基座改造在盾構(gòu)機(jī)調(diào)頭施工中的應(yīng)用

□文/趙華 李良

基座改造在盾構(gòu)機(jī)調(diào)頭施工中的應(yīng)用

□文/趙華 李良

文章介紹了盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞后，在車站端頭井內(nèi)原地調(diào)頭及平移后重新恢復(fù)掘進(jìn)的施工方法，其中重點(diǎn)介紹了基座改造在盾構(gòu)機(jī)調(diào)頭施工中的應(yīng)用。通過工程實(shí)踐，總結(jié)出一套關(guān)于盾構(gòu)調(diào)頭施工的工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。

基座；改造；盾構(gòu)施工；調(diào)頭

在地鐵盾構(gòu)施工過程中，往往由于受現(xiàn)場條件的限制，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)在某一車站工作井內(nèi)調(diào)頭回推的情況。

1　工程概況

南京地鐵一號(hào)線南延線工程TA08標(biāo)段盾構(gòu)區(qū)間左右線全長約4037.354單線延米（按線路實(shí)際長度計(jì)算），均為單圓盾構(gòu)隧道。河定橋—?jiǎng)偬氛緟^(qū)間采用一臺(tái)φ6.34m土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)。首先，盾構(gòu)機(jī)在勝太路站北端頭井左線始發(fā)向河定橋站南端頭井掘進(jìn)；其次，盾構(gòu)機(jī)在河定橋站南端頭井進(jìn)洞并調(diào)頭；然后，進(jìn)行右線二次始發(fā)往勝太路站北端頭井掘進(jìn)；最后盾構(gòu)機(jī)在勝太路站北端頭井解體吊拆。

2　盾構(gòu)機(jī)調(diào)頭前工作準(zhǔn)備

1）做好測量工作，保證盾構(gòu)機(jī)能夠按照設(shè)計(jì)的隧道中心線進(jìn)洞并在調(diào)頭后順利始發(fā)。

2）接收基座下部澆筑混凝土墊層，安裝與固定混凝土上部找平層鋼板涂抹黃油。

3）鋪設(shè)與固定接收（調(diào)頭用）平臺(tái)。

4）定位與固定調(diào)頭用接收基座，基座在接收盾體時(shí)要求必須固定牢靠。

5）做好盾構(gòu)機(jī)調(diào)頭后再始發(fā)的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

3　盾構(gòu)機(jī)破洞進(jìn)站施工

盾構(gòu)機(jī)到達(dá)河定橋站前50 m左右時(shí)，按照正常的盾構(gòu)機(jī)破洞進(jìn)站施工程序組織施工。在洞門破除后，盾構(gòu)機(jī)應(yīng)盡快連續(xù)推進(jìn)和拼裝管片，確保盾構(gòu)機(jī)能夠順利步上接收基座。

4　盾構(gòu)調(diào)頭施工方案

4.1施工流程

主要采用直頂式盾構(gòu)調(diào)頭施工方案，基座由于是直接采用始發(fā)基座改裝的，不需要另外加工基座，節(jié)約時(shí)間和成本，施工過程較安全，具體施工流程見圖1。

圖1　施工流程

1）為滿足調(diào)頭施工凈空尺寸的要求，使盾構(gòu)機(jī)調(diào)頭過程中不會(huì)撞到河定橋端頭井部位樓板下翻梁，調(diào)頭施工前需要通過改造基座，降低整體基座及盾構(gòu)的高度。

2）凈空尺寸滿足要求后進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)調(diào)頭施工，將盾構(gòu)機(jī)水平轉(zhuǎn)向180°，移位至始發(fā)井右線隧道的盾構(gòu)軸線位置。為滿足盾構(gòu)始發(fā)軸線高程要求，調(diào)頭施工后再對基座進(jìn)行恢復(fù)。

3）將盾構(gòu)后配套臺(tái)車逐節(jié)從左線隧道內(nèi)拉出，在工作井內(nèi)實(shí)施水平180°轉(zhuǎn)向，在調(diào)頭后就位的盾構(gòu)機(jī)后方就位并進(jìn)行連接、調(diào)試、運(yùn)行。

4）盾構(gòu)機(jī)主體及后配套臺(tái)車到位后，進(jìn)行連接組裝。同時(shí)做好盾構(gòu)機(jī)再始發(fā)的準(zhǔn)備工作，包括機(jī)器的維修保養(yǎng)、反力基座的安裝、盾尾脂的手工涂抹、負(fù)環(huán)拼裝、洞門的鑿除等。

4.2盾構(gòu)調(diào)頭施工

4.2.1封閉車站對調(diào)頭施工的影響

本次調(diào)頭施工在已完工的河定橋車站南端頭井進(jìn)行，其樓板及樓板下翻梁已施工完畢，端頭井內(nèi)空間狹小限制了調(diào)頭施工的進(jìn)行，對施工工藝提出更高要求。

1）盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞采用始發(fā)時(shí)的基座進(jìn)行接收，為滿足接收時(shí)的隧道軸線要求，基座下部需要澆筑303 mm C30混凝土墊層進(jìn)行找平；

2）盾構(gòu)機(jī)步上基座后的整體高度超過車站中部下翻梁位置的凈空高度90 mm，盾構(gòu)調(diào)頭施工前對基座需進(jìn)行改造降低高度，方能通過此位置。

4.2.2基座改造施工

充分考慮盾構(gòu)機(jī)重心等情況后，在盾構(gòu)機(jī)兩側(cè)選取合適位置焊接頂升牛腿。采用2臺(tái)85 t千斤頂進(jìn)行單側(cè)盾構(gòu)機(jī)頂升，頂升前必須對基座另一側(cè)進(jìn)行加固，頂升后進(jìn)行本側(cè)基座的改造，見圖2。

圖2　基座單側(cè)改造

割除此側(cè)的軌道及固定鋼板并留好備用，改造后利用千斤頂將盾構(gòu)機(jī)平穩(wěn)下放至基座上。使用同樣的步驟進(jìn)行另一側(cè)的盾體頂升、基座改造、盾體下放。改造后的基座使盾構(gòu)機(jī)高度下降163 mm，能夠滿足下翻梁位置凈空高度的要求，便于盾構(gòu)機(jī)順利調(diào)頭，見圖3。

圖3　基座改造前后對比

4.2.3盾構(gòu)調(diào)頭

盾構(gòu)調(diào)頭采用2臺(tái)85t千斤頂頂推橫移，來實(shí)施盾構(gòu)的水平180°轉(zhuǎn)向及移位，見圖4。

盾尾向出發(fā)井90°水平轉(zhuǎn)向。盾構(gòu)水平位移，穿過井下橫梁到達(dá)工作井。盾構(gòu)頭部向出洞方90°水平轉(zhuǎn)向（完成盾構(gòu)180°轉(zhuǎn)向）。盾構(gòu)對準(zhǔn)定位軸線方位，盾構(gòu)按軸線就位，作業(yè)完成。

圖4　主機(jī)調(diào)頭平面

4.3后配套臺(tái)車調(diào)頭施工

后配套臺(tái)車的井下水平轉(zhuǎn)向、移位采用吊起臺(tái)車將其轉(zhuǎn)向，軌道上移運(yùn)的方法來實(shí)施后配套臺(tái)車的轉(zhuǎn)向和移位。

4.4施工注意事項(xiàng)

1）河定橋南端頭井下部混凝土澆筑前需對其井底進(jìn)行清理，清理干凈并無水后方可進(jìn)行混凝土澆筑，混凝土澆筑層要制作平整、堅(jiān)實(shí)，保證凈高。井底面豎出鋼筋全部處理（割除或彎貼地面），預(yù)留溝坑用道木、黃砂墊實(shí)。

2）盾構(gòu)到位后，在停電拆解前，必須將推進(jìn)油缸、舉重臂等部件縮到位，以保證盾構(gòu)重心不至偏差太大并將凸出螺旋機(jī)長度的管路結(jié)構(gòu)等拆除，避免影響盾構(gòu)轉(zhuǎn)向尺寸。

3）盾構(gòu)與后背臺(tái)車雙軌梁等部件的脫卸斷開，必須保證斷開部件不露出隧道管片端面，與將移位的盾構(gòu)整體斷開清楚。

4）盾構(gòu)內(nèi)外泥土、油污清除、卸載。

5）始發(fā)井盾構(gòu)軸線位置必須放樣、畫線并進(jìn)行測量核實(shí)。

5　結(jié)論

通過鋪設(shè)鋼板、改造接收基座，利用千斤頂將盾構(gòu)主機(jī)調(diào)頭；待后背臺(tái)車調(diào)頭后進(jìn)行組裝連接并二次始發(fā)的工法，具有設(shè)備簡單、投入少、效率高、作業(yè)簡單、安全等許多優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)且縮短了工期。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.04.025

□李良/天津國際工程建設(shè)監(jiān)理公司。

□U455

□C

□1008-3197（2015）04-62-02

□2015-02-16

□趙華/男，1969年出生，工程師，天津國際工程建設(shè)監(jiān)理公司，從事工程監(jiān)理工作。