盾構(gòu)機過站移動施工技術(shù)

1、盾構(gòu)機過站移動施工技術(shù)一、前言 近年來，隨著城市地下快速通道的興建，大深度、大斷面的 盾構(gòu)隧道的社會需求日趨明顯。 例如， 已經(jīng)完工的上海外灘隧道 工程采用 14.27m的土壓平衡盾構(gòu)、上海長江隧道工程采用 15.43m的泥水平衡盾構(gòu)、正在建設(shè)中的上海周家嘴路越江隧 道以及即將開工建設(shè)的上海北橫通道工程均采用大直徑盾構(gòu)。 大 直徑盾構(gòu)由于埋深大和洞口面積大， 盾構(gòu)進出洞時更容易引起涌 水涌沙事故， 導(dǎo)致大量土體和地下水涌向工作井， 地表也因此下 沉并危及地下管線和附近的建筑物， 對周圍環(huán)境造成破壞。 因此， 對大直徑盾構(gòu)進出洞施工技術(shù)的研究是隧道工程建設(shè)必須面臨 的新課題。 根據(jù)近年的大直徑泥

2、水盾構(gòu)的施工， 對大直徑盾構(gòu)的 進出洞施工的風(fēng)險和措施進行了分析， 提出了加固、 凍結(jié)、降水、 止水裝置相結(jié)合的進出洞風(fēng)險控制措施。 本文通過分析現(xiàn)有進出 洞工藝的優(yōu)缺點， 提出了大直徑盾構(gòu)直接過站工藝， 可以縮短洞 門暴露時間，減少盾構(gòu)進出洞的風(fēng)險。二、盾構(gòu)機過站移動施工技術(shù)及其優(yōu)缺點 盾構(gòu)機過站移動施工技術(shù)進出洞面臨的風(fēng)險有 2個，其一為 土的風(fēng)險， 即防止洞門鑿除后土體坍塌。 現(xiàn)常用的做法是將洞門 處的土體加固改良，常用的措施有注漿、旋噴、攪拌、素混凝土 地下連續(xù)墻、素混凝土圍護樁、凍結(jié)法、降水固結(jié)等技術(shù)，以提 高土體自穩(wěn)能力。 其二為水的風(fēng)險， 常用的措施有出洞時的橡膠 簾布止水工藝，

3、 進洞時的橡膠簾布、 氣囊法以及水中進洞工藝等， 同時在盾構(gòu)進出洞處設(shè)置降水井加以配合。 現(xiàn)有盾構(gòu)進出洞技術(shù) 的優(yōu)缺點見表 1。雖然現(xiàn)有的盾構(gòu)機過站移動施工技術(shù)解決了很多施工難題， 但總的來說還存在一些不足。1、盾構(gòu)機過站移動施工技術(shù)止水能力的形成相對滯后。不 管是盾構(gòu)進洞還是出洞作業(yè)， 止水裝置都是解決盾構(gòu)機經(jīng)過洞口 時的止水問題。 但是由于人工鑿除門洞操作空間的需要， 盾構(gòu)機 處于洞門位置的時間必須在洞口鑿除之后， 與之相對應(yīng)， 止水裝 置發(fā)揮止水作用的時段也只能在鑿除門洞工序之后。 也就是盾構(gòu) 機過站移動施工技術(shù)止水能力的形成與洞口鑿除完成之間存在 時間差，這個時間差就是風(fēng)險相對集中的時

4、段。2、盾構(gòu)機過站移動施工技術(shù)過分依賴洞口外地基加固。按 照現(xiàn)有人工開門洞的作業(yè)習(xí)慣， 洞門外地基加固成為了整個工序 成敗的關(guān)鍵因素，有多項工程因為地基加固質(zhì)量不良而發(fā)生事 故。隨著工程各方風(fēng)險意識的增加， 人們對地基加固的依賴與日 劇增。比如上海等軟土地區(qū)，洞門外加固寬度習(xí)慣上為3m （進洞作業(yè)）及6m （出洞作業(yè)），但現(xiàn)在已經(jīng)有一種趨勢，強調(diào)加 固寬度必須大于盾構(gòu)機長度。 部分工程甚至在攪拌樁等水泥漿液 加固的基礎(chǔ)上采用凍結(jié)法進行二次加固。 還有部分工程在水中進 洞作業(yè)中也采取了大寬度的洞門外地基加固。 洞門外地基加固在盾構(gòu)機過站移動施工技術(shù)作業(yè)中解決了很多問題， 但我們有必要 認真剖析地

5、基加固的必要性及加固量。三、盾構(gòu)機過站移動施工技術(shù)的操作 1、盾構(gòu)機解體 當(dāng)盾體在到達端完全步上托架后盾體與托架進行焊接固定， 同時馬上進行分解盾構(gòu)機盾體部分與后配套臺車部分工作， 盾構(gòu) 機就被分成兩部分進行站內(nèi)移動。2、盾體橫移在盾尾距洞門（零環(huán)端面）預(yù)留 15cm凈空的情況下，左右 線均可安全駛出洞體實施橫移。盾體總重不大于350T,有潤滑鋼對鋼的滑動摩擦系數(shù)小于 0.1，需要的推力大約為35T，考慮 其它不利因素在內(nèi)通過兩臺 85T千斤頂頂推橫移及縱移完全可 以實施。 在車站底板上， 盾構(gòu)橫移拖運路線范圍內(nèi)按托架寬度均 布鋪設(shè)固定四條長 7000mm寬2000mm厚20mm的鋼板，鋼板

6、下部用黃砂找平壓實。 托架底部縱主梁底面焊接兩條寬 1000mm、 厚20mm的鋼板，托架底部中間連接處 縱向焊接一條寬500mm 厚20m m的鋼板（加強托架剛度）。鋼板接縫將做特殊處理，以 確保拖運成功。 鋼板表面涂抹黃油進行潤滑。 盾體過站采取與托 架一起搬運的方式進行。 由于站內(nèi)標準側(cè)墻距線路中心線距離為 2.2m，首先在鋪設(shè)的鋼板相應(yīng)位置處（靠近盾體重心）前后兩側(cè) 焊接千斤頂支撐點， 利用千斤頂在鋼板上橫向頂推托架， 使其橫 移 1.3 米。3、盾體縱移 在盾體橫移到位后 ，通過在盾體上左右兩側(cè)各焊接兩個200T電動液壓千斤頂?shù)幕?，基座位置左右距始發(fā)托架中心2260mm前后距盾構(gòu)機

7、重心（距刀盤面板 2675mr）i位置1000mm 然后裝上四個千斤頂，將盾體頂升 200mm將縱移平臺穿入托架 底部?？v移平臺是由寬1000mm長13m厚20mm的兩條鋼板組 成。兩條鋼板前端用兩個 20a 工字鋼對焊連接并在梁中間焊接牽 引環(huán)，兩條鋼板后端用寬200mm的槽鋼連接，用于保證兩條鋼板 能夠同時前移使用。每條鋼板上焊接三條 43 重型鋼軌，靠近外 側(cè)的兩條鋼軌打孔作為千斤頂反力座的固定點 （穿銷子固定） 來 提供反力，左右兩條鋼軌孔位對稱防止千斤頂頂推時左右不均， 用于固定反力座的孔兩個一組，每組間距30cm （千斤頂行程為35cm）共有6組。4、盾體就位當(dāng)托架距始發(fā)端內(nèi)襯墻面1m左右后，撤出縱移鋼板軌道， 采用與進站后橫移同樣方法將其橫移至盾體軸線與隧道軸線重 合。開始固定始發(fā)托架， 要求在鋪設(shè)橫移鋼板時就考慮好始發(fā)端 的盾體中心比設(shè)計隧道中心線高 25ram，預(yù)防盾構(gòu)機始發(fā)時低頭 造成的不良影響。5、后配套過站行軌道對正連接在一起。 后配套臺車通過電瓶機車將其牽引 就位。由于站內(nèi)側(cè)墻距線路中心線距離為2.2m，臺車上部分部件外邊緣距線路中心線距離經(jīng)向臺車內(nèi)側(cè)橫向移動后小于2.15m。保證在有效的限界情況下，運行軌道為直線，提高了施工進度又保證了以后 的