论盾构机过地铁车站施工技术

倪玉江

（甘肃铁科建设工程咨询有限公司，甘肃 兰州 730000）

1 工程概况

西安地铁5号线施工5标为一站两区间，汉城南路站（不含）-新桃园站-高新四路站（不含），盾构机空推过新桃园站，到达汉新区间开始始发，新桃园站位于昆明路与西二环路口西南角处，沿昆明路东西向敷设。本站为地下三层岛式站台车站。车站主体结构外包总长度187.15 m，标准段外包宽23.1 m，有效站台宽度14 m。

2 盾构机过站名词解释

2.1 盾构机简介

左线：盾体包括刀盘的装配长度：8.779+1.58=10.359 m。

盾构机解体后刀盘面板距离螺旋输送机尾长度：12.796 m。

右线：盾体包括刀盘的装配长度：8.788+1.765=10.553 m。

盾构机解体后刀盘面板距离螺旋输送机尾长度：12.472 m。

2.2 新桃园站结构尺寸与盾构关系

车站两侧隧道轴线（接收—始发）连接线、车站底板、车站中板纵坡均为2‰，由于各层均为初期结构因此不考虑横坡对过站空间的影响，底板到负二层中板的净高为6 850 mm，为保证盾构机过站，轨顶风道预留钢筋长度应小于50 cm。

3 盾构机过站施工技术

3.1 盾构机过站人员、机械、设备等施工资源配置情况

3.1.1 盾构机过站施工人员配置计划

①现场调度：2人；②土木技术人员：4人；③机械技术人员：4人；④技术工人：8人；⑤普通工人：20人；⑥专职安全员：2人；⑦特种作业人员：8人。

3.1.2 材料及机具配置计划

①钢板规格型号：9 500 mm×2 200 mm×10 mm，2块；②H型钢规格型号：20#，360 m；③钢轨规格型号：43 kg/m，768 m；④黄油：若干；⑤导链：数个，安装反力架；⑥液压千斤顶：100 t，2台；⑦液压泵站：100 t，4台；⑧电焊机：2台；⑨气割设备：2套。

3.2 盾构过站准备

3.2.1 过站小车安装

（1）过站小车轨道中心距3 960 mm，当轨道摆放到位后，用压板固定于车站底板上。（2）当轨道铺设完成，可吊装小车下井，并平稳安放在轨道上。小车安放轨道的位置距洞门钢环1 000 mm。（3）过站小车安装完成后，在盾构出洞洞门钢圈与过站小车之间焊接引轨装置，防止盾构机出洞后重心无支撑导致事故发生。引轨与过站小车高度相同。（4）小车侧面及采用20H型钢固定。小车后方用两根20H型钢固定，另一端与事先在底板上预埋两块钢板焊接固定。

3.2.2 站内平移过程中，反力支座布置形式

站内平移反力支座安装在中轨上。在钢轨上每隔1 200 mm打孔，圆孔尺寸按照反力座预留直径为65 mm的圆孔，准备直径为60 mm、长度为400 mm的圆钢，以便反力座的固定。

3.2.3 车站过站段轨道铺设

（1）过站小车行走轨道中到中距离为3 960 mm，因此靠近车站侧墙一边的轨道中心距车站侧墙1 545 mm。（2）在过站轨道铺轨前，检查地面平整度，轨道应铺设在平整的平面上。（3）车站内轨道固定方式采用轨道压板固定，每隔600 mm布置一块轨道压板，压板固定螺栓采用膨胀螺栓锚固在车站底板上。（4）车站内铺轨应注意轨道偏差，偏差量控制在10 mm之内。如铺轨与车站预留钢筋干涉，施作车站底板时不预留钢筋。

3.3 过站横移反力预埋件及反力架支撑预埋钢板

（1）当主机平移到始发端头时左右线需向两侧平移至始发位置，其反力支座为400 mm×400 mm×20 mm钢板预埋至车站底板。（2）在始发井底板上预埋400 mm×400 mm×20 mm钢板，用于固定盾构机横移时底层钢板。（3）在盾构机过站完毕后，需安装反力架。在底板上预埋钢板用以固定反力架钢支撑。其预埋钢板尺寸为1 100 mm×800 mm×30 mm。

3.4 在始发井端头铺设轨道

（1）盾构机到达始发井后须平移至始发位置。因此，始发井轨道铺设为地面-下层钢板-上层钢板-轨道。（2）下层钢板选取厚度20 mm，尺寸为10.5 m×8 m；上层钢板厚度20 mm，尺寸10.5 m×6 m。（3）钢板之间连接采取焊接的方式，钢板边加工45°坡口，钢板对接时焊缝填充坡口，焊接完毕后打磨钢板平面，打磨标准要求焊缝高度≤钢板厚度。（4）钢板铺设前应对始发井底板进行检查，确保底板无明显高低落差，保证底板的平整度。如底板高低不平，应使用细沙对底板进行找平。（5）钢板在底板固定采用焊接方式，与事先底板预埋钢板焊接。

4 盾构机平推过站

盾构机进入小车后，用钢丝绳Φ30钢丝绳及10 t手拉葫芦将盾构机与托架固定在一起。每道间距1 m，每到钢丝绳固定牢固。待盾体与小车固定好之后，盾构机进行平推过站。在小车后用两根100 t液压千斤顶顶进小车前进。打开100 t液压泵站，同时顶升两边的推进油缸，使油缸顶紧小车上的推进挡板，推动盾构机在已经铺设完毕的轨道上前进。

4.1 盾体、始发托架侧向平移

横向平移前准备工作：

（1）盾构机平推至始发端头前先将底板找平，再铺设尺寸为10.5 m×8 m的下层钢板，并将下层钢板与底板预埋钢板焊接牢固。（2）在下层钢板表面均匀涂抹润滑油脂，油脂涂抹完成后立即铺设尺寸为10.5 m×6 m的上层钢板。上层钢板摆放中心线应对齐盾构机平推线路中心线，按照要求摆放到位后，清除上层钢板周围多余的油脂，对南、北、东三个边进行焊接。（3）在上层钢板上铺设钢轨，与站内盾构机平推轨道相连接，并将钢轨与上层钢板连接牢固。（4）将盾构机平推至上层钢板，加固过站托架，并将过站托架与上层钢板连接为一体。同时在始发井反梁侧布置反力支座。

横向平移：

盾构机横移准备工作就绪后割除上层钢板南、北、东三面的焊接块，确保承载盾构机过站托架的上层钢板和下层钢板具备相对滑动的条件，然后在盾体平移方向的另一侧放置20#H型钢用作千斤顶着力点，在2个100 t液压千斤顶的作用下，使“盾体—托架”整体在钢板平台面上向南（右线盾构机）或向北（左线盾构机）移动至始发位置。

5 后配套过站

后配套设备由电瓶机车牵引过站。主机过站后，在车站底板铺设四道钢轨，中间两道为电瓶车轨道，两侧为台车轨道，中间轨道为电瓶车轨道。在车站接收井口、始发井口轨道以30‰的坡度铺设至底板。将设备桥桥的前端支撑在一辆管片运送车上，直接利用电瓶机车牵引整个后配套系统向前移动。

6 结语

随着科学技术水平的不断提升，目前盾构机过站频繁用于我国地铁施工过程中，过站方法也日趋科学先进，具体根据现场实际情况决定，总之，过站方法本着操作简便、安全风险小、成本最小化的原则进行比对决策。