盾构机分体平移过站施工技术

李震

（中铁三局集团第四工程有限公司，北京　102300）



盾构机分体平移过站施工技术

李震

（中铁三局集团第四工程有限公司，北京102300）

摘要：以长春地铁1号线盾构施工工程为例，针对其场地条件受限的实际情况，提出了盾构机分体、平移过站的施工技术，并就该技术的流程、具体实施步骤等进行了详细介绍，在保障安全、质量和工期的前提下，保证了盾构机的顺利始发。

关键词：盾构机，分体过站，地铁

0　引言

在修建地铁工程中，盾构法施工具有对城市建筑扰动相对较小，施工便捷，工作效能高等优点，因此，在许多工程中大量应用。但由于地铁车站周边建筑物等环境限制，车站净宽、预留口不满足盾构直接在始发井中组装，施工中需要分体平移过站，本文以长春地铁1号线长春火车北广场站至长春火车南广场站区间右线为例，对盾构机分体平移过站施工技术进行探索和尝试。

1　项目概况

1.1工程概况

地铁隧道采用本盾施工，盾构机为日本小松盾构，设备直径6 250 mm。主要由盾体、工作平台和后配套台车三大部分组成。开挖前层站内结构尚未施工，盾构扩大段三层中板均预留，供盾构机吊装下井，盾构在小里程端始发。地铁1号线北广场站站台层净高为7. 85 m，局部为7. 45 m（圆柱处），净高满足盾构主机过站需要。经现场实测，方柱位置最小尺寸为6 212 mm；圆柱位置净宽为6 190 mm，净宽无法满足盾构主机整体过站要求。

1.2盾构机过站始发重、难点分析

1）盾构过站距离长、工期紧。长春火车北广场站地下4层，南、北端墙之间净距142. 0 m，盾构机横、纵平移转换频繁，且过站距离长，影响施工进度。因此做好前期施工准备，合理制定施工工序。2）施工空间局限，平移组装精确度要求高。吊装井空间局限，现有空间扩大段尺寸为18 m×8. 5 m，需合理布置位置，避免交叉作业。分体组装工作需完成刀盘及前盾组装过站、平移，中盾和盾尾与单节始发基座焊接成整体后平移，操作进度要求高。

2　盾构机分体平移过站施工设计思路

2.1盾构过站始发流程

结合工程实际盾构主机过站采用分段组装的始发基座作为分体平移平台。平台以支座作为平台支座，使用千斤顶作为纵横向推移设备，到达始发井端旋转约90°进行盾体组装；倒链辅助组装拼装机及螺旋机；盾构机平移至始发设计坐标位置后，固定始发基座。在始发反力架安装完毕后，后配套直接通过铺设的台车轨道借助电瓶车进行整体拖运，完成过站。分体平移过站正视图见图1；分体平移过站侧视图见图2。

2.2盾构过站始发技术方案

盾构过站始发方案包含以下4个步骤，以确保移机安全。

1）基础施工：在车站底板盾体过站线路范围内铺设δ= 20 mm钢板，宽度为5. 2 m，钢板下部用黄砂找平压实，底板钢板涂抹黄油；始发基座下方满铺宽20 mm厚钢板，以此作为盾构机的移动底座。钢板接缝做打磨倒角处理，底板钢板四周与车站底板预埋件（或采用锚栓）固定，要求钢板表面光滑平整。底板钢板预先铺20 m。2）平台施工：始发基座平台按主机结构分三部分设置，分为前盾+刀盘、中盾及盾尾基座部分，过站后再组合成整体，尺寸要求精确，可进行微调。各基座底部设置5块500×500×20四氟乙烯板，采用沉头螺栓固定，减少纵横移动的摩擦阻力，易于纵横移动。3）盾构机组装：过站平台安设完成后，依次分阶段进行盾构机的前盾、刀盘、盾尾上半部、中盾、盾尾下半部、拼装机、盾尾、螺旋机等主机部件的吊装。首先前盾与刀盘组装后与中盾试拼（主要螺栓孔对位），然后对盾体和平台焊接固定，使二者连接成为一整体（如图3所示为始发支架与盾体连接图）。随后进行前盾和刀盘平移，再依次进行中盾、拼装机、盾尾、螺旋机等部件平移。拼装机及螺旋机平移支座平台采用单独设计的小型基座。4）顶推支座、牛腿支撑及千斤顶的安装：在平移平台尾端对称安装2个顶推支座，用液压千斤顶进行纵向顶推；在平台两侧各设置2个顶推装置（采用2 cm厚钢板组焊接），用于线路纠偏；在平台顶推支座的向后延长线上，基础钢板的合适位置焊接顶推千斤顶的反力支座和定位槽钢，防止推进时千斤顶崩出（平移装置图见图4，顶推支座图见图5）。

图1　分体平移过站正视图

图2　分体平移过站侧视图

2.3盾体顶推方案设计

根据北广场站设计及实际底板结构特征，盾构分体由车站吊装口吊装下井后，沿着左线从吊装口往南端头向前平移约130 m，旋转90°，向右线方向平移约13 m，向前顶进至始发位置。依次平移其他部件后组装，安装反力架及后配套完成过站。

图3　始发支架与盾体连接图

图4　平移装置图

图5　顶推支座图

过站始发路线见图6。

图6　盾构过站路线图

盾体及平台总重不大于400 t，分体总重小于200 t，润滑后的四氟乙烯板与钢板之间的摩擦系数小于0. 1，需要的最大推力为40 t（盾体组装完成调整的推力），平移顶推过程中推力小于20 t，可使用液压千斤顶完成。

图7为盾体顶推前移工序流程。

1）开动同步电动液压千斤顶泵站，千斤顶顶推托架，使平台与盾体同时平稳的在基础钢板上移动，达到千斤顶的最大伸长量后，停止电动泵站，完成一循环顶进；2）完全回缩千斤顶，在千斤顶与托架之间安装传力杆（双排工字钢焊接体），传力杆与千斤顶最大伸长量长度相同，使千斤顶、传力杆在同一直线上；3）重复1），2）步骤，但传力杆为千斤顶最大伸长量的2倍，如此循环，不断更换不同长度传力杆或者各种传力杆的组合件，直到托架前端到达大钢板前端头约300 mm处；4）前移顶推反力支座，涂抹黄油后继续循环1）～4）步骤，钢板依此重复使用；5）平台到达车站端头扩大段处，同步匀速顶推盾体平台前后两个点使其旋转90°（见图8）。盾构旋转90°到达横移的位置时，在平台南侧的基础钢板上安装反力支座；加固托架平台主梁；利用侧向顶推千斤顶使平台横移至始发设计坐标处。

图7　盾体顶推前移工序流程

图8　盾构旋转顶推示意图

3　结语

本文通过长春地铁1号线盾构分体过站的实践，对盾构机在场地受限条件下的分体过站技术进行了探讨，通过实施本案例盾构法施工技术，解决了盾构分体过站、转体平移、组装始发等方面的技术难题，在保障安全、质量、工期的前提下，保证了盾构机顺利始发，可供同行进行借鉴。

参考文献：

［1］国务院第393号令，建筑工程安全生产管理条例［S］.

［2］建质［2009］87号，危险性较大的分部分项安全管理办法［S］.

［3］GB 50208—2008，盾构法施工技术及验收规范［S］.

［4］JGJ 79—2002，建筑地基处理技术规范［S］.

［5］GB 50308—2008，城市轨道交通工程测量规范［S］.

［6］GB 50202—2002，地基基础工程施工质量验收规范［S］.

［7］GB 50205—2001，钢结构工程施工质量验收规范［S］.

Parallel separated station-crossing construction technology of shield machine

Li Zhen
（China Railway 3rd Bureau Group 4th Engineering Co.，Ltd，Beijing 102300，China）

Abstract：Taking Changchun subway line No. 1 shielding construction engineering as an example，in light of its limited field conditions，the paper puts forward parallel separated station-crossing construction technology of shield machine，specifically introduces its technological procedures and implementation procedures，and finally guarantees smooth shield machine starting in the premise of guaranteeing safety，quality and construction duration.

Key words：shield machine，separated station-crossing，subway

中图分类号：U455. 43

文献标识码：A

文章编号：1009-6825（2016）09-0170-02

收稿日期：2016-01-12

作者简介：李震（1982-），男，工程师