地铁盾构施工中盾构机过站技术分析

地铁盾构施工中盾构机过站技术分析

王瑞明

中国水利水电第三工程局有限公司  710024

摘要：地铁是城市交通重要的组成部分，地铁交通具有显著的优势，成为人们出行首选的交通工具。随着我国城市不断的发展，地铁工程建设的质量和要求也逐渐的提升。盾构施工技术是地铁建设过程中常用的施工技术方法，在施工过程中盾构机过站是关键的施工技术环节，对施工安全、施工质量及效率都产生重要的影响。因此，要对地铁盾构施工过程中盾构机过站技术进行分析，为地铁建设提供可靠的理论支持。

关键词：地铁；盾构施工；盾构过站技术；分析

盾构施工技术是现阶段城市地铁交通建设使用的关键性技术。盾构施工技术具有适用性强和施工安全的优势，在施工过程中得到了有效的开发和利用。盾构机过站需要其完成一个区间的施工任务后通过地铁车站结构并进入到下一个区间的施工空间当中，实现持续的掘进施工，因此，对盾构机过站技术进行分析，能够有效的提高地铁施工的整体效率和质量，确保施工的安全性和经济性要求。

1、盾构施工技术原理

盾构机作为地铁盾构施工中重要的使用设备，对地铁工程的施工起到关键性的作用。在地铁施工过程中需要使用盾构机盾体来保证挖掘面的安全性，并且能够确保工程能够朝着前方顺利的掘进，在持续掘进的过程中能够及时的排除泥土，然后在使用管片拼接形成衬砌，衬砌作为盾构机的末端，利用注浆的方式来保证周围岩土的稳定性和牢固性，最后使用千斤顶的反作用力来使推动机器顺利的前行。盾构机的结构主要部分由衬砌注浆和挖掘前行以及排土装置，另外开挖面也是重要的组成部分[1]。地铁施工前技术人员需要对隧道的土质和环境等进行实地考察和分析，科学的掌握施工地的地形条件和土质特点以及地下水的情况，并根据这些实地考察数据提出具有针对性的施工技术方案，确保地铁开挖面的稳定性。开挖面的稳定性受到多种因素的影响，主要包括自然稳定和压缩空气支撑以及施工机械设备所起到的支撑作用等，另外，土压平衡支撑方法也对开挖面的稳定性具有重要的影响。盾构机不同组成部分的作用是存在差别的，盾构机中的压力舱和刀盘所起到的关键性作用就是能够保证盾构机的稳定性，盾壳的作用就是能够确保施工过程中围岩的牢固性，盾构机的工作机构则是其壁后注浆和衬砌管片这两个部分。

2、地铁盾构机施工技术特点分析

（1）地铁工程施工过程中使用盾构机能够有效的提高施工效率，并且有效的降低施工期间对施工环境的要求，更重要的是能够最大限度的减少施工期间对周围建筑物和居民生活产生的不良影响。盾构施工占用的施工范围和场地较小，只需要占有足够的基坑施工场地即可，不需要占用地铁建设全部的场地。利用盾构机施工最大的优势是施工噪音小，对施工周围的环境和交通不会产生较大的影响，并且这种施工方式更加适用于土质较为松软且土层深厚的地质条件下。

（2）盾构施工最重要的特点就是施工的精准度相比传统的施工方式高，制造盾构机的精准度较高，能够将施工过程中存在的误差控制在最小的范围之内[2]。另外，盾构机在挖掘施工期间，施工技术人员可以根据施工方案的要求合理的调整隧道挖掘的轴线，保证地铁工程施工的顺利实施。盾构机在使用过程中无法倒退，只能向前挖掘施工，并且施工是单排进行的方式，如果在施工过程中盾构机发生故障问题，那么就会发生施工安全事故。所以，盾构机施工存在着施工安全系数低且施工风险较大的缺点，在各项工程施工期间应重视盾构机各项组成部分的故障检查，做好施工使用前的准备工作。

（3）盾构机的使用是有条件的，不是所有的工程和土质条件都适用，盾构机只能在特定的区域内使用，并且需要根据施工隧道的宽度和深度以及施工环境的地貌特征等对盾构机进行合理的组装制造，以符合工程施工的实际需要。

3、地铁盾构机过站技术施工方法

3.1盾构机破洞前的掘进

在施工过程中根据施工的环境和地质条件，对盾构机的宽度进行科学的制造和组装，为了能够满足地铁施工的需求，使盾构机能够在施工过程中保持良好的姿势，实现精准的触动，盾构机在破洞前的三十米左右，需要提高对隧道的测量频率，并且要合理的控制盾构机掘进的具体参数，这样做的主要目的是能够对盾构机的施工姿势进行合理的调整，使盾构机能够顺利的突破预埋的地铁口洞门环。通常情况下盾构机的施工允许存在合理的偏差，范围控制在±10mm，并且允许角度偏差范围2mm/m，同时要防治俯角姿态的情况[3]。另外，盾构机出洞前的30米尽可能的避免对土体的松动，这样能够防止出洞前发生较大面积的塌方现象。

3.2洞门凿除

地铁盾构施工过程中需要在盾构机破洞之前预先凿除洞门，但是在洞门凿除施工过程中施工技术人员应合理的控制凿除后围护结构后洞门掌子面露空的时间限制，一般情况下，露空的时间应合理的控制在48小时之内，这样能够有效的避免掌子面出现坍塌的情况发生。凿除铜门过程中还需要对铜门的位置进行合理的设置，并且需要开展自上而下的施工，可以先保留最后一层的钢筋网，待到盾构机破洞出来的过程中会利用刀盘对钢筋网进行刮磨，盾构机停机后在对钢筋网进行切割，这样的施工方式可以避免出现洞口凿除施工出现塌方的情况。

3.3盾构接收架和始发架安装

始发架安装需要根据地铁隧道设计的方案，以及隧道的始发架和高程的结构尺寸对始发架安装的高程进行准确的计算。同时还要对关键的洞门及地面标高等数据实施准确的测量，并根据施工的实际情况选择采用何种方式来使始发架符合施工的实际需求。盾构机在破洞前施工技术人员需要在洞口位置铺设碎石，这样可以避免盾体离开铜门时不会出现头部下沉的情况发生。还要将刀盘调整到合适的位置，满足地铁施工方案的要求。此外，为了避免磨伤始发架，降低在施工过程中的摩擦力，还要利用薄钢板衬垫和始发架接触的前体耐磨层，进而起到关键的保护作用。

3.4盾的移动和定位

在地铁施工过程中需要将盾进行横向移动，利用钢丝绳将过站拖车和盾体进行捆绑，要确保捆绑的牢固性。然后将两个液压千斤顶设置在过站拖车的一旁位置，再利用水平力推动始发架，让盾体联合始发架实现平移，并且要保证平移符合地铁施工的工艺标准。在盾体横向平移的过程中需要注意安装的两个千斤顶的行进速度需要始终保持一致性。另外，始发架在承受千斤顶推力的位置需要将起始针加焊筋板实施补强。在施工过程中还需要对盾进行垂直移动[4]。盾平移到位后，需要将安装在两侧的千斤顶拆除，同时还需要在始发架后面实施再次安装，在始发架的底部位置设置滚轮，也可以利用钢板，利用千斤顶来对始发架进行推动使其前进，盾体在纵向平移前需要做好准备工作，要保证4件活动底板需要使用钢板实施加工，并要铺设在始发架之前。另外，盾移位和定位。当始发架移动至洞口前1m的时候，需要再次进行始发架的移动，并对将始发架调整在初始状态，将底部的钢板取出，同时，要在单边放置方钢密排在始发架的底部位置，并且在盾的中后部放置好使用过的千斤顶，施工技术人员测量定位后在实施固定。

结束语：

盾构机过站是隧道施工过程中非常关键的施工环节，同时也是盾构施工关键的组成部分，盾构机在施工过程中有多种形式和施工方法，要根据隧道工程的实际需要和设计要求对盾构机的结构进行调整和制造。在城市地铁施工中盾构机过站是非常关键的技术，直接影响了地铁工程的施工质量，因此，要对盾构机过站技术进行分析，提出科学有效的施工技术方案，提升城市地铁建设施工的质量。

参考文献：

[1]沈卫平,张俊,袁标,等.基于智慧互联技术的成都地铁盾构施工安全风险管理信息系统研究[J].岩石力学与工程学报,2019, 38(S02):11.

[2]刘帅,孟康,冯新,等.地铁隧道施工中盾构机进退场吊装技术案例研究[J].施工技术, 2020,49(23):04-05.

[3]吴敏敏,刘先行.风化花岗岩地层中地铁盾构隧道施工关键技术[J].铁道建筑,2022, 62(03):03-04.

[4]白洋,杨乐,崔蓬勃,等.软土地层地铁盾构隧道施工引起衬砌结构变形规律研究[J].建筑技术,2019,050(005):530-533.