盾構(gòu)機(jī)整體空推過站工法研究

史春陽

中電建成都建設(shè)投資有限公司 四川 成都 610212

1 概述

某地鐵車站由于始發(fā)端結(jié)構(gòu)已封閉，車站中板也已施工完成，導(dǎo)致始發(fā)端車站不具備盾構(gòu)機(jī)吊入的條件，且由于車站底板與中板部分區(qū)域凈空不足，內(nèi)部也不具備盾構(gòu)整體過站條件，盾構(gòu)機(jī)只能在車站中部吊裝下井組裝后進(jìn)行過站頂推至始發(fā)端。過站主要分為盾構(gòu)主機(jī)過站，后配套系統(tǒng)整體過站兩部分，過站完成后再進(jìn)行組裝。為解決盾構(gòu)機(jī)在已建車站中過站時(shí)存在的困難和風(fēng)險(xiǎn)，以常規(guī)的導(dǎo)臺(tái)水平過站為施工基礎(chǔ)，對過站工藝進(jìn)行改良，形成了盾構(gòu)機(jī)整體空推過站工法[1]。

2 工法特點(diǎn)

盾構(gòu)過站要考慮盾構(gòu)機(jī)主機(jī)和后配套尺寸，結(jié)合施工場地的設(shè)計(jì)圖和空間測量結(jié)果，預(yù)先做好過站模擬工作，確定各種限界尺寸，根據(jù)模擬結(jié)果確定過站步驟和過站方案。具有以下特點(diǎn)：

（1）采用盾構(gòu)主機(jī)與臺(tái)車分開平移，臺(tái)車無須拆除，節(jié)約施工時(shí)間。

（2）過站過程中可完成對盾構(gòu)機(jī)的維修和保養(yǎng)，節(jié)省時(shí)間。（3）過站絕大部分在地下完成，對地面及周邊環(huán)境影響小。（4）盾構(gòu)吊裝下井前，整體考慮盾構(gòu)過站所需空間，合理考慮盾構(gòu)始發(fā)時(shí)的托架安裝。同時(shí)根據(jù)車站結(jié)構(gòu)形式，對盾構(gòu)主機(jī)進(jìn)行位移、推進(jìn)、側(cè)移再位移，直接在始發(fā)端就位。

（5）采用了簡潔、方便的鋼軌過站方式完成施工，對設(shè)備的影響小。

（6）僅將盾構(gòu)主機(jī)與后配套設(shè)備斷開，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)的整體過站。

（7）盾構(gòu)主機(jī)和臺(tái)車過站前，對盾尾刷進(jìn)行更換，刀盤刀具進(jìn)行修復(fù)，加水系統(tǒng)進(jìn)行改良，同時(shí)對同步注漿系統(tǒng)進(jìn)行清洗。

（8）盾構(gòu)過完站后直接在始發(fā)端就位，將主機(jī)和后配套連接后即具備盾構(gòu)始發(fā)的條件，可縮短工期[2]。

3 工藝原理

本工法是結(jié)合車站結(jié)構(gòu)形式與盾構(gòu)機(jī)的位置關(guān)系，在盾構(gòu)過站前，對車站底板進(jìn)行處理，澆筑導(dǎo)臺(tái)鋪設(shè)鋼軌并加固，盾構(gòu)接收吊裝并安裝到位后，及時(shí)展開盾構(gòu)過站。盾構(gòu)主機(jī)過完站并平移就位，對后配套系統(tǒng)，直接采用電瓶車拖動(dòng)，通過車站后與盾構(gòu)主機(jī)連接。

4 施工工藝流程及方法

4.1 盾構(gòu)過站施工步驟

（1）盾構(gòu)機(jī)到達(dá)后進(jìn)行拆機(jī)工作。

（2）盾構(gòu)到達(dá)車站之前在車站底板上澆筑混凝土導(dǎo)臺(tái)，導(dǎo)臺(tái)兩側(cè)預(yù)留安置反力裝置的預(yù)留孔。

（3）在需位移位置優(yōu)先滿鋪鋼板，在涂抹完黃油后安置盾構(gòu)接收托架，托架高程與中心點(diǎn)進(jìn)行校核，確保盾構(gòu)能平穩(wěn)推上托架。

（4）盾構(gòu)機(jī)在偏心導(dǎo)臺(tái)上進(jìn)行裝機(jī)。

（5）盾構(gòu)通過導(dǎo)臺(tái)兩側(cè)預(yù)留安置反力裝置推進(jìn)至接收架上。

（6）在地面預(yù)鋪鋼板上進(jìn)行擋板焊接，將盾構(gòu)機(jī)與托架進(jìn)行曲面位移至第二段中心導(dǎo)臺(tái)處，盾構(gòu)機(jī)平移上第二段中心導(dǎo)臺(tái)，并前移至始發(fā)洞門處。

（7）車站內(nèi)軌道鋪設(shè)，臺(tái)車過站與盾構(gòu)主機(jī)連接。

4.2 主要施工要點(diǎn)

（1）盾構(gòu)機(jī)空推準(zhǔn)備

①車站底板平整。對車站底板進(jìn)行整理。對底板、中板上影響盾構(gòu)過站的預(yù)留鋼筋進(jìn)行壓彎處理，保證盾構(gòu)機(jī)過站凈空，并對底板上不平整的地面進(jìn)行整平處理。車站底板平整后，在車站標(biāo)準(zhǔn)段底板上鋪設(shè)臺(tái)車過站鋼軌和電瓶車運(yùn)行鋼軌。②接收托架安裝。在接收井里設(shè)置接收托架。接收托架設(shè)置前先進(jìn)行托架定位，確定好接收托架高程和平面位置后用鋼頂撐相互焊接固定，接收托架鋼軌表面涂上黃油便于后期盾構(gòu)機(jī)在托架上的平移。③始發(fā)端導(dǎo)臺(tái)澆筑。在始發(fā)井里澆筑導(dǎo)臺(tái)。導(dǎo)臺(tái)澆筑前必須進(jìn)行預(yù)埋件及坐標(biāo)定位，確定好導(dǎo)臺(tái)高程和平面位置后用焊接壓板固定鋼軌，并在鋼軌表面涂上黃油便于盾構(gòu)機(jī)在導(dǎo)臺(tái)上的滑移，為保證盾構(gòu)機(jī)主機(jī)能夠順利爬上始發(fā)托架和二段導(dǎo)臺(tái)，托架安裝時(shí)，稍微帶坡度(2%～5%)，使托架接收前端比第一段導(dǎo)臺(tái)鋼軌面低5～10mm，拖出前端比第二段導(dǎo)臺(tái)鋼軌面高5～10mm。④盾構(gòu)機(jī)組裝。焊接臨時(shí)輪支撐一號(hào)臺(tái)車連接橋架，拆開盾體與后配套連接的水管、氣管、液壓管等。對盾構(gòu)機(jī)主機(jī)進(jìn)行吊裝，在吊裝時(shí)盾尾內(nèi)部焊接支撐型鋼，防止盾尾變形。清潔盾體、刀盤，清空土倉泥土，設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，刀具更換，注漿和泡沫系統(tǒng)測試疏通等。在始發(fā)吊裝井口導(dǎo)臺(tái)上進(jìn)行吊裝作業(yè)并完成盾構(gòu)機(jī)組裝。導(dǎo)臺(tái)兩側(cè)設(shè)置頂推盾構(gòu)機(jī)所需的反力裝置，在盾體上用H型鋼焊4個(gè)牛腿，便于千斤頂推動(dòng)盾體在第一段導(dǎo)臺(tái)上滑動(dòng)。

（2）盾構(gòu)機(jī)前移

將推進(jìn)油缸放在盾構(gòu)機(jī)上的牛腿上，啟動(dòng)油缸，將盾構(gòu)機(jī)和導(dǎo)臺(tái)的鋼板分離向前推進(jìn)，然后收縮油缸，讓盾構(gòu)機(jī)落在托架鋼軌上。

（3）盾構(gòu)機(jī)橫移

根據(jù)車站底板布置情況，在盾構(gòu)機(jī)上第二段導(dǎo)臺(tái)時(shí)將盾體和托架滑移。將推進(jìn)油缸安置在鋼板焊接的牛腿上，然后開動(dòng)推進(jìn)油缸，推動(dòng)盾體和托架滑移。

（4）后續(xù)臺(tái)車過站

①在盾體過站的同時(shí)，進(jìn)行車站內(nèi)臺(tái)車和電瓶車軌道的鋪設(shè)，軌枕采用20#H型鋼進(jìn)行鋪設(shè)。②臺(tái)車前進(jìn)。軌道鋪設(shè)完成后進(jìn)行后配套設(shè)備的過站，在1號(hào)臺(tái)車上用H型鋼焊一橫梁，利用電瓶車推動(dòng)整個(gè)后配套系統(tǒng)進(jìn)行前移。③盾體與后配套系統(tǒng)的連接。后配套設(shè)備到達(dá)始發(fā)端頭后，將后配套設(shè)備與定位好的盾體連接，連接水管、電路、氣管和液壓管路等。

（5）盾構(gòu)機(jī)檢修

利用盾構(gòu)機(jī)吊裝期間進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)檢修，為下一個(gè)區(qū)間的掘進(jìn)做準(zhǔn)備。維修內(nèi)容視盾構(gòu)機(jī)檢查的情況確定，包括刀具更換、刀盤和螺旋輸送器的磨損修復(fù)、盾尾密封刷的更換、密封件的更換、泡沫管路和注漿管路的疏通、測量系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)和鑒定等。

5 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，全國各地大中城市興起了地鐵建設(shè)

的浪潮，但由于各地區(qū)建設(shè)環(huán)境的不同，盾構(gòu)始發(fā)場地受限已成為一個(gè)重要的問題。該工法解決了盾構(gòu)有限空間始發(fā)的技術(shù)難題，可縮短工期，為后續(xù)工程創(chuàng)造條件，同時(shí)，該工法的總結(jié)和成功應(yīng)用，為將來因場地等環(huán)境受限的盾構(gòu)始發(fā)施工提供了借鑒和參考的經(jīng)驗(yàn)，具有一定的推廣價(jià)值。