浅谈盾构洞内拆机技术

叶 蕾，庞培彦

（中铁工程装备集团有限公司，河南 郑州 450416）

随着城市的不断发展，道路交通不断改进，地下隧道施工工程正在逐年增加，越来越多的盾构投入到城市交通建设使用之中，盾构到达后的拆解工作也成为了整个工程计划里的重要一环。现在越来越多的盾构接收时不具备车站整机接收条件，所有盾构部件必须在洞内完成拆解和隧道内运输。结合盾构自身特点和到达位置的空间条件，通过制定合理的盾构洞内拆机方法，可以有效提高洞内拆机效率，减小洞内拆机风险，减小盾构后期恢复成本。

1 盾构洞内拆机准备工作

盾构由刀盘、主驱动、螺旋输送机、管片安装机、前盾、中盾、尾盾、后配套拖车等组成。在拆机前先将场地整理完毕，并将隧道内的杂物清理干净，避免影响盾构部件的运输，然后铺设拖车行走轨道和运输车（一般采用既有编组列车即可）行走轨道，保证拖车和运输车行走轨道顺畅；根据盾构尺寸加工部件支撑工装，如主驱动工装、螺机工装、设备桥工装等；准备相应的拆解工具，保证拆机顺畅。

2 盾构拆机工序

盾构到达→刀具拆卸、运输→主机后配套管线分离，后配套拖车运输→中盾米字梁拆卸，运输→螺旋输送机拆卸，运输→管片拼装机拆卸，运输→人仓拆卸，运输→回转接头拆卸，运输→主驱动拆卸，运输→盾体拆卸，运输→刀盘拆卸，运输。

2.1 主驱动拆卸方案

在拆卸主驱动前，首先拆除主驱动的电机（马达），必要时可拆除减速机，放掉主驱动内部的齿轮油，目的一是减轻主驱动重量，二是减短主驱动长度，为主驱动原地翻身提供较大空间。

方案一：工装辅助拆卸

利用主驱动中心的桥架工装和盾体顶部的吊耳将主驱动进行翻身平放在运输车上，固定后将主驱动运出洞外（图1）。

图1 工装辅助拆卸主驱动

方案二：割除盾体+辅助运输车

将主驱动下方的盾体隔板进行割除，主驱动与盾体上部连接螺栓保留，将运输车轨道铺设到主驱动下部，并将运输车开到主驱动下部，之后将主驱动立着放在运输车上，并将其固定，之后拆除主驱动与盾体上部连接螺栓，将主驱动运出洞外（图2）。

图2 割除盾体+辅助运输车

方案三：割除盾体+吊耳吊装

将主驱动上方的盾体隔板进行割除，主驱动与盾体下部连接螺栓保留，并在盾体顶部设置吊耳，挂好钢丝绳后拆除主驱动与盾体下部连接螺栓，利用盾体顶部的吊耳将主驱动进行翻身平放在运输车上，之后将主驱动运出洞外（图3）。

图3 割除盾体+吊耳吊装

方案四：车站桥式起重机吊装

车站具备盾构到达条件，但不具备吊出条件，盾体为螺栓连接式分块设计，车站事先架设桥式起重机。将主机推至车站，将前盾分开，利用桥式起重机将主驱动从前盾中取出，之后平放在运输车上，将主驱动运出洞外（图4）。

图4 车站内桥式起重机吊装

各主驱动拆卸方案对比如表1所示。

2.2 盾体拆卸方案

方案一：盾体散块切割（从后部）

割除盾体壳体内部筋板、法兰等，盾体割除遵循先尾后前、先上后下的原则，割除的大小根据现场情况而定，割除后将各块逐块运出洞外，将盾壳留在洞内作为永久支承结构（图5）。

方案二：盾体分块拆卸（从后部）

盾壳设计为双层结构，内盾体设计为螺栓连接式分块结构。在拆解时利用工装和倒链将盾体各块逐块拆除，拆卸时遵循先尾后前、先上后下的原则，拆卸完成后将各块逐块运出洞外。将外盾壳留在洞内作为永久支承结构（图6）。

表1 各主驱动拆卸方案对比

图5 盾体散块切割

图6 盾体分块拆卸

方案三：车站桥式起重机拆卸（从前部）

车站具备盾构到达条件，但不具备吊出条件，盾体为螺栓连接式分块设计，车站事先架设桥式起重机。将主机推至车站，拆除盾体分块螺栓，利用桥式起重机将中前盾分开，将分块盾体放在运输车上，将盾体逐块运出洞外（图7）。

图7 车站内桥式起重机拆卸

盾体拆卸方案对比如表2所示。

表2 盾体拆卸方案对比

2.3 刀盘拆卸方案

方案一：盲洞刀盘分块切割（从前部）

刀盘前部有盲洞，将刀盘推至盲洞，将刀盘分解成多块，具体的块数可根据盲洞空间情况而定，割除后利用工装将各块用倒链将其放在运输车上，然后运出洞外。刀盘割除时遵循先下后上的原则，分区域进行割除（图8）。

图8 盲洞内刀盘分块切割+倒链运输

方案二：车站刀盘分块切割（从前部）

车站具备盾构到达条件（但车站不具备吊出条件），刀盘为焊接式分块设计，事先在车站架设桥式起重机。将刀盘推至车站，利用桥式起重机将刀盘在竖井内翻身，并将刀盘在竖井内进行分块，之后放在运输车上，将刀盘逐块运出洞外（图9）。

图9 车站内桥式起重机吊装运输

方案三：刀盘分块切割（从后部）

刀盘采用焊接式分块设计，拆解时在盾体合适位置焊接吊点，采取分块割除的方式，刀盘割除时遵循先上后下的原则，将刀盘逐块进行拆除，之后逐块运出洞外（图10）。

图10 刀盘分块切割、逐块运输

方案四：刀盘分块拆卸（从后部）

刀盘采用分瓣式刀盘设计（螺栓连接式），将刀盘面板设计为两瓣结构，刀盘牛腿和法兰作为整体的结构，与刀盘面板螺栓连接。拆除时利用盾体内部的吊耳先将牛腿和法兰拆除，之后再将刀盘两瓣拆除（图11）。

图11 刀盘分块拆卸+吊耳运输

刀盘拆卸方案对比如表3所示。

表3 刀盘拆卸方案对比

3 结 语

现代施工盾构洞内拆机的需求越来越多，如何根据洞内拆机条件制定安全、高效、经济的洞内拆机方案是盾构设计和项目施工要重点考虑的问题。

如果车站具备到达条件，但不具备调出条件，可在接收车站施工时架设桥式起重机；若是新机，盾体设计为螺栓连接式分块结构；如果刀盘前面不具备操作空间，若是新机，刀盘设计为螺栓连接式分块结构；盾体结构空间允许情况下，盾体设计为双层盾壳结构，内盾体设计为螺栓连接式分块结构。（注意：此种盾构设计方式不适于软弱地层。）

[1]琚时轩.盾构洞内对接拆卸技术的应用[J].工程机械，2007，（38）7：65-67.

[2]胡 双.盾构洞内拆机过站技术[J].工程技术，2013，（1）：45-46.