大坡度小转弯长距离盾构机平移技术

2022-07-13郭明华

石油化工建设 2022年5期

郭明华

中铁十六局集团地铁工程有限公司北京 100124

在城市轨道交通建设中，施工环境日趋复杂，盾构机在到达接收后，因接收端条件限制不能直接拆解盾构机时，需要运用盾构机的平移技术将设备直接平移到满足吊装条件的井口。本文主要依据成都地铁5 号线10 标工程盾构机平移案例，阐述了盾构机在大坡度小转弯长距离的施工条件下，如何安全快速的平移盾构机，为同类条件下的盾构机平移施工提供技术参考。

1 工程概况

成都地铁5 号线10 标工程元华南、北出入线分别起于锦城湖站、锦城大道站，北出入线在下穿绕城高速及剑南大道后下穿锦城湖，南出入线在下穿剑南大道后下穿锦城湖。两条线在进入湖区后并行沿绕城高速南侧敷设，后以250m 曲线半径拐入车辆段，最大纵坡为33‰，两条线出洞后需平移122.3m 到达盾构吊出井口，平移涵洞的尺寸为6.8m×6.8m，空间狭小,盾构机平移时，两侧平均剩余空间仅为250mm,平移出洞后盾构机具备吊装条件，见图1。

图1 盾构平移施工段平面示意图

2 本次盾构机平移的难点

（1）平移坡度大：由于平移施工段最大纵坡为33‰，考虑盾构机平移选用何种方式的同时，采取有效的施工安全措施，防止盾构机沿纵坡方向溜车发生安全事故。

（2）小转弯半径平移线路：出入线盾构平移施工段的转弯半径为250m，同时平移区域空间狭小，盾构机重量大、体积大，平移时的方向需要严格把控，并且钢轨铺设方向应与线路方向一致。

（3）长距离平移：盾构机到达后需要平移122.3m 才能到达吊装井口，按照一般的平移方法，平移时间长，影响整体施工进度。

3 盾构机具体平移方案

3.1 盾构平移方案概述

盾构机到达接收井，推上接收架，完全脱离管片，再把盾体部分与连接桥断开。在盾体下部，前盾及中盾上各焊接两对滚轮，通过铺设钢轨，用千斤顶把盾体推到接收井位置，前进过程中保证与车站侧墙的间距，保证盾体与车站侧墙最少有200mm 间隙，盾体平移至吊出井口后将盾构机刀盘和前盾送到接收架上，割除前面的一对滚轮，继续推进至中盾到达接收架时，割除后一对滚轮，然后盾构主机推上托架，依次拆解吊装至地面。

连接桥和后配套台车部分通过电瓶车头拉出，到达接收井位置，依次拆解吊出地面。盾构平移机具配置见表1。盾构机平移工艺流程见图2。

图2 盾构机平移流程

表1 盾构平移机具配置表

3.2 具体施工步骤

（1）盾构机进入接收井破除洞门后，停机清理渣土。利用导轨防止盾体栽头，导轨采用2 根3m 的50kg/ m 轨道，间距10cm 并排平铺，一端伸入钢环内，一端延伸至接收井，并在接收井一端用膨胀螺栓固定，且在轨面上涂抹黄油，便于刀盘在导轨上滑动。

（2）把盾构机完全推进至接收架上，将盾构机主机与连接桥断开，将连接桥前部使用200H 钢进行支撑。

（3）在接收架前方位置开始，沿着平移线路方向铺设2.8m 间距的50 轨道，且固定好，直到平移终点位置。

（4）将盾构机前移，当前盾推出接收架2m 左右时，停止推进，把滚轮放置在预先铺设的轨道上，测量滚轮与前盾的位置关系，确定盾体焊接位置，开始焊接前盾2 组滚轮。焊接完成后，继续将盾构机前移，距离前轮2.35m的中盾位置，在预先铺设的轨道上放2 组滚轮，测量滚轮与中盾的位置关系，确定盾体焊接位置，开始焊接后轮，保证前后轮在一条直线上，要求焊接位置对称，焊缝饱满，焊接质量满足要求，并对焊接部位进行超声波探伤，确保焊接质量，见图3。

图3 滚轮、千斤顶及支撑安装位置

（5）在中盾两侧的滚轮后方焊接液压千斤顶的支架，以及制作液压千斤顶可拆卸的后顶座支撑及接力杆，见图4、图5、图6。由于平移线路段为33‰的上坡，盾体自重约为 312t，盾构机沿斜坡向下重力的分力为F1=Gsinθ=312×0.033=10.296t，由此可见为防止盾构机延斜坡往下溜，必须设置防溜装置，并在左右两侧轮子后方分别放置一个，跟随盾构机向前移动，见图7。