基于地铁隧道轨道交通站区间盾构组装与调试方案

毕天龙

摘要：本施组基于轨道交通站区间盾构法隧道施工，以及联络通道、泵房等附属工程施工。

关键词：盾构组装、盾构调试、施工方案。

1、盾构始发架安装

在盾构机组装前，依据隧道设计轴线定出盾构始发姿态空间位置，然后反推出始发台的空间位置;并通过对始发洞门实际的净尺寸、直径、洞门的中心位置，及端头井地质情况和负环管片安装形式等因素综合考虑，对始发架空间位置进行调整。由于始发台在盾构始发时要承受纵向、横向的推力以及抵抗盾构旋转的扭矩。所以在盾构始发之前，必须对始发台两侧进行必要的加固。

（1）洞门位置及尺寸的复测

由于洞门实际位置与尺寸与设计经常存在一定的偏差，因此在始发托架安装前，应采用测量工具对洞口实际的净尺寸、直径、洞门中心的平面位置及高程进行复核。

（2）盾构始发托架空间位置确定

依据隧道设计轴线的设计坡度与平面方向，初步确定始发托架空间位置。根据洞口实际的净尺寸、直径、洞门中心的平面位置及高程的复核资料，对始发托架空间位置进行调整，以确保盾构机能顺利始发。

综合考虑始发端头地质条件及负环管片安装型式，最终确定始发托架空间位置。根据以往项目施工经验将始发托架位置按设计标高无需加高。

（3）始发托架安装注意事项：

严格按照始发托架安装方案施工，并将技术交底交底到每一个相关的施工人员。

始发托架安装位置场地须平整，始发托架底部垫放的型钢、钢板须紧密、牢固，避免盾构机自重造成始发托架空间位置的改变。

始发托架轴向、横向加固型钢安装时，需对称安装，避免加固型钢在安装过程中造成始发托架位置的改变。

2、盾构组装准备

工具准备，盾构机组装所需工具按照施工需要进行调配组织。组装场地及吊装设备准备，盾构吊装场地承载力需经过验算，确保场地能满足盾构吊装要求。

盾构组装、吊装主要设备如下：400T汽车吊1台，120T汽车吊1台，150T液压千斤顶4台，小型泵站1台以及相应的吊具工具等。

3、盾构组装整体顺序

由于始发场地限制，左线盾构从四方河路站右线下井后，需要平移到左线，螺机、设备桥均需在左线组装，设备桥利用管片车焊接临时支撑固定。

（1）盾构机组装顺序

1）根据区间隧道掘进的总体进度及安排，盾构机的组装按施工总体筹划的时间进行，盾构机计划组装调试工期为35天。组装的人员组织按两班制进行，每班15人，每班12小时。人员安排的主导思想是在确保人员和设备安全的前提下，保证组装质量和组装进度。本工程盾构机组装采用整机一次组装始发的方式进行。

2）盾构井内放置的始发台精确定位后及后配套拖车处的轨道铺设完成后，方可进行盾构的下井组装。

正常盾构组装顺序如下：

①电瓶车、管片车下井顺序：电瓶机→管片车（2台）。

②后配套拖车组装顺序：拖车起吊→轮对安装→放置在轨面上。

③设备下井顺序：5号拖车→4号拖车→3号拖车→2号拖车→1号拖车→设备桥→螺旋输送机（放置在管片车上）→前体→中体→管片安装机→盾尾→刀盘。一号拖车下井后由电瓶机车牵引至指定的区域，待设备侨下井后与其连接。

④设备桥下井：设备桥总长为12.475m，大于盾构吊入井的净长度，下井时需4个10T手拉葫芦与150T汽吊配合倾斜下井。下井后与五号拖车由连接销连接，前端支撑在管片小车的工字钢架上，该钢结构在现场施焊。

⑤中体、前体、刀盘、盾尾、螺旋输送机用400T汽车和120T汽车吊配合下井。

⑥反力架与负钢环管片的下井、安装、定位。

⑦主机后移与前移的后配套连接，然后连接液压和电气管路。

4、左线盾构组装其它专项措施

由于四方河路站左线位于花溪大道红线范围内，隧道始发端头未设置盾构吊装井，所有设备及盾构下井必需通过右线隧道始发端头盾构始发井下井后，平移至左线隧道。同时受出渣条件限制，出渣编制需要跨越到右线，底板14-15#、20-21#轴上翻梁待盾构施工完后浇筑。

盾构主机组装前，根据盾构始发高程、接收井底板高程、站台内底板高程、基座尺寸等的相互关系，在盾构吊装井内底板预埋好反力架预埋件、钢板预埋件，回填C15混凝土，混凝土表面平整度在1cm以内。满铺2cm厚钢板，钢板与底板预埋件焊接牢固，满铺钢板每隔2米与底板预埋件进行焊接，钢板与钢板之间连接采用坡口焊接，焊接后两板为同一平面。将接收架与盾构机焊接成一体，同时焊接顶升油缸支腿并用工字钢连接铰接部位。安装4个150吨顶升油缸。顶升盾构机及接收架，取出接收架下底部工字钢。在盾构主机组装底座底部放置钢珠组件，缩顶升油缸，盾构机落地，钢珠组件放置4排，每排之间间距约为1.7m;每排5个钢珠组件，钢珠组件之间间距约为600mm。利用2个150吨液压油缸，向左线隧道方向水平缓慢移动盾构机，直至盾构中心线与左线隧道中心重合，且盾构组装底座前端面与暗挖段始发导台端面完全重合。盾构机其余部件的平移直接利用电动绞盘直接拖动平移。

5、右线盾构组装其它专项措施

右线盾构施工时受出渣条件限制，采用半负环始发方案。

1）第三负环至第七负环均采用半环安装，只安装3个标准块，控制推进油缸行程，保持一致行程。

2）第二负环全环安装，管片与盾尾空隙用型钢或方木固定。

3）第二负环安装完成后，在该负环上半部安装圆环板，管片螺栓切割合适长度与圆环板焊接，上部采用4根φ609钢管一端与反力架焊接，一端與圆环板焊接牢固。

6、盾构调试

1）盾构机设备分系统调试

盾构机组装和连接完毕后，即可进行盾构机分系统调试，分系统调试的目的主要是检查盾构设备各系统是否能正常运转。主要调试内容为：液压系统、润滑系统、冷却系统、主驱动、配电系统、注浆系统、自动导向系统以及各种仪表的校正。

电气部分运行调试：检查送电→检查电机→分系统参数设置与试运行→整机试运行→再次调试。

机械液压部分运行调试：推进和铰接系统→螺旋输送机→管片安装机→管片单、双梁吊机→泡沫、膨润土系统和刀盘加水→注浆系统等。

2）整机调试

在分系统调试完成后，证明盾构机各系统都能正常工作，进行盾构机整机调试。整机调试的目的是检查盾构设备各系统之间的连锁保护、急停按钮、限位开关、安全阀等安全装置能否正常工作，整机持续运行8个小时以上检查盾构机设备运行是否稳定（部分调试需要盾构后配套拖车全部下井后才能进行）。

7、盾构组装调试安全措施

盾构的运输委托给专业的大件运输公司运输。盾构吊装由具有相关资质的专业队伍负责进行。组建组装作业班承担盾构组装工作，指定生产副经理负责组织，协调盾构机组装工作。每班作业前按起重作业安全操作规程及盾构机制造商的组装技术要求进行班前交底，完全按有关规定执行。应根据400t汽车吊对地基承载力的要求，对其工作区域进行处理，如浇筑钢筋混凝土路面、铺设钢板等，防止地层不均匀沉陷。盾构组装调试期间，禁止无关人员进入现场。设备调试期间，非调试人员严禁启动盾构机上相关设备。

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