基于地鐵隧道軌道交通站區(qū)間盾構組裝與調試方案

畢天龍

摘要：本施組基于軌道交通站區(qū)間盾構法隧道施工，以及聯(lián)絡通道、泵房等附屬工程施工。

關鍵詞：盾構組裝、盾構調試、施工方案。

1、盾構始發(fā)架安裝

在盾構機組裝前，依據(jù)隧道設計軸線定出盾構始發(fā)姿態(tài)空間位置，然后反推出始發(fā)臺的空間位置;并通過對始發(fā)洞門實際的凈尺寸、直徑、洞門的中心位置，及端頭井地質情況和負環(huán)管片安裝形式等因素綜合考慮，對始發(fā)架空間位置進行調整。由于始發(fā)臺在盾構始發(fā)時要承受縱向、橫向的推力以及抵抗盾構旋轉的扭矩。所以在盾構始發(fā)之前，必須對始發(fā)臺兩側進行必要的加固。

（1）洞門位置及尺寸的復測

由于洞門實際位置與尺寸與設計經(jīng)常存在一定的偏差，因此在始發(fā)托架安裝前，應采用測量工具對洞口實際的凈尺寸、直徑、洞門中心的平面位置及高程進行復核。

（2）盾構始發(fā)托架空間位置確定

依據(jù)隧道設計軸線的設計坡度與平面方向，初步確定始發(fā)托架空間位置。根據(jù)洞口實際的凈尺寸、直徑、洞門中心的平面位置及高程的復核資料，對始發(fā)托架空間位置進行調整，以確保盾構機能順利始發(fā)。

綜合考慮始發(fā)端頭地質條件及負環(huán)管片安裝型式，最終確定始發(fā)托架空間位置。根據(jù)以往項目施工經(jīng)驗將始發(fā)托架位置按設計標高無需加高。

（3）始發(fā)托架安裝注意事項：

嚴格按照始發(fā)托架安裝方案施工，并將技術交底交底到每一個相關的施工人員。

始發(fā)托架安裝位置場地須平整，始發(fā)托架底部墊放的型鋼、鋼板須緊密、牢固，避免盾構機自重造成始發(fā)托架空間位置的改變。

始發(fā)托架軸向、橫向加固型鋼安裝時，需對稱安裝，避免加固型鋼在安裝過程中造成始發(fā)托架位置的改變。

2、盾構組裝準備

工具準備，盾構機組裝所需工具按照施工需要進行調配組織。組裝場地及吊裝設備準備，盾構吊裝場地承載力需經(jīng)過驗算，確保場地能滿足盾構吊裝要求。

盾構組裝、吊裝主要設備如下：400T汽車吊1臺，120T汽車吊1臺，150T液壓千斤頂4臺，小型泵站1臺以及相應的吊具工具等。

3、盾構組裝整體順序

由于始發(fā)場地限制，左線盾構從四方河路站右線下井后，需要平移到左線，螺機、設備橋均需在左線組裝，設備橋利用管片車焊接臨時支撐固定。

（1）盾構機組裝順序

1）根據(jù)區(qū)間隧道掘進的總體進度及安排，盾構機的組裝按施工總體籌劃的時間進行，盾構機計劃組裝調試工期為35天。組裝的人員組織按兩班制進行，每班15人，每班12小時。人員安排的主導思想是在確保人員和設備安全的前提下，保證組裝質量和組裝進度。本工程盾構機組裝采用整機一次組裝始發(fā)的方式進行。

2）盾構井內放置的始發(fā)臺精確定位后及后配套拖車處的軌道鋪設完成后，方可進行盾構的下井組裝。

正常盾構組裝順序如下：

①電瓶車、管片車下井順序：電瓶機→管片車（2臺）。

②后配套拖車組裝順序：拖車起吊→輪對安裝→放置在軌面上。

③設備下井順序：5號拖車→4號拖車→3號拖車→2號拖車→1號拖車→設備橋→螺旋輸送機（放置在管片車上）→前體→中體→管片安裝機→盾尾→刀盤。一號拖車下井后由電瓶機車牽引至指定的區(qū)域，待設備僑下井后與其連接。

④設備橋下井：設備橋總長為12.475m，大于盾構吊入井的凈長度，下井時需4個10T手拉葫蘆與150T汽吊配合傾斜下井。下井后與五號拖車由連接銷連接，前端支撐在管片小車的工字鋼架上，該鋼結構在現(xiàn)場施焊。

⑤中體、前體、刀盤、盾尾、螺旋輸送機用400T汽車和120T汽車吊配合下井。

⑥反力架與負鋼環(huán)管片的下井、安裝、定位。

⑦主機后移與前移的后配套連接，然后連接液壓和電氣管路。

4、左線盾構組裝其它專項措施

由于四方河路站左線位于花溪大道紅線范圍內，隧道始發(fā)端頭未設置盾構吊裝井，所有設備及盾構下井必需通過右線隧道始發(fā)端頭盾構始發(fā)井下井后，平移至左線隧道。同時受出渣條件限制，出渣編制需要跨越到右線，底板14-15#、20-21#軸上翻梁待盾構施工完后澆筑。

盾構主機組裝前，根據(jù)盾構始發(fā)高程、接收井底板高程、站臺內底板高程、基座尺寸等的相互關系，在盾構吊裝井內底板預埋好反力架預埋件、鋼板預埋件，回填C15混凝土，混凝土表面平整度在1cm以內。滿鋪2cm厚鋼板，鋼板與底板預埋件焊接牢固，滿鋪鋼板每隔2米與底板預埋件進行焊接，鋼板與鋼板之間連接采用坡口焊接，焊接后兩板為同一平面。將接收架與盾構機焊接成一體，同時焊接頂升油缸支腿并用工字鋼連接鉸接部位。安裝4個150噸頂升油缸。頂升盾構機及接收架，取出接收架下底部工字鋼。在盾構主機組裝底座底部放置鋼珠組件，縮頂升油缸，盾構機落地，鋼珠組件放置4排，每排之間間距約為1.7m;每排5個鋼珠組件，鋼珠組件之間間距約為600mm。利用2個150噸液壓油缸，向左線隧道方向水平緩慢移動盾構機，直至盾構中心線與左線隧道中心重合，且盾構組裝底座前端面與暗挖段始發(fā)導臺端面完全重合。盾構機其余部件的平移直接利用電動絞盤直接拖動平移。

5、右線盾構組裝其它專項措施

右線盾構施工時受出渣條件限制，采用半負環(huán)始發(fā)方案。

1）第三負環(huán)至第七負環(huán)均采用半環(huán)安裝，只安裝3個標準塊，控制推進油缸行程，保持一致行程。

2）第二負環(huán)全環(huán)安裝，管片與盾尾空隙用型鋼或方木固定。

3）第二負環(huán)安裝完成后，在該負環(huán)上半部安裝圓環(huán)板，管片螺栓切割合適長度與圓環(huán)板焊接，上部采用4根φ609鋼管一端與反力架焊接，一端與圓環(huán)板焊接牢固。

6、盾構調試

1）盾構機設備分系統(tǒng)調試

盾構機組裝和連接完畢后，即可進行盾構機分系統(tǒng)調試，分系統(tǒng)調試的目的主要是檢查盾構設備各系統(tǒng)是否能正常運轉。主要調試內容為：液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、主驅動、配電系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、自動導向系統(tǒng)以及各種儀表的校正。

電氣部分運行調試：檢查送電→檢查電機→分系統(tǒng)參數(shù)設置與試運行→整機試運行→再次調試。

機械液壓部分運行調試：推進和鉸接系統(tǒng)→螺旋輸送機→管片安裝機→管片單、雙梁吊機→泡沫、膨潤土系統(tǒng)和刀盤加水→注漿系統(tǒng)等。

2）整機調試

在分系統(tǒng)調試完成后，證明盾構機各系統(tǒng)都能正常工作，進行盾構機整機調試。整機調試的目的是檢查盾構設備各系統(tǒng)之間的連鎖保護、急停按鈕、限位開關、安全閥等安全裝置能否正常工作，整機持續(xù)運行8個小時以上檢查盾構機設備運行是否穩(wěn)定（部分調試需要盾構后配套拖車全部下井后才能進行）。

7、盾構組裝調試安全措施

盾構的運輸委托給專業(yè)的大件運輸公司運輸。盾構吊裝由具有相關資質的專業(yè)隊伍負責進行。組建組裝作業(yè)班承擔盾構組裝工作，指定生產(chǎn)副經(jīng)理負責組織，協(xié)調盾構機組裝工作。每班作業(yè)前按起重作業(yè)安全操作規(guī)程及盾構機制造商的組裝技術要求進行班前交底，完全按有關規(guī)定執(zhí)行。應根據(jù)400t汽車吊對地基承載力的要求，對其工作區(qū)域進行處理，如澆筑鋼筋混凝土路面、鋪設鋼板等，防止地層不均勻沉陷。盾構組裝調試期間，禁止無關人員進入現(xiàn)場。設備調試期間，非調試人員嚴禁啟動盾構機上相關設備。

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