大直径泥水平衡盾构机12‰下坡隧道双机同井洞内始发控制技术

唐卫平，赵 林，郑 勇

(1.铁四院 (湖北)工程监理咨询有限公司，武汉 430063;2.中铁十五局集团城交公司，广东深圳 518000)

大直径泥水平衡盾构机12‰下坡隧道双机同井洞内始发控制技术

唐卫平1，赵 林2，郑 勇2

(1.铁四院 (湖北)工程监理咨询有限公司，武汉 430063;2.中铁十五局集团城交公司，广东深圳 518000)

通过广深港客运专线深圳至香港连接隧道深港隧道12‰下坡段2台9.96m泥水平衡盾构机，在皇岗公园工作井先后同井始发的施工实例，从盾构机的吊装与井下组装、洞内长距离空推、反力墙的设计及优化等方面进行重点阐述，采用Midas空间有限元软件对3600kN龙门吊基础受力和变形进行检算，采用Ansys空间有限元程序对混凝土反力架进行空间分析和优化计算，解决了2台大直径泥水平衡盾构机在12‰下坡隧道双机同井洞内始发难题，为类似工程提供借鉴。

铁路隧道;大直径盾构机;双机同井;洞内始发;施工

1 工程概况

深港隧道位于深圳市福田区会展中心至保税区，线路呈南北走向，地表高楼林立，道路密布，管线众多，过深圳河进入香港米埔，全长5 376 m。从皇岗公园工作井由单孔双线向双孔单线隧道过渡，过渡段矿山法施工374 m，再采取2台φ9.96 m泥水平衡盾构机先后(左线先始发)在皇岗公园工作井吊装下井后组装，空推374 m后在12‰下坡隧道洞内始发，掘进3 346 m后在香港米埔竖井吊出(图1)。

深港隧道是国内第一座跨境高速铁路隧道，采用2台海瑞克φ9.96 m泥水平衡盾构机，内地段穿越深圳市中心城区，香港段穿越米埔湿地自然区，工程建设环境复杂，技术含量高，社会影响面大;始发井地处深圳市中心城区，盾构组装始发场地狭小，盾构机直径9.96 m，主机877 t，吊装下井和井下组装难度大;2台盾构机先后同井始发掘进，374 m长距离空推，施工干扰大，精确就位困难;12‰下坡隧道洞内始发，始发端左、右线间距小，仅1.91 m，反力结构设计及施工困难，分次始发保压要求高。

图1 深港隧道9.6 m盾构法隧道工程范围示意(单位:m)

2 盾构机吊装及组装

2.1 基本思路

考虑到2台大直径泥水平衡盾构机在皇岗公园工作井同井先后吊装下井和始发，根据竖井结构、盾构机各构件尺寸和质量、现场吊装条件和设备，吊装及洞内组装基本思路如下:(1)吊装设备方面，采用1台3 600 kN门式起重机负责垂直运输，1台3 500 kN履带吊和1台1 800 kN汽车吊地面配合吊装，负责主驱动、刀盘地面翻转和移位、垂直运输辅助吊装。(2)吊装单元划分方面，5号台车总长26 m分3节、1号～4号台车整体吊装;盾体分6块吊装;盾尾和刀盘整体吊装;所有设备的安装，均在不影响主要吊装工作的前提下穿插进行，自下而上安装，并均在1号盾体下井前安装完成。(3)吊装流程方面，安装临时轨排→5号台车→4号台车→3号台车→2号台车→1号台车→连接桥吊装→安装始发托架→盾体→拼装机→刀盘;台车在井下组装，用卷扬机依次拉至小里程方向矿山法隧道洞内进行连接，在盾体吊装前拆除井底轨排，安装始发托架;连接桥暂不连接。

2.2 控制重点和措施

在盾构机吊装下井及井下组装阶段，重点控制的内容有以下方面:(1)3 600 kN龙门吊的基础验算、安装及验收;(2)台车的吊装;(3)始发托架的安装(4)盾体分块及主驱动吊装及连接;(5)刀盘地面焊接及吊装。

2.2.1 龙门吊基础检算及验收

(1)基础检算

根据3 600 kN龙门吊结构及自重、现场地基基础情况，龙门吊基础设计主要采取了如下措施:采用φ1.2 m人工挖孔桩，间距4 m，桩长为15 m，桩顶以下14 m为全风化花岗岩层，桩基嵌入中风化花岗岩1 m;桩顶采用1.2 m×1.0 m C30钢筋混凝土冠梁;冠梁上设置QU100型钢轨，并与冠梁上预埋的U型扣件连接牢固(图2)。

图2 龙门吊基础及计算模型示意(单位:mm)

竖向荷载标准值采用吊车的最大轮压404 kN，计算时按移动荷载考虑;纵向水平荷载标准值按作用在一边轨道上4个刹车轮最大轮压之和的10%，作用点为刹车轮与轨道的接触点［1］;轨道梁、轨道及桩基质量在程序中考虑。

采用Midas空间有限元软件进行结构分析，计算时将轨道梁作为多点支承的连续梁考虑，将桩基模拟为一个竖直单元(底部固结)及顶部一个水平边界单元，二者在顶部位移等效，并考虑地基竖向支承。经检算，轨道梁钢筋受拉应力为207.3 MPa，混凝土中的最大压应力为4.9 MPa，桩基桩身混凝土压应力为6 MPa，满足要求。

(2)验收

龙门吊安装时应严格控制主梁跨中上拱度、下挠值、梁端有效悬臂处的上翘度、刚性支腿与主梁在跨度方向的垂直度、轨道接头处高低差和间隙满足规范要求，特别是跨度极限偏差≤±8 mm，相对差≤8 mm［2］，固定轨道的螺栓和压板固定牢固，确保走行安全。

安装完毕后，委托具有相应资质的检验检测机构进行验收［3］;验收时进行载荷试验，分为空载、静载和动载试验［4］。

2.2.2 台车吊装及组装

(1)除5号台车分3个单元吊装外，均整体一次吊装下井。台车吊装顺序:G5.1→G5.2→G5.3→G4→G3→G2→G1，台车在井下组装完成后，用卷扬机依次拉至小里程方向矿山法隧道洞内进行连接。

(2)台车吊装前，在地面上进行预组装，包括泥浆管路和水气管路等，所有部件安装后均用气动扳手紧固，确保安装部件连接牢固。

(3)吊装时在台车横向和纵向方向上焊接临时加固支撑，防止吊装时发生变形;吊耳由螺栓连接于台车面层横梁柱上，钢丝绳、吊耳螺栓与台车质量配套使用。

2.2.3 始发托架安装

始发托架用于支撑和组装盾构机主机，使盾构机处于预定进发位置(高度、方向)上，确保盾构机始发时掘进稳定［5］，同时始发托架还可以用于盾构机空推时的横移、纵移托架和到达时的接收托架。

(1)由于盾构机主机重达8 770 kN，承受盾构机的重力、掘进扭矩和管片固定及管片重力，托架必须具有足够的强度和刚度，其由若干榀桁架组成，通过轨道梁组成整体受力结构。底部支撑采用300×300H型钢，两侧重轨支撑采用1块30 mm和2块20 mm Q235钢板焊接形成箱形结构，两重轨之间的夹角为50°;托架底部需要与始发井底面的预埋钢板焊接在一起，防止盾构机始发时托架的移动。根据盾构机自重、长度，考虑重轨和其他配件自重，可以得到详细的各部位对托架的荷载作用值［6］，对箱形结构进行内力检算，能满足始发要求。

(2)考虑盾构机的顺利空推，需要将始发托架临时轨道底调整至与12‰下坡空推段坡度一致，与竖井结构井壁呈41'15″夹角，该坡度和夹角通过底部托架的立杆长度来调整;并应考虑盾体自重和吊装冲击作用下始发托架变形等因素，盾体中心比设计隧道轴线高30 mm。为减小盾体移动时的摩擦力，在导轨上事先涂抹黄油。

(3)在端头墙结构破除后，盾构始发架端部距离洞口围岩必然会产生一定的空隙，为保证盾构在始发时不致于因刀盘悬空而产生盾构“叩头”现象，需要在始发洞内浇筑C30混凝土导台，导台与盾构机刀盘外边线预留2～3 cm空隙，以保证盾构在始发时，不致因导台而影响刀盘旋转。

2.2.4 盾体吊装及组装

(1)盾体吊装顺序:4号盾体→3号、5号盾体→主驱动→2号、6号盾体→1号盾体。盾体分块吊装下井后，应采用定位销就位，螺孔对准后穿螺栓并利用气动扳手紧固，盾体分块姿态调整后，采用定位钢板固定盾体。

(2)由于前盾与中盾存在15 mm的锥度，为保证盾尾的顺利安装，在4号盾体块完全放下前，在中盾尾部与导轨接触位置焊接200 mm×200 mm×15 mm的钢板，在进入始发密封环时割除;4号盾体放到始发基座上后，调整盾构姿态。

(3)盾体块吊入竖井前，将与主轴承接触面清理干净，涂抹黄油，覆盖防雨塑料布。

(4)主轴承地面翻转时，用3 500 kN履带吊和1 500 kN汽车吊配合装车，用6轴液压全挂车运至龙门吊下。

(5)起吊前，确认盾体块内无易掉落件，吊耳的固定螺栓用汽动扳手紧固，起吊钢丝绳、螺栓和卸扣要与起吊质量相符。

(6)盾尾焊接完毕再进行调圆后，吊装下井至预定位置;先用龙门吊进行初调，控制误差在2～3 cm以内;再采用打入钢楔的办法进行精调，使盾尾的外圆与盾体相同，将盾尾与中盾进行焊接。

2.2.5 刀盘的焊接与吊装

(1)刀盘在地面焊接，将刀盘中心体放到事先准备好的支墩上，然后分别把4个分块对称连接到刀盘中心块，以利于整个刀盘平衡;焊接时，将焊缝区域打磨并清理干净，在焊接处铺设加热板，确保焊缝和焊槽上的水汽完全挥发;焊接完成后，对焊缝进行无损检测，确保焊缝质量。

(2)吊装时，在龙门吊上安装刀盘的专用横梁，检查卸扣、螺栓和钢丝绳是否与起吊质量配套，割除刀盘翻转装置，跟进移动吊车吊臂，确保刀盘吊装平稳。

(3)刀盘安装，刀盘与主驱动和盾体进行精密组装，所有螺栓紧固3次，确保牢固与密封效果。

3 盾构机长距离空推

盾构机组装完成后，即进行空推作业。空推主要思路:(1)整机空推分为2个部分:盾体空推和后配套空推;(2)首先进行左线盾构机空推，盾体空推至距离始发端墙23 m位置时，盾构机下台阶，再将盾构机平移始发位置，最后将后配套推至盾尾与盾体进行连接;(3)左线始发一定距离后，方可进行右线盾构机空推。

3.1 盾体纵向推进

采用2只行程1 m的液压千斤顶顶推移动托架，沿临时铺设的轨道滑移的方式进行推进。顶推油缸靠螺栓连接固定在临时轨道上，轨道梁采取膨胀螺栓及 压板进行固定，轨道梁之间采用型钢连接加固(图3)。

图3 纵向推进示意

3.2 盾体下台阶

距离始发端墙23 m位置与矿山法隧道底板存在一高差为53 cm的台阶，首先在台阶下等间距布置型钢，高度与矿山法隧道底板一致;然后将盾构机推至型钢上，最后采用4个行程1 m的液压千斤顶，将盾构机顶升，将型钢依次抽出，完成盾构机下台阶。

3.3 盾体横向平移

在盾构机下台阶同时，把轨道调整为横向，将盾体和托架放下，然后用油缸顶推至始发位置(图4)，并对始发托架进行固定。

图4 横向平移示意

3.4 后配套空推

后配套设备在反力架安装完成后，用2台卷扬机将后配套5节台车和连接桥整体沿设计轨道牵引至盾尾与主机进行连接。结合后配套结构形式，在其空推段需将各台车轮架加高，其中5号、4号、3号及2号台车后部轮架均需加高1355 mm，2号台车前部及1号台车均需加高1865 mm，加长支腿采用与轮架原设计相同规格材料及连接方式进行处理，最后在后配套台车进入负环时拆除加长支腿。

3.5 控制重点

(1)隧道平移梁铺设区内路面平整，横向及纵向水平度＜1°，因该隧道处于12‰下坡，需要对路面进行开槽处理;右线盾构机平移时，需要将左侧盾构机的电瓶车轨道拆除后方可进行。

(2)隧道内平移区域配备三相电源，供液压千斤顶使用。

(3)顶升、平移所需机具，在施工前进行检查并确认，千斤顶等设备使用前必须进行标定;顶升或下降过程中，千斤顶和保护墩搭设要垂直，顶升、下降或纵横向平移时，各油缸的动作要确保同步。

图5 反力结构示意(单位:mm)

(4)主机重心与平移系统的承载中心、左右两组平移梁前后两端头的中心距和上表面高差误差均应≤±10 mm。

(5)选择具有足够动力的千斤顶，并应考虑同步要求。根据滑靴与平移梁之间的接触面类型确定动摩擦系数和静摩擦系数，计算平移时所需要提供的推力，采用2台千斤顶进行平移，其推力达到1 000 kN/台;考虑到盾构机自重8 770 kN，顶升时采用4台4 000 kN千斤顶，千斤顶负荷率为56%，满足负荷率不大于70% ～80%要求。

4 反力结构设计及优化

反力结构包括基准环、反力架、反力支撑和反力墙［7］(图5);盾构机始发时，荷载传递路径为:盾构机水平推力→负环管片→基准环→反力架→钢支撑→反力墙;为保证始发环与反力架的连接和密封，负环与反力架基准环通过M36螺栓相连。反力墙与反力架通过DN600×10 mm钢管作为传力支撑。

4.1 反力架

(1)采用异型反力架，分解成小块后运输至始发端，通过始发端拱顶预埋倒链和2台500 kN汽车吊配合进行洞内安装;左线反力架上、下、左侧支撑固定在始发段的二衬上，右侧采用斜向支撑固定在隧道底部;右线反力架左侧通过DN600×10 mm钢管与反力墙立柱连接，右侧通过DN600×10 mm钢管与矿山法扩大端墙体连接。

(2)考虑到该段处于12‰下坡隧道，反力架竖直受力面与盾构机推进轴线的垂直面存在41'15″夹角，即反力架基准环竖直面与首环负环管片背千斤顶面在底部与反力架基准环接触面呈41'15″夹角，安装时采用钢楔进行调整。

(3)为保证盾构机始发姿态，安装首环负环与反力架和始发台时，反力架左右偏差≤±10 mm，高程偏差≤±5 mm，上下偏差≤±10 mm。始发台水平轴线的垂直方向与反力架的夹角＜±2‰，盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差＜2‰，水平偏差＜±3‰。

4.2 反力墙

反力墙设计基本思路:(1)在矿山法隧道内施工一厚2 m的钢筋混凝土墙作为反力架支撑的承力墙，纵、横向均为双层φ28 mm钢筋，间距100 mm;(2)线路中线侧设1 m厚钢筋混凝土纵向斜撑，纵、横向φ28 mm钢筋，间距200 mm;(3)反力架和承力墙之间采取DN600×10 mm的钢管作为连接，反力墙靠近中线侧采用斜撑墙体支撑水平反力，反力墙和斜撑与二衬和混凝土底板均采用植筋方式进行连接。反力墙结构、与隧道断面关系及支撑示意如图6所示。

图6 反力墙结构与隧道断面及计算模型示意(单位:mm)

4.2.1 基本参数及边界条件

盾构始发推力:50 000 kN，由各组油缸均匀提供;钢支撑:DN600×10 mm，共计11个，均匀受力，按集中荷载考虑;反力墙、斜撑与二衬和底板混凝土植φ25 mm钢筋，间距100 mm，纵向4排，均按固结考虑。

4.2.2 计算结论

通过空间有限元程序Ansys进行空间分析，采用solid45单元，经模型计算，反力墙与隧道砌衬相交处角点应力达12.2 MPa，位移最大在Z轴纵向0.001 385 m，均满足要求。考虑到反力墙与隧道砌衬处受力最大，在始发时，采取了如下加强措施:(1)在反力墙与二衬端头处竖向间距3～3.5 m处加设1道DN600×10 mm钢支撑共8根(图7，从反力墙向盾构机方向);(2)反力墙墙体与变截面隧道之间，下部采取混凝土填充，使其与矿山法隧道连为整体，填充高度为变截面台阶面。

图7 反力墙加固示意(单位:mm)

4.3 反力墙优化

从左线盾构机始发情况来看，考虑到工期和洞内施工的难易程度，可以对反力墙进行如下方面的优化。(1)调整始发推力控制值。根据左线盾构始发段1～5环推力监测，推力在12 740～20 420 kN，右线始发推力可按25 000 kN进行控制。(2)简化反力墙左侧结构，取消混凝土斜撑，用立柱代替墙体。立柱钢筋与左线反力墙钢筋焊接，充分利用左线反力墙及斜撑，平衡右线始发时水平反力。(3)为简化施工，反力墙底部用地梁代替墙体，地梁与立柱同时浇筑，取消上部墙体结构。(4)取消右侧反力墙结构。钢支撑直接支撑在既有矿山法二衬端头上，提供始发时的水平反力。

经优化后的右线反力墙设计:(1)立柱宽1.35 m，厚2.0 m，高11.0 m，竖、横向均配φ25 mm钢筋，间距150 mm;(2)地梁长9.65 m，厚2.0 m，高1.0 m，竖、横向均配φ25 mm钢筋，间距200 mm;(3)立柱与既有反力墙之间通过预留钢筋连接，地梁与立柱一起浇筑(图8)(从盾构机方向)。

图8 反力墙与隧道及计算模型示意(单位:mm)

4.3.1 基本参数及边界条件

盾构始发推力:25 000 kN，由各组油缸均匀提供;钢支撑:DN600×10 mm，共计11个，均匀受力，按集中荷载考虑;反力墙立柱与既有反力墙钢筋焊接，地梁与混凝土底板混凝土植φ25 mm钢筋，间距100 mm，纵向4排，均按固结考虑。

4.3.2 计算结论

左线反力墙与在右线始发时整体受力，通过优化，结构更加简化和方便施工，应力和变形均得到有效改善。经模型计算，顺线路方向最大拉应力为0.98 MPa，垂直线路方向最大拉应力为1.72 MPa，位移最大在立柱顶部Z轴纵向0.000 919 m，均满足规范要求。从对始发时反力墙的监测来看，最大位移在立柱顶部，与计算结论基本一致。

5 洞门密封装置的安装

洞门密封装置由橡胶帘布、扇形压板、防翻板、垫片和螺栓等组成［8］。为了防止盾构始发掘进时泥浆、地下水从盾壳和洞门的间隙处流失，以及盾尾通过洞门后，管片外径与刀盘开挖轮廓之间同步注浆浆液的流失，安装双道洞门临时密封装置。

5.1 加工要求

洞门钢环板加工时内径允许误差Da=±10 mm;环板宽度允许误差0～+3 mm;整个平面不平整度≤6 mm;焊缝需连续焊，不漏焊，焊缝高度为8 mm，且不允许出现渗漏;翻板、螺孔要均布，相邻孔间距误差≤2 mm;洞门钢环板分块数不宜多于4块［9］。

5.2 安装控制

盾构始发处于1.2%的纵坡上，为了使洞门钢环的纵轴线和线路纵坡一致，帘布橡胶板、压板到盾体距离相同，保证洞门密封及防水效果，必须使洞门钢环所形成的端面与线路中线垂直，即与竖直方向呈41'15″夹角。安装时，竖直公差≤±10 mm;水平公差≤±10 mm;内径误差≤±10 mm;中心偏差≤10 mm(图9)。

图9 洞门密封及钢环安装示意(单位:mm)

5.3 始发措施

考虑线路纵坡影响，洞门钢环与竖井结构内衬墙不平行，存在41'15″的夹角，在洞门钢环顶部和底部，存在一个6 cm的偏差间隙。为保证洞门密封效果，要求在预埋洞门钢环时考虑此偏差间隙，并备足应急物资。

6 负环管片的安装

本盾构隧道设置0～-7共8环负环，负环管片利用盾构机自带的管片拼装机进行拼装，成环后依次脱出盾尾。负环管片采用标准通用环管片。

6.1 首环负环的定位

综合考虑隧道联络通道处封顶块设置位置及避免管片施工通缝等因素，拟将首环负环的封顶块定在1号油缸的位置，则B3块管片1/6处刚好在隧道正下方，B3拼装到位后在不影响B2块拼装的前提下可穿入管片螺栓，将B3块进行固定;在拼装-7环管片前，在盾尾管片拼装区至盾尾下部180°范围内每30°设1根长3 m的［6.5型钢(盾尾内壁与管片环的间隙为75 mm)，共设5根，与盾体焊接。

6.2 首环负环管片与反力架钢环间隙的处理

管片在盾尾拼装完成后利用盾构机推进千斤顶缓慢推出盾尾，由于始发托架轨道与管片外侧有150 mm的空隙，为了避免负环管片全部推出盾尾后下沉，在始发台托架上焊接钢楔块，以填充始发导轨与管片外侧的空隙。

6.3 负环管片的加固

调整好姿态后，在反力架钢环上半圆加焊倒“7”字型钢，托住首环负环管片内侧，防止管片下沉。-7至0环管片依次进行拼装，负环外侧用钢丝绳进行捆绑。底部用钢楔块填塞，并焊接在轨道支撑上。

7 始发控制措施

(1)根据盾构机参数、洞门密封保压及始发段地质情况，确定始发参数，采用欠压始发。

(2)空载调试完成后，即可进行盾构机的负载调试(即试掘进)。

(3)为控制推进轴线、保护刀盘，推进速度不宜过快，使盾构缓慢稳步前进，推进速度控制在10～15 mm/min。

(4)一环掘进过程中，掘进速度值应尽量保持衡定，减少波动，并保证切口水压稳定和送、排泥管的畅通。

(5)盾构启动时，防止启动速度过大、压力过大，盾体随刀盘转动。

(6)盾尾刷油脂的涂抹要均匀饱满;洞门密封2道帘布橡胶板之间通过注脂孔注满油脂，做好洞门密封防水工作。

(7)调整掘进速度的过程中，应保持开挖面水土压力平衡，确保开挖面土体稳定。

(8)盾构进洞时应对刀盘予以保护，防止刀盘切割帘布橡胶板，破坏洞门密封。

(9)管片拼装采用错缝拼装形式，错缝拼装由于纵向接头引起衬砌圆环的咬合作用，刚度增强而产生的变形被相邻管片约束，增强了管片稳定和防水效果。

(10)防止和减少地层沉陷，保证地层压力较为均匀地径向作用于管片，限制管片位移和变形，加强隧道防水，用同步注浆作为隧道第一防水层。

(11)为保证始发端头墙结构稳定，确保分次始发时，先始发盾构机不漏浆、不漏水、不漏气，在左线掘进一定距离后方可进行右线洞门凿除。洞门凿除前，对右线端头墙进行钻孔察看，确认无涌水、涌浆和漏气后开始对右线端头墙进行凿除。

(12)始发时，盾构机32个液压油缸分成6组提供推力，为保证始发时盾构姿态，防止盾体离开始发托架后产生“叩头”现象，处于盾构底部的D组油缸提供较大推力，反力架不均匀受力，钢支撑所承受的轴力不均衡，而计算模型按均匀受力考虑，与现场情况不一致;矿山法二衬和反力墙施工时，预埋钢支撑钢板并应准确定位，确保钢支撑安装质量，避免出现钢支撑轴线偏移产生应力集中的不利情况，并应对钢支撑进行失稳检算。

(13)盾构机姿态调整时必须逐环、小量纠偏，必须防止过量纠偏而损坏已拼装管片和盾尾密封［10］。

8 结语

目前，深港隧道2台盾构机均已成功始发，左、右线月掘进均能达到120～180 m，达到了设备设计进度要求，能确保现场施工的节点工期，为港铁与内地高速铁路的顺利贯通创造了良好的条件。

［1］ 中华人民共和国国家标准.GB50009—2012 建筑结构荷载规范［S］.北京:中国建筑工业出版社，2012.

［2］ 中华人民共和国行业标准.JGJ/160—2008 施工现场机械设备检查技术规程［S］.北京:中国建筑工业出版社，2008.

［3］ 中华人民共和国中央人民政府.建筑起重机械安全监督管理规定［Z］.北京:中华人民共和国中央人民政府，2008.

［4］ 徐建标，张家明.建筑起重机械安全技术与管理［M］.北京:中国建筑工业出版社，2012.

［5］ 牛清山，陈凤英，徐华.盾构法的调查·设计·施工［M］.北京:中国建筑工业出版社，2008.

［6］ 李伟传.盾构机受力计算及始发结构设计［EB］.(2006)［2013-01-20］.http://wenku.baidu.comview6d1ffdd850e2524de 5187e06.html

［7］ 武艳霞.盾构机反力架结构的设计及应用［J］.筑路机械与施工机械化，2009(2):64-66.

［8］ 陈馈，洪开荣，吴学松.盾构施工技术［M］.北京:人民交通出版社，2009.

［9］ 郑勇.盾构隧道穿越水底浅覆盖土施工技术对策［J］.城市建设理论研究，2013(2).

［10］中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50446—2008 盾构法隧道施工与验收规范［S］.北京:中国建筑工业出版社，2008.

Launching Technology of Two Large-diameter Slurry Shield Machines in the Same Working Shaft on a 12‰Downhill Tunnel

TANG Wei-ping1，ZHAO Lin2，ZHENG Yong2
(1.Engineering Supervision and Consulting(Hubei)Co.，Ltd.，China Railway Siyuan Survey and Design Group，Wuhan 430063，China;2.Urban Rail Transit Engineering Company，China Railway 15th Bureau Group，Shenzhen 518000，China)

This paper concerns the case of two 9.96-m slurry shield machines which were launched one after the other in the same working shaft at Huanggang Park located on a 12‰downhill section of Shenzhen-Hong Kong Tunnel of Guangzhou-Shenzhen-Hong Kong Railway passenger dedicated line.This paper expounded emphatically how to hoist and assemble the shield machine in the working shaft，how to advance without excavation in working shaft for a long distance，and how to design the reaction frame and other optimization issues.Especially，the stress state and deformation behavior of the foundation of the 3600kN gantry crane were calculated and checked by using spatial finite element software Midas，and then spatial analysis and optimization calculation for concrete reaction frame were conducted by using spatial finite element software Ansys.As a result，the problem of two large-diameter slurry shield machines launching in the same working shaft on a 12‰downhill tunnel was able to be solved successfully，serving as a reference for similar projects.

railway tunnel;large-diameter shield machine;two shield machines in the same working shaft;shield launching from working shaft;construction

U455.43

A

1004-2954(2013)09-0075-07

2013-01-31;

2013-03-10

唐卫平(1972—)，男，高级工程师，1995年毕业于长沙铁道学院土木工程系铁道工程专业，工学学士;2008年毕业于中南大学土木学院建筑与土木工程专业，工程硕士，E-mail:tsyjlgstwp@126.com。