关于盾构增设吊出井与盾构弃壳接收方案设计

李双美

摘    要：城市的不断扩容，使得地铁区间线路越长，直径加大，运行速度不断提升，建设规模越来越大，施工技术不断突破，盾构施工技术已经成为地铁施工的主流应用，但亦会面临各种艰难的抉择，如何安全、高效、经济的建设是一个值得思考的问题。本文结合盾构增设吊出井与盾构弃壳接收方案对比分析，提出合理化建议，仅供参考。

关键词：地铁;盾构;接收方案

1  引言

广州市某地铁设计为160km/h市域列车，是实现广州中心城区、南沙新区的快速轨道交通联系。横番区间HP2风井～HP3盾构井～HP3风井段总长5.4km，设计为双洞双线，投入4台8.8m盾构机相向施工，盾构机拟均从HP3盾构井吊出。

2  工程概况

HP2风井～HP3盾构井～HP3风井，中间设HP3盾构吊出井兼做远期预留风井，其中两区间长度分别为2818m、2748m。HP3盾构井～HP3风井盾构于2019年2月19日始发，HP2风井～HP3盾构井预计2019年8月30日始发。盾构区间掘进指标均按240m/月，HP2风井～HP3盾构井硬岩段（强度100MPa）约300m，按照150m/月。

3  拟调整方案

截止6月25日HP3风井～HP3盾构井区间完成880m，HP2风井～HP3盾构井区间，预计盾构始发时间为8月30日。为满足整体工期、保洞通目标，拟调整HP3盾构井位置。方案一：保持左线吊出口位置不变，将盾构右线吊出口南移约620m，新增盾构右线吊出口。方案二：根据施工情况，在双向盾构机交汇前2个月，选择适当位置采取盾构机洞内弃壳解体运出。

4  方案对比

4.1  方案一：新增吊出井

HP3盾构井按环控要求需兼做远期预留风井，不能左右井口分离，否则其机械排风不能满足要求。故保持HP3盾构井原井位不变，仅右线新增盾构吊出井。

根据现场调查，受高压电线影响，右线新增HP3盾构吊出井，需将调整线路，向东侧偏移约10.5m。

（1）下穿高铁处，线路向桥墩方向偏移0.5m，净距由5.5m变为5.0m。距离调整后，重新上报涉铁方案，其协调难度增加，施工工期及手续办理时长均不可控。（2）下穿高速公路匝道处，线路向桥墩方向偏移1.7m，净距由14.4m变为12.7m。（3）HP3盾构井右线向南沙大道偏移9.9m，使该处线间距加宽。HP3盾构井规模扩大，其造价增加约1/3，约1500万。（4）HP3盾构井涉及到占用市政道路和交通疏解，新增9.9m后原交通疏解道路需增宽，交通疏解方案相应调整，需要重新申请并办理占道手续。工期不可控，根据经验耗时约6个月，交通疏解占用道路难以解决。（5）新增两处A4房屋桩基侵入，涉及拆迁（17号房屋：12根Φ600钻孔灌注桩长34m）。（6）左右线线间距拉大后，部分联络通道长度增加，投资相应增加。（7）线路调整后需重新调整申报用地，重新报建审批，需1个月。（8）新增HP3盾构吊出井地处南沙大道东侧，电器厂西侧，紧邻10kV高压线约7.6m，110KV高压线约19.5m。该地属性为“基本农田”，征借地困难，周期不可控。（9）右线增加盾构吊出井，费用预计增加3000万。（10）前期工作周期：新井位借地1～2个月、勘察20天、出图40天，共计3～4个月;新井位施工需7个月，待新井位正式施工时，整体较原HP3盾构井工期滞后，盾构距新井位的距离与现在盾构距HP3盾构井的距离可能更近，新井位提供盾构吊出的时间亦难以满足吊出需求。

4.2  方案二：洞内弃壳解体运出

盾构机相向掘进、地中对接，洞内弃壳解体。对接点地层进行加固处理，止水和防止地层失稳措施。其主要流程为：先行盾构到位预定位置后，先进行周边止水注浆;后接盾构到位后，同样进行周边止水注浆，达到拆机条件;拆机。

洞内弃壳解体运出方案引起的变化及控制因素分析：

（1）洞内解体，需要切割刀盘，盾体外壳割除及部分电线电缆割除，预计费用5000万/台套，两台盾构机解体费用约1亿。（2）HP2风井～HP3盾构井区间存在较厚软弱土层，洞内解体需对地层预加固。（3）盾构机洞内弃壳解体拆机，施工约1个月。（4）根据进展预测：盾构机相向掘进，地中对接位置为距离原HP3盾构井约840m，為电器厂门口，地面加固受电力管线（涉及电力地埋弱电8条迁改，110KV高压线保护、燃气1条保护、通信5条保护）影响，实施困难。5）盾构机解体后，需施工对接处二衬，预计时间1个月。（6）洞内有限空间动火、切割吊装作业，盾构解体后大吨位盾体隧道内运输均是施工技术难题，施工风险增加。

5  总体方案分析对比

表1  拟选方案分析

[项目 右线增加井位 盾构机解体吊出 工期 ①新增井位前期工作需3-4个月，井位施工约7-8个月，预计2010年5月底施工完成，工期紧张;②区间线路重新报建1个月 ①盾构机解体1个月;②洞内衬砌施工1个月 费用 ①原HP3盾构井扩大规模，造价增加约1500万;②新增盾构井费用增加约3000万;③两联络通道长度增加，投资增加;④房屋拆迁增加2栋各4层民房 ①盾构解体费用1亿，按两台计算;②地面加固费用增加 风险 ①涉铁协调风险加大，工期不可控;

②高速公路协调风险加大;③南沙大道交通疏解方案，手续重新办理，周期变长，工期不可控，首次办理耗时约6个月;④右线新增HP3盾构吊出井，征借地周期不可控;⑤涉及房屋桩基侵入隧道，风险增加 ①地面加固涉及高压线，用地协调难度增加;②洞内有限空间动火作业、切割吊装、大吨位隧道内运输，施工风险增加 ]

（如表1）两个方案均涉及HP3盾构井～HP3风井盾构区间右线通过原HP3盾构井施工顺序问题：先隧后井，先井后隧。根据预判，右线盾构机预计2020年2月初到达HP3盾构井，此时HP3盾构井正在施工主体结构，需要盾构机井内过站。

（1）先隧后井：盾构施工方便，但HP3盾构井需要预留10m～15m覆土，先盾构通过再开挖施工主体，其主体结构施工工期需滞后2个月。

（2）先井后隧：盾构机到达HP3风井后，停机于端头加固区，等待井位施工完成，然后盾构过站穿越，停机时间约1个月。由于停机等待时间不可控，建议待井位施工完成后，直接从该井吊出，不予考虑先井后隧。

6  总结

（1）两个方案工期对比，均是盾构掘进距离由原来的一台盾构机掘进约1400m，变为两台盾构机各掘进约700m，可以减少工期约3个月，但需增加投资0.5-1亿，且增加施工风险。（2）右线区间调整后，HP2风井～HP3盾构井区间左线长度不变，转为关键线路，其洞通时间为2020年7月。（3）方案一调整右线洞通时间为2020年5月底，方案二预计右线洞通时间2020年6月底，调整后可节约右线工期约3个月。（4）在现有条件下，保证“空间占满、时间用足”，加快HP2风井施工进度，尤其是右线，确保盾构始发节点，可减少投资，降低风险。（5）加快推进HP3盾构井施工进度，确保HP3盾构井～HP3风井区间盾构机顺利吊出，才是关键。

参考文献：

[1] 王定宝.狮子洋隧道水底盾构江中对接技术研究[A].第八届中日盾构隧道技术交流会论文集[C].