地鐵盾構(gòu)區(qū)間線路設(shè)計(jì)與優(yōu)化技術(shù)研究

單瑤嘉 余莉莎

摘 要：盾構(gòu)法是目前地鐵隧道施工的首選方法，由于測(cè)量的滯后性與施工誤差，盾構(gòu)實(shí)際掘進(jìn)線路偏離設(shè)計(jì)線路較為常見，若偏差值超過(guò)規(guī)范允許值，列車的安全運(yùn)營(yíng)將會(huì)受到重要影響。本文以武漢地鐵四號(hào)線二期王家灣站-玉龍路站區(qū)間右線盾構(gòu)施工為背景，針對(duì)右DK5+527.97～右DK5+541.47區(qū)間隧道實(shí)際掘進(jìn)線路偏離了設(shè)計(jì)線路，成型隧道車輛肩部侵入建筑限界范圍的現(xiàn)狀，依據(jù)隧道測(cè)量成果對(duì)該地鐵區(qū)間進(jìn)行了調(diào)線調(diào)坡設(shè)計(jì)；因線路調(diào)整導(dǎo)致右DK5+524.98前后各15m范圍內(nèi)最小限界僅為67mm，不能滿足最小限界100mm的要求，開展了此范圍內(nèi)線路優(yōu)化的技術(shù)研究，保證了區(qū)間右線盾構(gòu)施工的順利進(jìn)行與列車運(yùn)營(yíng)安全。

關(guān)鍵詞：地鐵；盾構(gòu)；線路設(shè)計(jì)；優(yōu)化

1 引言

盾構(gòu)法是目前地鐵隧道施工的首選方法，由于盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中測(cè)量的滯后性及施工誤差，實(shí)際掘進(jìn)線路偏離設(shè)計(jì)線路較為常見，若偏差值超過(guò)規(guī)范允許值，列車的安全運(yùn)營(yíng)將會(huì)受到重要影響，則需對(duì)線路進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，以保證列車的安全運(yùn)營(yíng)[1]。本文以武漢地鐵四號(hào)線二期王家灣站～玉龍路站區(qū)間右線盾構(gòu)施工為背景，針對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中線路偏差值超過(guò)了規(guī)范允許值的現(xiàn)狀，開展了地鐵區(qū)間線路設(shè)計(jì)與優(yōu)化的技術(shù)研究，保證了區(qū)間右線盾構(gòu)施工的順利進(jìn)行與后期列車運(yùn)營(yíng)安全。

2 工程概述

王家灣站～玉龍路站區(qū)間右線里程為：右DK5+129.00～右DK5+832.35，區(qū)間全長(zhǎng)703.351m，均為地下線路，采用盾構(gòu)法施工。右線線路平面設(shè)有2個(gè)曲線段，最大曲線半徑1500m，最小曲線半徑600m，右線線路出玉龍路站后，首先設(shè)為2‰上坡，然后設(shè)為24‰和7.184‰下坡，靠近王家灣站設(shè)置平坡進(jìn)站，平坡段長(zhǎng)度14.391m，此平坡段為本區(qū)間右線最低點(diǎn)，右線最大豎曲線半徑為5000m，最小豎曲線半徑為3000m。區(qū)間右線最大埋深約為24m，最小埋深約為10m。

因武漢50年一遇的特大暴雨，王家灣站-玉龍路站區(qū)間右線隧道全線淹沒(méi)，盾構(gòu)停機(jī)里程為右DK5+525.24。恢復(fù)掘進(jìn)后，盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)開始出現(xiàn)偏差，偏差趨勢(shì)為水平向左偏，豎向下偏。在掘進(jìn)時(shí)采取了低速糾偏的技術(shù)措施，但糾偏措施未能達(dá)到預(yù)期的效果，為避免盾構(gòu)繼續(xù)掘進(jìn)造成返工與對(duì)后期運(yùn)營(yíng)造成諸多問(wèn)題，掘進(jìn)到右DK5+541.47里程時(shí)，盾構(gòu)機(jī)停止掘進(jìn)。

3 線路設(shè)計(jì)與優(yōu)化

3.1 線路偏差分析

盾構(gòu)停止掘進(jìn)后，依據(jù)列車運(yùn)營(yíng)有關(guān)要求對(duì)成型隧道開展了隧道中心線與隧道斷面測(cè)量。依據(jù)測(cè)量結(jié)果，經(jīng)分析，王家灣站～玉龍路站區(qū)間右線隧道盾構(gòu)施工過(guò)程中，右DK5+527.97～右DK5+541.47區(qū)間隧道實(shí)際線路偏離了設(shè)計(jì)線路，右DK5+539.95處最大沉降為406mm，曲線向外側(cè)偏移320mm；平面和縱斷面最大偏移均出現(xiàn)在右DK5+541.47處，隧道最大沉降為478mm，曲線向外側(cè)偏移325mm。成型隧道車輛肩部已侵入建筑限界范圍，嚴(yán)重影響了列車的安全運(yùn)營(yíng)。為了保證列車的安全運(yùn)營(yíng)，需對(duì)右DK5+527.97～右DK5+541.47范圍進(jìn)行線路調(diào)整優(yōu)化。

3.2 線路設(shè)計(jì)

依據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2003），對(duì)王家灣站～玉龍路站區(qū)間右線DK5+527.97～DK5+541.47區(qū)間線路進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)多方案比選，擬調(diào)方案：調(diào)整前平曲線半徑R=600m，超高H=75mm；調(diào)整后平曲線半徑R=670m，超高H=60mm；B1型城軌車、750v三軌下部受流，軌道為半超高方式。

線路調(diào)整后DK5+539.95處與DK5+541.47處限界情況如圖1與圖2所示。經(jīng)分析：調(diào)整后的線路該范圍滿足限界要求。

3.3 線路優(yōu)化

線路調(diào)整后右DK5+524.98處最小限界僅為67mm，且該處前后各15m范圍內(nèi)均不滿足建筑限界與設(shè)備限界之間的最小間距不宜小于200mm，困難條件下不應(yīng)小于100mm的要求[2]。

經(jīng)過(guò)多方案研究，為滿足右DK5+524.98處與前后各15m范圍內(nèi)限界要求，并為今后運(yùn)營(yíng)維護(hù)留下較好條件，該范圍內(nèi)擬采用將三軌安裝到對(duì)側(cè)的優(yōu)化方案。

根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2013），若三軌調(diào)整到對(duì)側(cè)安裝后右DK5+524.98處最小限界為142mm，滿足規(guī)范要求的最小值100mm，且該處前后各15m范圍內(nèi)限界均滿足要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

線路調(diào)線調(diào)坡設(shè)計(jì)前成型隧道右DK5+527.97～右DK5+541.47區(qū)間車輛肩部已侵入建筑限界范圍，為保證盾構(gòu)施工的順利進(jìn)行與后期列車的安全運(yùn)營(yíng)需對(duì)線路進(jìn)行調(diào)線調(diào)坡設(shè)計(jì)。王家灣站～玉龍路站區(qū)間右DK5+527.97～DK5+541.47線路原平曲線半徑由600m調(diào)整為670m；超高由75mm調(diào)整為60mm后該里程段滿足列車運(yùn)營(yíng)要求。線路調(diào)整后右DK5+524.98處最小限界僅為67mm，不滿足最小值100mm要求，采用將該處前后各15m范圍內(nèi)三軌調(diào)整到對(duì)側(cè)安裝的優(yōu)化方案后，最小限界值可達(dá)到142mm，符合限界要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李圍，何川.地鐵車站施工方法綜述[J].西部探礦工程，2004（7）：109～111.

[2] CJJ 96-2003.地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)[S].