、气候温和，雨量较多，四季分明，具有春迟、夏凉、秋爽、冬长的气候特征。青岛年平均气温 12.3。累年各月平均气温：8 月最高，1 月最低，分别为 25和-0.4。极端最高38.9，极端最低气温-20.5。青岛寒潮一般发生于 11 月次年 2 月，平均每年发生 4.9 次，年均结冰日 82d。

5、6 级以上大风以 N、NNW 向最多，年平均风速 5.5m/s，最大风速 38m/s（ENE）。强风向为 WNW 和 NNW，风速为23m/s，多出现在 3 月及 12 月。瞬时风速大于 17m/s 的天数为 42.83 天/年。年平均受台风侵袭或受台风外围影响达 13 次。青岛累年平均降水量为 714mm，年最大降水量为 1225.2mm，最小降水量 347.4mm。年最大降雪量 270mm。海雾频繁是青岛特点之一，夏季是海雾盛行季节。以 SE 风产生雾最多，累年平均雾日，即能见度小于 1000m 时，雾出现日数为 43.4 天，多发生在 47月，雾盛行季节，有时可持续近 10 天。相对湿度

6、及蒸发量青岛累年年平均相对湿度 75%，累年 7 月最大，可达 92%，11 月最小为 64%。陆上水面蒸发量1398.90mm，陆面蒸发量 521.70mm。3.3. TBMTBM 始发始发3.13.1TBMTBM 始发概述始发概述根据总体工程筹划，预计 2014 年 11 月底开始于右线组装 1#TBM。组装顺序：依次按照 10#1#后配套拖车、连接桥部分顺序整节从海安路站西端吊装井吊下至车站底板（车站底板预先铺设组装轨道）并拖至掘进反方向停放，最后吊装 TBM 主机。主机组装完成后与后配套连接，调试完成后开始步进、始发。吊装方案详见TBM 吊装专项方案。2#TBM 在 1 号 TBM 大

7、件吊装完成后开始组装。右线步进洞（R3300mm）长度 38m，始发洞（R3200mm）长度 10m，除与车站接合处 2400mm 范围采用小模板衬砌施工外，均采用管片衬砌；左线单洞双线长度 38.92m，采用模筑衬砌；始发洞长度 10m，与双线段接合处采用小模板衬砌施工。右线步进洞始发洞与出发洞关系图两台 TBM 组装、始发方式相同。3.23.2TBMTBM 始发前准备工作始发前准备工作3.2.13.2.1工程准备工程准备1、车站施工进度满足 TBM 吊装及始发要求；2、始发洞按照设计施工完毕且在始发前应彻底检查 TBM 步进洞室洞径尺寸，不允许出现围岩侵限，与 TBM 发生干涉。3、步进导

8、台施工完毕，复核 TBM 步进导台强度及预埋 P43 轨道平整性，对预埋轨道错台进行处理，防止步进过程中导台破碎或轨道起伏影响 TBM 滑行。在 TBM 组装前应首先施作始发导台，始发导台为 C25 钢筋混凝土结构,并预埋 P43 钢轨作为 TBM 步进滑行轨道。TBM 弧形导台见下图：海安路站始发导台示意图右线单洞单线弧形导台示意图左线单洞双线段弧形导台示意图弧形导台及预埋轨道 3D 示意图4、始发接收端加固完毕 始发、接收端采用钻爆发开挖，应加强支护，保证始发、接收端岩体稳固，强度符合设计要求。5、配套设施及场地布置满足始发要求在施工区布置搅拌站、高压开闭所、箱式变电所、循环水池等设施，如

9、下原则布置：1）满足施工生产和现场管理为主，尽量减少干扰已有道路交通；2）方便施工组织；3）生活、生产区域分开；4）经济合理、简洁美观，安全防火；5）车站主体满足吊装要求，海安路站始发井施工场地平面布置如下图 3。图 4：海安路站始发井施工场地平面布置图6、测量定位完成TBM 始发的测量定位工作包括以下几方面：1）TBM 始进洞内测量基准平面控制点和水准点的引测布设；始发洞内测量控制点引测a 控制点布设 始发洞测量控制点包括平面控制点和水准控制点，各控制点布置在区间隧道底板上。b 控制点的制作 控制点采取 20 圆钢制作，长约 30cm，钢筋一头磨平后在端面上镶 1mm 铜丝芯，铜丝芯作为控制

10、点，钢筋用冲击钻植入步进洞底板约 15cm，露出底板面部分用细石砼覆盖，钢筋头只露出约 1cm 即可。c 控制点的引测平面控制点和水准控制点从地面业主移交的 GPS 控制点和水准高程点进行联系测量。2）TBM 始发洞内隧道轴线的放测和隧道起始里程线的定测； TBM 步进洞到始发洞内隧道轴线根据底板上平面控制点在底板上每 30 米测设一点，布点采取在隧道中心线上用砼浇筑埋设的钢筋控制点。3）地面监测点布设并测定始发前初始值。7、施工现场储备足够的合格管片；3.2.23.2.2设备及材料准备设备及材料准备 1、TBM 组装步进导台施工完成后，开始 TBM 井下组装。组装顺序为 10#1#台车连接桥

11、主机。首先将后配套台车和连接桥按照从后到前的顺序由出渣口逐节吊装并拖拉至海安路站东侧，待主机组装完成后，向前拖拉连接桥及后配套与主机连接。TBM 组装流程图见下图 52、始发前项目部组织 TBM 制造商、建设单位和监理单位对 TBM 进行全面验收，直到检验合格为止。 3、列车编组、龙门吊等辅助设备，完整配套且全面测试和试运行，确保状态正常，可随时投入使用。4、提前准备小型挖掘机一台,用于洞外弧形平台填埋和安装轨道。5、始发用首环管片固定架及洞门密封装置准备完毕；6、其他小型工器具及常用材料准备完毕。步进、始发材料、机具见下表：名称规格单位数量备注管片A型块4采用报废管片，备用一块牛腿=30mm

12、钢板自制个4见图纸、备用2个螺栓8.8级高强、M30*170mm颗24备用4颗，螺栓带螺帽、垫片施作 TBM 始发导台并预埋 P43 轨道逐节组装10#1#后配套台车及连接桥TBM 主机组装连接 TBM 主机与连接桥风水电及控制部分连接TBM 整机调试铁 锹普通方形把20气割工具套2备用机车45T内燃机车辆1带2节平板车液压油缸50t个2备用电焊机台4备用铁锤8磅个2风动扳手把3开口扳手把4手扳倒链1 t个3吊运牛腿3.33.3TBMTBM 始发工作流程始发工作流程步进准备工作检查完成后，TBM 开始步进、始发，TBM 始发流程如下：1）始发检查，确认无误后主司机鸣笛通知所有人员开始步进始发。

13、2）TBM 滑行轨道上涂抹润滑脂，减少滑行摩擦阻力。3）安装第一、二块底部管片，空推 1.5m，管片利用螺栓和木楔进行定位和固定，第一块底管片抵在车站正常段底板端部。4）安装第三块底部管片，继续空推 1.5m。5）将第三块管片前移 3m，将一、二块管片移至合适位置，前移牛腿并固定，再步进 1.5 米，重复 3）4）5）步骤，直到 TBM 主机尾盾尾部到达安装首环管片固定架位置停止。6）安装首环管片固定架：首环管片固定架需要设计单位验算，满足始发要求后方可安装。安装管片固定架时要严格按设计施工，保证锚杆锚固牢固，焊接部位焊接饱满，有必要时纵向采用型钢临时加固措施，并加强固定架位移监测，满足 TB

14、M 空推要求。安装完成后，安装管片密封装置（保证首环管片背后回填灌浆时不漏浆）。首环管片固定架与 TBM 及始发洞关系如下图:管片固定架与 TBM 及始发洞关系图首环管片固定架示意图7）利用全环辅助油缸顶撑管片固定架，控制油缸压力，缓慢推动 TBM 向前滑行。8）待辅助油缸伸出满足拼装首环管片需求后，停止推动 TBM。开始拼装首环管片。9）安装正常的拼装管片步骤拼装一环完整的管片：逐片收回辅助油缸，拼装单片管片，将缩回的辅助油缸伸出抵住已拼好的管片，重复完成整环管片的安装。10）重复步骤 8 及步骤 9，直到刀盘接近掌子面为止。11）对已经拼装完成的管片背后回填注浆。12）刀盘接触掌子面后，T

15、BM 切换至双护盾模式，由支撑盾撑靴撑紧洞壁提供掘进反力，开始试掘进。步进工艺流程图见图 8： TBM 步进、始发流程图3.43.4TBMTBM 始发注意事项始发注意事项 1）安装边缘滚刀以及刮碴板。2）TBM 步进前复核测量始发洞室的断面尺寸满足撑靴撑紧洞壁的要求。铺设轨枕及钢轨第一、第二块管片安装 步进 1.5m，安装第三块管片 再步进一个行程 1.5m前移两块管片并再次安装牛腿，将第三块管片前移 3m 步进到首环管片固定架 安装首环管片固定架 拼装首环管片 拼装第二环管片 到达掌子面 开始试掘进3）TBM 始发导向与姿态测量TBM 步进至始发位置后，依靠机上配备的自动导向系统来控制机器本

16、身的位置。该系统为激光导向系统，它通过操作者提前输入隧道线路的坐标值，然后信号收集系统把观测的数值与设计轴线比较，就能全面的反映 TBM 机相对设计轴线上、下、左、右偏移情况，TBM 本身的俯仰角、滚动角等。这些数据都直观地反映在控制室内的导向电脑屏幕上。导向系统每隔数秒就会自动检测一次 TBM 姿态，TBM 操作手根据相关数据来调整 TBM 各推进油缸的推力值来校正主机的姿态。为了校核自动测量系统的准确性和移动活动托架（架设后视基准点用），测量人员跟班作业，时时校核自动测量系统的准确性，确保始发姿态的准确性。始发阶段需对所以已拼装管片的姿态进行监测，防止管片上浮、下沉，监测频率为每天每环均测

17、。 4）列车编组、龙门吊等辅助设备，完整配套且全面测试和试运行，确保状态正常，可随时投入使用。 5）试掘进期间，掘进、物料运输、管片拼装、充填豆砾石及注浆等工作尚处于磨合期，存在着诸多需要协调的问题，故应特别加强施工组织。 6）TBM 始发时应缓慢推进。始发阶段由于设备处于磨合阶段，注意推力、扭距的控制，同时注意各部分油脂的有效使用。 7）TBM 始发掘进施工过程中，要验证各种关键施工参数计算值和经验值的适用性。TBM 施工参数主要包括掘进速度、刀盘扭矩、TBM 总推力、出渣量、注浆量、注浆压力、盾尾间隙等。试掘进段的施工参数对以后的正常掘进有很大的指导意义。因此，在试掘进期间，将根据使用情况

18、对各种施工参数进行记录、总结、分析，并依据使用效果对参数进行优化，使 TBM 的性能和各项参数设定达到最佳的状态。4.4. TBMTBM 试试掘进掘进TBM 试掘进详见实施性施工组织设计。5.5. 安全保证措施安全保证措施5.15.1始发中的安全生产管理始发中的安全生产管理 1）始发前建立健全各项安全生产制度，制定详细的人员分工及其责任制。 2）始发过程中，管片固定架安装、管片安装、豆砾石及砂浆回填、管片背后二次注浆、风水管安装、轨道铺设及其它辅助工序的工人要各尽其责，做好自己本职工作。 3）始发过程中做好管片安装、回填注浆、机械运行等各项数据的记录，并做好交接班工作。 4）始发过程中，安质部

19、部长负责，下设专职安全员，工程部的其它技术员和工班长为兼职安全员，全过程对掘进过程中洞内外安全生产负责，并制定奖罚措施。5.25.2人员安全人员安全1）对所有人员进行体检，不适合者将不录用。2）各项施工前要对人员进行相关的培训和书面考核，并确认其已具有必要的安全知识。3）进入施工区域必须戴安全帽，并着专门的工作服和佩戴统一的工作证（姓名、岗位、身份编号等）。4）在高空作业时要系安全带。5）焊接、切割等特种作业时要戴安全护罩。6）不要在吊物下经过和站立，不要在轨道上行走，不要触摸电气设备。7）要注意各种提醒（龙门吊、电瓶车），要服从安全人员的指令。5.35.3设备安全设备安全1）电气设备一定要有

20、接地装置，并配有漏电开关。2）设备固定要牢靠，不要掉落伤人。3）电焊机、氧气瓶等要按专门规定进行保管和操作。4）设备架立安装时要根据荷载计算确定其支持结构。5）起重设备的操作要严格遵守规程，严禁违规操作。6）各种设备都要配有清晰的标牌，尤其要包括有关的安全注意事项。5.45.4运输车辆的安全运输车辆的安全1）龙门吊的起吊重量不得超过其允许值，轨道两端要设置挡车板，要经常检查龙门吊的刹车系统；2）龙门吊作业（尤其是行走）时，要鸣铃提醒各方注意；3）吊运材料前（尤其是管片）要仔细确认吊点位置是否合适，吊绳强度是否足够，严禁不经检查的盲目吊运；4）起吊材料要轻起轻放，避免材料碰撞受损；5）材料运输车

21、、运土车等运输车辆在场内行驶要特别谨慎，并严格遵守有关规定，倒车和启动前要充分提醒；6）车辆离场出门时注意门前的道路状况，并配有专人指引车辆出入，避免撞人撞车。7）对以上运输设备的司机在开工前要专门进行培训考核合格后方可上岗，对犯错者要及时进行教育甚至调离岗位。5.55.5 紧急救护系统紧急救护系统1）工地将设卫生所并配有专职医护人员，轻伤将在此处理。2）将与工地附近的一所医院签订救护协议，以应付较严重的急症病人。3）隧道区间中部将增设一部电话，沿隧道每隔一定距离将放置一个紧急备用灯，控制室内将放置若干手电筒，以供隧道内全面停电时安全撤离。4）对各项急救设备将有专人负责定期检查。5.65.6应

22、急预案应急预案5.6.15.6.1危险源识别危险源识别从人、机、料、方法、环境等因素综合分析，识别确认有可能造成人员伤害、财产损失的危险源：高处坠落、机械伤害、坍塌、触电、运输事故等。5.6.25.6.2应急组织机构应急组织机构为加强对事故应急救援的领导，成立处置突发事故应急处理领导小组，总指挥由项目经理担任,副总指挥和组员由项的相关管理人员担任。作业过程中一旦发生事故，应急处理领导小组及有关部门负责人必须立即赶赴现场，组织指挥抢险。 组 长：施红忠 （18106395888） 副组长：段文明 (15906392583) 胡贤辉 （18953270852） 成 员：吕逢遴 (181532099

23、66) 张明东(15314204000) 高振宅（18623335155） 王克富（18153209988） 刘海春（18954282111） 王根征（18153209998） 郭 峰（18153209977） 张华桥（15529965800）应急处理小组下设一办六个分组，分别为应急协调办、抢险救援组、技术专家组、安全监控组、疏散救护组、后勤保障组、协调处置组。应急协调办为应急指挥部的日常办事机构，负责各类事故的日常工作调度，设应急响应值班电话15289421111。在应急救援情况下，应急协调办承担各应急小组的总体协调和调度职能，现场应急指挥视情况可调整分组。应急组长：施红忠应急副组长：段文明

24、应急副组长：胡贤辉抢险救援组 王根征技术专家组 张明东安全监控组 吕逢遴疏散救护组 郭 锋周漓波 周漓波 周漓波 周漓波 周漓波 周漓波 周漓波 协调处置组 王克富 后勤保障组 刘海春应急协调办 高振宅高振宅高振宅 突发事故应急处理领导小组5.6.35.6.3应急救援行动程序应急救援行动程序应急救援行动是指在紧急情况发生时，为及时营救人员、疏散撤离现场、减缓事故后果和控制灾情而采取的一系列抢救援助行动。一旦事故发生时，及时调动并合理利用应急资源，包括人力资源和物资资源投入行动；在事故现场，针对事故的具体情况选择应急对策和行动方案，从而能及时有效地将伤害和损失降低到最低程度和最小范围内。当发生突

25、发事件时，实行逐级上报，报告内容包括事件发生时间、地点、人员伤亡情况、影响范围、发生的可能原因、采取的处置措施等；本工区报告驻地监理、项目总部、现场业主代表、地铁集团建设分公司，报告内容包括事件基本情况和组织救援情况等（驻地办应急电话为：15155080977；项目总部应急值班电话为：18661908080； 现场业主代表电话：15908992728；地铁集团建设分公司应急值班电话为：053283669110）。突发事件处置过程中，本工区要根据现场变化和处置情况分阶段逐级续报。事故发生的简要经过、伤亡人员情况和直接经济损失的初步估计；事故发生原因初步分析；事故发生后采取的措施及事故控制情况。组

26、织抢救与抢险，制止危害扩散的最有效措施是迅速消除事故源，制止事故扩展。同时，因本单位最熟悉事故设施和设备的性能，懂得抢救方法，必须组织尽早抢救与抢险。要迅速集中力量和未受伤的岗位职工，投入先期抢险，包括：抢救伤害人员和在危险区域的人员，组织经培训过的医务人员抢救伤员，并将伤员转移至安全地带；停止设备运转，灭火、隔离危险区等；清点撤出现场人员数量，组织本单位人员撤离危险区；组织力量为前来应急救援的队伍创造条件。事故后的恢复程序项目经理是决定事故终止应急，恢复正常秩序的负责人。事故现场由保安人员执勤，事故现场的所有施工人员进或出；拍照取证人员（包括上级调查人员）。未经授权的任何人员不得进入事故现场

27、，以免破坏事故现场，给调查取证带来困难。应急救援结束后，由项目经理宣布应急救援结束。6.6. 施工计划安排施工计划安排6.16.1 人员安排人员安排步进始发期间采用 2 班制进行人员安排，单台 TBM 具体人员安排如下表 1：表 1 单台 TBM 始发主要人员安排表职务数量（个）工作职责备注始发总负责人1负责协调整个始发步进工作工班长2协调本班步进工作主司机2TBM 主机操作及调度质检员2负责管片施工质量测量工4负责 TBM 控制及施工测量机械工程师4机械设备检查及维护液压工程师4液压设备检查及维护电气工程师4电气设备检查及维护安全巡查员4设备及人员安全检查管片安装工10安装固定管片及轨道回填注浆工10管片背后回填注浆机车调度2TBM 后配套机车调度风水电管道工2风水电管道巡检及拖放机车司机4龙门吊司机2拌合站司机26.26.2工期安排工期安排预计组装、始发及掘进工期安排如下，根据始发站的实际施工进度进行适当调整。时间工作内容2014.11.30-12.201#TBM 组装2014.11.10-12.302#TBM 组装2014.12.21-2015.1.51#TBM 始发2014.12.30-2015.1.152#TBM 始发 2015.1.6-2016.2.71#TBM 掘进（含过站） 2015.1.15-2016.2.132#TBM 掘进（含过站）