盾構(gòu)分體平移關(guān)鍵技術(shù)研究

何列

【摘要】目前國內(nèi)城市地鐵建設(shè)進入新一輪爆發(fā)期，盾構(gòu)施工作為地下工程施工的主流機械，在各地下工程施工中廣泛應(yīng)用，但受周邊環(huán)境的影響，越來越多的地方車站采用礦山法施工，導(dǎo)致盾構(gòu)到達后無法垂直吊出，本文結(jié)合廣州某項目盾構(gòu)由暗挖車站橫通道吊出工況[1]，分析研究了盾構(gòu)到達時需要的最小橫通道寬度，盲洞長度，盾構(gòu)出洞停機位置等空間尺寸，同時總結(jié)出整套施工組織流程，為后續(xù)類似工藝提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】暗挖車站;盾構(gòu)分體;盾構(gòu)平移;吊出尺寸

目前國內(nèi)城市地鐵建設(shè)進入新一輪爆發(fā)期，盾構(gòu)施工作為地下工程施工的主流機械，在各地下工程施工中廣泛應(yīng)用，近年受周邊環(huán)境的影響，越來越多的地方車站采用礦山法施工，導(dǎo)致盾構(gòu)吊出方式需重新進行研究，本文結(jié)合廣州某項目盾構(gòu)在暗挖車站由橫通道吊出的施工情況，因常見的為盾構(gòu)主機整體平移[2]吊出，轉(zhuǎn)體吊出與現(xiàn)場的施工進度不匹配，為早日實現(xiàn)盾構(gòu)轉(zhuǎn)場，提出了盾構(gòu)分體平移[3]吊出方案，通過對既有盾構(gòu)機結(jié)構(gòu)尺寸的研究分析，取得滿足盾構(gòu)解體吊出的最小值，總結(jié)出類似工況的施工組織流程，為后續(xù)類似施工提供了借鑒。

1、項目概況

廣州某項目盾構(gòu)區(qū)間接收井位于某車站東端頭，區(qū)間采用2臺中鐵裝備Φ6680mm盾構(gòu)掘進，到達端車站受地表環(huán)境影響，采用設(shè)置側(cè)向豎井，通過橫通道進入車站，采用暗挖法施工，盾構(gòu)到達后需由橫通道解體平移[4]后由豎井吊出。相關(guān)情況詳見圖1盾構(gòu)到達車站位置示意圖。

受相關(guān)因數(shù)影響，盾構(gòu)到達時僅能施工完成橫通道，需制定相關(guān)措施，確保盾構(gòu)機快速，安全吊出轉(zhuǎn)場。如果確定橫通道尺寸及施工組織，是能否快速吊出轉(zhuǎn)場的關(guān)鍵。

2、盾構(gòu)機相關(guān)尺寸

本項目使用盾構(gòu)機相關(guān)尺寸如表1：

3、施工組織方案

由表1可知盾構(gòu)機各部件的幾何尺寸，為盡可能少的減小橫通道寬度，減小暗挖施工風(fēng)險，盾構(gòu)拆機的原則為在不破壞盾構(gòu)機的情況下，能由洞內(nèi)運輸?shù)娜坑啥磧?nèi)運輸至適當位置吊出（一般為始發(fā)井），無法由洞內(nèi)運輸拆除的，由橫通道解體平移吊出。

3.1盾構(gòu)機拆機、吊出分解情況

由洞內(nèi)拆除，始發(fā)井吊出的部分有人艙、安裝機（含大梁）、螺旋輸送機、連接橋、全部拖車，由豎井及橫通道拆除吊出的有刀盤+前體（整體平移至豎井后分體吊出）、中體、盾尾。

3.2到達條件提供

由已知邊界條件可知，橫通道尺寸最小凈空公式如下：

L寬=LMAX構(gòu)件+L施工間隙

L寬：橫通道凈寬;

LMAX構(gòu)件：需由該位置平移構(gòu)件的最大尺寸;

L施工間隙：施工必須的間隙，考慮行人通過一般取1m，不考慮行人通過一般取0.5m。

需在橫通道內(nèi)解體吊出的部件尺寸中體<刀盤+前體<盾尾（3920mm）≈4m，本工程施工間隙按照考慮行人通過計算，取1m。因此橫通道凈寬L寬=4+1=5m。

當?shù)侗P進入橫通道后，能夠滿足刀盤+前體（含主驅(qū)動馬達位置）拆機位置時開始拆機，拆機前需斷開后配套、安裝機等，無法再安裝管片，因此，如果在橫通道凈空尺寸無法滿足盾構(gòu)機整機到達的情況下，一般將會采用棄殼拆機[5]或者增加盲洞的形式以滿足盾構(gòu)到達要求。

L拆=L寬+L洞>L機

L拆：拆機的最小長度;

L洞：需增加的盲洞長度;

L機：整機長度;

即，本工程盲洞長度為L洞=L機-L寬=9.6-5=4.6m，為滿足拆機要求，盲洞長度至少為4.6m，考慮到臨時防水裝置（簾布橡膠板）外翻，盲洞長度取5m。

3.3盾構(gòu)機主機拆卸平移

1.提前安裝接收臺，平移設(shè)備;

2.當中前體連接位置到達盲洞與橫通道的分界位置時（解體后需將前體+刀盤前移，外露馬達），盾尾內(nèi)管片安裝已滿足出洞要求時，斷開連接橋，洞內(nèi)拆除螺機、安裝機、人艙，由洞內(nèi)回拖至始發(fā)井;

3.拆除中、前體螺栓，前體+刀盤前移，馬達頂出中體范圍內(nèi)，平移至吊出井解體，吊出刀盤及前體;

4.采用輔助油缸頂出中體及盾尾，拆除中體及盾尾連接，平移頂出中體，吊出;

5.采用輔助油缸頂出盾尾，平移頂出盾尾，吊出。

3.4施工注意事項

1.施工前需充分調(diào)查盾構(gòu)機尺寸，采用現(xiàn)場測量+圖紙復(fù)核的方式，確保平移部件分配合理，準確。

2.在進行第2步拆除時，盾構(gòu)機的位置與管片安裝位置是是否停機拆除的關(guān)鍵，必須確保馬達能夠順利推出中體，且盾尾內(nèi)已安裝的管片需進入盲洞內(nèi)，避免盾尾脫開后出現(xiàn)風(fēng)險。

3.在盾尾脫開臨時防水裝置前應(yīng)對出洞位置進行補充注漿，確保地層密實。

結(jié)論：

1.該種解體平移吊出方式更能解決場地狹小吊出問題，減小結(jié)構(gòu)大斷面施工風(fēng)險，減少施工廢棄量，為類似工程提供借鑒。

2.在條件允許的情況下，橫通道寬度越大越好，可以有效減少盲洞長度，避免工序轉(zhuǎn)換。

3.準確掌握機械尺寸，靈活調(diào)整接收條件是本方案成功的關(guān)鍵。

參考文獻：

[1]黃云生.盾構(gòu)的平移解體技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù)，2014 （06）.

[2]趙洪巖.趙俊蘭.淺析復(fù)雜場地盾構(gòu)機井下平移吊裝施工技術(shù)[J].北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2015（03）.

[3]呂計瑞.袁飛.盾構(gòu)機地鐵站內(nèi)平移接收技術(shù)[C].市政技術(shù)，2015增刊（02）.

[4]郭建濤.施工橫通道內(nèi)盾構(gòu)解體平移吊出研究[J].施工技術(shù)，2016（13）.

[5]張東，崔海濤. 盾構(gòu)機在地鐵隧道接收端洞內(nèi)脫殼解體技術(shù)研究[J].市政技術(shù)，2017（02）.