大坡度小轉彎長距離盾構機平移技術

郭明華

中鐵十六局集團地鐵工程有限公司 北京 100124

在城市軌道交通建設中，施工環境日趨復雜，盾構機在到達接收后，因接收端條件限制不能直接拆解盾構機時，需要運用盾構機的平移技術將設備直接平移到滿足吊裝條件的井口。本文主要依據成都地鐵5 號線10 標工程盾構機平移案例，闡述了盾構機在大坡度小轉彎長距離的施工條件下，如何安全快速的平移盾構機，為同類條件下的盾構機平移施工提供技術參考。

1 工程概況

成都地鐵5 號線10 標工程元華南、北出入線分別起于錦城湖站、錦城大道站，北出入線在下穿繞城高速及劍南大道后下穿錦城湖，南出入線在下穿劍南大道后下穿錦城湖。兩條線在進入湖區后并行沿繞城高速南側敷設，后以250m 曲線半徑拐入車輛段，最大縱坡為33‰，兩條線出洞后需平移122.3m 到達盾構吊出井口，平移涵洞的尺寸為6.8m×6.8m，空間狹小,盾構機平移時，兩側平均剩余空間僅為250mm,平移出洞后盾構機具備吊裝條件，見圖1。

圖1 盾構平移施工段平面示意圖

2 本次盾構機平移的難點

（1）平移坡度大：由于平移施工段最大縱坡為33‰，考慮盾構機平移選用何種方式的同時，采取有效的施工安全措施，防止盾構機沿縱坡方向溜車發生安全事故。

（2）小轉彎半徑平移線路：出入線盾構平移施工段的轉彎半徑為250m，同時平移區域空間狹小，盾構機重量大、體積大，平移時的方向需要嚴格把控，并且鋼軌鋪設方向應與線路方向一致。

（3）長距離平移：盾構機到達后需要平移122.3m 才能到達吊裝井口，按照一般的平移方法，平移時間長，影響整體施工進度。

3 盾構機具體平移方案

3.1 盾構平移方案概述

盾構機到達接收井，推上接收架，完全脫離管片，再把盾體部分與連接橋斷開。在盾體下部，前盾及中盾上各焊接兩對滾輪，通過鋪設鋼軌，用千斤頂把盾體推到接收井位置，前進過程中保證與車站側墻的間距，保證盾體與車站側墻最少有200mm 間隙，盾體平移至吊出井口后將盾構機刀盤和前盾送到接收架上，割除前面的一對滾輪，繼續推進至中盾到達接收架時，割除后一對滾輪，然后盾構主機推上托架，依次拆解吊裝至地面。

連接橋和后配套臺車部分通過電瓶車頭拉出，到達接收井位置，依次拆解吊出地面。盾構平移機具配置見表1。盾構機平移工藝流程見圖2。

圖2 盾構機平移流程

表1 盾構平移機具配置表

3.2 具體施工步驟

（1）盾構機進入接收井破除洞門后，停機清理渣土。利用導軌防止盾體栽頭，導軌采用2 根3m 的50kg/ m 軌道，間距10cm 并排平鋪，一端伸入鋼環內，一端延伸至接收井，并在接收井一端用膨脹螺栓固定，且在軌面上涂抹黃油，便于刀盤在導軌上滑動。

（2）把盾構機完全推進至接收架上，將盾構機主機與連接橋斷開，將連接橋前部使用200H 鋼進行支撐。

（3）在接收架前方位置開始，沿著平移線路方向鋪設2.8m 間距的50 軌道，且固定好，直到平移終點位置。

（4）將盾構機前移，當前盾推出接收架2m 左右時，停止推進，把滾輪放置在預先鋪設的軌道上，測量滾輪與前盾的位置關系，確定盾體焊接位置，開始焊接前盾2 組滾輪。焊接完成后，繼續將盾構機前移，距離前輪2.35m的中盾位置，在預先鋪設的軌道上放2 組滾輪，測量滾輪與中盾的位置關系，確定盾體焊接位置，開始焊接后輪，保證前后輪在一條直線上，要求焊接位置對稱，焊縫飽滿，焊接質量滿足要求，并對焊接部位進行超聲波探傷，確保焊接質量，見圖3。

圖3 滾輪、千斤頂及支撐安裝位置

（5）在中盾兩側的滾輪后方焊接液壓千斤頂的支架，以及制作液壓千斤頂可拆卸的后頂座支撐及接力桿，見圖4、圖5、圖6。由于平移線路段為33‰的上坡，盾體自重約為 312t， 盾構機沿斜坡向下重力的分力為F1=Gsinθ=312×0.033=10.296t，由此可見為防止盾構機延斜坡往下溜，必須設置防溜裝置，并在左右兩側輪子后方分別放置一個，跟隨盾構機向前移動，見圖7。

圖4 盾構機受力示意圖

圖5 反力支座示意圖

圖6 接力桿示意圖

圖7 防溜裝置示意圖

（6）在盾體兩側各安裝一個100t 液壓千斤頂，開始頂推，完成一次頂進行程后，增加接力桿，繼續頂推。在頂推過程中，由于線路是250m 的轉彎且兩側空間狹小，所鋪設的軌道很容易偏移，使盾構機碰到側墻，所以在盾構機向前頂推的過程中，還要準備一組100t 液壓千斤頂，調整滾輪下方軌道偏移。

（7）用此方法，一直將盾構機頂進至吊出井口，到達事先放置的接收架位置。

（8）繼續平移，使盾構機刀盤及部分前盾推上接收架，直到前滾輪位置停下，割除前滾輪。

（9）繼續推進盾構機至后滾輪位置，停下割除后滾輪。繼續將盾構機完全推上接收架，拆去平移軌道和平移反力裝置，完成整個平移工作。

4 結語

本次盾構機采用焊接滾輪的方式進行平移，從施工準備到完成平移僅用7d 時間，實際推進122.3m 僅用3d 時間，平均每天推進約41m，與傳統平移方法相比，可大大縮短施工工期，同時可操作性強，為其他類似項目的盾構機平移、轉彎施工提供技術參考。