盾構(gòu)機(jī)分體平移過站施工技術(shù)

李震

（中鐵三局集團(tuán)第四工程有限公司，北京　102300）

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盾構(gòu)機(jī)分體平移過站施工技術(shù)

李震

（中鐵三局集團(tuán)第四工程有限公司，北京102300）

摘要：以長春地鐵1號線盾構(gòu)施工工程為例，針對其場地條件受限的實(shí)際情況，提出了盾構(gòu)機(jī)分體、平移過站的施工技術(shù)，并就該技術(shù)的流程、具體實(shí)施步驟等進(jìn)行了詳細(xì)介紹，在保障安全、質(zhì)量和工期的前提下，保證了盾構(gòu)機(jī)的順利始發(fā)。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)機(jī)，分體過站，地鐵

0　引言

在修建地鐵工程中，盾構(gòu)法施工具有對城市建筑擾動相對較小，施工便捷，工作效能高等優(yōu)點(diǎn)，因此，在許多工程中大量應(yīng)用。但由于地鐵車站周邊建筑物等環(huán)境限制，車站凈寬、預(yù)留口不滿足盾構(gòu)直接在始發(fā)井中組裝，施工中需要分體平移過站，本文以長春地鐵1號線長春火車北廣場站至長春火車南廣場站區(qū)間右線為例，對盾構(gòu)機(jī)分體平移過站施工技術(shù)進(jìn)行探索和嘗試。

1　項(xiàng)目概況

1.1工程概況

地鐵隧道采用本盾施工，盾構(gòu)機(jī)為日本小松盾構(gòu)，設(shè)備直徑6 250 mm。主要由盾體、工作平臺和后配套臺車三大部分組成。開挖前層站內(nèi)結(jié)構(gòu)尚未施工，盾構(gòu)擴(kuò)大段三層中板均預(yù)留，供盾構(gòu)機(jī)吊裝下井，盾構(gòu)在小里程端始發(fā)。地鐵1號線北廣場站站臺層凈高為7. 85 m，局部為7. 45 m（圓柱處），凈高滿足盾構(gòu)主機(jī)過站需要。經(jīng)現(xiàn)場實(shí)測，方柱位置最小尺寸為6 212 mm；圓柱位置凈寬為6 190 mm，凈寬無法滿足盾構(gòu)主機(jī)整體過站要求。

1.2盾構(gòu)機(jī)過站始發(fā)重、難點(diǎn)分析

1）盾構(gòu)過站距離長、工期緊。長春火車北廣場站地下4層，南、北端墻之間凈距142. 0 m，盾構(gòu)機(jī)橫、縱平移轉(zhuǎn)換頻繁，且過站距離長，影響施工進(jìn)度。因此做好前期施工準(zhǔn)備，合理制定施工工序。2）施工空間局限，平移組裝精確度要求高。吊裝井空間局限，現(xiàn)有空間擴(kuò)大段尺寸為18 m×8. 5 m，需合理布置位置，避免交叉作業(yè)。分體組裝工作需完成刀盤及前盾組裝過站、平移，中盾和盾尾與單節(jié)始發(fā)基座焊接成整體后平移，操作進(jìn)度要求高。

2　盾構(gòu)機(jī)分體平移過站施工設(shè)計(jì)思路

2.1盾構(gòu)過站始發(fā)流程

結(jié)合工程實(shí)際盾構(gòu)主機(jī)過站采用分段組裝的始發(fā)基座作為分體平移平臺。平臺以支座作為平臺支座，使用千斤頂作為縱橫向推移設(shè)備，到達(dá)始發(fā)井端旋轉(zhuǎn)約90°進(jìn)行盾體組裝；倒鏈輔助組裝拼裝機(jī)及螺旋機(jī)；盾構(gòu)機(jī)平移至始發(fā)設(shè)計(jì)坐標(biāo)位置后，固定始發(fā)基座。在始發(fā)反力架安裝完畢后，后配套直接通過鋪設(shè)的臺車軌道借助電瓶車進(jìn)行整體拖運(yùn)，完成過站。分體平移過站正視圖見圖1；分體平移過站側(cè)視圖見圖2。

2.2盾構(gòu)過站始發(fā)技術(shù)方案

盾構(gòu)過站始發(fā)方案包含以下4個(gè)步驟，以確保移機(jī)安全。

1）基礎(chǔ)施工：在車站底板盾體過站線路范圍內(nèi)鋪設(shè)δ= 20 mm鋼板，寬度為5. 2 m，鋼板下部用黃砂找平壓實(shí)，底板鋼板涂抹黃油；始發(fā)基座下方滿鋪寬20 mm厚鋼板，以此作為盾構(gòu)機(jī)的移動底座。鋼板接縫做打磨倒角處理，底板鋼板四周與車站底板預(yù)埋件（或采用錨栓）固定，要求鋼板表面光滑平整。底板鋼板預(yù)先鋪20 m。2）平臺施工：始發(fā)基座平臺按主機(jī)結(jié)構(gòu)分三部分設(shè)置，分為前盾+刀盤、中盾及盾尾基座部分，過站后再組合成整體，尺寸要求精確，可進(jìn)行微調(diào)。各基座底部設(shè)置5塊500×500×20四氟乙烯板，采用沉頭螺栓固定，減少縱橫移動的摩擦阻力，易于縱橫移動。3）盾構(gòu)機(jī)組裝：過站平臺安設(shè)完成后，依次分階段進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)的前盾、刀盤、盾尾上半部、中盾、盾尾下半部、拼裝機(jī)、盾尾、螺旋機(jī)等主機(jī)部件的吊裝。首先前盾與刀盤組裝后與中盾試拼（主要螺栓孔對位），然后對盾體和平臺焊接固定，使二者連接成為一整體（如圖3所示為始發(fā)支架與盾體連接圖）。隨后進(jìn)行前盾和刀盤平移，再依次進(jìn)行中盾、拼裝機(jī)、盾尾、螺旋機(jī)等部件平移。拼裝機(jī)及螺旋機(jī)平移支座平臺采用單獨(dú)設(shè)計(jì)的小型基座。4）頂推支座、牛腿支撐及千斤頂?shù)陌惭b：在平移平臺尾端對稱安裝2個(gè)頂推支座，用液壓千斤頂進(jìn)行縱向頂推；在平臺兩側(cè)各設(shè)置2個(gè)頂推裝置（采用2 cm厚鋼板組焊接），用于線路糾偏；在平臺頂推支座的向后延長線上，基礎(chǔ)鋼板的合適位置焊接頂推千斤頂?shù)姆戳χё投ㄎ徊垆?，防止推進(jìn)時(shí)千斤頂崩出（平移裝置圖見圖4，頂推支座圖見圖5）。

圖1　分體平移過站正視圖

圖2　分體平移過站側(cè)視圖

2.3盾體頂推方案設(shè)計(jì)

根據(jù)北廣場站設(shè)計(jì)及實(shí)際底板結(jié)構(gòu)特征，盾構(gòu)分體由車站吊裝口吊裝下井后，沿著左線從吊裝口往南端頭向前平移約130 m，旋轉(zhuǎn)90°，向右線方向平移約13 m，向前頂進(jìn)至始發(fā)位置。依次平移其他部件后組裝，安裝反力架及后配套完成過站。

圖3　始發(fā)支架與盾體連接圖

圖4　平移裝置圖

圖5　頂推支座圖

過站始發(fā)路線見圖6。

圖6　盾構(gòu)過站路線圖

盾體及平臺總重不大于400 t，分體總重小于200 t，潤滑后的四氟乙烯板與鋼板之間的摩擦系數(shù)小于0. 1，需要的最大推力為40 t（盾體組裝完成調(diào)整的推力），平移頂推過程中推力小于20 t，可使用液壓千斤頂完成。

圖7為盾體頂推前移工序流程。

1）開動同步電動液壓千斤頂泵站，千斤頂頂推托架，使平臺與盾體同時(shí)平穩(wěn)的在基礎(chǔ)鋼板上移動，達(dá)到千斤頂?shù)淖畲笊扉L量后，停止電動泵站，完成一循環(huán)頂進(jìn)；2）完全回縮千斤頂，在千斤頂與托架之間安裝傳力桿（雙排工字鋼焊接體），傳力桿與千斤頂最大伸長量長度相同，使千斤頂、傳力桿在同一直線上；3）重復(fù)1），2）步驟，但傳力桿為千斤頂最大伸長量的2倍，如此循環(huán)，不斷更換不同長度傳力桿或者各種傳力桿的組合件，直到托架前端到達(dá)大鋼板前端頭約300 mm處；4）前移頂推反力支座，涂抹黃油后繼續(xù)循環(huán)1）～4）步驟，鋼板依此重復(fù)使用；5）平臺到達(dá)車站端頭擴(kuò)大段處，同步勻速頂推盾體平臺前后兩個(gè)點(diǎn)使其旋轉(zhuǎn)90°（見圖8）。盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)90°到達(dá)橫移的位置時(shí)，在平臺南側(cè)的基礎(chǔ)鋼板上安裝反力支座；加固托架平臺主梁；利用側(cè)向頂推千斤頂使平臺橫移至始發(fā)設(shè)計(jì)坐標(biāo)處。

圖7　盾體頂推前移工序流程

圖8　盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)頂推示意圖

3　結(jié)語

本文通過長春地鐵1號線盾構(gòu)分體過站的實(shí)踐，對盾構(gòu)機(jī)在場地受限條件下的分體過站技術(shù)進(jìn)行了探討，通過實(shí)施本案例盾構(gòu)法施工技術(shù)，解決了盾構(gòu)分體過站、轉(zhuǎn)體平移、組裝始發(fā)等方面的技術(shù)難題，在保障安全、質(zhì)量、工期的前提下，保證了盾構(gòu)機(jī)順利始發(fā)，可供同行進(jìn)行借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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Parallel separated station-crossing construction technology of shield machine

Li Zhen
（China Railway 3rd Bureau Group 4th Engineering Co.，Ltd，Beijing 102300，China）

Abstract：Taking Changchun subway line No. 1 shielding construction engineering as an example，in light of its limited field conditions，the paper puts forward parallel separated station-crossing construction technology of shield machine，specifically introduces its technological procedures and implementation procedures，and finally guarantees smooth shield machine starting in the premise of guaranteeing safety，quality and construction duration.

Key words：shield machine，separated station-crossing，subway

中圖分類號：U455. 43

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-6825（2016）09-0170-02

收稿日期：2016-01-12

作者簡介：李震（1982-），男，工程師