盾構洞內快速平移方法

2014-06-30 01:43:34徐長勝樊建軍

建筑機械化 2014年3期

徐長勝，樊建軍，李婷

XU Chang-sheng, FAN Jian-jun, LI Ting

(1.中國建筑第五工程局有限公司，湖南長沙 410000；2.深圳市地鐵集團有限公司，廣東深圳 518000)

盾構施工中常遇到盾構平移過站或者礦山法暗挖隧道內始發等情況，目前地鐵隧道施工中使用的盾構盾體大多超過300t，平移環境較為苛刻，一般的平移方法主要有滾杠法、鋼板接觸法、移動臺車法等，但是這些方法存在工效低、方向控制困難等問題，深圳地鐵9號線BT工程某標段采用了一種新型的盾構洞內平移方法，快速完成了盾構整體平移任務。

1 工程概況

深圳地鐵9號線BT工程某標段鹿丹村車站站前設有一采用礦山法施工的渡線隧道，渡線隧道長61m，斷面形式為馬蹄形，共有3種不同跨度。右線盾構盾體在始發豎井內組裝，受礦山法隧道凈空影響盾體需要沿礦山法隧道縱向平移61m后再在洞內橫向平移0.925m才能到達始發位置。

2 盾體平移方法介紹

盾構整體平移的方法有多種，鹿丹村站站前渡線隧道內采用千斤頂結合小坦克的方式進行盾體縱向平移，鋼板與鋼軌接觸的方式進行盾體橫向平移。

首先礦山法隧道二襯仰拱回填時將導向槽、頂推鋼板、橫向平移軌道等預埋好。在托架底安裝小坦克后將盾體與托架焊接成整體，然后再用2臺行程為1000mm的80t千斤頂將盾體與托架一起頂推至始發端頭。盾體縱向平移就位后，用4個200t千斤頂整體頂升盾體拆除托架下小坦克，再將盾體下落在預埋鋼軌上，利用千斤頂橫向頂推就位。

3 盾體平移準備

3.1 仰拱回填預埋件預埋

1）導向槽預埋導向槽的主要作用是控制盾構體平移方向，避免盾體平移糾偏，提高平移速度。根據盾構平移的起點和終點位置確定導向槽的平面位置，根據盾構直徑和托架高度精確計算導向槽標高，導向槽預埋件具體見圖1。

圖1 導向槽預埋示意圖

2）頂推鋼板預埋盾體縱向頂推前行和橫向側移反力主要由仰拱頂推預埋鋼板提供。頂推鋼板采用300×400×20鋼板，每塊鋼板上焊接4根?25的錨固鋼筋。頂推鋼板在仰拱混凝土上預埋后，根據盾體前行情況在盾體鋼板上焊接牛腿作為千斤頂頂進的反力提供裝置。頂推鋼板根據托架寬度在縱向平移軸線左右位置對稱埋設。橫向頂推鋼板埋設在礦山法隧道側墻上，垂直于仰拱回填面。

3）橫向平移鋼軌預埋盾體橫向平移采用鋼板與鋼軌接觸的方式平移，預埋軌道采用43kg/m軌道。在導向槽中間和導向槽右側順著盾體橫向平移方向埋設軌道，軌道間距1.6m，軌道頂面標高根據盾構始發姿態、盾體直徑及托架高度確定，同時軌道頂面需要高出仰拱回填面30mm。軌道左側端頭需要削成一定坡度，軌面上涂抹潤滑油。

3.2 平移裝置設計

1）小坦克選型宜選擇噸位較大的小坦克，能以較少數量承載盾構重量。小坦克的數量以其需要承載的盾構、托架等其它設施的總重量進行確定，安全系數應大于1.5，設計數量以6～10個為宜。本工程盾構加托架及其它設施總重量約350t，選擇的小坦克單個載重能力為100t，(100×6)/350=1.71>1.5，所以本工程盾構平移采用6個小坦克（圖2）。

圖2 小坦克實物圖片

2）小坦克安裝小坦克通過焊接在托架底板上的“7字勾”固定，其分布位置需要考慮盾體平移時重心位置，同時也要考慮盾體組裝時重心的變化，避免單個小坦克超負荷而破壞，本工程小坦克安裝位置見圖3。小坦克排與排之間分布要與預埋導向槽位置一致。與托架底板焊接的“7字勾”要方便割除。

圖3 小坦克安裝位置示意圖

3）盾體與托架連接托架在導向槽上就位后，在盾體推至托架刀盤面距托架前端距離為500mm時，將托架與盾體焊接為一體，即在正面將刀盤面與托架用20mm厚小塊鋼板焊接，在側面用20mm厚小塊鋼板將盾體與托架焊接。焊接小鋼板數量要保證盾構平移時托架與盾體穩固，不發生相對位移。

3.3 盾體頂升牛腿焊接

盾體縱向平移就位后需要將盾體整體頂升，拆除托架底板下小坦克。根據盾體重心位置在盾體外側對稱焊接4個牛腿，4個牛腿需要精確定位，保證盾體頂升時前后、左右均能較好的平衡（圖 4）。

圖4 頂升牛腿位焊接位置示意圖

4 盾體縱向平移

在礦山法隧道仰拱回填時施工頂推預埋件，為盾構平移提供反力。采用液壓千斤頂，通過頂推預埋件提供反力頂推托架使小坦克順著導向槽方向移動，從而實現盾構整體平移。2個千斤頂分別于托架后端向前頂推，2個千斤頂頂推速度應保持一致。由于千斤頂油缸長度有限，頂推到千斤頂油缸行程最大后，縮回千斤頂，通過在千斤頂與頂推預埋件間采用帶卡槽型鋼支墊實現繼續往前頂推（圖5）。