盾構機整體空推過站工法研究

史春陽

中電建成都建設投資有限公司 四川 成都 610212

1 概述

某地鐵車站由于始發端結構已封閉，車站中板也已施工完成，導致始發端車站不具備盾構機吊入的條件，且由于車站底板與中板部分區域凈空不足，內部也不具備盾構整體過站條件，盾構機只能在車站中部吊裝下井組裝后進行過站頂推至始發端。過站主要分為盾構主機過站，后配套系統整體過站兩部分，過站完成后再進行組裝。為解決盾構機在已建車站中過站時存在的困難和風險，以常規的導臺水平過站為施工基礎，對過站工藝進行改良，形成了盾構機整體空推過站工法[1]。

2 工法特點

盾構過站要考慮盾構機主機和后配套尺寸，結合施工場地的設計圖和空間測量結果，預先做好過站模擬工作，確定各種限界尺寸，根據模擬結果確定過站步驟和過站方案。具有以下特點：

（1）采用盾構主機與臺車分開平移，臺車無須拆除，節約施工時間。

（2）過站過程中可完成對盾構機的維修和保養，節省時間。（3）過站絕大部分在地下完成，對地面及周邊環境影響小。（4）盾構吊裝下井前，整體考慮盾構過站所需空間，合理考慮盾構始發時的托架安裝。同時根據車站結構形式，對盾構主機進行位移、推進、側移再位移，直接在始發端就位。

（5）采用了簡潔、方便的鋼軌過站方式完成施工，對設備的影響小。

（6）僅將盾構主機與后配套設備斷開，實現盾構的整體過站。

（7）盾構主機和臺車過站前，對盾尾刷進行更換，刀盤刀具進行修復，加水系統進行改良，同時對同步注漿系統進行清洗。

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

3 工藝原理

本工法是結合車站結構形式與盾構機的位置關系，在盾構過站前，對車站底板進行處理，澆筑導臺鋪設鋼軌并加固，盾構接收吊裝并安裝到位后，及時展開盾構過站。盾構主機過完站并平移就位，對后配套系統，直接采用電瓶車拖動，通過車站后與盾構主機連接。

4 施工工藝流程及方法

4.1 盾構過站施工步驟

（1）盾構機到達后進行拆機工作。

（2）盾構到達車站之前在車站底板上澆筑混凝土導臺，導臺兩側預留安置反力裝置的預留孔。

（3）在需位移位置優先滿鋪鋼板，在涂抹完黃油后安置盾構接收托架，托架高程與中心點進行校核，確保盾構能平穩推上托架。

（4）盾構機在偏心導臺上進行裝機。

（5）盾構通過導臺兩側預留安置反力裝置推進至接收架上。

（6）在地面預鋪鋼板上進行擋板焊接，將盾構機與托架進行曲面位移至第二段中心導臺處，盾構機平移上第二段中心導臺，并前移至始發洞門處。

（7）車站內軌道鋪設，臺車過站與盾構主機連接。

4.2 主要施工要點

（1）盾構機空推準備

①車站底板平整。對車站底板進行整理。對底板、中板上影響盾構過站的預留鋼筋進行壓彎處理，保證盾構機過站凈空，并對底板上不平整的地面進行整平處理。車站底板平整后，在車站標準段底板上鋪設臺車過站鋼軌和電瓶車運行鋼軌。②接收托架安裝。在接收井里設置接收托架。接收托架設置前先進行托架定位，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機在托架上的平移。③始發端導臺澆筑。在始發井里澆筑導臺。導臺澆筑前必須進行預埋件及坐標定位，確定好導臺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機在導臺上的滑移，為保證盾構機主機能夠順利爬上始發托架和二段導臺，托架安裝時，稍微帶坡度(2%～5%)，使托架接收前端比第一段導臺鋼軌面低5～10mm，拖出前端比第二段導臺鋼軌面高5～10mm。④盾構機組裝。焊接臨時輪支撐一號臺車連接橋架，拆開盾體與后配套連接的水管、氣管、液壓管等。對盾構機主機進行吊裝，在吊裝時盾尾內部焊接支撐型鋼，防止盾尾變形。清潔盾體、刀盤，清空土倉泥土，設備維護保養，刀具更換，注漿和泡沫系統測試疏通等。在始發吊裝井口導臺上進行吊裝作業并完成盾構機組裝。導臺兩側設置頂推盾構機所需的反力裝置，在盾體上用H型鋼焊4個牛腿，便于千斤頂推動盾體在第一段導臺上滑動。

（2）盾構機前移

將推進油缸放在盾構機上的牛腿上，啟動油缸，將盾構機和導臺的鋼板分離向前推進，然后收縮油缸，讓盾構機落在托架鋼軌上。

（3）盾構機橫移

根據車站底板布置情況，在盾構機上第二段導臺時將盾體和托架滑移。將推進油缸安置在鋼板焊接的牛腿上，然后開動推進油缸，推動盾體和托架滑移。

（4）后續臺車過站

①在盾體過站的同時，進行車站內臺車和電瓶車軌道的鋪設，軌枕采用20#H型鋼進行鋪設。②臺車前進。軌道鋪設完成后進行后配套設備的過站，在1號臺車上用H型鋼焊一橫梁，利用電瓶車推動整個后配套系統進行前移。③盾體與后配套系統的連接。后配套設備到達始發端頭后，將后配套設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）盾構機檢修

利用盾構機吊裝期間進行盾構機檢修，為下一個區間的掘進做準備。維修內容視盾構機檢查的情況確定，包括刀具更換、刀盤和螺旋輸送器的磨損修復、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、測量系統的維護保養和鑒定等。

5 結束語

隨著經濟社會的發展，全國各地大中城市興起了地鐵建設

的浪潮，但由于各地區建設環境的不同，盾構始發場地受限已成為一個重要的問題。該工法解決了盾構有限空間始發的技術難題，可縮短工期，為后續工程創造條件，同時，該工法的總結和成功應用，為將來因場地等環境受限的盾構始發施工提供了借鑒和參考的經驗，具有一定的推廣價值。