盾构分体平移关键技术研究

何列

【摘要】目前国内城市地铁建设进入新一轮爆发期，盾构施工作为地下工程施工的主流机械，在各地下工程施工中广泛应用，但受周边环境的影响，越来越多的地方车站采用矿山法施工，导致盾构到达后无法垂直吊出，本文结合广州某项目盾构由暗挖车站横通道吊出工况[1]，分析研究了盾构到达时需要的最小横通道宽度，盲洞长度，盾构出洞停机位置等空间尺寸，同时总结出整套施工组织流程，为后续类似工艺提供借鉴。

【关键词】暗挖车站;盾构分体;盾构平移;吊出尺寸

目前国内城市地铁建设进入新一轮爆发期，盾构施工作为地下工程施工的主流机械，在各地下工程施工中广泛应用，近年受周边环境的影响，越来越多的地方车站采用矿山法施工，导致盾构吊出方式需重新进行研究，本文结合广州某项目盾构在暗挖车站由横通道吊出的施工情况，因常见的为盾构主机整体平移[2]吊出，转体吊出与现场的施工进度不匹配，为早日实现盾构转场，提出了盾构分体平移[3]吊出方案，通过对既有盾构机结构尺寸的研究分析，取得满足盾构解体吊出的最小值，总结出类似工况的施工组织流程，为后续类似施工提供了借鉴。

1、项目概况

广州某项目盾构区间接收井位于某车站东端头，区间采用2台中铁装备Φ6680mm盾构掘进，到达端车站受地表环境影响，采用设置侧向竖井，通过横通道进入车站，采用暗挖法施工，盾构到达后需由横通道解体平移[4]后由竖井吊出。相关情况详见图1盾构到达车站位置示意图。

受相关因数影响，盾构到达时仅能施工完成横通道，需制定相关措施，确保盾构机快速，安全吊出转场。如果确定横通道尺寸及施工组织，是能否快速吊出转场的关键。

2、盾构机相关尺寸

本项目使用盾构机相关尺寸如表1：

3、施工组织方案

由表1可知盾构机各部件的几何尺寸，为尽可能少的减小横通道宽度，减小暗挖施工风险，盾构拆机的原则为在不破坏盾构机的情况下，能由洞内运输的全部由洞内运输至适当位置吊出（一般为始发井），无法由洞内运输拆除的，由横通道解体平移吊出。

3.1盾构机拆机、吊出分解情况

由洞内拆除，始发井吊出的部分有人舱、安装机（含大梁）、螺旋输送机、连接桥、全部拖车，由竖井及横通道拆除吊出的有刀盘+前体（整体平移至竖井后分体吊出）、中体、盾尾。

3.2到达条件提供

由已知边界条件可知，横通道尺寸最小净空公式如下：

L宽=LMAX构件+L施工间隙

L宽：横通道净宽;

LMAX构件：需由该位置平移构件的最大尺寸;

L施工间隙：施工必须的间隙，考虑行人通过一般取1m，不考虑行人通过一般取0.5m。

需在横通道内解体吊出的部件尺寸中体<刀盘+前体<盾尾（3920mm）≈4m，本工程施工间隙按照考虑行人通过计算，取1m。因此横通道净宽L宽=4+1=5m。

当刀盘进入横通道后，能够满足刀盘+前体（含主驱动马达位置）拆机位置时开始拆机，拆机前需断开后配套、安装机等，无法再安装管片，因此，如果在横通道净空尺寸无法满足盾构机整机到达的情况下，一般将会采用弃壳拆机[5]或者增加盲洞的形式以满足盾构到达要求。

L拆=L宽+L洞>L机

L拆：拆机的最小长度;

L洞：需增加的盲洞长度;

L机：整机长度;

即，本工程盲洞长度为L洞=L机-L宽=9.6-5=4.6m，为满足拆机要求，盲洞长度至少为4.6m，考虑到临时防水装置（帘布橡胶板）外翻，盲洞长度取5m。

3.3盾构机主机拆卸平移

1.提前安装接收台，平移设备;

2.当中前体连接位置到达盲洞与横通道的分界位置时（解体后需将前体+刀盘前移，外露马达），盾尾内管片安装已满足出洞要求时，断开连接桥，洞内拆除螺机、安装机、人舱，由洞内回拖至始发井;

3.拆除中、前体螺栓，前体+刀盘前移，马达顶出中体范围内，平移至吊出井解体，吊出刀盘及前体;

4.采用辅助油缸顶出中体及盾尾，拆除中体及盾尾连接，平移顶出中体，吊出;

5.采用辅助油缸顶出盾尾，平移顶出盾尾，吊出。

3.4施工注意事项

1.施工前需充分调查盾构机尺寸，采用现场测量+图纸复核的方式，确保平移部件分配合理，准确。

2.在进行第2步拆除时，盾构机的位置与管片安装位置是是否停机拆除的关键，必须确保马达能够顺利推出中体，且盾尾内已安装的管片需进入盲洞内，避免盾尾脱开后出现风险。

3.在盾尾脱开临时防水装置前应对出洞位置进行补充注浆，确保地层密实。

结论：

1.该种解体平移吊出方式更能解决场地狭小吊出问题，减小结构大断面施工风险，减少施工废弃量，为类似工程提供借鉴。

2.在条件允许的情况下，横通道宽度越大越好，可以有效减少盲洞长度，避免工序转换。

3.准确掌握机械尺寸，灵活调整接收条件是本方案成功的关键。

参考文献：

[1]黄云生.盾构的平移解体技术[J].铁道建筑技术，2014 （06）.

[2]赵洪岩.赵俊兰.浅析复杂场地盾构机井下平移吊装施工技术[J].北方工业大学学报，2015（03）.

[3]吕计瑞.袁飞.盾构机地铁站内平移接收技术[C].市政技术，2015增刊（02）.

[4]郭建濤.施工横通道内盾构解体平移吊出研究[J].施工技术，2016（13）.

[5]张东，崔海涛. 盾构机在地铁隧道接收端洞内脱壳解体技术研究[J].市政技术，2017（02）.