广深港客运专线深港衔接段盾构隧道 施工准备方案 广深港客运专线ZH-4标项目部 2009年9月
广深港客运专线深港衔接段盾构隧道施工准备方案 一、工程概况 广深港客运专线深港衔接段工程为连接深圳与香港的隧道,分为内地段和香港段两部分。详见图1深港衔接段工程概况示意图。 图1 深港衔接段工况示意图 内地段主要包括:皇岗竖井36m、矿山法隧道隧道467m、(其中包含40m连拱隧道)、盾构隧道1763m、8个联络通道、1个泵房(2号联络通道和泵房合建)。 香港段主要包括:盾构隧道1490m、米铺竖井23m、6个联络通道。 二、盾构隧道结构设计 1、管片结构 衬砌管片结构类型:单层钢筋混凝土管片,通用楔形环,外径,内径,管片厚,环宽(详见图2 衬砌管片结构图);管片环分块:“7+1”模式,最大楔形量24mm,错缝拼装,封顶块采用搭接,径向推入后再纵向插入。 每环环向采用22只M36纵向斜螺栓连接,纵缝内采用24只M36环向斜螺栓连接,螺栓强度级。 1
图2 衬砌管片结构图 三、工程环境 根据设计提供的平面图、地质纵断面图与线路的位置关系看,盾构下穿或有影响的建筑及地下管线分布如下(详见图3皇岗隧道内地段场地环境、图4皇岗隧道香港段场地环境)。 内地段的皇岗人行天桥、益田花园豪园居A、B座、福田保税区3号桥、国商广场、家德福超市、福田保税区综合楼、常平商务大厦、保税区物流仓库以及沿线密集的水、电、通信、煤气等管道、香港段的米铺湿地。因衔接段地处市中心区,对地表建筑物沉降控制要求严格。后期地面补勘完成后,请设计院结合地质资料有针对性的设计地表建筑物加固方案。因米铺湿地对环境、地表沉降及渗漏要求严格,需要对该段提前进行处理,避免盾构通过时地下水、地表水损失严重,地表下沉,造成环境破坏。 2
益田豪园保税区综合楼 图3 皇岗隧道内地段场地环境 图4 皇岗隧道香港段场地环境(米铺湿地) 3
四、地质情况 从设计提供的地质纵断面图(详见图5 皇岗隧道地质总断面图)看,深港衔接段主要揭示存在软硬不均的复合地层、不整合破碎带发育、球状风化、溶洞等不良地质情况,覆盖层厚度为23~42m。 鉴于这种情况,对于深港段我单位将会组织更为详细地质勘察,确定不良地质所处的具体里程,在盾构掘进前,针对不同的不良地质采取不同的应对措施,制定合理的掘进参数,确保盾构施工的施工安全质量。 图5 皇岗隧道地质总断面图 五、总体筹划 根据深港段的场地环境和地质情况,为最大限度规避施工风险,建议采用德国海瑞克的泥水平衡盾构机。采用重型刀盘,配备耐磨刀具,以增加盾构机对硬岩掘进的适应性。因为从目前盾构机市场配备情况看,海瑞克盾构机更适应广州、深圳地区的地质特征。 盾构始发场地处于市中心区皇岗公园内(见图6 皇岗竖井场地平面布置图),从环境保护和文明施工等方面综合考虑,泥水分离设备建议采用德国沙堡公司产品,并配备六台浙江恒达的压滤机,有效控制了噪声污染和实现真正意义上的泥浆零排放,经分离或压滤后的渣土,用卡车运送至指定弃土场。 4
泥水处理系统 施工围盾构工作井 管片存放场地益田路 图6 皇岗竖井场地平面布置图 六、主要设备配置 Ф的泥水平衡盾构机2台(德国海瑞克),泥水处理设备1套(德国沙堡),处理能力不小于3200m3/h,供两台小盾构同时施工用,压滤设备6台(浙江恒达)。360吨龙门吊一台,前期供盾构机下井用,60吨龙门吊1台,供后期管片及其它材料的垂直运输,洞内水平运输采用有轨运输。 七、临时工程 盾构始发场地位于皇岗竖井内,皇岗工作井盾构施工临时用地共计7580㎡(包括竖井口648㎡),其中占皇岗公园用地为6000㎡,道路用地为1165㎡,绿化用地为415㎡。场地面积有限仅布置与盾构施工相关的配置,其它临时办公和生活区找其它场地另行安排(详细布置见图6)。 1临时用电 因场地内考虑1台大盾构机2台小盾构机同时掘进及泥水分离设 5
备、拌合站、龙门吊、空压机站等设备,总用电负荷约38507KVA。从石厦变电站高压接入后采用 14台630KVA变压器同时供电,这样可以避免个别变压器出现故障后,影响所有盾构的正常施工。 2、供水 因现场不设生活区,不考虑生活用水,仅考虑3台泥水平衡盾构33机盾构机施工用水约350m/d,压滤后脱水80m。计划从深圳市自来3水公司用1根DN100mm的水管接入,日供水量约1000m ,满足施工需要。 3、施工通风 香港段2台小盾构,因洞内采用有轨运输,根据隧道断面,风量、风压计算,采用2台SDS射流式通风机,配直径、性能好的风管,能达到非常好的通风效果。 八、进度安排 皇岗隧道2#竖井已向深圳市规划局上报了施工用地方案,向有关部门及产权单位提交了交通疏解方案及建(构)筑物、管线迁改方案,计划皇岗公园2#竖井年底完成围护结构,2010年5月底完成竖井施工,2010年6月进行过段段矿山法隧道施工,2011年8月底完成,2011年12月份盾构向香港方向始发,按每月成洞200m指标,预计2013年5月份完成盾构隧道的掘进。 九、交通疏解 皇岗隧道2号竖井(盾构始发场地),受周边环境限制,面积狭小,为保证盾构正常施工,需要占用益田路东侧的人行道、公交车道。(如图7皇岗隧道盾构始发场地布置图) 6
皇岗竖井皇岗隧道盾构始发场地围挡 益田路 管片存放区泥水分离设备 图7皇岗隧道盾构始发场地布置图 在距施工围挡南侧63m处向南设渐变车道,渐变车道段长60m与现有益田路顺接;施工围挡北侧15m处向北设渐变车道,渐变车道段长60m与现有益田路顺接。(详见图8南端渐变车道顺接交通疏解图、图9北端渐变车道顺接交通疏解图) 益田路 皇岗隧道盾构始发场地围挡 益田路南端新修渐变车道与益田路顺接 图8 南端渐变车道顺接交通疏解图 7
益田路 益田路北端新修渐变车道与益田路顺接 皇岗隧道盾构始发场地围挡 图9 益田路北端渐变车道顺接交通疏解图 拆除既有益田路立道牙,新建无障碍坡道新设护栏和立缘石和机动车道,用以分散、疏解由南向北的行人和交通流。 十、最终目标 对于深港衔接段,在益田路隧道大直径泥水平衡盾构施工经验积累的基础上,我单位将保证用最先进设备和工艺,精心组织、合理安排、精心施工,确保安全、质量、工期、环境等各项建设目标的顺利完成。 8