盾構(gòu)過曲線型岔口明挖段技術(shù)

趙暉

摘要：盾構(gòu)機在兩個區(qū)間段之間通過時一般需要進行盾構(gòu)過站施工，盾構(gòu)過站的形式有地面過站和站內(nèi)過站兩種。盾構(gòu)站內(nèi)過站施工僅需將盾構(gòu)機由一端頂推到另一端，能有效提高過站效率，降低盾構(gòu)過站的施工風(fēng)險。但當(dāng)明挖結(jié)構(gòu)凈空小于盾構(gòu)直徑時，盾構(gòu)機難以直接頂推過站的，需采用有效的輔助措施完成盾構(gòu)曲線過站。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)機；岔口明挖段；小凈空；曲線過站

中圖分類號：U455 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）11-0079-02

岔口明挖段為一層車站結(jié)構(gòu)，其頂板與底板凈空較小，如整個結(jié)構(gòu)施工完成，盾構(gòu)機難以直接頂推過站，需拆解后從岔口明挖段盾構(gòu)始發(fā)端吊入重新安裝后方能過站，這不但不經(jīng)濟，且延長工期。如頂板不施工，岔口段凈空能夠滿足盾構(gòu)機過站的要求。具體如以下幾點：

1 施工前可行性分析

盾構(gòu)機過站采用的托架為定制的小板車，該小板車可用于盾構(gòu)機接收、平移過站和盾構(gòu)機始發(fā)。過站托架尺寸如圖1所示。按照岔口明挖段的結(jié)構(gòu)設(shè)計，到達(dá)端底板與隧道中心線的距離約3420～3481mm，盾構(gòu)機通體半徑3130mm，過站托架與底板的距離（含軌道與鋼板）230mm，230+3130=3360<3420mm，如盾構(gòu)機按設(shè)計線路出洞，只需采用鋼板等材料將托架墊高即可滿足盾構(gòu)機出洞要求，所以采用過站托架接收盾構(gòu)機是可行的。

與到達(dá)端類似，始發(fā)端底板與隧道中心線的距離約3584～3589mm，230+3130=3360mm<3584～3589mm，如盾構(gòu)機按設(shè)計線路始發(fā)，只需采用鋼板、軌道等材料將托架墊高即可滿足盾構(gòu)機始發(fā)要求，所以采用過站托架始發(fā)也是可行的。

2 施工實施

2.1 到達(dá)端接收托架安裝

找平接收井底板面標(biāo)高：盾構(gòu)機推出洞門后固定好洞門簾板，并用鋼絲繩收緊壓板。根據(jù)筒體底部標(biāo)高和底板標(biāo)高，充分考慮盾構(gòu)機姿態(tài)和趨勢計算出盾構(gòu)機接托架安裝標(biāo)高，并最終確定底板是否需要打墊層和墊層高底等。如底板標(biāo)高已達(dá)到要求，但不平整的話，高出的需要鑿除找平，低洼的位置可以通過填沙漿或鋪沙調(diào)平，以確保在底板上鋪設(shè)軌道鋼板的平整度和鋼板底部支撐面的密實度，確保軌道的安全。

安裝軌道鋼板：底板按照要求的標(biāo)高整平后，找出底板盾構(gòu)托架預(yù)埋件，并鑿除表面雜物，使預(yù)埋件表面全部外露，做好預(yù)埋件具體位置的標(biāo)識。測量出盾構(gòu)機出洞的中心軸線，然后按照軸線和相關(guān)圖紙要求的位置鋪設(shè)底層鋼板（5213×2000×20鋼板4件、2900×400×20鋼板2件）和軌道鋼板（9000×2189×30）2件，并用鋼板將2件鋼板搭接牢固。軌道鋼板就位后，根據(jù)預(yù)埋件的標(biāo)識找出底層鋼板對應(yīng)預(yù)埋件位置，然后將底層鋼板和預(yù)埋件鋼板電焊連接，使底層鋼板完全固定在底板上，不會因為盾構(gòu)機平移而產(chǎn)生位移。2000寬鋼板間隔300mm，分別與預(yù)埋件焊接。固定好底層鋼板后，在鋼板上涂抹黃油，以利于盾構(gòu)過站托架的橫向或縱向平移。

安裝過站托架：固定好軌道鋼板后，在上層鋼板上安裝盾構(gòu)機過站托架，并將過站托架的位置前移，使得過站托架的前端伸到刀盤下面，便于盾構(gòu)機出洞順利就位到托架（由于到達(dá)井1m寬簾板調(diào)整槽的存在，需將托架軌道延伸至凹槽或者在凹槽設(shè)置導(dǎo)軌以防盾構(gòu)機磕頭）。然后在托架的底部和側(cè)面加固以防托架移動或側(cè)翻，即底部與軌道鋼板焊接固定，前后左右四個方向用鋼結(jié)構(gòu)進行支撐加固。

2.2 過站托架橫向平移和頂升

盾構(gòu)托架前移：首先拆除盾構(gòu)機出洞時的前后和側(cè)面支撐，確保盾構(gòu)機過站托架的上層鋼板和底層鋼板具備相對滑動的條件；在上層30mm鋼板上焊接牛腳用于千斤頂?shù)南蚯绊斖疲蝗缓笤谶^站托架軌道安裝兩個千斤頂進行頂推，頂推約2900mm，此時盾構(gòu)機位置如圖2所示。

盾構(gòu)托架橫向平移：盾構(gòu)機前移到位后，就可以用同樣的方法進行橫向往右側(cè)墻移動702mm。

盾構(gòu)過站托架頂升：盾構(gòu)機就位到過站托架后，需要頂升約1030mm（臺階高度為1030mm）。首先拆除盾構(gòu)機出洞時在過站托架前后和側(cè)面安裝的加固支撐，確保盾構(gòu)機過站托架和軌道鋼板可以具備頂升的條件；然后將6個千斤頂左右對稱分布在過站托架的頂升架下，用鋼板墊平千斤頂?shù)撞?；連接好油泵、千斤頂、閥組等頂升設(shè)備，確保設(shè)備性能完好。同時，固定好軌道鋼板和過站托架，并使兩者固定成一個整體，頂升過站托架時軌道鋼板也將同時跟隨上升。加固完畢后，盾構(gòu)機即可實施頂升，頂升時所有千斤頂油缸必須保持同步，避免頂升時移動或失穩(wěn)。每次千斤頂頂升量為250mm，每次頂升到位后在軌道鋼板下交叉加墊2層高度為107mm 的22kg軌道（軌道鋪設(shè)間距為300mm），每次盾構(gòu)機和過站托架實際頂升高度為2×107=214mm。根據(jù)結(jié)構(gòu)要求頂升高度為1030mm，同時考慮到底部加墊的材料為高度是107mm的22kg軌道，所以過站托架實際需要頂升1070mm，需要加墊10層高度為107mm的22kg軌道。底部加墊的軌道間距為300mm，每一層需要加墊30條，加墊10層需要300條22kg軌道（約1500m），此批材料在出洞到達(dá)井使用完畢后將轉(zhuǎn)移到始發(fā)井重新使用。

2.3 過站托架向前平移

盾構(gòu)過站托架向前平移：過站托架頂升到所需的高度（高出底板1070mm）并加固完成后，割除過站托架與軌道鋼板的連接鋼板，使得過站托架可以在軌道鋼板上的43kg軌道移動。同時，將軌道鋼板上的軌道與明挖段安裝好的平移軌道連接好（由于可能存在1070-1030=40mm的高低差，所以需要放長坡處理才能平緩連接處理，避免300多t的重載過站托架經(jīng)過時產(chǎn)生沖擊造成損壞或事故）。然后在軌道鋼板上的2條軌道上各安裝一個牛腳，用2個千斤頂借助牛腳的向前頂推，使盾構(gòu)機和過站托架向前平移。

2.4 過站托架轉(zhuǎn)彎段調(diào)整角度

盾構(gòu)過站托架轉(zhuǎn)彎段調(diào)整角度：盾構(gòu)機平移的平面線路在里程為ZDK18+755.610的位置有局部轉(zhuǎn)彎（角度為5°），可采用類似橫向平移的方法調(diào)整過站托架的角度。首先在預(yù)定轉(zhuǎn)向的位置鋪設(shè)底層鋼板（5000×2000×20）4件，間距300mm。在底層鋼板涂抹黃油，然后在上方鋪設(shè)軌道鋼板（9000×2189×30）2件，并用鋼板將2件鋼板搭接牢固，上、下層鋼板焊接牢固。當(dāng)過站托架就位到軌道鋼板上后，解除上、下層鋼板的連接，以上層軌道鋼板前端靠近右側(cè)墻的一端為原點，將盾構(gòu)機順時針轉(zhuǎn)動5°，此時需設(shè)置角度旋限位裝置來確保盾構(gòu)機按預(yù)定確轉(zhuǎn)。在盾構(gòu)機按預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)到位后，繼續(xù)頂推盾構(gòu)機前移。

2.5 過站托架下降和橫向平移

盾構(gòu)機過站托架下降：首先在盾構(gòu)機過站托架到達(dá)始發(fā)井位置前，確認(rèn)好始發(fā)井底板的標(biāo)高（如標(biāo)高與始發(fā)要求不相符，則需要鑿除或加填處理），并把到達(dá)井的材料轉(zhuǎn)移到始發(fā)井進行鋪設(shè)，使軌道鋼板的方向和軌面與過站托架行進的位置相吻合。當(dāng)過站托架承載著盾構(gòu)機主體行走到始發(fā)井位置處后，固定過站托架和軌道鋼板，采用6臺行程為250mm的100t液壓千斤頂將盾構(gòu)機頂升，頂升一定高度后撤去軌道鋼板下加墊的軌道，如此循環(huán)反復(fù)，將加墊的軌道全部撤走，使軌道鋼板直接坐落在底板上。具體操作與到達(dá)井升等相仿，順序相反。

盾構(gòu)機過站托架下降后采用與到達(dá)時類似的方法將盾構(gòu)機橫向平移449mm，使盾構(gòu)機中線與隧道中線對中。

2.6 后配套臺車通過明挖段

后配套臺車通過明挖段：盾構(gòu)主機和過站托架就位后開始安裝反力架，進行后配套臺車的過站施工。首先鋪設(shè)后配套臺車的行走軌道，采用22號鋼軌及20H型鋼進行軌道鋪設(shè)。后配套臺車待盾構(gòu)機主體通過明挖段后，由1臺10t慢速卷揚機加滑輪組牽引至明挖段始發(fā)端頭。待反力架組裝完成后連接電纜、各種管路（油管、水管、油脂管、氣管、注漿管等），調(diào)試正常后準(zhǔn)備始發(fā)。

3 結(jié)語

根據(jù)岔口明挖段的空間尺寸，綜合考慮盾構(gòu)機過站方案的可行性，盾構(gòu)機過站的平面軌跡如下所述：盾構(gòu)機到達(dá)后頂升；盾構(gòu)機水平前移87993mm，盾構(gòu)機上平移軌道鋼板；盾構(gòu)機連同軌道鋼板轉(zhuǎn)彎5°；盾構(gòu)機前移19743mm上軌道鋼板；盾構(gòu)機下降并調(diào)整到始發(fā)標(biāo)高和姿態(tài)，然后重新組裝盾構(gòu)機始發(fā)。

（責(zé)任編輯：劉 晶）