盾构法施工中盾构机转接始发技术研讨

盾构法施工中盾构机转接始发技术研讨

梁春汉

广东华隧建设集团股份有限公司广东广州510000

摘要：当今时代，随着人们物质生活水平的提高，私家车数量越来越多，给路面交通造成巨大压力。为缓解路面交通压力，大多城市开始对地下空间进行开发利用，轨道交通就是典型的代表。目前，在轨道交通隧道施工中最常采用的施工方法为盾构法，具有“三高”的有点，即：高安全、高质量、高效率。

关键词：盾构法；盾构机；转接始发技术

引言

盾构法是轨道交通隧道施工中一种常见的方法，盾构机转接始发技术是轨道交通盾构法施工中影响施工质量、施工安全以及施工质量的重要环节。

1工程情况

机场T1站～T3站区间隧道，右线全长2750.176m,左线全长2719.724m，为双洞单线隧道，线间距18.6m～16.5m，隧道深埋6.45～15.33m，该区间最小曲线半径550m，最大纵坡5.4‰，其中始发段平曲线为直线，竖曲线为先掘进约52m的2‰上坡后，再以4.3‰下坡掘进。

T1站~T3站区间隧道工程穿越白云机场运营中的航站区及飞行区，线路自机场T1站南端引出后，下穿机场P1停车场，然后进入机场空侧，先后下穿蓝天航油公司外场值班用房、特种车修理间、机场特种车道、T2滑行道、T1滑行道；在右DK54+270进入陆侧后，先后下穿横四路、空港三路、地勤车保养中心、供水站、急救中心、景观河；随后又进入机场空侧，下穿运营中的机场东跑道南端土面区、第三跑道防吹坪、机场排水渠、4号灯光站，在里程右DK56+024出白云机场空侧，里程右DK56+252.6进入机场T3站。全长2750.176m。

2盾构法施工中盾构机转接始发技术

2.1负环管片安装

本次始发，采用9环负环，-9环管片F块拼装在顶部便于后期负环拆除，-8~-1环管片根据盾尾间隙及千斤顶行程选择拼装点位。

在盾构机向前推进之前，先使用管片拼装机进行－9环和－8环负环管片安装，为保证管片环面安装精度，负环管片采用闭口通缝环安装方式，随后的7环负环管片在盾构机向前推进的过程中拼装。管片环向和纵向螺栓均需连接牢固。负环拼装时-9环负环的定位相当重要，对后面的管片拼装起着基准面的作用。同时为了确保盾构机进洞以后，盾构机和管片姿态一致，需根据隧道轴线走向对－9环进行定位，尽量保证－9环和盾构姿态保持相对平衡。

-9环管片拼装：由测量组测定管片轮廓线后，在盾壳上明确标示，然后在壳体两侧3、9点位置和下部焊接5条约1m长的3.5cm高的槽钢，确保落底块外弧面与壳体留有3.5cm的建筑空隙，落底块精确定位后再拼装其余6块管片。拼装时应注意环面平整度及拧紧全部环向螺栓，同时应注意用型钢支撑上部管片，以防掉落，在-9环负环拼装完成后，用千斤顶将管片整体后推，然后即可在－9环的基础上拼装－8环。

两环负环拼装完成后，用千斤顶将两环管片整体后推至距离反力架约10cm距离时，再次确认反力架上预留螺栓孔是否与管片螺栓孔一致，然后将管片推至反力架位置，确保负环端面与反力架立面平行，上下左右无缝接触，均匀受力，并将第一环管片与钢环用纵向螺丝连接，对可能存在的缝隙要用钢片填塞。

图1洞门圈内托台

2.2浇筑洞门圈内托台

洞门圈直径为9470mm，而盾构筒体直径为9130mm，盾构机进入洞门后底部存在185mm空隙，为防止盾构进入洞门后出现载头的情况，在盾构机进入始发前，在洞门圈底部施工混凝土托台，托台高度170mm，底部30°范围，掘进方向长1000mm，如图1所示。

2.3盾构机进洞措施

调试完成后，在确认洞门环板、活动压板和橡胶帘板与盾构机刀盘不冲突，盾构机即可向前推进，使用推进千斤顶使盾构机进入洞门，并注意活动压板和橡胶帘板的安全。

1）洞门环板的间隙调整

当盾构机刀盘进入洞门后，调整止水装置的活动压板位置并固定。

2）盾构及环流的合理操作

盾构机的操作，在可能的条件下，尽量保证圆心的控制，并以总推力的控制来设定推进速度，一般单支在100t以下。（推进千斤顶）。

环流系统的切口水压控制在60kPa以下，送泥水压降到最低点（保证临界沉降的控制），设定始发送排泥流量。

在洞门环板产生作用的前提下，以小而稳定的切口水压，平稳、快速通过改良区。

浆液的质量为：比重（SG）1.15~1.20。粘性25~35/秒。切口水压控制在±5%，禁止切口水压有太大的波动。如排除其它因素，应该能安全通过该区域。注意点：因浆液损失率大，地面必须保证供应浆液。

3）洞门漏浆的紧急措施预案

当建立泥浆循环后，可能会因为管路堵塞，土仓瞬间压力增大，对洞门密封处形成冲击压力，造成洞门漏浆，在这种情况下，根据设备及现有的条件，首先停止送泥泵工作，再采用外部紧急堵漏。其方法：如在底部形成窜浆，可用干砂袋外部压实，中上部的情况下，松开泄漏处压板，回填松软纤维物后（如布条、海棉体之类）然后追加压板的角度限位板。压板螺栓重新紧固。然后试水至压力产生为止。

2.4调整洞口止水装置

洞门止水装置包括洞门环板、橡胶帘板和活动压板，当盾构机刀盘进入洞门后，调整止水装置的活动压板位置并固定。此时托架和洞门之间预留的约1000mm沟槽可供人员进入洞门底部观察洞门情况及调整。当盾构机的中心刀碰壁后，及时调整活动压板与盾构筒体的间隙，一般为5～10mm。全段压板的螺栓必须全部栓紧，在盾构顶进时，会产生微量波动，造成压板纵向移位，形成间隙。因此，必须派人员随时观察，及时调整及紧固。

2.5盾构掘进，安装0～-3环负环管片

活动压板调整及紧固螺栓后，即可进行掘进。另外，橡胶帘板内层与盾构的筒体之间封闭也需要在掘进中产生的小颗粒物填充压实空间，使密封更为牢固。进行0～－3环的管片拼装。负环管片脱出盾尾后，在托架、托架三角撑和管片之间的空隙用方木楔紧，管片用钢丝绳和倒链拉紧箍住，防止管片失圆。

2.6盾构通过加固区及盾尾过洞门密封

（1）过加固区盾构及环流的合理操作

盾构机的操作，在可能的条件下，尽量保证圆心的控制，并以总推力的控制来设定推进速度。

环流系统的切口水压控制在60kPa以下，送泥水压降到最低点（保证临界沉降的控制），设定始发送排泥流量。

在洞门环板产生作用的前提下，以小而稳定的切口水压，平稳、快速通过改良区。

浆液的质量为：比重（SG）1.15~1.20。粘性25~35/秒。切口水压控制在±5%，禁止切口水压有太大的波动。如排除其它因素，应该能安全通过该区域。注意点：因浆液损失率大，地面必须保证供应浆液。

2.7盾尾过洞门的措施

在始发掘进过程中，当盾尾完全进入洞门后，橡胶止水布帘及压板和管片外壁接触时，间隙落差瞬时扩大至165mm，（管片外径为8800mm，盾构后筒外径为9130mm），所以为了保证舱内泥水压力的稳定，当盾尾通过洞门密封后，立即调整压板，尽量减少压板和管片之间的间隙，并进行回填注浆，并在盾尾进洞后，对洞门处的管片进行二次补浆，以避免洞门间隙处产生水土流失导致泥水仓压力不稳。

结语

近年来，随着城市建设水平不断提升，轨道交通建设迅速发展，相较于其他工程，轨道交通隧道工程施工技术要求高，施工工艺复杂。要想确保轨道几桶列车运行安全性与稳定性，必须确保施工质量。在轨道交通隧道施工中应用盾构机转接始发技术，能够有效提升工程质量和施工安全性，减少意外事故。因此，建筑工程企业需要认真研究盾构机转接始发技术，对该技术在应用过程中出现的问题认真分析，并且采取有效措施予以解决，严格按照规定程序进行盾构施工，保证工程质量、施工进度和施工安全，以此提升轨道交通列车运行的安全稳定性，增加企业经济效益。

参考文献

[1]贺奇峰.浅谈地铁盾构法施工中盾构机转接始发技术[J].中国高新技术企业,2013(15)：97-98.

[2]孙峰梅.复合土层盾构机转接改造技术[J].国防交通工程与技术,2013(1)：103-104.

[3]狄楠.地铁盾构法施工过程中存在的问题及措施研究[J].科技展望,2016(22)：44-45.