淺談盾構洞內拆機技術

葉 蕾，龐培彥

（中鐵工程裝備集團有限公司，河南 鄭州 450416）

隨著城市的不斷發展，道路交通不斷改進，地下隧道施工工程正在逐年增加，越來越多的盾構投入到城市交通建設使用之中，盾構到達后的拆解工作也成為了整個工程計劃里的重要一環。現在越來越多的盾構接收時不具備車站整機接收條件，所有盾構部件必須在洞內完成拆解和隧道內運輸。結合盾構自身特點和到達位置的空間條件，通過制定合理的盾構洞內拆機方法，可以有效提高洞內拆機效率，減小洞內拆機風險，減小盾構后期恢復成本。

1 盾構洞內拆機準備工作

盾構由刀盤、主驅動、螺旋輸送機、管片安裝機、前盾、中盾、尾盾、后配套拖車等組成。在拆機前先將場地整理完畢，并將隧道內的雜物清理干凈，避免影響盾構部件的運輸，然后鋪設拖車行走軌道和運輸車（一般采用既有編組列車即可）行走軌道，保證拖車和運輸車行走軌道順暢；根據盾構尺寸加工部件支撐工裝，如主驅動工裝、螺機工裝、設備橋工裝等；準備相應的拆解工具，保證拆機順暢。

2 盾構拆機工序

盾構到達→刀具拆卸、運輸→主機后配套管線分離，后配套拖車運輸→中盾米字梁拆卸，運輸→螺旋輸送機拆卸，運輸→管片拼裝機拆卸，運輸→人倉拆卸，運輸→回轉接頭拆卸，運輸→主驅動拆卸，運輸→盾體拆卸，運輸→刀盤拆卸，運輸。

2.1 主驅動拆卸方案

在拆卸主驅動前，首先拆除主驅動的電機（馬達），必要時可拆除減速機，放掉主驅動內部的齒輪油，目的一是減輕主驅動重量，二是減短主驅動長度，為主驅動原地翻身提供較大空間。

方案一：工裝輔助拆卸

利用主驅動中心的橋架工裝和盾體頂部的吊耳將主驅動進行翻身平放在運輸車上，固定后將主驅動運出洞外（圖1）。

圖1 工裝輔助拆卸主驅動

方案二：割除盾體+輔助運輸車

將主驅動下方的盾體隔板進行割除，主驅動與盾體上部連接螺栓保留，將運輸車軌道鋪設到主驅動下部，并將運輸車開到主驅動下部，之后將主驅動立著放在運輸車上，并將其固定，之后拆除主驅動與盾體上部連接螺栓，將主驅動運出洞外（圖2）。

圖2 割除盾體+輔助運輸車

方案三：割除盾體+吊耳吊裝

將主驅動上方的盾體隔板進行割除，主驅動與盾體下部連接螺栓保留，并在盾體頂部設置吊耳，掛好鋼絲繩后拆除主驅動與盾體下部連接螺栓，利用盾體頂部的吊耳將主驅動進行翻身平放在運輸車上，之后將主驅動運出洞外（圖3）。

圖3 割除盾體+吊耳吊裝

方案四：車站橋式起重機吊裝

車站具備盾構到達條件，但不具備吊出條件，盾體為螺栓連接式分塊設計，車站事先架設橋式起重機。將主機推至車站，將前盾分開，利用橋式起重機將主驅動從前盾中取出，之后平放在運輸車上，將主驅動運出洞外（圖4）。

圖4 車站內橋式起重機吊裝

各主驅動拆卸方案對比如表1所示。

2.2 盾體拆卸方案

方案一：盾體散塊切割（從后部）

割除盾體殼體內部筋板、法蘭等，盾體割除遵循先尾后前、先上后下的原則，割除的大小根據現場情況而定，割除后將各塊逐塊運出洞外，將盾殼留在洞內作為永久支承結構（圖5）。

方案二：盾體分塊拆卸（從后部）

盾殼設計為雙層結構，內盾體設計為螺栓連接式分塊結構。在拆解時利用工裝和倒鏈將盾體各塊逐塊拆除，拆卸時遵循先尾后前、先上后下的原則，拆卸完成后將各塊逐塊運出洞外。將外盾殼留在洞內作為永久支承結構（圖6）。

表1 各主驅動拆卸方案對比

圖5 盾體散塊切割

圖6 盾體分塊拆卸

方案三：車站橋式起重機拆卸（從前部）

車站具備盾構到達條件，但不具備吊出條件，盾體為螺栓連接式分塊設計，車站事先架設橋式起重機。將主機推至車站，拆除盾體分塊螺栓，利用橋式起重機將中前盾分開，將分塊盾體放在運輸車上，將盾體逐塊運出洞外（圖7）。

圖7 車站內橋式起重機拆卸

盾體拆卸方案對比如表2所示。

表2 盾體拆卸方案對比

2.3 刀盤拆卸方案

方案一：盲洞刀盤分塊切割（從前部）

刀盤前部有盲洞，將刀盤推至盲洞，將刀盤分解成多塊，具體的塊數可根據盲洞空間情況而定，割除后利用工裝將各塊用倒鏈將其放在運輸車上，然后運出洞外。刀盤割除時遵循先下后上的原則，分區域進行割除（圖8）。

圖8 盲洞內刀盤分塊切割+倒鏈運輸

方案二：車站刀盤分塊切割（從前部）

車站具備盾構到達條件（但車站不具備吊出條件），刀盤為焊接式分塊設計，事先在車站架設橋式起重機。將刀盤推至車站，利用橋式起重機將刀盤在豎井內翻身，并將刀盤在豎井內進行分塊，之后放在運輸車上，將刀盤逐塊運出洞外（圖9）。

圖9 車站內橋式起重機吊裝運輸

方案三：刀盤分塊切割（從后部）

刀盤采用焊接式分塊設計，拆解時在盾體合適位置焊接吊點，采取分塊割除的方式，刀盤割除時遵循先上后下的原則，將刀盤逐塊進行拆除，之后逐塊運出洞外（圖10）。

圖10 刀盤分塊切割、逐塊運輸

方案四：刀盤分塊拆卸（從后部）

刀盤采用分瓣式刀盤設計（螺栓連接式），將刀盤面板設計為兩瓣結構，刀盤牛腿和法蘭作為整體的結構，與刀盤面板螺栓連接。拆除時利用盾體內部的吊耳先將牛腿和法蘭拆除，之后再將刀盤兩瓣拆除（圖11）。

圖11 刀盤分塊拆卸+吊耳運輸

刀盤拆卸方案對比如表3所示。

表3 刀盤拆卸方案對比

3 結 語

現代施工盾構洞內拆機的需求越來越多，如何根據洞內拆機條件制定安全、高效、經濟的洞內拆機方案是盾構設計和項目施工要重點考慮的問題。

如果車站具備到達條件，但不具備調出條件，可在接收車站施工時架設橋式起重機；若是新機，盾體設計為螺栓連接式分塊結構；如果刀盤前面不具備操作空間，若是新機，刀盤設計為螺栓連接式分塊結構；盾體結構空間允許情況下，盾體設計為雙層盾殼結構，內盾體設計為螺栓連接式分塊結構。（注意：此種盾構設計方式不適于軟弱地層。）

[1]琚時軒.盾構洞內對接拆卸技術的應用[J].工程機械，2007，（38）7：65-67.

[2]胡 雙.盾構洞內拆機過站技術[J].工程技術，2013，（1）：45-46.