盾构不过站

2024-10-14

盾构不过站（共3篇）

盾构不过站篇1

1 概况

文武路站里程为Y (Z) DK6+810.9～Y (Z) DK7+257.6, 全长约446.7 m, 此车站为双层主体结构, 盾构到此站后主机需要由车站的南端头井吊出, 由车站的北端头井下井组装, 然后再次始发掘进。盾构转场工序复杂, 主要由盾构到站、盾构的拆解、盾构主要部件的维修、盾构主要部件的运输、盾构主要部件的下井组装、盾构后配套台车的过站、盾构的调试、盾构的再次始发等工序组成。

2 盾构机到站施工

1) 盾构掘进过程中按满仓掘进模式进行掘进, 注浆量在6 m3, 掘进过程严格控制出渣量在4渣斗;2) 到达预定位置时开始将预先制作好的带孔钢板穿在2, 4, 8, 10点的纵向螺栓上, 然后用5号槽钢与钢板焊接拉紧, 使之成为一个整体, 防止管片漏水。同时槽钢在掘进中焊接, 当刀盘出洞后再拼装完成, 盾体挡块未拆开前焊接, 每拼装完成一环及时进行焊接, 继续推进10 m左右开始注入惰性浆液;3) 到达切桩位置时, 开始进行切桩, 此时严格控制出渣量, 提高刀盘转速到2.4 r/min, 推力控制在1 300 t以下, 满仓掘进, 随后逐渐降低推力到1 200 t, 继续掘进;4) 清理刀盘前方的渣土, 测量刀盘的实际姿态, 检查盾构是否能正常上接收托架, 可以用靠尺测量。当刀盘到达洞门密封之前停止转动, 将刀盘位置摆正, 然后不转动刀盘推进;5) 一直推进到洞门密封将盾体包裹和前盾上到接收托架上, 然后大量注入惰性浆液, 同时用二次浆液进行补注 (盾尾后面1 m开始) , 二次浆液补注时隔一段时间将盾体向前推进几厘米, 防止盾尾刷被粘住, 同时焊接刀盘上方的两个吊耳和前盾的两个挡块;6) 推进到260 t履带吊可以将刀盘吊住的位置时将旋转接头拆下, 用260 t履带吊将刀盘吊住, 刀盘后面用两个千斤顶同时顶刀盘左右两侧, 使刀盘脱离开固定销, 吊到地面上, 利用90 t汽车吊将其翻身, 刀具向上放置, 用枕木分四处垫高到耐磨环距离地面约800 mm, 开始进行维修刀盘, 然后履带吊离开到站端拱顶, 继续推进、拼装, 待盾尾离开洞口密封环后, 迅速重新调整洞口铰接压板, 用一块标准块在拼装模式下将盾尾推出最后一环, 最后注入二次浆液进行补充。

3 盾构拆机与吊出

3.1 拆解螺旋输送机及盾尾轨道

利用260 t履带吊机、液压扭矩扳手、3个10 t葫芦、2个6 t葫芦和若干钢丝绳将螺旋输送机拆下, 将螺旋输送机放置在铺好方木的管片小车上, 用两只1 t导链将螺旋输送机捆牢并安全运输到始发井, 利用100 t汽车吊从始发井吊到地面进行更换螺旋轴, 最后拆除盾尾处的轨道。

3.2 拆、吊盾尾

1) 拆卸管片拼装机作业平台, 拆除拼装机梁后面的两个连接块, 将拼装机拉向最前端, 将接收托架上枕木等拆除;2) 拆解铰接油缸、铰接压板等, 拆解部位为油缸与尾盾连接处, 油缸拆解完毕后, 将连接销、螺栓等部件固定在油缸连接座上, 铰接油缸与周围的推进油缸固定;3) 拆解推进油缸撑靴, 以便于尾盾铰接部位从中盾中退出;4) 焊接盾尾后推挡块, 用85 t千斤顶支撑退出盾尾或者利用两个6 t葫芦将尾盾向后拉出;5) 利用一台260 t履带吊和一台90 t汽车吊将尾盾倾斜吊出, 并翻身放到地面, 进行盾构刷的更换和尾盾的清理。

3.3 拆、吊拼装机

安装拼装机吊装吊耳, 拆卸拼装机纵移油缸进出油口, 用导链将拼装机横移至纵移横梁中部, 两端用导链连接;使用260 t吊机吊住管片拼装机;然后拆卸拼装机与中盾连接螺栓, 并焊接管片拼装机升降油缸, 最后检查拆解完成情况。利用260 t履带吊将拼装机吊出, 并放置在预先制作好的支架上进行焊接固定。

3.4 拆、吊前盾

盾体整体后移6 m, 中盾紧粘最后一环, 用液压扭矩扳手将前盾与中盾连接螺栓拆除, 利用260 t履带吊机将前盾吊住, 85 t千斤顶顶推前盾, 前移1 m后吊出, 和90 t汽车吊一起将前盾翻身, 拆下中前盾密封环, 放置到运输车上, 直接运输到始发场地。

3.5 吊中盾

利用260 t履带吊机将中盾吊出, 和90 t汽车吊一起将中盾翻身, 放置到运输车上, 一直运输到始发场地。

4 盾构组装

4.1 盾构主机的安装

始发托架安装完成后, 使用260 t履带吊及90 t汽车吊将钢构件翻身后吊起下井组装。中盾运输到现场后, 利用260 t履带吊机和90 t汽车吊吊起, 翻身后用260 t履带吊下井组装, 然后利用85 t千斤顶将中盾后移3 m (见图1) 。

将前盾利用260 t履带吊和90 t汽车吊吊起翻身后下井, 前盾与钢轨用4块10 mm钢板垫起, 穿入中盾前将密封环套入, 密封使用玻璃胶粘在密封沟槽内, 然后利用85 t千斤顶顶推中盾前移, 与前盾连接, 坚固前盾与中盾连接螺栓 (见图2) 。

利用85 t千斤顶顶推中盾挡块后移。刀盘运输到始发场地时, 刀具位置向下, 将旋转接头安装完成后, 利用260 t履带机吊起下井组装, 同时在前盾两侧焊接两个吊耳, 利用两个6 t葫芦, 将刀盘拉向前盾, 然后分两次将刀盘与主轴承内密封处的连接螺栓坚固 (见图3) 。

利用260 t履带吊机将拼装机吊起, 将焊接固定件割除, 下井组装。将组装完成的主机部分前移到始发托架最前端, 尾盾组装上紧急密封后利用260 t履带吊机和90 t汽车吊吊起, 成倾斜角度下井插入到拼装机外侧, 完成尾盾的下井组装, 然后利用两个6 t葫芦将尾盾拉向中盾处, 完成尾盾与中盾的连接 (见图4) 。

利用260 t履带吊将反力架的左右立梁、下横梁、反力环的下半部分安装完成, 并在盾尾内及盾尾后的位置铺上枕木和轨道将修理完成的螺旋输送机利用100 t汽车吊从始发井处吊装下井, 放置在管片车上, 运输到文武路站始发端, 利用履带吊和6 t葫芦将螺旋输送机安装。待安装完毕后, 安装反力架上半部分反力环和上横梁, 然后反力架定位, 反力环面与实际盾构中心线相垂直, 反力环中心与盾构中心在同一直线上。最后将拼装机梁后面的连接块以及后配套台车拉到主机处与之安装。

4.2 后配套的运输及与主机相连

由于文武路站尚未施工, 后配套台车不必拆解, 可直接穿过文武路站。到达主机处, 可以按照说明进行主机与后配套台车之间所有管路和电缆的连接工作。

4.3 盾构调试

待各部件组装完毕后, 即可进行盾构机的调试工作, 满足始发条件后, 进行二次始发。

5 盾构二次始发

盾构二次始发的施工方法与盾构始发的施工方法相同, 由于受车站的结构形式影响, 只是反力架的安装形式有所变动。

6 结语

盾构机在文武路站顺利转场, 主要取决于:1) 在出台方案前, 进行了充分的实地考察和测量工作, 保证了方案的可行性;2) 洞门处采用了玻璃纤维筋新工艺, 当盾构掘进进入洞门加固体时, 不需进行洞门破除工作, 可直接过站, 提高了过站效率。

摘要：结合成都地铁工程实例, 从盾构到站、盾构的拆解、盾构主要部件的运输和下井组装及盾构的调试, 再次始发等主要工序方面, 详细介绍了盾构转场的施工技术, 指出盾构机在文武路站顺利转场取决于方案的可行性和洞门处采用的新工艺。

关键词：盾构机,转场,到站,拆解,安装

参考文献

[1]周文波.盾构法隧道施工技术及应用手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2004:11.

[2]段浩, 宋天田.成都地铁盾构法施工难点及措施[A].第四届中日盾构隧道技术交流会论文专辑[C].2005:228-233.

盾构不过站篇2

本标段区间地铁线路处于人民北路和人民中路上,由北向南沿人民北路南部和人民中路敷设,共三个区间,即由人民北路站—文武路站区间、文武路站—骡马市站区间和骡马市站—天府广场站区间盾构隧道构成,为双孔圆形隧道;主要附属工程包括联络通道、水泵房及洞门。区间隧道采用两台海瑞克制造的盾构机(泥水盾构和土压平衡盾构各一台)。整个施工过程中盾构机需要在天府广场站进行一次调头。根据现场条件,同时考虑出渣速度和便于管片运输,将盾构机调头分为主机调头、后配套调头盾构机检修、进洞组装及调试始发等几个步骤,成功地完成了盾构机在天府广场站的调头始发。

2 盾构机进站

2.1 盾构机进站的施工准备工作

在盾构机距离接收井洞门50 m时,即进入进站掘进阶段为迎接盾构机进站,应做好以下准备工作:1)盾构机到达天府广场站前一个月进行降水。2)洞门加固。3)做好进站前的测量工作。4)调整好盾构机的姿态。5)安装好洞门密封。6)施作好盾构导台。7)平整盾构调头井场地,铺设盾构机主机调头钢板,钢板锚固必须牢固,接缝焊接必须打磨平整。8)始发托架的运输托架解体后,用车经过车站地下停车场通道将托架运到地下2层,然后通过倒链将托架吊卸到地下3层盾构调头井场地。9)铺设盾构机移动托架,并将托架与下面的钢板焊接牢固。10)在接收井准备沙袋、水泵、水管、方木、风镐、倒链等应急材料或工具。11)准备好盾构机内与车站接收井内的通讯联络工具。可以采用对讲机进行通讯联系。12)准备好接收井内的照明设备。

2.2 盾构机进站后的施工

1)盾构机进站后,一般还需要安装5环~6环管片才能完成区间隧道,同时,随着隧道的贯通,盾构机前方没有了反推力,将会造成管片之间的环缝连接不紧密,容易漏水。在最后几环管片安装时,根据现场实际情况,应采取以下措施:a.在刀盘前方的预定位置设置支挡,以防盾构机刀盘向前滑动。b.在靠近洞口段10环管片的2点,4点,8点,10点位置,用型钢焊接拉紧,将管片拉成一个整体,并保证管片间的止水条压缩到位。c.管片安装完毕需用风动扳手拧紧所有纵向和横向螺栓,且在下一环掘进完毕后再次紧固螺栓。d.管片安装前应保证止水条不损坏、不预膨胀,并及时清理管片上因注浆掉落的渣土和砂浆等,管片安装完毕应将注浆塞拧牢固。e.当最后一环管片安装完毕,盾尾还在洞内,这时在管片周边四个位置采用型钢支撑,用拼装模式将盾尾推出洞门。2)清洁盾体、刀盘,清空密封土舱泥土。3)在右线矿山法试验段内的盾构导台钢轨上涂抹黄油。4)焊接盾体焊接块和千斤支架。5)顶推盾体上到托架。6)拆解连接桥和盾体之间的液压管线和电气线路,做好接头密封和标识。7)拆解皮带输送机皮带。8)连接桥解体。主机上到托架后进行连接桥解体,通过洞门上方的吊环用导链吊住连接桥,将两个连接桥桁架放到连接桥下方焊接固定。9)利用洞门上方的吊环用导链将螺旋输送机2吊住拆解,然后将螺旋输送机2放到事先铺好枕木的管片小车上。

3 主机调头

3.1 固定盾体和始发托架

用钢丝绳将盾构机主体和始发托架分别在盾体前、中、后固定拉紧,同时在盾壳和始发托架接触的不同位置点焊固定,以确保盾体和始发托架不发生相对移动。

3.2 调头方法

利用千斤顶的顶推力使托架与盾构机主机一起平移、旋转到达预定的位置,完成盾构主机调头工作。盾构机从静止开始向前移动初始推力达到1 000 kN,在随后的平移和旋转过程中推力在300 kN~500 kN之间。

3.3 调头步骤

1)找平调头场地。2)铺设固定钢板,并在钢板上涂抹黄油3)右线隧道贯通后,盾构机平移上托架。4)在钢板上焊上工字钢块作为千斤顶反力座,在托架两侧的法兰板上用高强度螺栓连接两个工字钢块作为千斤顶推点,用两台80 t千斤顶在托架最佳顶推位置附近按实际需要顶推托架,使托架移动和转动,顶进一定距离后调整反力座钢块位置,使托架及盾构机按预定的轨迹平移和转动,到达目标位置,完成盾构主机的调头和移动。

4 后配套调头

4.1 轨道铺设

针对不同的地段有不同的轨道铺设方式,总共有三种轨道铺设方式。1)矿山法试验段内轨道铺设方式:在盾构导台上铺垫砂砾石,铺设两层枕木,在枕木上铺设钢枕钢轨。通过调整砂砾石的厚度将钢轨铺成合适坡度。2)主机调头井轨道铺设方式:在底板上铺设四层枕木,在枕木上铺设钢枕钢轨。3)站台处轨道铺设方式:在站台底板上直接铺设钢轨,通过在底板上打膨胀螺栓的方式固定钢轨压板。

4.2 后配套运输

通过卷扬机将后配套运到站台后方调头位置。运输前将超过站台底板和轨顶风道之间4.6 m高度的部件拆除。

4.3 后配套调头

在距矿山法试验段100 m的车站站台处进行后配套的调头,后配套中连接桥的长度最长,现在以连接桥的调头为例。

在连接桥调头位置铺设钢板M,钢板M用膨胀螺栓固定在车站底板上,钢板M上涂抹黄油;在钢板M上铺设钢板N,钢板N上焊接钢轨,轨距为2 496 mm,钢板N上的钢轨与右线洞门铺设过来的钢轨用鱼尾板连接;连接桥上到钢板N上的轨道后,将连接桥与钢板N固定(用铁鞋固定桁架车轮,用四个槽钢将连接桥焊接到钢板N上);拆除与钢板N相连的轨道,使钢板N和连接桥成为一个整体;在钢板M和N上焊接工字钢块,作为千斤顶的反力座和支撑座;用两台80 t千斤顶在连接桥最佳顶推位置附近按实际需要顶推钢板N上的工字钢块,使连接桥移动和转动,顶进一定距离后调整反力座钢块位置,使连接桥按预定的轨迹平移和转动,到达目标位置,完成连接桥的调头和移动;连接钢板N与左线洞门铺设过来的钢轨,将连接桥拉到左线洞门处,与主机连接;然后将钢板N挪回与右线钢轨连接,用同样的方式调头台车,完成后配套的调头。

5 盾构机检修

利用盾构机调头期间进行盾构机检修,为下一个区间的掘进做准备。维修内容根据盾构机的出站检查情况确定。应包括刀具布置及更换(更换时除考虑刀具磨损原因外,还要考虑下一区间掘进的岩层情况)、螺旋机连接法兰更换、电机接地线加装接头、止浆板的更换、泡沫管路和注浆管路的疏通、盾尾刷局部更换、刀盘修补、浆液箱搅拌轴更换。

6 进洞组装

6.1 主机进洞

1)在左线矿山法试验段盾构导台的钢轨上涂抹黄油。2)将千斤支架焊接在盾构导台两侧的钢板上。3)用两台80 t的千斤顶将主机从平移托架上沿着盾构导台顶推到掌子面,这期间需要不断焊接和切割千斤支架到合适位置。

6.2 施作混凝土反力环

1)通过预留的二衬钢筋施作1.5 m宽的混凝土反力环。2)要求混凝土反力环能够承受850 kN/m的均布载荷。3)反力环制作时预埋K孔构件,K孔构件与预埋钢筋焊接,K孔构件用于管片螺栓的连接。

6.3 螺旋输送机、连接桥及台车组装

通过左线洞门上方的吊环用导链将螺旋输送机吊起组装;通过左线洞门上方的吊环用导链将连接桥吊起组装;连接台车之间的拉杆。

7 管线连接及调试始发

连接好盾构机的液压管线及电气线路,严格按照图纸和标示进行连接;同时还可进行皮带铺设及铰接密封与油缸的安装;设备在液压、电气线路连接的同时,即可进行某些部分调试。调试严格按照盾构制造厂商提供的调试流程及标准要求进行,总的原则是先单机调试,再整机联动。调试完毕后,即可进行正常掘进。

8 结语

盾构机调头是一个复杂的系统工程,它包括主机调头、后配套调头、盾构机检修、进洞组装及调试始发等工艺流程。天府广

摘要：指出盾构机的调头是一项复杂的工作,需要各部门协同工作,结合成都地铁盾构机调头的工程实例,对盾构调头的技术进行了探讨,以积累盾构调头施工经验,保证地铁工程的顺利进行。

关键词：盾构机,主机,后配套,调头

参考文献

[1]张凤祥,傅德明.盾构隧道施工手册[M].北京:人民交通出版社,2005:5.

[2]段浩,宋天田.成都地铁盾构法施工难点及措施[A].第四届中日盾构隧道技术交流会论文专辑[C].2005:228-233.

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。