盾構洞內拆機技術應用

（中鐵工程裝備集團技術服務有限公司，河南 鄭州 450016）

1 工程概況

北京地鐵16 號線萬泉河橋站-蘇州街站區間自萬泉河橋站向東，線路平面以350m 半徑曲線下穿四環路與左岸工社大廈后轉向南，沿蘇州街路下敷設至蘇州街站（圖1）。盾構從萬泉河橋站西端頭井口吊裝下井后，空推過萬泉河橋站至東端頭進行始發，掘進至蘇州街站北端頭接收。由于蘇州街站為暗挖車站，無盾構吊出條件，盾構接收后需在車站內進行拆解，拆解完成后利用電瓶車將盾構各部件沿為萬蘇區間運輸至萬泉河橋站西端頭，由萬泉河橋站西側盾構井吊出。

圖1 萬泉河橋站-蘇州街站工籌示意圖

如圖2 所示，蘇州街站為雙層島式地下車站，車站采用端廳形式，兩側主體雙層段采用暗挖PBA 法實施。萬泉河橋站-蘇州街站區間2臺盾構掘進完成后在蘇州街站北端頭接收，利用車站北端頭站臺層及站廳層進行拆解。

2 洞內拆機流程

圖2 蘇州街站接收端斷面圖

盾構接收后進行洞門封堵，封堵完成后，將盾構繼續推進至盾尾脫離管片500mm 時開始進行拆機工作。結合接收車站結構、區間施工工籌及盾構吊拆方案，計劃盾構拆解流程如圖3所示。

圖3 拆機流程圖

3 設備橋及后配套拆解

盾構推進到位后，拆除后配套臺車之間的連接電纜、液壓流體管路以及皮帶。在運輸臺車的過程中，2#～6#臺車每次單節運輸出隧道外，1#臺車和設備橋連接運輸至盾構吊裝井（圖4、圖5）。

圖4 臺車運輸工裝圖

圖5 設備橋及1#臺車運輸工裝圖

臺車采用電瓶車牽引2 節渣土車底盤進行運輸。首先使用4 個機械式千斤頂作用在臺車軌枕與臺車大梁之間，千斤頂同步起升將拖車頂起，使用支撐工裝塞入臺車底部，支撐在臺車兩側大梁位置，然后緩慢釋放千斤頂，使臺車工裝平穩地落在管片車上，使用二保焊以段焊的方式將臺車固定在渣車底盤上。

4 主機拆解

4.1 螺機拆解

后配套臺車拆解運輸完成后，可對螺旋機進行拆除（圖6）。螺旋機拆除前應為完全收回的狀態，即螺旋機的伸縮桶節完全收回。為方便施工操作，降低作業風險，需加工制作2 個移動式吊裝架，吊裝架搭建在平板車上，頂部設置吊耳，可沿軌道前后移動，同時需在拼裝機縱梁上加工制作一個固定吊裝架，供吊裝螺機時使用。拆解前利用工字鋼制作電瓶車軌枕，使2 個移動式吊裝架可以延伸至螺旋機下方，方便螺旋機拆解。

4.2 盾尾拆解

盾尾拆除為破壞性割除（圖7），所有部件不再繼續使用。在保證安全的前提下，盾尾割除分為4 塊，割除分塊前，盾尾內焊接作業平臺以便作業人員對盾尾進行切割，左、右側割除時，需先焊接支撐工裝后方可割除，防止因未焊接支撐工裝導致分塊搖擺，左、右側割除時分別在單塊內外兩側各焊接2 個吊耳，通過移動上部門式起重機來防止分塊擺動。

圖6 螺機拆除示意圖

圖7 盾尾割除作業圖

4.3 中盾拆解

刨除中盾上下分塊外側連接的V 型焊縫。焊縫刨除完成后，可拆除中盾上、下部的連接螺栓，拆除米字梁上方與中盾上部的連接螺栓。使用泵站千斤頂將中盾下部頂推至前盾處，留出最大空間給予中盾上部吊裝、旋轉。中盾上部旋轉時，以吊點為中心。完成旋轉后將中盾上半部安放在運輸平板車上，安放時注意中盾上半部左右側與平板運輸車的間距，居中放置。安放完成后上部塊兩側邊緣下部墊方木并用楔子固定，內部在米字梁連接處下部用型鋼做支撐架進行支撐并焊接固定，防止在運輸過程中造成的側傾事故（圖8）。

拆除米字梁并運輸出洞，然后將中盾下部安放在平板車上，并對中盾下部進行固定，防止中盾下部側滾（圖9）。

4.4 刀盤拆解

圖8 中盾上部運輸及加固示意圖

圖9 中盾下部運輸及加固示意圖

由于吊裝井口受限，門式起重機無法對拆卸的刀盤進行“翻身”，需借助車站中板預設吊點配合門式起重機對刀盤進行翻身。在接收基座上鋪設鋼板，當刀盤法蘭與鋼板平齊時，同時下放雙鉤，使刀盤平穩落在接收基座所鋪設的鋼板上方。刀盤翻身后放置在接收基座鋼板后，利用焊接方式將刀盤法蘭面與鋼板段焊，使用倒鏈向前移動，供前盾拆卸提供空間，待前盾拆解運出后再將刀盤吊裝至平板車上運出（圖10）。

圖10 刀盤吊裝及翻身示意圖

4.5 前盾上部拆除

前盾上部拆除與中盾上部拆除步驟基本相同。但是需要注意的是在前盾上部拆除前，需將主驅動與前盾連接的螺栓以中線為界拆除上半圈。

4.6 主驅動拆除

主驅動系統的拆除流程：拆除主驅動馬達、減速機→安裝主驅動吊裝工裝→拆除主驅動與前盾下半部法蘭連接螺栓→吊離主驅動至安裝位→前推前盾下半部→安裝主驅動翻身工裝→主驅動翻身平放→主驅動運輸。主驅動吊裝及翻身如圖11 所示。

圖11 主驅動吊裝及翻身示意圖

4.7 前盾下部拆除及刀盤分塊運輸

前盾下部拆除與中盾下部拆除步驟基本相同。刀盤分解完成后，依次將刀盤各分塊吊裝至運輸車上運輸出洞。

5 結語

本次洞內拆機作業選擇了合理的吊裝形式，制定了規范的洞內拆機工藝，解決了接收端空間條件有限、吊裝及水平運輸困難的技術難題，較大程度上縮短了工期，降低了施工成本，創造了可觀的經濟效益和社會效益。