浅析盾构机过站技术

王澜涛

【摘 要】盾构技术已成为当今地铁施工的主要技术之一，对我国的地铁工程发展有着至关重要的意义。本文主要分析了盾构机过地铁站的相关技术，以期为该行业的发展做出参考。41

【关键词】盾构机：地铁站：技术：

引言

随着城市化进程的发展，交通压力越来越大，地铁作为三维交通的重要部分在解决城市交通拥堵方面发挥着不可替代的作用。目前，城市地铁建设正在如火如荼的进行。盾构机以其开挖速度快、劳动强度低、扰动小及地下作业等优点在地铁建设中被广泛运用。

一、盾构机平移的工作原理

区间隧道采用盾构法施工时，由于接收端车站已经封闭，无法在隧道贯通后进行吊出，而是采用盾构机整机顶推和滑移方式通过车站站台层的方式（或在端头井内调头施工相邻盾构隧道），进入车站另一端的始发井，直接进行下条隧道的施工。

结合各项目的实际工程概况，车站结构形式与盾构机的位置关系，在盾构过站前，对车站底板进行处理。盾构接收并平移到位后，及时展开盾构过站，同步进行盾尾刷的更换和同步注浆系统的清理。盾构主机过完站并平移就位，对后配套系统，直接采用电瓶车拖动，通过车站后与盾构主机连接。然后展开盾构始发的相关工作。

二、工程工艺特点

2.1采用盾构主机整体平移或调头，不拆机，施工速度快。

2.2过站过程中可完成对盾构机的维修和保养，节省时间。

2.3过站均在地下完成，对地面及周边环境影响小。

2.4盾构接收前，整体考虑盾构过站（或调头）所需要的空间，合理考虑盾构接收时的托架安装。同时根据车站结构形式，对盾构主机进行平移、推进、平移，直接在始发井内就位。

2.5采用简洁、方便的过站方式完成施工，对设备的影响小。

2.6仅将盾构主机与后配套设备断开，实现盾构的整体过站（或调头）。

2.7盾构主机过站（或调头）过程中，根据进度安排，对盾尾刷进行更换，同时对同步注浆系统进行清洗。

2.8盾构过完站（或调头）后直接在始发井内就位，将主机和后配套连接后，就具备盾构始发的条件，这样大大缩短了工期，加快了施工进度。

三、盾构过站施工技术分析

（一）盾构机常用过站方式

盾构机常用的过站方法很多，在具体形式上主要普遍的有车轮法、滚筒法。车轮法主要是以过站小车方式，过站小车代替始发架，下部安装轮子承载盾构机过地铁底板；滚筒法即在接收架下部均匀铺设滚筒（钢管），采用千斤顶推动方法过站。

（二）、由于车站主体结构已经全部完成，站内净空满足盾构机通过且车站主体结构径向空间充足，能满足盾构主机及后配套连续通过的条件，站内主机推进的同时铺设后配套轨道，完成盾构整机过站。后配套设备与盾体分开，采用牵引设备（电瓶车等）同步向前拖动，大幅度节约工期。本文重点讨论车轮法与滚筒法此2种方法的优缺点，并提出最佳的过站方法。

（三）过站小车式过站工艺流程

在盾构机接收托架上安装车轮做成过站拖车，盾构机接收上托架后完成平移，用4个200t的千斤顶将盾构机顶起，在托架底部（预留位置）每侧安装4个车轮，沿盾构机前推方向铺设2道43kg/m钢轨使过站拖车在钢轨上前移，用卷扬机提供牵引力。

1、盾构机到达前的掘进

为了保证盾构机以良好的姿态准确出洞，盾构机在到达洞门前约30m开始不仅要谨慎控制掘进参数还要加强对隧道测量监测，以保证盾构机的实际姿态与隧道轴线拟合，确保盾构机顺利由预埋的

洞门钢环中破洞而出。通常的盾构姿态要求：破洞前盾构机允许偏差为±10mm，仰角允许偏差范围为2mm/m，盾构机要抬頭出洞以方便盾构机顺利推上接收托架。此外，从破洞前30m开始就要尽量

减小对土体的扰动，尤其在流沙地层要合理控制掘进参数，以防止盾构机在出洞时造成大面积土体塌方，造成较大的安全隐患。

2、始发架定位

依据隧道高程和始发架结构尺寸，精确计算始发架的安装高程。测量地面及洞门的标高，根据实测结果确定垫高始发架的钢板厚度（接收托架的标高低于盾构实测轴线20mm，以便于主机顺利爬上

托架）且满足盾构机平移需要。

3、盾构机上接收托架（过站小车）

将盾构机推上始发架时需特别注意：（1）盾构机破洞前应先在洞门底部沿托架导轨一致方向铺设小导轨（可同时在洞门底部铺垫碎石或粗砂）以防盾体离开洞门时发生头部下沉；（2）将刀盘转到合适位置，防止边刮刀碰撞接收托架导轨；（3）与接收托架接触的前体耐磨层可用2mm薄钢板作为衬垫，以减少摩擦力并避免磨伤接收架导轨，同时在接收托架轨道上涂抹黄油以减少摩擦；（4）接收托架固定牢固，防止盾构机上托架时移位。

5、盾体横向平移

盾构机推上接收托架后，设备桥与主机分离，用钢丝绳将盾体与接收托架捆绑牢固，在接收托架的一侧安装两个100t液压千斤顶，然后横向推移始发架（托架底部预先沿平移方向铺设宽500mm、厚20mm钢板，长度以满足平移要求为准；钢板数量由现场情况及盾构机重量等确定），使接收托架连同盾构机达到沿车站轴向平移的工艺要求。盾构机横向平移时应注意：（1）用2～3个100t液压千斤顶的推进速度必须一致；（2）始发架承受千斤顶推力的部位

需加焊筋板补强；（3）顶推千斤顶的布置需与盾构机重心相一致。盾构机横向平移完成后下步工作为纵向平移。，盾构整机平移完成后，用200t千斤顶将主机顶起，按设计尺寸纵向铺好导轨，在托架上装好车轮（每边5个）完成过站小车改装。主机过站前确保车站底板平整并沿钢轨延伸方向铺设宽500mm、厚20mm钢板，为盾构过站小车提供平整且强度足够的支撑面（若车站底板满足要求可将钢轨直接固定车站底板），钢板长度以40～60m为宜，钢板移动用固定于车站另一端的卷扬机拖动（盾构到站之前要进行卷扬机的安装固定工作），盾构机的移动用卷扬机牵引。

（四）、滚杠式过站工艺流程

在接收井沿接收托架的径向铺设宽500mm厚20mm钢板，长度根据主机平移尺寸确定，沿盾构机前进方向在车站底板上铺设宽500mm、厚20～40mm钢板，长60～70m+道，中心距根据盾构机接收托架底板中心距确定。盾构机与接收托架固定，托架底部放置滚杠（80×600圆钢）用千斤顶顶推托架过站。主机平移到位后，拆除右边2台液压千斤顶。在前体、中体两侧焊临时牛腿（具体焊接位置由盾构机重心位置确定），用200t千斤顶将盾体顶升约150mm，在托架底部塞入40mm钢板（钢板间隔1.5～2m制作㎡4螺孔，安装牛腿用），钢板在托架导轨下面，每边均匀放入10只80mm滚杠，用2个100t千斤顶推动托架前移。当盾构主机推进到40mm钢板末端时，用200t千斤顶将盾体顶升约150mm，用5t卷扬机将40mm钢板前移60m，在主机托架下每边均匀放入10只80mm滚杠。注意事项：滚杠放置均匀，主机前推时2台千斤顶速度、行程要一致，推进时两侧要有专人观察滚杠滚动情况，滚杠有偏移时及时调整；车站底板不平时，钢板底部用细沙垫平；40mm钢板前移时要保证2道钢板的平行度满足主机前推要求；40mm钢板连接处焊缝要光滑。根据盾构过站施工实际情况，选用滚杠直径为8cm，经计算，千斤顶S起≈90t。进一步考虑实际情况与理论计算的差异，选用2个100t的顶推千斤顶。为使滚杠受压后不变形，通过计算可得滚杠必须多于6根，由于实际施工情况与理论计算的差异，所以采用20根滚杠（考虑盾构推进时滚杠要由后部移往前部周转，实际圆钢为30根）承受盾构机主体过站重量。

盾体再平移及定位：将主机前移至洞门1m时，用200t千斤顶将主机顶起，在托架底部放置宽500mm、厚20mm的钢板（同第一次平移），将主机放下用2个100t千斤顶将主机平移到位并经测量

定位后进行加固，完成主機过站工作

五、方法对比

过站小车过站相对来说平稳可靠，移动快速，后配套设备相对也可快速过站，可以节约工期，而滚杠式过站操作技术要求相对较高，过程中需要密切关注，但滚杠方式相对成本低。实际中可根据项目实际经济、工期需要选择不同的方法。

结语

总而言之，盾构技术必然会成为地铁建设中的重要项目。只有严格按照施工工艺中的技术要求，控制施工参数，特别是在盾构姿态控制、管片拼装方式、盾构施工参数上积累了宝贵经验，圆满完成了盾构机的接收、检修、二次始发等施工任务。从而保证地铁的安全和质量。

参考文献：

[1]白云，戴志仁，吴惠明.地铁盾构机过站方法适应性分析[J].地下空间与工程学报，2010，01

[2]李铭.盾构机过站技术[J].建设机械技术与管理，2007，08

[3]王珣，杨博，刘文斌.盾构机平移过站技术[J].隧道建设，2007，04

[4]麦宇豪.地铁盾构施工中盾构机过站技术[J].西部探矿工程，2005，09