盾構(gòu)機(jī)過站移動(dòng)施工技術(shù)

1、盾構(gòu)機(jī)過站移動(dòng)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(huì)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(zhǎng)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(jìn)出洞時(shí)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(duì)周圍環(huán)境造成破壞。 因此， 對(duì)大直徑盾構(gòu)進(jìn)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(duì)大直徑盾構(gòu)的 進(jìn)出洞施工的風(fēng)險(xiǎn)和措施進(jìn)行了分析， 提出了加固、 凍結(jié)、降水、 止水裝置相結(jié)合的進(jìn)出洞風(fēng)險(xiǎn)控制措施。 本文通過分析現(xiàn)有進(jìn)出 洞工藝的優(yōu)缺點(diǎn)， 提出了大直徑盾構(gòu)直接過站工藝， 可以縮短洞 門暴露時(shí)間，減少盾構(gòu)進(jìn)出洞的風(fēng)險(xiǎn)。二、盾構(gòu)機(jī)過站移動(dòng)施工技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn) 盾構(gòu)機(jī)過站移動(dòng)施工技術(shù)進(jìn)出洞面臨的風(fēng)險(xiǎn)有 2個(gè)，其一為 土的風(fēng)險(xiǎn)， 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(hù)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(xiǎn)， 常用的措施有出洞時(shí)的橡膠 簾布止水工藝，

3、 進(jìn)洞時(shí)的橡膠簾布、 氣囊法以及水中進(jìn)洞工藝等， 同時(shí)在盾構(gòu)進(jìn)出洞處設(shè)置降水井加以配合。 現(xiàn)有盾構(gòu)進(jìn)出洞技術(shù) 的優(yōu)缺點(diǎn)見表 1。雖然現(xiàn)有的盾構(gòu)機(jī)過站移動(dòng)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(jī)過站移動(dòng)施工技術(shù)止水能力的形成相對(duì)滯后。不 管是盾構(gòu)進(jìn)洞還是出洞作業(yè)， 止水裝置都是解決盾構(gòu)機(jī)經(jīng)過洞口 時(shí)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(jī) 處于洞門位置的時(shí)間必須在洞口鑿除之后， 與之相對(duì)應(yīng)， 止水裝 置發(fā)揮止水作用的時(shí)段也只能在鑿除門洞工序之后。 也就是盾構(gòu) 機(jī)過站移動(dòng)施工技術(shù)止水能力的形成與洞口鑿除完成之間存在 時(shí)間差，這個(gè)時(shí)間差就是風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)集中的時(shí)

4、段。2、盾構(gòu)機(jī)過站移動(dòng)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(gè)工序 成敗的關(guān)鍵因素，有多項(xiàng)工程因?yàn)榈鼗庸藤|(zhì)量不良而發(fā)生事 故。隨著工程各方風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)的增加， 人們對(duì)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(jìn)洞作業(yè)）及6m （出洞作業(yè)），但現(xiàn)在已經(jīng)有一種趨勢(shì)，強(qiáng)調(diào)加 固寬度必須大于盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)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(jìn)行二次加固。 還有部分工程在水中進(jìn) 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(jī)過站移動(dòng)施工技術(shù)作業(yè)中解決了很多問題， 但我們有必要 認(rèn)真剖析地

5、基加固的必要性及加固量。三、盾構(gòu)機(jī)過站移動(dòng)施工技術(shù)的操作 1、盾構(gòu)機(jī)解體 當(dāng)盾體在到達(dá)端完全步上托架后盾體與托架進(jìn)行焊接固定， 同時(shí)馬上進(jìn)行分解盾構(gòu)機(jī)盾體部分與后配套臺(tái)車部分工作， 盾構(gòu) 機(jī)就被分成兩部分進(jìn)行站內(nèi)移動(dòng)。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(shí)施橫移。盾體總重不大于350T,有潤(rùn)滑鋼對(duì)鋼的滑動(dòng)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(tái) 85T千斤頂頂推橫移及縱移完全可 以實(shí)施。 在車站底板上， 盾構(gòu)橫移拖運(yùn)路線范圍內(nèi)按托架寬度均 布鋪設(shè)固定四條長(zhǎng) 7000mm寬2000mm厚20mm的鋼板，鋼板

6、下部用黃砂找平壓實(shí)。 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(qiáng)托架剛度）。鋼板接縫將做特殊處理，以 確保拖運(yùn)成功。 鋼板表面涂抹黃油進(jìn)行潤(rùn)滑。 盾體過站采取與托 架一起搬運(yùn)的方式進(jìn)行。 由于站內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)， 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(gè)200T電動(dòng)液壓千斤頂?shù)幕恢米笥揖嗍及l(fā)托架中心2260mm前后距盾構(gòu)機(jī)

7、重心（距刀盤面板 2675mr）i位置1000mm 然后裝上四個(gè)千斤頂，將盾體頂升 200mm將縱移平臺(tái)穿入托架 底部。縱移平臺(tái)是由寬1000mm長(zhǎng)13m厚20mm的兩條鋼板組 成。兩條鋼板前端用兩個(gè) 20a 工字鋼對(duì)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(shí)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(diǎn) （穿銷子固定） 來 提供反力，左右兩條鋼軌孔位對(duì)稱防止千斤頂頂推時(shí)左右不均， 用于固定反力座的孔兩個(gè)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(jìn)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(shí)就考慮好始發(fā)端 的盾體中心比設(shè)計(jì)隧道中心線高 25ram，預(yù)防盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)低頭 造成的不良影響。5、后配套過站行軌道對(duì)正連接在一起。 后配套臺(tái)車通過電瓶機(jī)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(tái)車上部分部件外邊緣距線路中心線距離經(jīng)向臺(tái)車內(nèi)側(cè)橫向移動(dòng)后小于2.15m。保證在有效的限界情況下，運(yùn)行軌道為直線，提高了施工進(jìn)度又保證了以后 的