大直徑盾構洞內拆機方法

代勇

摘 要：隨著現代城市的不斷發展，道路交通的不斷改進，地下隧道施工工程正在逐年增加，小直徑的盾構機已經不能滿足現代地下工程的需求。越來越多的大直徑盾構機投入到城市交通建設使用之中，盾構后期的拆除工作也成為了整個工程計劃里的重要一環。對大直徑盾構機不設接收井，所有盾構機械設備必須在洞內完成拆除和運輸的情況下，結合盾構機自身特點和洞內的空間條件，通過制定合理的盾構機洞內拆除分解方法，可以有效排除拆機風險，提高拆機效率。

關鍵詞：大直徑盾構 洞內 拆機

中圖分類號：U231 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（b）-0067-02

1 盾構接收端概況

盾構接收的暗挖擴大段的凈寬13m，最大凈高13.85m，為弧形斷面，拱部內壁設計半徑為8.25m。

2 盾構到達后的管片拉緊

由于盾構到達停機前方砂漿體破除后，盾構前方沒有了反推力，將造成管片縱向松弛，管片之間的環縫連接不緊密，容易漏水，因此在盾構掘進至端頭墻位置時即停止掘進，采用拉緊裝置將靠近到達端洞門的15環管片縱向固定起來連為整體。

拉緊裝置參考盾構換裝施工時設置在洞口的拉緊裝置。首先復緊15環管片所有的管片螺栓，然后采用9條縱向拉緊聯系條通長拉緊。9條拉緊聯系條均勻布置，每條聯系條長度為27m。為了確保萬無一失，再對整體拉緊的15環管片兩端各4環再均勻安裝4條拉緊聯系條，每條聯系條長度為7.2m。聯系條材質采用[16b槽鋼，利用管片縱向螺栓進行固定，在管片螺栓上安裝一塊200mm×80mm×10mm的鋼板墊片并與聯系條焊接。縱向拉緊聯系條具體安裝見圖1所示。

3 盾構拆機方案

3.1 盾構拆機總體思路

整體拆機思路為：盾構機后配套拆運采用整體拆運、局部拆除或內移的方式進行。盾構機后配套、安裝機以及主軸承等大件從四號井運送出洞，運輸方式采用有軌運輸。盾構刀盤及前盾隔板利用擴大段內作業空間采用分塊切割的方式解體，通過無軌運輸經直徑線隧道東端運出。

3.2 拆機準備工作

（1）臨時用水。

保留隧道右側供水管路，盾構機拆機和泥漿管路拆運完成后在進行拆除。

（2）臨時用電。

隧道內共兩套高壓線路，泵站高壓線路和盾構機高壓線路，兩根高壓線路都保留不動，為拆機作業面提供電源，盾構拆除完成后，盾構機和泵站高壓線路為軌下結構施工設備供電。

拆機作業面最大用電負荷出現在焊機與空壓機同時持續使用上，變壓器容量不小于500kVA，同時配1臺250kW發電機備用。

3.3 隧道內泵站及其箱變拆除

首先須拆除隧道內的接力泵站、變壓器、部分高壓電纜（泵站和盾構機）拆運。

接力泵站：斷開泵站管線，提前在管片車上做放置泵站的平臺高度比泵站支架略低，在泵站平臺與管片車之間擔兩根150的槽鋼，用10T導鏈將泵站、變壓器移動到管片車上，每4臺泥漿接力泵站同時拆卸，一起運輸。

3.4 后配套拖車拆除

后配套拖車拆除采用整體拖出的方式拆除，首先洞內拆除后配套拖車上的部分結構件及設備為拖車“減重”，然后延伸拖車軌道，拆除0號拖車與設備梁連接的牽引油缸、連接桿等部件，利用電瓶車牽引拖車至4號井底整體吊裝至地面后再進行徹底拆除。

3.5 主機大件拆除

（1）鋼絲繩，吊具、吊點選擇。

本次隧道內拆機吊裝作業選用抗拉強度為1770σb/MPa纖維芯鋼絲繩。根據鋼絲繩供應商提供的的各規格鋼絲繩最小破斷力及K值（P=最小破斷力/K，K選取4.5），吊裝時根據實際負載選用適合鋼絲繩。

盾構主機盾殼內空間狹小，不一定有合適的吊點可供選擇，且吊耳在現場臨時焊接，受力狀況較差，故選擇導鏈吊裝重物時（導鏈>=20T），盡量考慮多吊點吊裝，使單個吊耳和單根導鏈負載減小，即使單個吊點出現問題后，剩余吊點吊具也能承受重物負載。

（2）管片安裝機拆卸（37T）。

盾構機停機前，移動管片安裝機至連接橋與拖車連接處。斷開管片安裝機與連接橋之間油路連接及線路連接。拆除管片安裝機上傳感器，對安裝機上管路、閥組、油缸用方木進行防護。

連接橋兩側焊接反力座，安放兩臺5噸分體千斤頂，為管片安裝機脫離連接橋提供推力。安裝機上方管片上安裝兩套20T導鏈，作為管片安裝機吊卸機具。通過千斤頂與導鏈條配合，將管片安裝機拆下。

利用管片上吊點翻轉安裝機，放在轉運車輛上拖出。

（3）連接橋拆卸（18T）。

固定連接橋上管路，連接橋兩端各安裝兩套10T導鏈，吊點分別在管片和中體上，拉緊。

松開連接橋與米字梁連接螺栓（76顆M36螺栓），將連接橋放在轉運車輛上拖出。

（4）米字架拆卸（14T）。

割開米字架下部基座與中盾的連接。松開米字架子與上部基座間連接螺栓（68顆M36螺栓），用一套20T和一套5T導鏈條配合，將米字架子拖出放在運輸車輛上。

米子架拖出后，在中體下部與管片間鋪設250H型鋼，以便倒運其他設備。

（5）人員倉拆卸（6T）。

松開人員倉與中體之間連接螺栓（頂部4顆M30螺栓，與前體連接處16顆M20螺栓），用4套3T導鏈將人員倉放下。更換10噸導鏈，將人員倉拖出放在運輸車輛上。

（6）主軸承拆卸（130T）。

①主軸承聯結處理。

拔扳手松開主軸承前體連接螺栓（82顆，M56）、主軸承刀盤連接螺栓（64顆，M64），刨除前體與主軸承支撐環之間焊逢。

主軸承連接形式見“圖3.1主軸承連接形式示意圖”。

②主軸承推出作業。

刀盤轉動合適位置，設置主軸承支撐滑移橫梁，采用專用千斤頂，推出主軸承。

③主軸承翻轉裝車。

吊裝導鏈（60T）準備6個，主軸承上安裝吊耳為裝機時所用。

在盾殼內設置專用吊點，由導鏈配合翻轉主軸承，把事先準備好的120噸平板托車倒入中體，逐步將主軸承裝車固定。

（7）刀盤、中體、前體拆卸。

刀盤、中體、前體拆卸與后配套的拆卸同時進行，隧道貫通后，刀盤推到擴大段。擴大段填充的砂漿體已設置有45°角的斜坡，用來運輸刀盤及盾體隔板碎塊，極大地提高作業安全性和拆機效率。從砂漿斜坡的頂部向下破除1.7m（考慮人的高度和切、焊作業方便），鑿出作業空間同時露出刀盤后首先拆除刀盤上的刀具，然后將刀盤和盾體隔板割成小塊依次從斜坡上運下，堆放在2號井東側200m的空閑區域。頂部拆除完畢后再將砂漿斜坡向下破除1.7m，依次拆除刀盤和盾體隔板，從砂漿斜坡上運下往東側空閑區域堆放。依次完成刀盤和前盾隔板的拆除。在擴大段頂部預埋件上設置吊點，安裝400H型鋼，以便于刀盤及盾體隔板割除后的吊運。

4 結語

對于大直徑盾構機選擇合理恰當的拆解方法，不但能夠降低成本，排除風險，而且可以提高其工作效率。只有了解自身設備的特點和現場工作環境條件，才能制定出理想、高效的拆除方法。

參考文獻

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