論盾構機過地鐵車站施工技術

倪玉江

（甘肅鐵科建設工程咨詢有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 工程概況

西安地鐵5號線施工5標為一站兩區間，漢城南路站（不含）-新桃園站-高新四路站（不含），盾構機空推過新桃園站，到達漢新區間開始始發，新桃園站位于昆明路與西二環路口西南角處，沿昆明路東西向敷設。本站為地下三層島式站臺車站。車站主體結構外包總長度187.15 m，標準段外包寬23.1 m，有效站臺寬度14 m。

2 盾構機過站名詞解釋

2.1 盾構機簡介

左線：盾體包括刀盤的裝配長度：8.779+1.58=10.359 m。

盾構機解體后刀盤面板距離螺旋輸送機尾長度：12.796 m。

右線：盾體包括刀盤的裝配長度：8.788+1.765=10.553 m。

盾構機解體后刀盤面板距離螺旋輸送機尾長度：12.472 m。

2.2 新桃園站結構尺寸與盾構關系

車站兩側隧道軸線（接收—始發）連接線、車站底板、車站中板縱坡均為2‰，由于各層均為初期結構因此不考慮橫坡對過站空間的影響，底板到負二層中板的凈高為6 850 mm，為保證盾構機過站，軌頂風道預留鋼筋長度應小于50 cm。

3 盾構機過站施工技術

3.1 盾構機過站人員、機械、設備等施工資源配置情況

3.1.1 盾構機過站施工人員配置計劃

①現場調度：2人；②土木技術人員：4人；③機械技術人員：4人；④技術工人：8人；⑤普通工人：20人；⑥專職安全員：2人；⑦特種作業人員：8人。

3.1.2 材料及機具配置計劃

①鋼板規格型號：9 500 mm×2 200 mm×10 mm，2塊；②H型鋼規格型號：20#，360 m；③鋼軌規格型號：43 kg/m，768 m；④黃油：若干；⑤導鏈：數個，安裝反力架；⑥液壓千斤頂：100 t，2臺；⑦液壓泵站：100 t，4臺；⑧電焊機：2臺；⑨氣割設備：2套。

3.2 盾構過站準備

3.2.1 過站小車安裝

（1）過站小車軌道中心距3 960 mm，當軌道擺放到位后，用壓板固定于車站底板上。（2）當軌道鋪設完成，可吊裝小車下井，并平穩安放在軌道上。小車安放軌道的位置距洞門鋼環1 000 mm。（3）過站小車安裝完成后，在盾構出洞洞門鋼圈與過站小車之間焊接引軌裝置，防止盾構機出洞后重心無支撐導致事故發生。引軌與過站小車高度相同。（4）小車側面及采用20H型鋼固定。小車后方用兩根20H型鋼固定，另一端與事先在底板上預埋兩塊鋼板焊接固定。

3.2.2 站內平移過程中，反力支座布置形式

站內平移反力支座安裝在中軌上。在鋼軌上每隔1 200 mm打孔，圓孔尺寸按照反力座預留直徑為65 mm的圓孔，準備直徑為60 mm、長度為400 mm的圓鋼，以便反力座的固定。

3.2.3 車站過站段軌道鋪設

（1）過站小車行走軌道中到中距離為3 960 mm，因此靠近車站側墻一邊的軌道中心距車站側墻1 545 mm。（2）在過站軌道鋪軌前，檢查地面平整度，軌道應鋪設在平整的平面上。（3）車站內軌道固定方式采用軌道壓板固定，每隔600 mm布置一塊軌道壓板，壓板固定螺栓采用膨脹螺栓錨固在車站底板上。（4）車站內鋪軌應注意軌道偏差，偏差量控制在10 mm之內。如鋪軌與車站預留鋼筋干涉，施作車站底板時不預留鋼筋。

3.3 過站橫移反力預埋件及反力架支撐預埋鋼板

（1）當主機平移到始發端頭時左右線需向兩側平移至始發位置，其反力支座為400 mm×400 mm×20 mm鋼板預埋至車站底板。（2）在始發井底板上預埋400 mm×400 mm×20 mm鋼板，用于固定盾構機橫移時底層鋼板。（3）在盾構機過站完畢后，需安裝反力架。在底板上預埋鋼板用以固定反力架鋼支撐。其預埋鋼板尺寸為1 100 mm×800 mm×30 mm。

3.4 在始發井端頭鋪設軌道

（1）盾構機到達始發井后須平移至始發位置。因此，始發井軌道鋪設為地面-下層鋼板-上層鋼板-軌道。（2）下層鋼板選取厚度20 mm，尺寸為10.5 m×8 m；上層鋼板厚度20 mm，尺寸10.5 m×6 m。（3）鋼板之間連接采取焊接的方式，鋼板邊加工45°坡口，鋼板對接時焊縫填充坡口，焊接完畢后打磨鋼板平面，打磨標準要求焊縫高度≤鋼板厚度。（4）鋼板鋪設前應對始發井底板進行檢查，確保底板無明顯高低落差，保證底板的平整度。如底板高低不平，應使用細沙對底板進行找平。（5）鋼板在底板固定采用焊接方式，與事先底板預埋鋼板焊接。

4 盾構機平推過站

盾構機進入小車后，用鋼絲繩Φ30鋼絲繩及10 t手拉葫蘆將盾構機與托架固定在一起。每道間距1 m，每到鋼絲繩固定牢固。待盾體與小車固定好之后，盾構機進行平推過站。在小車后用兩根100 t液壓千斤頂頂進小車前進。打開100 t液壓泵站，同時頂升兩邊的推進油缸，使油缸頂緊小車上的推進擋板，推動盾構機在已經鋪設完畢的軌道上前進。

4.1 盾體、始發托架側向平移

橫向平移前準備工作：

（1）盾構機平推至始發端頭前先將底板找平，再鋪設尺寸為10.5 m×8 m的下層鋼板，并將下層鋼板與底板預埋鋼板焊接牢固。（2）在下層鋼板表面均勻涂抹潤滑油脂，油脂涂抹完成后立即鋪設尺寸為10.5 m×6 m的上層鋼板。上層鋼板擺放中心線應對齊盾構機平推線路中心線，按照要求擺放到位后，清除上層鋼板周圍多余的油脂，對南、北、東三個邊進行焊接。（3）在上層鋼板上鋪設鋼軌，與站內盾構機平推軌道相連接，并將鋼軌與上層鋼板連接牢固。（4）將盾構機平推至上層鋼板，加固過站托架，并將過站托架與上層鋼板連接為一體。同時在始發井反梁側布置反力支座。

橫向平移：

盾構機橫移準備工作就緒后割除上層鋼板南、北、東三面的焊接塊，確保承載盾構機過站托架的上層鋼板和下層鋼板具備相對滑動的條件，然后在盾體平移方向的另一側放置20#H型鋼用作千斤頂著力點，在2個100 t液壓千斤頂的作用下，使“盾體—托架”整體在鋼板平臺面上向南（右線盾構機）或向北（左線盾構機）移動至始發位置。

5 后配套過站

后配套設備由電瓶機車牽引過站。主機過站后，在車站底板鋪設四道鋼軌，中間兩道為電瓶車軌道，兩側為臺車軌道，中間軌道為電瓶車軌道。在車站接收井口、始發井口軌道以30‰的坡度鋪設至底板。將設備橋橋的前端支撐在一輛管片運送車上，直接利用電瓶機車牽引整個后配套系統向前移動。

6 結語

隨著科學技術水平的不斷提升，目前盾構機過站頻繁用于我國地鐵施工過程中，過站方法也日趨科學先進，具體根據現場實際情況決定，總之，過站方法本著操作簡便、安全風險小、成本最小化的原則進行比對決策。