大直徑盾構(gòu)洞內(nèi)拆機(jī)方法

代勇

摘 要：隨著現(xiàn)代城市的不斷發(fā)展，道路交通的不斷改進(jìn)，地下隧道施工工程正在逐年增加，小直徑的盾構(gòu)機(jī)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代地下工程的需求。越來越多的大直徑盾構(gòu)機(jī)投入到城市交通建設(shè)使用之中，盾構(gòu)后期的拆除工作也成為了整個(gè)工程計(jì)劃里的重要一環(huán)。對(duì)大直徑盾構(gòu)機(jī)不設(shè)接收井，所有盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備必須在洞內(nèi)完成拆除和運(yùn)輸?shù)那闆r下，結(jié)合盾構(gòu)機(jī)自身特點(diǎn)和洞內(nèi)的空間條件，通過制定合理的盾構(gòu)機(jī)洞內(nèi)拆除分解方法，可以有效排除拆機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，提高拆機(jī)效率。

關(guān)鍵詞：大直徑盾構(gòu) 洞內(nèi) 拆機(jī)

中圖分類號(hào)：U231 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（b）-0067-02

1 盾構(gòu)接收端概況

盾構(gòu)接收的暗挖擴(kuò)大段的凈寬13m，最大凈高13.85m，為弧形斷面，拱部?jī)?nèi)壁設(shè)計(jì)半徑為8.25m。

2 盾構(gòu)到達(dá)后的管片拉緊

由于盾構(gòu)到達(dá)停機(jī)前方砂漿體破除后，盾構(gòu)前方?jīng)]有了反推力，將造成管片縱向松弛，管片之間的環(huán)縫連接不緊密，容易漏水，因此在盾構(gòu)掘進(jìn)至端頭墻位置時(shí)即停止掘進(jìn)，采用拉緊裝置將靠近到達(dá)端洞門的15環(huán)管片縱向固定起來連為整體。

拉緊裝置參考盾構(gòu)換裝施工時(shí)設(shè)置在洞口的拉緊裝置。首先復(fù)緊15環(huán)管片所有的管片螺栓，然后采用9條縱向拉緊聯(lián)系條通長(zhǎng)拉緊。9條拉緊聯(lián)系條均勻布置，每條聯(lián)系條長(zhǎng)度為27m。為了確保萬無一失，再對(duì)整體拉緊的15環(huán)管片兩端各4環(huán)再均勻安裝4條拉緊聯(lián)系條，每條聯(lián)系條長(zhǎng)度為7.2m。聯(lián)系條材質(zhì)采用[16b槽鋼，利用管片縱向螺栓進(jìn)行固定，在管片螺栓上安裝一塊200mm×80mm×10mm的鋼板墊片并與聯(lián)系條焊接。縱向拉緊聯(lián)系條具體安裝見圖1所示。

3 盾構(gòu)拆機(jī)方案

3.1 盾構(gòu)拆機(jī)總體思路

整體拆機(jī)思路為：盾構(gòu)機(jī)后配套拆運(yùn)采用整體拆運(yùn)、局部拆除或內(nèi)移的方式進(jìn)行。盾構(gòu)機(jī)后配套、安裝機(jī)以及主軸承等大件從四號(hào)井運(yùn)送出洞，運(yùn)輸方式采用有軌運(yùn)輸。盾構(gòu)刀盤及前盾隔板利用擴(kuò)大段內(nèi)作業(yè)空間采用分塊切割的方式解體，通過無軌運(yùn)輸經(jīng)直徑線隧道東端運(yùn)出。

3.2 拆機(jī)準(zhǔn)備工作

（1）臨時(shí)用水。

保留隧道右側(cè)供水管路，盾構(gòu)機(jī)拆機(jī)和泥漿管路拆運(yùn)完成后在進(jìn)行拆除。

（2）臨時(shí)用電。

隧道內(nèi)共兩套高壓線路，泵站高壓線路和盾構(gòu)機(jī)高壓線路，兩根高壓線路都保留不動(dòng)，為拆機(jī)作業(yè)面提供電源，盾構(gòu)拆除完成后，盾構(gòu)機(jī)和泵站高壓線路為軌下結(jié)構(gòu)施工設(shè)備供電。

拆機(jī)作業(yè)面最大用電負(fù)荷出現(xiàn)在焊機(jī)與空壓機(jī)同時(shí)持續(xù)使用上，變壓器容量不小于500kVA，同時(shí)配1臺(tái)250kW發(fā)電機(jī)備用。

3.3 隧道內(nèi)泵站及其箱變拆除

首先須拆除隧道內(nèi)的接力泵站、變壓器、部分高壓電纜（泵站和盾構(gòu)機(jī)）拆運(yùn)。

接力泵站：斷開泵站管線，提前在管片車上做放置泵站的平臺(tái)高度比泵站支架略低，在泵站平臺(tái)與管片車之間擔(dān)兩根150的槽鋼，用10T導(dǎo)鏈將泵站、變壓器移動(dòng)到管片車上，每4臺(tái)泥漿接力泵站同時(shí)拆卸，一起運(yùn)輸。

3.4 后配套拖車拆除

后配套拖車拆除采用整體拖出的方式拆除，首先洞內(nèi)拆除后配套拖車上的部分結(jié)構(gòu)件及設(shè)備為拖車“減重”，然后延伸拖車軌道，拆除0號(hào)拖車與設(shè)備梁連接的牽引油缸、連接桿等部件，利用電瓶車牽引拖車至4號(hào)井底整體吊裝至地面后再進(jìn)行徹底拆除。

3.5 主機(jī)大件拆除

（1）鋼絲繩，吊具、吊點(diǎn)選擇。

本次隧道內(nèi)拆機(jī)吊裝作業(yè)選用抗拉強(qiáng)度為1770σb/MPa纖維芯鋼絲繩。根據(jù)鋼絲繩供應(yīng)商提供的的各規(guī)格鋼絲繩最小破斷力及K值（P=最小破斷力/K，K選取4.5），吊裝時(shí)根據(jù)實(shí)際負(fù)載選用適合鋼絲繩。

盾構(gòu)主機(jī)盾殼內(nèi)空間狹小，不一定有合適的吊點(diǎn)可供選擇，且吊耳在現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)焊接，受力狀況較差，故選擇導(dǎo)鏈吊裝重物時(shí)（導(dǎo)鏈>=20T），盡量考慮多吊點(diǎn)吊裝，使單個(gè)吊耳和單根導(dǎo)鏈負(fù)載減小，即使單個(gè)吊點(diǎn)出現(xiàn)問題后，剩余吊點(diǎn)吊具也能承受重物負(fù)載。

（2）管片安裝機(jī)拆卸（37T）。

盾構(gòu)機(jī)停機(jī)前，移動(dòng)管片安裝機(jī)至連接橋與拖車連接處。斷開管片安裝機(jī)與連接橋之間油路連接及線路連接。拆除管片安裝機(jī)上傳感器，對(duì)安裝機(jī)上管路、閥組、油缸用方木進(jìn)行防護(hù)。

連接橋兩側(cè)焊接反力座，安放兩臺(tái)5噸分體千斤頂，為管片安裝機(jī)脫離連接橋提供推力。安裝機(jī)上方管片上安裝兩套20T導(dǎo)鏈，作為管片安裝機(jī)吊卸機(jī)具。通過千斤頂與導(dǎo)鏈條配合，將管片安裝機(jī)拆下。

利用管片上吊點(diǎn)翻轉(zhuǎn)安裝機(jī)，放在轉(zhuǎn)運(yùn)車輛上拖出。

（3）連接橋拆卸（18T）。

固定連接橋上管路，連接橋兩端各安裝兩套10T導(dǎo)鏈，吊點(diǎn)分別在管片和中體上，拉緊。

松開連接橋與米字梁連接螺栓（76顆M36螺栓），將連接橋放在轉(zhuǎn)運(yùn)車輛上拖出。

（4）米字架拆卸（14T）。

割開米字架下部基座與中盾的連接。松開米字架子與上部基座間連接螺栓（68顆M36螺栓），用一套20T和一套5T導(dǎo)鏈條配合，將米字架子拖出放在運(yùn)輸車輛上。

米子架拖出后，在中體下部與管片間鋪設(shè)250H型鋼，以便倒運(yùn)其他設(shè)備。

（5）人員倉拆卸（6T）。

松開人員倉與中體之間連接螺栓（頂部4顆M30螺栓，與前體連接處16顆M20螺栓），用4套3T導(dǎo)鏈將人員倉放下。更換10噸導(dǎo)鏈，將人員倉拖出放在運(yùn)輸車輛上。

（6）主軸承拆卸（130T）。

①主軸承聯(lián)結(jié)處理。

拔扳手松開主軸承前體連接螺栓（82顆，M56）、主軸承刀盤連接螺栓（64顆，M64），刨除前體與主軸承支撐環(huán)之間焊逢。

主軸承連接形式見“圖3.1主軸承連接形式示意圖”。

②主軸承推出作業(yè)。

刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)合適位置，設(shè)置主軸承支撐滑移橫梁，采用專用千斤頂，推出主軸承。

③主軸承翻轉(zhuǎn)裝車。

吊裝導(dǎo)鏈（60T）準(zhǔn)備6個(gè)，主軸承上安裝吊耳為裝機(jī)時(shí)所用。

在盾殼內(nèi)設(shè)置專用吊點(diǎn)，由導(dǎo)鏈配合翻轉(zhuǎn)主軸承，把事先準(zhǔn)備好的120噸平板托車倒入中體，逐步將主軸承裝車固定。

（7）刀盤、中體、前體拆卸。

刀盤、中體、前體拆卸與后配套的拆卸同時(shí)進(jìn)行，隧道貫通后，刀盤推到擴(kuò)大段。擴(kuò)大段填充的砂漿體已設(shè)置有45°角的斜坡，用來運(yùn)輸?shù)侗P及盾體隔板碎塊，極大地提高作業(yè)安全性和拆機(jī)效率。從砂漿斜坡的頂部向下破除1.7m（考慮人的高度和切、焊作業(yè)方便），鑿出作業(yè)空間同時(shí)露出刀盤后首先拆除刀盤上的刀具，然后將刀盤和盾體隔板割成小塊依次從斜坡上運(yùn)下，堆放在2號(hào)井東側(cè)200m的空閑區(qū)域。頂部拆除完畢后再將砂漿斜坡向下破除1.7m，依次拆除刀盤和盾體隔板，從砂漿斜坡上運(yùn)下往東側(cè)空閑區(qū)域堆放。依次完成刀盤和前盾隔板的拆除。在擴(kuò)大段頂部預(yù)埋件上設(shè)置吊點(diǎn)，安裝400H型鋼，以便于刀盤及盾體隔板割除后的吊運(yùn)。

4 結(jié)語

對(duì)于大直徑盾構(gòu)機(jī)選擇合理恰當(dāng)?shù)牟鸾夥椒?，不但能夠降低成本，排除風(fēng)險(xiǎn)，而且可以提高其工作效率。只有了解自身設(shè)備的特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境條件，才能制定出理想、高效的拆除方法。

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