盾构机过站施工技术

孔令展，李浩然

北京建工集团有限责任公司 北京 100055

[摘要]：盾构机过站是指盾构机在整个盾构施工项目中经过一个已经建好的车站而需要进行的所有工作，包括盾构机的到站、站内移动、组装、调试、二次始发等。

[关键词]：盾构机过站；站内移动；组装；调试；二次始发

0. 引言

盾构机是现代城市轨道交通和隧道建设工程中主流的施工设备，在地铁盾构施工中，盾构机往往掘进完成一个区间后会紧接着掘进下一个区间，但两个区间常常是被一个车站或中间风井隔断。在施工总体筹划过程中常常会采用盾构过站的施工方法：在盾构机完成一个区间后要经过车站结构，从而进入下一个区间的掘进。盾构机的过站，是指在地铁车站内利用过站小车、推进装置等设备，使盾体及台车沿着一定的使盾构机安全、快速、顺利完成过站。这样既减省了一次盾构地面转场吊装和拼装工序，同时也节约了施工成本。盾构过站适用于土压平衡圆筒护盾式盾构机的过站施工。

0. 盾构过站技术原理

1.1工艺流程图

1.2盾构过站小车

（1）常见过站小车结构形式

1）牵引式过站小车

牵引式过站小车与盾构调头用的牵引式基座结构形式一样，都是用始发基座改装而成的。只是由于过站小车一般行走的距离较远，常常在始发基座底部用钢板封底。

2）轮式过站小车

轮式过站小车一般是另外加工，它与牵引式过站小车的区别就是在基座底部装有承重式滚动轴承。

（2）过站小车结构形式选择原则

轮式过站小车行进过程中阻力较小，过站速度快。但需另外加工制作，加工周期长，同时也不经济。这种结构形式只在工期紧、车站内行进路线长、能多次利用的情况下采用。牵引式过站小车行进的速度较慢，但其只需在原来的始发基座基础上略加改进，加工制作经济方便，安全可靠，施工中较常采用。

（3）盾构过站小车的加工制作

1）牵引式行进小车的加工制作

牵引式过站小车是由始发基座改装而成，具体结构形式在始发基座下面焊接一块厚30mm的钢板。焊缝间距100mm～150mm，每一处焊缝长度150mm，始发基座每一侧保证双面焊。

2）轮式行进小车的加工制作

轮式过站小车外形与盾构始发基座相似，基座整体钢度要求高，且在底板上要安装滚动轴承，加工周期长。

（4）盾构过站小车安装

将过站小车固定在接收井底板预先铺设的钢板上，要求搬运小车内弧面上的两根钢轨与洞口圈基本平齐，便于盾构机进洞时能顺利被推上过站小车。

0. 盾构过站

1.3过站准备

盾构机过站采用小车搬运方案。

（1）过站小车准备

过站小车是由始发基座改装而成，具体结构形式在始发基座下面焊接一块厚30mm的钢板。焊缝间距100mm～150mm，每一处焊缝长度150mm，始发基座每一侧保证双面焊。

（2）车站底板的准备工作

平整场地及铺设钢板。在钢板下铺设30mm左右的细砂以利于钢板铺设平整，钢板长30m，钢板的作用是为盾构机过站小车提供平整且有一定刚性和强度的滚动表面。准备一定数量的直径为80mm，长度为500mm的钢棒。

1.4盾构过站

（1）将盾构主机滑行于搬运小车内弧面的轨道上，其间隙可用垫片加以调整，并将盾构与小车固连成一体，在盾构机两侧一定高度等距离各焊接两块支座，安装4台200t的油压千斤顶，用于盾构的顶升作业。

（2）开启4台200t的油压千斤顶，顶起盾构机，然后在过站小车底板和地面钢板之间放入滚轴，滚轴要摆放整齐，否则不但拖动力大，而且方向不容易控制，滚轴的间距在半米左右。然后收起千斤顶，使盾构机和过站小车落在滚轴上，滚轴滚动方向与盾构机方向相同。

（3）在搬运小车一侧安装2个行程为1500mm的20t油压千斤顶（在靠车站站台一侧），利用设置在钢板上的固定螺栓作为牵引点，开启牵引千斤顶油缸，将小车移动到盾构机能顺利通过车站的位置，拆除牵引千斤顶。

（4）在搬运小车前端安装2个行程为1500mm的20T油压千斤顶，利用小车前方设置在钢板上的固定支座作为牵引点，开启牵引千斤顶油缸，拖动过站小车前移，前移过程中，操作人员要及时把后面的滚轴拿到盾构机前部，摆放在钢板上。

（5）盾构机前移一定距离后，需要将底层钢板移位：首先开动顶升千斤顶，把过站小车连同盾构机顶起到完全离开滚轴，然后用卷扬机把钢板向前拖，到钢板尾部与过站小车尾部基本在同一位置为止，收起顶升千斤顶，使盾构机连同过站小车落到滚轴上，开始下一循环的前移；直到盾构机抵达始发端头为止，在拖动钢板时要调整钢板的方向。由于盾构机过站距离较长，为保证安全施工，拟采取多段次牵引，每次牵引距离约为20m。移动过程中盾构机偏离中心线是不可避免的，重要的是及时发现，随时纠正。纠偏的方法有两种，第一种是只用单边的推进油缸在推进过程中纠偏，这种方法只适合少量的纠偏工作；第二种方法是利用滚轴进行纠偏，这种方法效果明显。通常两种方法一起使用，具体方法是先用顶升油缸顶起过站小车，改变滚轴的方向，使每一根滚轴都正对着要纠正的方向，然后再收回顶升油缸，用单边推进油缸缓缓推进，并随时纠正方向，直到完成纠偏。

（6）当盾构机移动到端头墙时，在过站小车靠边墙一侧安装2个牵引千斤顶，将盾构机移动到始发位置。

与车站内铺设的过站轨道顺接，后配套设备的轨道铺设完成后，开始后配套设备的过站工作。将后一号车架前的双梁的前端支撑在一管片车预先焊好的架子上，利用电瓶车直接牵引整个后配套系统向前移动至车站的另一端就位。

（8）在盾构机移动到始发位置后，经过测量定位，确认盾构机位置正确后，将盾构机与过站小车分离，并将小车固定，拆除盾构机上的千斤顶，安设反力架等准备再次始发。

0. 工程实例

介绍广州地铁五号线鱼大盾构区间，盾构在大沙地站过站施工情况。

1.5工程简介

广州地铁五号线鱼大盾构隧道区间施工，按推进计划安排从大沙东始发，推进至大沙地站东端进洞，盾构在大沙地站过站后于西端头二次始发，施工大沙地站至鱼珠站。

1.6施工情况

盾构进洞后，由项目部机电人员、机加工班组和盾构后配套人员组成的6个工作小组立即投入了工作，在各小组的密切配合下，共用了30天时间就顺利完成了盾构机及后续台车的过站工作。

1.7工程经验

盾构机自重较大，在盾构机举升和下降过程中一定要缓慢、均匀、平稳地进行。

盾构机升降时顶升支座一定要牢固可靠，否则盾构机在升降过程中发生倾翻的严重后果。

盾构过站完成后的就位工作必须要经过测量准确定位，使盾构机中心线达到设计的垂直高度和水平位置。

在车架过站时，为了减少工作量而尽量不解除5个车架之间的连接，这样在用电机车牵拉时如牵引力不够，可以采用卷扬机、千斤顶、手拉葫芦一起对5个车架进行牵拉。

0. 结语

盾构机过站是现在隧道施工中必不可少的一部分，盾构机过站的形式和方法多种多样，但过站的主要目的都是希望盾构机能够快速、安全顺利地通过车站结构继续掘进。此盾构过站施工技术极大地减少了后续掘进的准备时间，很好的从上一区间过渡到了下一区间的盾构掘进工作，且减少了盾构机吊装的费用，减少了盾构机吊装过程中可能出现的安全隐患，具有经济、快速和安全的特点。

参考文献

[1] 刘建航、侯学渊编著盾构法隧道[M]1991．

[2] 刘铁雄译．日本隧道标准规范（盾构篇）．成都：西南交大出版社．1998

[3] 于书翰、杜谟远．隧道施工[M]．北京：人民交通出版社．2001

作者简介：孔令展，男，本科，广州市五号线东延段技术总监

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