盾构过站施工技术应用(通用6篇)
盾构过站施工技术应用 篇1
0 引言
在修建地铁工程中, 盾构法施工具有对城市建筑扰动相对较小, 施工便捷, 工作效能高等优点, 因此, 在许多工程中大量应用。但由于地铁车站周边建筑物等环境限制, 车站净宽、预留口不满足盾构直接在始发井中组装, 施工中需要分体平移过站, 本文以长春地铁1 号线长春火车北广场站至长春火车南广场站区间右线为例, 对盾构机分体平移过站施工技术进行探索和尝试。
1 项目概况
1. 1 工程概况
地铁隧道采用本盾施工, 盾构机为日本小松盾构, 设备直径6 250 mm。主要由盾体、工作平台和后配套台车三大部分组成。开挖前层站内结构尚未施工, 盾构扩大段三层中板均预留, 供盾构机吊装下井, 盾构在小里程端始发。地铁1 号线北广场站站台层净高为7. 85 m, 局部为7. 45 m ( 圆柱处) , 净高满足盾构主机过站需要。经现场实测, 方柱位置最小尺寸为6 212 mm; 圆柱位置净宽为6 190 mm, 净宽无法满足盾构主机整体过站要求。
1. 2 盾构机过站始发重、难点分析
1) 盾构过站距离长、工期紧。长春火车北广场站地下4 层, 南、北端墙之间净距142. 0 m, 盾构机横、纵平移转换频繁, 且过站距离长, 影响施工进度。因此做好前期施工准备, 合理制定施工工序。2) 施工空间局限, 平移组装精确度要求高。吊装井空间局限, 现有空间扩大段尺寸为18 m × 8. 5 m, 需合理布置位置, 避免交叉作业。分体组装工作需完成刀盘及前盾组装过站、平移, 中盾和盾尾与单节始发基座焊接成整体后平移, 操作进度要求高。
2 盾构机分体平移过站施工设计思路
2. 1 盾构过站始发流程
结合工程实际盾构主机过站采用分段组装的始发基座作为分体平移平台。平台以支座作为平台支座, 使用千斤顶作为纵横向推移设备, 到达始发井端旋转约90°进行盾体组装; 倒链辅助组装拼装机及螺旋机; 盾构机平移至始发设计坐标位置后, 固定始发基座。在始发反力架安装完毕后, 后配套直接通过铺设的台车轨道借助电瓶车进行整体拖运, 完成过站。分体平移过站正视图见图1; 分体平移过站侧视图见图2。
2. 2 盾构过站始发技术方案
盾构过站始发方案包含以下4 个步骤, 以确保移机安全。
1) 基础施工: 在车站底板盾体过站线路范围内铺设 δ =20 mm钢板, 宽度为5. 2 m, 钢板下部用黄砂找平压实, 底板钢板涂抹黄油; 始发基座下方满铺宽20 mm厚钢板, 以此作为盾构机的移动底座。钢板接缝做打磨倒角处理, 底板钢板四周与车站底板预埋件 ( 或采用锚栓) 固定, 要求钢板表面光滑平整。底板钢板预先铺20 m。2) 平台施工: 始发基座平台按主机结构分三部分设置, 分为前盾+ 刀盘、中盾及盾尾基座部分, 过站后再组合成整体, 尺寸要求精确, 可进行微调。各基座底部设置5 块500 × 500 × 20四氟乙烯板, 采用沉头螺栓固定, 减少纵横移动的摩擦阻力, 易于纵横移动。3) 盾构机组装: 过站平台安设完成后, 依次分阶段进行盾构机的前盾、刀盘、盾尾上半部、中盾、盾尾下半部、拼装机、盾尾、螺旋机等主机部件的吊装。首先前盾与刀盘组装后与中盾试拼 ( 主要螺栓孔对位) , 然后对盾体和平台焊接固定, 使二者连接成为一整体 ( 如图3 所示为始发支架与盾体连接图) 。随后进行前盾和刀盘平移, 再依次进行中盾、拼装机、盾尾、螺旋机等部件平移。拼装机及螺旋机平移支座平台采用单独设计的小型基座。4) 顶推支座、牛腿支撑及千斤顶的安装: 在平移平台尾端对称安装2 个顶推支座, 用液压千斤顶进行纵向顶推; 在平台两侧各设置2 个顶推装置 ( 采用2 cm厚钢板组焊接) , 用于线路纠偏;在平台顶推支座的向后延长线上, 基础钢板的合适位置焊接顶推千斤顶的反力支座和定位槽钢, 防止推进时千斤顶崩出 ( 平移装置图见图4, 顶推支座图见图5) 。
2. 3 盾体顶推方案设计
根据北广场站设计及实际底板结构特征, 盾构分体由车站吊装口吊装下井后, 沿着左线从吊装口往南端头向前平移约130 m, 旋转90°, 向右线方向平移约13 m, 向前顶进至始发位置。依次平移其他部件后组装, 安装反力架及后配套完成过站。
过站始发路线见图6。
盾体及平台总重不大于400 t, 分体总重小于200 t, 润滑后的四氟乙烯板与钢板之间的摩擦系数小于0. 1, 需要的最大推力为40 t ( 盾体组装完成调整的推力) , 平移顶推过程中推力小于20 t, 可使用液压千斤顶完成。
图7 为盾体顶推前移工序流程。
1) 开动同步电动液压千斤顶泵站, 千斤顶顶推托架, 使平台与盾体同时平稳的在基础钢板上移动, 达到千斤顶的最大伸长量后, 停止电动泵站, 完成一循环顶进; 2) 完全回缩千斤顶, 在千斤顶与托架之间安装传力杆 ( 双排工字钢焊接体) , 传力杆与千斤顶最大伸长量长度相同, 使千斤顶、传力杆在同一直线上; 3) 重复1) , 2) 步骤, 但传力杆为千斤顶最大伸长量的2 倍, 如此循环, 不断更换不同长度传力杆或者各种传力杆的组合件, 直到托架前端到达大钢板前端头约300 mm处; 4) 前移顶推反力支座, 涂抹黄油后继续循环1) ~ 4) 步骤, 钢板依此重复使用; 5) 平台到达车站端头扩大段处, 同步匀速顶推盾体平台前后两个点使其旋转90° ( 见图8) 。盾构旋转90°到达横移的位置时, 在平台南侧的基础钢板上安装反力支座; 加固托架平台主梁; 利用侧向顶推千斤顶使平台横移至始发设计坐标处。
3 结语
本文通过长春地铁1 号线盾构分体过站的实践, 对盾构机在场地受限条件下的分体过站技术进行了探讨, 通过实施本案例盾构法施工技术, 解决了盾构分体过站、转体平移、组装始发等方面的技术难题, 在保障安全、质量、工期的前提下, 保证了盾构机顺利始发, 可供同行进行借鉴。
参考文献
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盾构过站施工技术应用 篇2
盾构到达接收施工技术
结合沈阳地铁一号线云沈(云峰北街站-沈阳站站)区间土压平衡盾构到达接收施工技术,介绍了土压平衡盾构到达接收的技术内容、施工流程以及关键技术控制,为今后类似工程施工积累了宝贵经验.
作 者:卢晓慧 LU Xiao-hui 作者单位:中铁十八局集团第五工程有限公司,天津,300461刊 名:山西建筑英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE年,卷(期):36(12)分类号:U455.4关键词:盾构 施工技术 端头
盾构机的地铁过站施工技术 篇3
1 盾构机的概述
1.1 盾构机的工作原理
盾构机的工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧道轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾,其对挖掘完全的隧道起着临时支撑的作用,承受周围土层的压力,有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面,挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
1.2 基本构造
盾构机主要由护盾、挖掘机构、推进机构、排土机构、衬砌机构及辅助机构等部分组成。护盾一般由切口环、支撑环和盾尾三部分组成;挖掘机构主要由刀头或刀盘及其支承装置组成;推进机构主要由液压设备如油泵、油马达、油压千斤顶等组成;排土机械中的泥水式主要由泥浆泵及管道组成,土压平衡式主要由螺旋输料器和皮带运输机组成;衬砌机构主要是管片自动拼装机械手;辅助机构包括壁后灌浆装置,导向测量及控制装置等。
1.3 盾构机的国内外现状
盾构机问世至今已有近180年的历史,其始于英国,发展于日本、德国。近30年来,通过对土压平衡式、泥水式盾构机中的关键技术,如盾构机的有效密封,确保开挖面的稳定及控制隧洞壁的隆起及地表塌陷在规定范围之内,刀具的使用寿命以及在密封条件下的刀具更换,对一些恶劣地质如高水压条件的处理技术等方面的探索和研究解决,使盾构机有了较大的发展,目前已累计生产28 000多台。主要生产厂家有日本三菱重工、川崎重工、德国海伦克内希特公司等。这些厂家可根据不同的地质条件和工程要求,设计制造不同类型的盾构机以满足工程需要。盾构法施工也是一门成熟的地下工程施工技术,已成为大多数地下隧道工程施工所首选的常规技术。我国从20世纪50年代中期开始研制盾构机,从事此项研究的单位主要有上海隧道工程设计院,至今已研制使用了100多台盾构机,累计掘进约150多千米,平均每个工程长度近1 000 m。国产盾构机以土压平衡式为主,泥水式盾构机尚缺乏经验。土压平衡式盾构机机构设计与国外差异不大,但一些国产部件、元器件的质量、寿命、可靠性较差,有些还需从国外进口。比如上海地铁修建中使用了从国外引进的土压平衡式盾构机,上海延安路复线隧道中使用了日本三菱产的直径为11.22 m的泥水加压式盾构机。
2 盾构机过站的施工方法
盾构机过站一般有三种形式:1)车站主体结构已经完成,站内净空满足盾构机过站条件的,过站后继续掘进;2)车站结构未完成或净空不满足过站条件的,采用吊出、转场、下井组装再掘进;3)盾构先掘进通过车站后施工车站采用“先隧后站”法。主要方法为:a.在过站托车上安装车轮,使过站托车在路轨上前移,其优点是移动平稳可靠而且移动速度较快,缺点是过站后盾体必须重新移上始发架,工作难度较大。b.在过站托车底部放置滚筒,滚筒的下面铺设钢板,滚筒在钢板上滚动,使过站托车前移。本文将讲述第二种方法的施工流程与技术。
2.1 盾构机破洞前的掘进
为了使盾构机以良好的姿态准确出洞,盾构机在破洞前约30 m开始就必须谨慎控制掘进参数并加强对隧道测量监测。其目的主要是调整盾构机的姿态,使盾构机能够顺利从预埋的洞门环中破洞而出。一般情况下,破洞前盾构机允许偏差为±10 mm,仰角允许偏差范围为2 mm/m,而且要避免出现俯角姿态。此外,从破洞前30 m开始就要尽量减小对土体的扰动,使破洞时不会造成大面积土体塌方。
2.2 洞门凿除
洞门应该在盾构机到达之前预先凿除,但要严格控制凿除围护结构后洞门掌子面的露空时间,一般情况下露空时间应不大于48 h,否则容易造成掌子面坍塌。凿除洞门时应由上至下凿除,可保留最后一层钢筋网,待盾构机破洞时刀盘渐进刮磨钢筋网,然后停机割断钢筋,这样可以有效防止土体塌方。
2.3 始发架定位
依据隧道高程和始发架结构尺寸,计算始发架的安装高程。测量地面及洞门的标高,对比判断需要凿低地面还是垫高始发架。
2.4 盾构机上接收托架
将盾体推上始发架时需特别留意以下几个关键工艺:1)盾构机破洞前应先在洞门底部铺垫碎石以防盾体离开洞门时发生头部下沉;2)将刀盘转到合适位置,防止边刮刀碰撞始发架;3)与始发架接触的前体耐磨层需用薄钢板衬垫,以减少摩擦力并避免磨伤始发架。
2.5 盾体横向平移
用钢丝绳将盾体与过站拖车捆绑牢固,在过站拖车的一侧安装两个液压千斤顶,然后横向推移始发架,使始发架连同盾体达到平移的工艺要求。盾体横向平移需注意两个关键点:1)两个千斤顶的推进速度必须一致;2)始发架承受千斤顶推力的部位需加焊筋板补强。
2.6盾体纵向平移
平移到位后,拆开右边两台千斤顶,安装在始发架后部,在始发架底部放置好钢板或者滚轮,用千斤顶推动始发架前移。盾体纵向平移之前必须做好两项准备工作:1)用钢板加工4件活动底板,铺放在始发架前。2)在前体、中体焊临时牛腿,用于将盾体顶升。
2.7盾体再平移及定位
将始发架前移至洞门1 000 mm时,始发架再次平移,对准始发状态。推进到位后,用两台千斤顶将盾体单边顶起,取出底板,同时单边放入方钢密排于始发架底部。放好千斤顶于中后部,水平将盾体移正,最后进行测量定位后固定。
总之,采用该流程与方法的盾构机过站施工技术利用纵移平台千斤顶顶推完成盾体整体纵移、改变后配套台车上部件位置使台车沿隧道中心线过站的施工技术是十分有效的方法,具有盾构机纵移时的方向易于控制、设备简单、投入少、效率高、作业简单、
摘要:分析了盾构机的工作原理和基本构造,阐述了盾构机的国内外现状,详细地介绍了盾构机过站的施工流程和方法,归纳了该盾构机过站技术的优点和不足,以积累地铁过站施工经验,促进隧道建设的发展。
关键词:地铁,隧道,盾构机,横向平移
参考文献
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[5]杨育僧,肖瑞传.广州市轨道交通三号线盾构区间施工技术[J].现代隧道技术,2006,43(1):57-61.
盾构过站施工技术应用 篇4
盾构施工技术,顾名思义,其以盾构机为主要施工设备进行施工。盾构机具有坚强的盾构钢壳,可以为地下挖掘施工提供极为可靠的安全保障。在盾构机挖掘行进过程中,盾构机的尾部同步进行持续的注浆作业。注浆作业可以最大限度降低盾构机挖掘过程中对周围土层的扰动,从而保障隧道的稳定。盾构机由刀盘、压力舱、盾型钢壳、管片和注浆体等部分组成,各部分各有作用,又相互配合,协调运转,使得盾构机挖掘作业得以顺利实施。盾构机在土层中的`挖掘作业实际上包括三方面内容,一是确保开挖面稳定,二是挖掘并排出土壤,三是进行补砌和注浆作业。
盾构过站施工技术应用 篇5
工程概况
西安地铁1号线一期工程TJSG-4标包括一站(皂河站)两区间(皂河站—枣园站、枣园站—汉城路站)。皂河站为地下两层两跨岛式结构,长度为211.7m,标准段宽度为18.7m,采用明挖顺做法施工。
皂一枣区间全长约843m,枣—汉区间全长约1016m,其中右线包含一段长度约为245m的暗挖法隧道。施工筹划如图1所示。
根据本工程地质,本标段区间隧道采用2台日本川崎重工业有限公司生产的Φ6260mm加泥式土压平衡盾构机施工。管片宽度为1500mm,厚度为300mm,外径为6000mm,内径为5400mm,采取错缝拼装的形式拼装。
盾构机在完成枣园站一汉城路站右线盾构段的推进施工之后,到达暗挖隧道接收端,完成盾构机上基座、封门注浆等施工后,开始实施盾构机过暗挖隧道施工。
暗挖段采用浅埋暗挖CRD法施工,断面为马蹄形断面,衬砌结构为复合式衬砌,其中初期支护主要由超前支护、钢筋网、喷早强混凝土及格栅钢架联合组成,二次衬砌则采用防水、防蚀钢筋混凝土模筑衬砌,内、外层衬砌间铺设防水层。施工时辅以临时支护,断面变化处以封堵墙衔接。
暗挖隧道长度245m,中心埋深约14m,6种断面位置如图2所示。
各断面的长度和净空见表1。
施工技术
该项目盾构施工主要思路是将盾构机和基座固定成一个整体,基座下放置两条4cm厚钢板作,并在钢板上涂抹润滑油,在盾构机前方布置2台卷扬机牵引盾构机,牵引一定距离后将卷扬机移位到下一个牵引位置,同时将盾构机顶起使两条钢板移位,如此循环牵引。施工技术见图3、图4。
设备材料和人员配置
本工程主要施工设备配备见表2,人员配置见表3。
施工流程
预埋件施工
预埋件设计本施工技术中预埋件分为2种,一种用于定滑轮的焊接固定,一种用于卷扬机的焊接固定。预埋件的设计是本施工技术的一个重要环节,因此需根据其受力情况进行合理设计(主要是锚筋设计)。
预埋件加工制作与布置预埋件设计好后进入加工阶段,加工时先在锚板上钻孔,然后进行气体保护穿孔焊;预埋件组数根据循环牵引次数确定,每组预埋件包含2个定滑轮预埋件和8个卷扬机预埋件,并根据设计标高进行布置,浇筑混凝土时需控制好预埋件与周边混凝土的高差,尽量避免锚板高于周边混凝土。
牵引准备
焊接动滑轮吊耳和顶升牛腿盾构机进入暗挖接收段上基座后,先将盾构机和基座焊接固定为一个整体,然后在盾构机外壳上对称焊接2个供动滑轮使用的吊耳,吊耳的位置需尽可能地降低,以增加实际的水平拉力。
4个盾构机顶升牛腿对称地焊接在盾构机两侧,牛腿的位置尽量按盾构机重心等距布置,盾构机切口环靠近基座轨道的部位左右各焊接60t牵引吊耳。
盾构机顶升、布置滑板吊耳焊接完成并检查焊接质量合格后,开始采用4个100t液压千斤顶进行盾构机顶升,顶升过程中必须严格控制顶升速度一致,顶升约10cm即可将滑板布置在基座下方,滑板的一端焊接吊耳,便于后期叉车牵引移位。
滑板布置时需保证与盾构机移动方向平行,且距基座外边的距离至少为50cm,以避免因为牵引不一致引起盾构机方向偏移时基座脱离滑板,滑板布置好后在上面均匀涂抹润滑油脂,然后速度一致地放下4个千斤顶。
卷扬机定位、焊接定滑轮吊耳卷扬机的位置应尽可能地与盾构机牵引方向一致,减小钢丝绳与牵引方向的夹角。
定滑轮上的60t吊耳尽可能地焊接在预埋件靠近盾构机的一边,以减小对预埋件的弯矩,防止预埋件变形。
钢丝绳穿轮钢丝穿轮时需注意按顺序依次穿入钢丝绳,穿好钢丝绳后将钢丝绳沿滑轮两侧分开,并检查避免存在互相缠绕的情况。施工中须做好对钢丝绳的保护工作,防止在牵引过程中磨损过大,影响正常使用。
钢板上涂抹润滑油牵引前先将盾构机顶升约10cm,在基座下方钢板上均匀涂抹润滑油脂,润滑油脂的厚度不小于2mm。
实施牵引
待所有牵引工作准备到位后即可开始实施牵引,牵引时须有专人统一指挥,保持2台卷扬机牵引一致,发现位置偏差时及时进行纠偏以防止盾构机脱出滑板。
同时每牵引一段后对钢丝绳、吊耳等进行检查,必要时进行更换或者补加固。
每一段牵引完成后将盾构机顶起,用叉车将滑板、卷扬机移位,进行下一个循环,如此往复直至将盾构机牵引至预定位置,完成整个牵引施工。
注意事项
定滑轮预埋件制作时为进一步保证锚板与锚筋之间的紧固性,穿孔时可将锚筋超出锚板5~10cm并折弯,再进行气体保护焊。
浇筑混凝土时需做好预埋件锚板下方的振捣工作,降低锚板下方存在较大空隙的可能性,从而避免后期牵引施工时锚板凹陷变形的可能性。
动滑轮的吊耳宜焊接在盾构机切口环上,而不是盾构机基座上,以防止牵引力过大导致基座损坏,且尽可能降低吊耳位置。
对于过暗挖隧道的施工情况,事先最好将井口段浇筑为斜坡,从而使盾构机直接牵引至车站吊出井井口。预埋件定位完毕后最好在周边做好标记,防止浇筑过程中混凝土盖过埋件后期寻找困难。
盾构机牵引施工属于大型设备的移动工作,为保证焊接质量,各环节的焊接工作均采用二氧化碳气体保护焊工艺。定滑轮预埋件上的吊耳尽可能地焊接在靠近盾构机的一侧,以减小锚板靠近盾构机一侧发生转动的可能性。每牵引一个循环后需对钢丝绳磨损情况进行检查,必要时进行更换。
实施前对基座底部和滑板面不粗糙处进行打磨处理,减小后期摩擦力。为保证施工安全,关键部位的焊接宜采用二氧化碳保护焊进行焊接。施工前需模拟盾构机与各断面的相对位置关系,防止部分断面过小盾构机无法通过的现象。
与其他过站方法的比较
几种常用的过站方式
弧形导台过站提前浇筑一段长度的弧形混凝土导台,导台上布置钢轨,并间隔一定距离布置预埋件,在预埋件上焊接反力支撑,然后利用管片或者型钢作为反力支撑点,依靠千斤顶的推力使盾构机前行,一定距离之后重新焊接反力支撑,如此循环前行。
滚轴过站在地面上布置两条钢板,然后在钢板上布置一定数量的实心钢滚轴,在钢板上焊接反力支撑,依靠千斤顶推向反力支撑使盾构机在滚轴上滑动前行。
箱梁过站箱梁结构为上下两块钢结构箱体,上下箱体采用可活动的连接杆连接(连接杆的作用是约束箱体左右相对移动,但不约束前后相对移动),箱体之间涂抹润滑油,盾构机和基座固定在上方箱体,下方箱体布置推进千斤顶,由于地面和下方箱体的摩擦力大于两箱体之间的摩擦力,因此千斤顶推进时上方箱体可相对于下方箱体移动,移动一定距离后顶升整体箱梁和盾构机,让下方箱梁回到初始状态,再进行下一个循环使盾构机前行。
几种过站方式的优缺点
几种过站方式的优点和缺点对比见表4。
盾构过站施工技术应用 篇6
关键词:盾构,过站,解体,复杂条件,技术
1 引言
随着盾构技术的越来越成熟和盾构法施工优势的体现,很多地铁车站之间的隧道均采用盾构法施工。但在轨道交通站点的选择上,由于受规划及建、构筑物的制约,使得很多地下车站的设计越来越复杂。当盾构掘进到达车站的一个端头为暗挖隧道,由于地面条件限制无法直接吊出,须在另一端头重新始发或吊出,甚至须转弯调头到车站风井口或出入口吊出时,均需采用暗挖隧道内的过站解体技术。因此,研究一种专门针对复杂条件下盾构过站解体的施工技术十分的必要,对类似盾构过站解体施工也有广泛的借鉴作用。
暗挖隧道不同轴线、不等平面的盾构过站解体会遇到种种难题。例如盾构到达出洞后需直接上带有滚动轮子的移动托架,在连续做平移、侧移等施工作业后,才能使移动托架对准平移导轨顶推平移,并保持平移导轨的平行度;重量荷载不均布的盾构上移动托架如何保证不会翘头和侧翻;盾构在暗挖隧道不等平面的移动需采用组合顶升千斤顶,如何保证组合千斤顶顶升盾构的安全性;顶升后如何采取安全有效的加固方法,如何防止盾构解体后通过钢板与型钢侧移转弯过程中的跑位等难题,对研究盾构在复杂条件下的过站解体技术有着深远的意义。
2 盾构到达出洞的接收
盾构到达出洞后需用带有滚动轮子的移动托架来接收。
1)找平接收井底板面标高根据盾构筒体底部标高和暗挖隧道底板标高,充分考虑盾构出洞姿态和趋势,计算出盾构接收移动托架的安装标高,并最终确定底板是否需要打垫层和垫层高底等。
2)安装底层钢板底板按照要求的标高找平后,找出底板盾构托架预埋件,并凿除表面杂物,使预埋件表面全部外露,做好预埋件具体位置的标识。测量出盾构出洞的中心轴线,然后按照轴线和相关图纸要求的位置铺设20mm厚底层钢板。底板就位后,根据预埋件的标识找出底层钢板对应预埋件位置,并在该位置开口,然后将底层钢板和预埋件钢板电焊连接,使底层钢板完全固定在底板上,不会因为盾构平移、侧移而产生位移。
3)安装上层钢板和移动托架固定好底层钢板后,在钢板上涂抹黄油,以利于盾构过站托架的横向或纵向侧移。按照移动托架图纸标识的位置铺设30mm厚上层钢板,在上层钢板上安装盾构移动托架,在托架的底部和侧面用型钢与上层钢板焊接加固以防托架移动或侧翻。盾构出洞上移动托架,并与后备台车解体脱开。
3 盾构上导行轨道的准备工作
1)盾构移动托架短距离侧移盾构与移动托架加固后,由于盾构接收井中心线和暗挖隧道中心线不一致,盾构需要侧移到对准暗挖隧道中心线后才进行向前顶推平移。首先,拆除盾构出洞时的前后和侧面支撑,确保盾构过站托架的上层钢板和底层钢板具备相对滑动的条件;其次,在上层钢板(30mm厚)上焊接牛脚用于千斤顶的侧移顶推;最后在移动托架侧面安装两个100t千斤顶进行侧移顶推(图1)。
2)盾构移动托架顶升盾构侧移到位后,由于暗挖隧道与盾构接收井平面高度不等,需要顶升高度一定(台阶高度)。将6个80t千斤顶左右对称分布在移动托架的顶升架下,用钢板垫平千斤顶底部;连接好油泵站、千斤顶、阀组等顶升设备,确保设备性能完好。同时,焊接固定好上层钢板和移动托架,并使两者固定成一个整体,顶升时上层钢板也将同时顶升,避免顶升时移动或失稳。布置完毕后,由于盾构的重量荷载不均布(纵向靠前),故盾构顶升时千斤顶的摆放必须偏向于盾构重心位置,如千斤顶油缸的受力不均匀则使用油泵站阀组的自锁性能分组间隔顶升。由于暗挖隧道存在一定的坡度,顶升过程移动托架和盾构还必须整体调坡,最后必须保持盾构在水平状态(图2)。
3)盾构过站移动托架底部加固当盾构、过站托架和上层钢板集体顶升高度大于或等于台阶高度后,在上层钢板与底层钢板之间垫台阶高度的H型钢,避免盾构悬空高度过高。在盾构过站托架顶升到要求的高度后,移动托架和型钢之间的间隙用厚度适合的钢板条调平。
4 盾构与移动托架的顶推前进
移动托架行走轨道采用43kg/m标准钢轨,下部需铺设20mm厚钢板,钢板宽度为400mm,上部铺设钢轨。行走轨道与上层30mm钢板的轨道连接,铺设轨道时焊接钢板加强腹板强度,行走轨道通过膨胀螺栓固定在暗挖隧道底板面上。平移顶推千斤顶通过做好的承架固定在移动托架后挡板及行走轨道上面,后作用力支撑架焊接在400mm宽的行走轨道钢板上,均匀慢速的顶推盾构移动托架前进,千斤顶油缸行程不够的情况下可用型钢加长,以减少支撑架移位的次数。当移动托架与盾构行走过一段距离后,通过卷扬机把钢丝绳连接在行走轨道的一端拉到移动托架前面循环利用,可减少行走轨道的数量(图3)。
5 盾构二次始发或在固定平台上的解体
1)盾构平移通过暗挖隧道到达二次始发井后,如存在下降台阶可通过与类似顶升同样的方法用组合千斤顶将移动托架顶起后,把上层钢板和底层钢板之间的型钢取出,移动托架下降,再通过侧移把其移动到二次始发位置固定,后备台车过站与其连接,盾构与移动托架脱开后始发。
2)盾构如需解体吊出,而暗挖隧道到达井由于地面原因又不具备吊出条件,必须转弯到车站某一风井口或出入口吊出时,则必须在转弯接口处搭设盾构解体平台,解体平台必须满足盾构内部管线分开的净空。在平台上涂满黄油后安装固定托架并加固,盾构移动托架平移顶推到达固定托架前,校核移动托架和固定托架的高度,盾构与移动托架脱开后上固定托架并与其加固,盾构内部管线解体,刨开外部盾构筒体解体施工缝(如解体施工缝较难刨开的底部可在盾构出洞时利用洞门圈和移动托架之间的空间先行刨开),根据解体施工缝同时切割开固定托架对应的位置,利用千斤顶顶推开固定托架,盾构也相应解体。
6 盾构解体后准确侧移到吊出位置
1)由于从解体平台到盾构吊出井的车站风井口或出入口必须经过一段不规则且空间有限的通道,盾构解体过程需调整好通道标高与解体平台标高,在通道上铺好钢板与解体平台的钢板搭接并打磨焊接缝,并在钢板上涂满黄油。
2)盾构通过在解体平台上焊接支撑点用千斤顶作用在固定托架型钢侧面进行侧移,在千斤顶油缸伸缩量同等的条件下采用加不同长度的支撑梁,或在不同支撑点采用相反方向的千斤顶能使盾构转弯及旋转。用此方法把解体分成几部分的盾构逐一侧移到吊出位置。
7 结语
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