盾构负环拆除专项方案

220千伏航云输变电电力隧道工程（第一标段） 盾构负环拆除专项方案

厚度0.80～26.6Om，平均8.16m，层面标高-12.66～14.67m，层面埋深0.50～28.10m。

(7）层粉砂岩、页岩强风化带：暗红、棕褐，灰青色，原岩结构清晰可见，薄层～中层状构造，原岩风化强烈，岩芯多呈半岩半土状，风化不均匀，软硬相间，手碎，水泡易软。主要分布于北段线路末的江景路、黄园路，云城西路及黄石东路有少量钻孔。厚度1.10～22.5Om，平均10.60m，层面埋深5.0～25.00m。

(7-1）层炭质灰岩强风化带：浅灰黑色,原岩结构清晰，薄层～中层状构造，岩体风化强烈,岩芯多呈块状、饼状,少量短柱状,块径2～4cm，风化不均匀，软硬相间。主要分布于云城西路至黄石东路的路段，仅有11个钻孔见及：厚度0.20～24.9Om，平均12.97m，层面标高-13.70～9.26m，层面埋深5.60～26.00m。

(8）层粉砂岩、页岩中风化带：青灰、灰褐色,粉砂状结构,层状构造,泥质胶结,裂隙较发育,岩芯以短柱状、柱状为主,次呈块状,块径3～5cm,节长10～20cm,，岩质较软、疏松,轻击易碎。局部夹有少量中风化岩。遇水干湿交替易破碎。

(8-1）层炭质灰岩中风化带：浅灰色,浅黑色,隐晶质结构,中厚层状构造,裂隙发育,方解石脉及炭质充填,岩芯呈块状、短柱状,节长5～35cm,块径2～5cm,RQD=35%,岩体破碎,岩质较硬。仅在云城西路的ZK116、ZK117、ZK120、ZK125少量钻孔见及：厚度1.50～7.2Om，平均4.00m，层面标高-5.38～4.52m，层顶埋深11.70～21.50m。综合建议本层承载力特征值fak=3000kPa。

(8-2）层白云质灰岩、灰岩中风化带：浅灰色,隐晶质结构,中厚层状构造,层面夹角以5～15°为主,裂隙轴心夹角以5～25°、50～75°为主,裂隙较发育,被方解石脉充填,呈闭合状,岩体较完整,岩芯多呈短～长柱状,少量块状,块径2～8cm,节长10～39cm,最长54cm,RQD=75～85%,局部岩芯溶蚀明显。 1.4.4 地表水及地下水

根据勘察报告，电力电缆隧道沿线，根据地下水赋存条件、含水介质及水力特征分析，地下水主要有三种基本类型，分别为松散岩类孔隙水、碳酸盐类裂隙溶洞水和碎屑岩类裂隙水。

1、松散岩类孔隙水，主要赋存于第四系松散岩层冲积-洪积砂层（3-2）中。由于线路区间内第四系地层以粉质粘土为主，（3-2）砂层未见有连续分布，基本呈透镜状局部见及，因此，该层含水量总体属贫乏。水位埋深3～8m，且随季节性变化较大；其补给方式主要为大气降水和地下径流，排泄方式主要为大气蒸发和地下径流。据本次勘察

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中钻孔抽水试验结果，渗透系数为2.05×10-5～2.36×10-5，土样分析结果为3.4×10-7～2.16×10-5。均属于弱透水层。

2、碳酸盐类裂隙溶洞水，主要含水层为石炭系、二叠系灰岩。岩溶水，极不均匀的分布于线路南段及北段的云城西路部分孔段，地下水主要赋存于溶蚀裂隙、溶洞中，具承压性质。补给方式主要为大气降水和地下径流，排泄方式主要为地下径流。其水位埋深较大，一般在12m左右，随季节性变化小；水量丰富。当未揭穿含水裂隙、含水溶洞时，则与该含水层不发生水力联系。

3、碎屑岩类裂隙水：含水层为二叠系岩层的强、中风化带，岩性主要为泥质粉砂岩、粉砂岩、页岩等，地下水的赋存条件与岩性、岩石风化程度、裂隙发育程度等有关。分布于线路北段的黄石东路、江景路、黄园路段。水位埋深2～5m，且随季节性变化较小；水量较小。补给方式主要为大气降水和地下径流，排泄方式主要为地下径流。渗透系数一般为2.6×10-5～2.0×10-4，属弱透水层。

本次勘察分别取钻孔地下水及地表水样共20组，按照国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）（2009年版），对本次勘察所取地下水水样进行了腐蚀性评价：线路沿线地下水对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。 1.4.5 不良地质作用

线路区间的不良地质作用为岩溶。勘察期间，溶洞主要分布在ZK1～ZK22孔段（南段1#井~南段2#井之间），基本都为充填溶洞，充填物为软塑～可塑状粉质粘土。部分钻孔溶洞呈串珠状发育。溶洞顶面埋深12.50～27.50m，标高-13.90～1.42m，洞高0.40～21.20m(串珠状发育)。均在隧道底板以下，距隧道最近点为1.67m。

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第二章 盾构机停机保证措施

1、施工人员应掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，用电人员各自保护好设备的负荷线、地线和开关，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备。

2、高压设备需高压电工操作，其它各类人员不得随便进入及操作，高压室钥匙由专人保管。

3、配电系统分级配电，配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨防尘、外涂安全色、统一编号。其安装形式必须符合有关规定，箱内电器可靠、完好，选型、定值符合规定，并标明用途。

4、所有电器设备及其金属外壳或构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护，隧道周围地层和邻近管片应无任何电器连通。

5、施工现场及隧道所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理解决。

6、现场内各用电设备，其装设使用应符合规范要求，维修保管专人负责。 7、临电要坚持“三相五线制”三级保护，重复接地，雨季电闸箱要有防雨棚，潮湿区域加绝缘垫，符合标准方可使用。

8、考虑到盾构停机进行二次组装时，盾构机盾体会停粉质粘土层，为了防止漏水涌沙现象、盾构机头出现“磕头”现象及开挖掌子面失稳现象、地面和建筑物沉降现象发生，做以下预防措施：

9、盾构停机时，即通过中体的环向注入孔注入聚氨酯，以防止盾体被包裹，再次掘进时难以启动；

10、对45环、44环、43环补注双液浆；

11、对+20～+45环补注水泥浆，每环注入量为2～3立方米，注浆压力顶部不超过2bar；

12、保持土仓压力，土仓压力根据现场地面沉降监测情况做出调整，地面沉降监测为每天一次，如出现沉降突变情况，需加大监测频率；

13、为了保持开挖掌子面的稳定及防漏水涌沙现象发生，可向开挖面喷射膨润土浆液。

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第三章 负环管片拆除

3.1 工程情况

随着盾构正常推进，反力架所受力逐步减小，盾构推进主要靠管片与围岩产生的磨擦力提供反力。为提供更大的作业空间，加快施工速度；负环管片按步骤进行拆除。通过计算，盾构掘进45环时进行台车二次组装，此时拆除盾构负环上半环。待摩擦力能够满足推进需求时拆除整个负环。 3.2 施工工艺

3.2.1 负环管片拆除施工工艺

负环管片拆除施工工艺流程参见下图：

盾构掘进 盾构机进行二次组装 盾构机台车下井 拆除负环上半环 3.2.2 拆除前的准备工作

1、拆除负环管片之前，应将始发井口处范围内水管、高压电缆拆除；

2、准备好气割设备、电焊设备、空压机、葫芦及千斤顶、起吊绳(D=65mm的6×37钢丝绳)、2.5寸卸扣等工具；

3、25吨龙门吊一台； 4、劳动力准备充分。 3.2.3 拆除步骤

第一步：第45环管片拼装完毕后拆除上半环。此时由于正环错缝拼装，力传递到负环下半环，仍然是整体受力，能够满足掘进需求。

第二步：整个负环拆除

主要考虑管片自重产生与周围围岩的摩擦力提供反力。 每环管片按13t计。总推力N=4500kN； 摩擦力计算如下：

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