π 型雙橫通道盾構(gòu)快速平移組裝技術(shù)研究

周祖斌

（中鐵二十二局集團(tuán)軌道工程有限公司，北京 100040）

0 引言

當(dāng)前形勢(shì)下，國(guó)內(nèi)地鐵建設(shè)飛速發(fā)展，但是由于地鐵建設(shè)地位于城區(qū)，不同于其他鐵路、公路的建設(shè)，施工場(chǎng)地范圍小且不能影響交通，一直以來(lái)是地鐵建設(shè)需要克服的難題，并且將盾構(gòu)機(jī)這樣的大型設(shè)備廣泛用于地鐵建設(shè)，對(duì)解決此類(lèi)問(wèn)題更是難上加難。尤其是盾構(gòu)區(qū)間兩端車(chē)站無(wú)法滿足盾構(gòu)始發(fā)或接收時(shí)，這些問(wèn)題顯得尤為突出。

盾構(gòu)施工中常遇到盾構(gòu)平移過(guò)站或礦山暗挖隧道內(nèi)始發(fā)等情況，盾構(gòu)機(jī)自身具有尺寸、重量較大等特點(diǎn)，平移環(huán)境較為苛刻。一般的平移方法主要有滾杠法、鋼板接觸法、移動(dòng)平移法等，但是這些方法存在功效低、方向控制困難等問(wèn)題，長(zhǎng)春地鐵2 號(hào)線南煙區(qū)間工程采用兩種新型盾構(gòu)洞內(nèi)平移方法相結(jié)合的方式，增快了施工速度，降低了施工成本。

1 工程概況

2 仔型橫通道介紹

3 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研

難點(diǎn)一：圓弧平移，盾構(gòu)旋轉(zhuǎn)平移比較困難。盾構(gòu)主機(jī)在盾構(gòu)豎井下井組裝完成后經(jīng)8700 mm 直線段平移后轉(zhuǎn)入1 號(hào)橫通道45曲線段轉(zhuǎn)體平移?；【€段長(zhǎng)20 028 mm，橫通道凈寬9000 mm，盾構(gòu)機(jī)在弧線段需要多次左右頂推盾構(gòu)機(jī)旋轉(zhuǎn)才能順利旋轉(zhuǎn)到位。

難點(diǎn)二：盾構(gòu)機(jī)平移距離長(zhǎng)，盾構(gòu)自重大，克服摩擦力大。盾構(gòu)機(jī)自重310 t，因此首先需要解決如何克服平移時(shí)的摩擦力問(wèn)題。

難點(diǎn)三：工期緊，解決平移時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。

4 難點(diǎn)控制及解決措施

4.1 難點(diǎn)分析

根據(jù)以上盾構(gòu)組裝平移的難點(diǎn)，項(xiàng)目部人員通過(guò)對(duì)本次盾構(gòu)組裝平移的種種因素進(jìn)行詳細(xì)分析。通過(guò)對(duì)工藝、人員、環(huán)境、設(shè)備、材料以及工期等方面進(jìn)行系統(tǒng)分析，制訂一套總的盾構(gòu)平移組裝指導(dǎo)思想。首先，盾構(gòu)機(jī)主體與后配套臺(tái)車(chē)分開(kāi)平移，然后組裝到一起；其次，盾構(gòu)機(jī)平移時(shí)摩擦力必須減??；最后，盾構(gòu)平移時(shí)人員設(shè)備準(zhǔn)備充分。基于這3 點(diǎn)考慮，最終確定影響此次平移組裝的各種因素。

4.2 難點(diǎn)解決措施

確定影響盾構(gòu)平移的因素后，根據(jù)實(shí)際施工情況制定相應(yīng)對(duì)策。

措施一：改造始發(fā)基座。對(duì)原始始發(fā)基座進(jìn)行加固處理，在原始基座底部焊接20 mm 鋼板且打磨光滑，對(duì)基座各個(gè)連接部位加焊處理。保證基座強(qiáng)度，防止在頂推過(guò)程中變形。

措施二：解決摩擦力大問(wèn)題，將滑動(dòng)摩擦變滾動(dòng)摩擦。根據(jù)工程實(shí)際分析，如需克服盾構(gòu)自重產(chǎn)生的摩阻力，最有效方法是將滑動(dòng)摩擦力轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)摩擦力。多次探討后，決定將在盾構(gòu)機(jī)通過(guò)基座完成盾構(gòu)機(jī)在曲線段旋轉(zhuǎn)平移后，固定基座頂推盾構(gòu)機(jī)，在盾構(gòu)機(jī)上焊接5 組走行輪，將盾構(gòu)平移的滑動(dòng)摩擦力轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)摩擦力，減小盾構(gòu)平移時(shí)需要?jiǎng)恿Α８鶕?jù)橫通道東西2 個(gè)洞圈位置和基座結(jié)構(gòu)形式，在橫通道內(nèi)鋪設(shè)2 條43 kg/m 的軌道，2 條軌道的平面精度差控制在5 mm 以內(nèi)，整個(gè)盾構(gòu)機(jī)脫離基座就在2 條軌道上行走。2 根軌道底部分別墊在3 cm 厚的鋼板上，鋼板寬35 cm，并用固定銷(xiāo)固定在底板上。這樣本次盾構(gòu)過(guò)站的軌道安裝完畢。

措施三：解決工期緊問(wèn)題，采用1、2 號(hào)橫通道同時(shí)作業(yè)。為滿足業(yè)主制定的整體工期要求，盡量縮短裝機(jī)時(shí)間，為后續(xù)盾構(gòu)施工提供充足時(shí)間，將采用1、2 號(hào)橫通道同時(shí)作業(yè)來(lái)滿足工期。1 號(hào)橫通道平移盾體，2 號(hào)橫通道平移后備套臺(tái)車(chē)，最后在暗挖區(qū)間線路進(jìn)行盾構(gòu)組裝調(diào)試。

4.3 平移千斤頂推移力核算

在推移整個(gè)過(guò)程中，導(dǎo)臺(tái)和始發(fā)托架高度平整，沒(méi)有坡度。根據(jù)盾構(gòu)機(jī)與導(dǎo)臺(tái)滑軌間的接觸面類(lèi)型，查相關(guān)表格得兩者之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.05，靜摩擦系數(shù)為0.08。整個(gè)平移過(guò)程中，軸線方向推進(jìn)千斤頂?shù)臄?shù)量為2 臺(tái)，其推移能力為100 t/臺(tái)，則總推移力F推=1002=200 t。盾構(gòu)機(jī)在始發(fā)基座上平移基座時(shí)，盾構(gòu)機(jī)與鋼板之間的靜摩擦力f靜=4000.08=32 t，在通過(guò)輪轂平移過(guò)程中，輪轂與軌道之間的動(dòng)摩擦力f動(dòng)=4000.05=20 t，則F推f靜，F(xiàn)推f動(dòng)。因此，軸向千斤頂?shù)耐埔屏M足盾體平移施工要求。

由于明清兩朝時(shí)代接近，《四庫(kù)全書(shū)總目》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《四庫(kù)》)著錄明代別集的數(shù)量最多，“遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了之前各個(gè)朝代文獻(xiàn)數(shù)量的總和”[1]，正印證了別集小序所說(shuō)的“有明以后，篇章彌富”[2]12。雖然《四庫(kù)》是一部官家的目錄學(xué)代表作，卻也涉及到文學(xué)批評(píng)的范疇；不過(guò)鑒于其官學(xué)及政治背景，提要中反映出的文學(xué)評(píng)價(jià)仍有許多問(wèn)題值得探討，而以晚明文學(xué)最為突出。

5 盾構(gòu)機(jī)組裝平移

5.1 盾構(gòu)平移準(zhǔn)備工作

5.1.1 豎井、橫通道場(chǎng)地準(zhǔn)備

暗挖結(jié)構(gòu)施工完成后，清理橫通道和區(qū)間暗挖正線垃圾，回填拱底至盾構(gòu)機(jī)平移設(shè)計(jì)標(biāo)高。在1 號(hào)橫通道和盾構(gòu)豎井底板用C20 混凝土回填，且在結(jié)構(gòu)兩側(cè)預(yù)留50 cm 寬排水溝，回填標(biāo)高滿足安放始發(fā)托架、盾構(gòu)機(jī)始發(fā)標(biāo)高；在2 號(hào)橫通道和區(qū)間暗挖正線結(jié)構(gòu)內(nèi)回填標(biāo)高滿足電瓶車(chē)內(nèi)順利通過(guò)反力架，坡度平緩。

5.1.2 鋼板、軌道鋪設(shè)

（1）盾構(gòu)主機(jī)平移鋼板、軌道鋪設(shè)。首先在盾構(gòu)井和1 號(hào)橫通道內(nèi)用砂找平結(jié)構(gòu)底板，用20 mm 鋼板在盾構(gòu)井和1 號(hào)橫通道弧線段鋪滿鋼板，在直線段用50 cm 寬鋼板鋪設(shè)，鋼板上面鋪設(shè)43 kg/m 軌道。在橫通道與正線相交處先用20 mm 鋼板鋪設(shè)相交區(qū)域，再鋪設(shè)30 mm 鋼板，并在30 mm 鋼板上鋪設(shè)軌道且與橫通道軌道對(duì)接整齊。

（2）2 號(hào)橫通道和區(qū)間正線軌道鋪設(shè)。在盾構(gòu)豎井東側(cè)和2號(hào)橫通道內(nèi)鋪設(shè)電瓶車(chē)軌道、后備套臺(tái)車(chē)軌道和轉(zhuǎn)體平臺(tái)。在橫通道端頭安裝1 臺(tái)5 t 的卷?yè)P(yáng)機(jī)，用來(lái)平移后備套臺(tái)車(chē)。

5.2 盾構(gòu)吊裝下井

5.3 盾構(gòu)平移組裝5.3.1 盾構(gòu)主機(jī)平移

盾體在履帶吊車(chē)吊入盾構(gòu)豎井后，連接前盾、中盾刀盤(pán)和盾尾，在豎井出完成對(duì)盾體的組裝。

盾構(gòu)機(jī)軸線與橫通道軸線重合時(shí)，固定始發(fā)托架，用液壓千斤頂推動(dòng)盾體緩慢離開(kāi)基座在前盾脫離基座1/3 時(shí)，在前盾兩側(cè)各焊接1 個(gè)輪轂，輪轂在軌道上移動(dòng)。繼續(xù)推動(dòng)盾體移動(dòng)，依次在前盾后端兩側(cè)各焊接1 個(gè)輪轂、中盾前后兩側(cè)焊接2 個(gè)輪轂，盾尾前后兩側(cè)各焊接2 個(gè)輪轂。盾體完全脫離基座。盾體在1 號(hào)橫通道段通過(guò)液壓千斤頂頂推盾尾，在軌道上移動(dòng)。盾構(gòu)機(jī)平移38 379 mm，到達(dá)轉(zhuǎn)體平臺(tái)，盾構(gòu)機(jī)在轉(zhuǎn)體平臺(tái)上完成旋轉(zhuǎn)平移，使盾構(gòu)機(jī)軸線與區(qū)間線路軸線重合，繼續(xù)平移盾構(gòu)機(jī)，到達(dá)始發(fā)位置。盾構(gòu)機(jī)在上始發(fā)導(dǎo)臺(tái)時(shí)逐個(gè)割除焊接在盾體上的輪轂且打磨光滑。

5.3.2 后備套臺(tái)車(chē)平移

后備套臺(tái)車(chē)在2 號(hào)橫通道通過(guò)5 t 卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引在鋪設(shè)軌道上移動(dòng)，到達(dá)與正線斜交處。通過(guò)轉(zhuǎn)體平臺(tái)旋轉(zhuǎn)45，使臺(tái)車(chē)中軸線與區(qū)間正線軸線重合，再通過(guò)電瓶車(chē)牽引到暗挖正線內(nèi)與盾構(gòu)機(jī)主機(jī)連接。

5.4 盾構(gòu)反力系統(tǒng)平移安裝

在盾構(gòu)機(jī)盾體平移到始發(fā)位置后，通過(guò)1 號(hào)橫通道將反力架用卷?yè)P(yáng)機(jī)分塊運(yùn)至安裝位置。借助結(jié)構(gòu)上部預(yù)留的吊點(diǎn)進(jìn)行安裝。

5.5 后備套連接調(diào)試

反力架安裝完成后，將進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)后備套臺(tái)車(chē)的組裝。依次將連接橋架、16 號(hào)臺(tái)車(chē)和盾構(gòu)主機(jī)連接起來(lái)，然后連接各種管線。

盾構(gòu)機(jī)組裝完畢后即可進(jìn)行空載調(diào)試?？蛰d調(diào)試的目的主要是檢查設(shè)備是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。主要調(diào)試內(nèi)容為配電系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、管片拼裝機(jī)、渣土改良系統(tǒng)，以及各種儀表的校正。另外，還要調(diào)試測(cè)量系統(tǒng)。

6 結(jié)束語(yǔ)

（1）盾構(gòu)平移組裝施工中，盾構(gòu)機(jī)主體與車(chē)架分開(kāi)，通過(guò)兩個(gè)橫通道同時(shí)進(jìn)行，保障施工進(jìn)度。

（2）盾構(gòu)機(jī)平移重量大，將滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，減小摩擦力，保證平移速度。

（3）對(duì)于盾體、臺(tái)車(chē)在轉(zhuǎn)體平臺(tái)上快速、平穩(wěn)轉(zhuǎn)體，方便快捷。