盾构机顶升平移过站技术探讨

盾构机顶升平移过站技术探讨

张健

中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司 江苏省无锡市214000

摘要    随着盾构施工技术的发展，越来越多的地铁盾构机转场采用了车站内空推过站。或者由于吊装井口空间尺寸限制，必须进行盾构机的过站平移才能进行吊装作业。如何安全有效且经济的让盾构机过站成为了值得研究和实践的课题。本文以无锡地铁S1标江阴高铁站~南闸站区间盾构施工为例，根据江阴高铁站的实际情况，通过安全有效的技术方案成功完成了盾构机顶升和过站。

关键词  盾构机过站  顶升    平移   液压千斤顶

引言

盾构机过站就是通过顶进设备将盾构机通过平移、顶升安全到达吊出井位置。本文以江阴外滩站～中山公园站区间为例，阐述盾构机在狭小空间如何顶升和过站的施工控制要点技术。

一、工程概况

江阴高铁站～南闸站区间右线起终点里程为右JXDK9+009.216～右JXDK10+508.579，短链0.032m，右线长1499.331m；左线起终点里程为左JXDK9+009.216～左JXDK10+519.480，长链17.474m，左线长1527.738m，左、右线全长3027.069单线米。江阴高铁站端为地下二层车站。

盾构机从南闸明挖段始发至江阴高铁站南端头接收，因江阴高铁站南端头接收井无盾构机吊装条件，盾构机接收后在站内向北平移440米，然后在江阴高铁站北端头进行吊装。盾构机站内移动时要将盾体与后配套台车进行解体，盾体采用整体搬运方式。根据江阴高铁站和盾构机尺寸，盾构机过站前需在江阴高铁站南端头将盾构机向侧墙方向横移1米，在南端头井顶升1.61米，然后再进行向北平移440米，到达始发北端头后进行盾体分解吊装，然后将后配套拖车沿铺好的轨道用电瓶车移动到南端头进行吊装，完成过站。 

二、过站方案与程序

盾构主机过站采用主机平移、千斤顶顶推，后配套过站直接通过先行铺设的轨道进行整体拖运。

盾构过站具体施工程序见下图2-1。

图2-1 盾构机过站施工流程图

三、盾构机平移

根据江阴高铁站的结构尺寸及盾构机盾体尺寸计算，线路中心线距车站标准段侧墙4.844m，线路中心线距车站标准段柱子为3.2m，盾构机在车站内移动时，考虑盾构机盾体与结构之间需有至少200mm的间隙，盾体直径为6.97m，为安全盾构机出洞后需要先向侧墙方向平移1米后才能顺利过站。负二层层高为7.8m，盾构机连接托架后的高度为7.16米，盾构机可顺利通过。

隧道中心线与底板柱的间距为3.2米，在底板预先铺设钢板，钢板用30的圆钢与底板锚固，在钢板上制作反力支座利用三台200T千斤顶将盾构机横移1米。

四、 盾体顶升

江阴高铁站标准段底板铺设的钢轨面与接收托架底部间距为1.61米，盾构机需向上顶升1.61米后才能向前平移。

（1）在盾体过站前提前将重心位置在盾体上用喷漆标识出来，在重心位置两侧焊制顶升支座，顶升支座用40mm厚的钢板支座，左右对称式安装，顶升支座底板平面应与调头场地钢板保持水平。由于盾构机的整体重心位置靠中盾方向，为使盾构机均匀平稳顶升，在盾构机中盾位置左右各架设2组千斤顶共架设四组顶进行顶升作业。

（2）盾构机顶升支座焊接完成后对焊缝进行探伤，探伤合格后方可进行顶升作业。

（3）利用4台200T千斤顶将盾构机向上顶升。顶升过程中千斤顶的油缸高度相差不得超过10mm。

（4）为保证顶升过程中油缸同步伸缩，采用一个液压站共同控制4组油缸的方式进行盾构机顶升作业。

（6）顶升过程中每组油缸安排专人进行看守，由班长控制液压泵站。

（7）放置千斤顶不得歪斜，应先将重物稍稍顶起，检查无异常现象，再继续顶升。

（8）盾构机每次顶升高度不可超过200mm，顶升完成后用钢轨在将盾构机下方垫钢轨，钢轨采用横竖交叉的方式进行摆放。然后循环往复将盾构机顶升到预定高度。纵排钢轨在托架两侧主梁下方满铺各9根，托架中间位置钢轨间距为20cm，横排钢轨间距为50cm。

（9）顶升支墩用200mm和300mm的609钢支撑，支顶位置的钢支撑内部用钢板和C40混凝土加强，每次顶升完成后在下方逐次增加钢支撑的高度，钢支撑与钢支撑之间采用M27的螺栓进行连接。钢支撑底部与钢板焊接固定；

五、盾体过站

（1）盾构顶升到位后，固定接收托架，延长轨道，然后把托架落在钢轨上面。

（2）在车站底板上铺设4条钢轨，最外侧钢轨和托架横梁宽度一直，在盾构机顶升到位后将盾构机和托架平移在钢轨上面，然后利用两个两百吨的夹轨式液压顶将盾构的平移至北端头。

3）用接收托架两边主梁上各安装一个推力为200吨、行程1000mm液压油缸，接收托架上安装反力支座通过焊接固定，用20×200mm的膨胀螺丝将钢轨固定在车站底板上。

4）油缸伸长，推动盾构机体前进800mm，然后松开夹轨器收回油缸，往过站方向平移800mm后再次固定。

5）重复以上步骤，将盾构机一直向前移动至始发位置。

6）盾构机过站平移时左右两组千斤顶保持均速向前顶进，顶进速度控制在15mm～20mm每分钟。

六、后配套过站

在盾体过站后，在车站底板上铺设后配套台车及电瓶车行走轨道，该轨道与隧道内台车及电瓶车行走轨道连接在一起。后配套台车用电瓶车将其分节拖至北端头位置，并将台车吊上去。

台车过站采用分节的方式由45t电瓶车沿着车站进行拖拽。

拖拽顺序为桥架→1号台车→2号台车→3号台车→4号台车→5号台车→6号台车→7号台车

七、结语

盾构机在江阴高铁站内，通过液压千斤顶和现场钢轨完成了盾构机的顶升（1.6米），并采用先进的液压夹轨设备进行了盾构机的过站（每天空推40米），较传统过站省去了马镫制作、反力点焊接等工序，并大大提高了盾构机过站的效率。为后续盾构机整体过站及类似工程提供了宝贵经验，可进行广泛推广。

参考文献

[1]竺维彬，鞠世健.复合地层中的盾构施工技术[M].北京：中国科学技术出版社，2006年；

[2]陈馈，洪开荣，焦胜军.国内外盾构法隧道施工实例.人民交通出版社股份有限公司；2016年；