盾构机平移过站技术

盾构机平移过站技术

黎泽富

中铁五局电务城通公司 湖南省 长沙市 410211

摘要：近年来，社会经济发展速度在不断加快的同时，地面交通压力逐渐增大，地下空间的开发和利用得到高度重视。各地区在发展期间，大力发展建设轨道交通，强化资金投入，力求地面压力能得到缓解。在地铁盾构施工中，盾构机过站是比较常见的问题，对施工进度、安全以及质量有直接影响。为解决盾构机过站问题，在本次研究中，结合具体工程案例，对盾构机平移过站技术展开深入分析，同时制定了可行的施工质量控制措施，保证施工效率能整体提升，满足工程建设要求。

关键词：盾构机；平移过站；施工技术

引言

在城市化进程深入推进的新时期下，地铁建设被提上日程。在地铁建设中，盾构机是不可缺少的重要设备，关系到工程的整体建设质量和效率。在施工期间，盾构机在完成一个空间的施工后，要通过车站结构进入下一空间掘进。为提升施工进度，确保施工质量能达到既定要求，应该对盾构机平移过站技术深入分析，结合工程实际情况，对技术灵活利用。

1工程概况

本工程为成都轨道交通13号线一期工程土建3工区杜甫草堂站～青羊宫站～小南街站盾构区间。项目在实施阶段，共计划投入2台中铁装备φ8630盾构机（352和353号），工程地点位于成都市青羊区一环路附近，区间线路处于交通主干道下方，车站采用半盖挖方式施工，杜青区间始发下井和到达吊出均只有一个吊装井，青小区间始发下井为一个吊装井，到达吊出有两个吊装井，共有4台次盾构机吊装和4台次盾构机拆卸。车站均为半盖挖车站，杜甫草堂站和青羊宫站左右线只有1处吊装井口，盾构机吊装过程共需2次盾构平移和1次空推。

在工程项目实施阶段，针对盾构施工，杜甫草堂和青羊宫站均采用半盖挖车站，杜甫草堂站吊装井口位于右线处，隧道中心线与车站底板存在1.2米左右高差，盾构机需从右线井口吊装下井，平移至左线始发；青羊宫站小里程吊装井口位于左线处，隧道中心线与车站底板存在2m左右高差，盾构机接收需垫高接收架，待接收完成后平移至左线吊装出井。

2盾构机平移过站技术应用

2.1 盾构机平移过站施工前准备

在本工程项目实施阶段，由于杜甫草堂站车站大里程、青羊宫站车站小里程接收井下沉段底板高度与隧道中心线的高差明显，不能将台车经平移后直接进入轨道。对此，为提升施工效率和质量，在盾构机平移过站施工前，需要将准备工作做好，利用4根型钢垫高台车，待平移完成后进行轨道相接[1]。

针对杜甫草堂站车站大里程施工，车站底板需提前将左右线整个下沉段区域平整，确保盾构机平移无阻碍，底板内的积水池在填充期间，选择利用回填办法。在吊装前，将板车轨道安装好，放置板车于轨道上方，利用6根高度592型钢交错叠加焊接固定板车，吊装台车于型钢上方，固定台车实施平移，台车平移完成后拆除板车轨道；盾构机在下井前，在底板平行铺设2块钢板；在始发台托架下铺设2块12m×2.2m×3cm的钢板并与始发台焊接牢固。针对青羊宫站小里程盾构机施工，将接收托架定位至接收位置，接收托架下需使用钢支撑将接收托架垫高900mm，两侧分别放置3个钢支撑，每个支撑由300mm的钢支撑和两张700*700mm*30mm钢板组成，钢支撑之间采用螺栓固定。每个支撑需确保在同一水平面。使用3个焊接的高度为300mm的H型钢作为垫块将油缸垫高。同时对顶升牛腿合理设置，在中前盾盾壳上，顶升牛腿用30mm钢板组装焊接而成。在具体焊期间，可以利用气体保护焊接。构机主机平移到位后，使用6根400t油缸满足顶升重量要求。在盾构机前中盾及盾尾上焊接顶升牛腿，通过油缸顶升牛腿将盾构机与始发托架整体顶升，油缸顶升后取出始发托架下钢板，回收油缸，将盾构机放在底板上后，准备始发。

2.2 盾构机平移过站施工

在盾构机平移过程中，需要结合施工要求，严格依照流程操作。

（1）台车平移流程。在开展台车平移施工期间，针对杜甫草堂大里程台车平移展开研究，首先要在施工前将准备工作做好，将施工所需的人员、材料以及设备准备到位。在施工中，安装板车及平移轨道，加固6根型钢592型钢交错焊接，加固板车。同时吊装台车，安装牵引滑轮及牵引绳。采用钢绳牵引平移台车，与隧道轨道实施对轨。与隧道轨道对接。最后平移完成，具体流程如图1所示。

图 1 杜甫草堂大里程台车平移工艺流程图

（2）盾构主机平移流程。在本工程项目实施阶段，针对始发端主机平移，小里程盾构机出洞到达始发台后，通过对施工现场实际情况的勘察可知，不具备吊装条件，主机横向平移至左线井口吊装。在盾构机沿导轨横向移动时，在盾体平移方向的另一侧钢板平台上焊接两个反力支撑点，对于反力支撑点，利用3cm钢板制作，同时焊接于钢板平台上[2]。在开展沿导轨方向平移施工阶段，利用2块9m*40cm*5cm钢板及2个液压油缸提供反力。为保证施工质量和效率，减少问题的发生，在平移前，将油缸固定在钢板上。此外，利用两根100T液压油缸，使“主机－托架”整体在2块钢板组成的表面水平移动，如果“盾体－托架”移动与油缸行程吻合，顶升托架和盾体，对推进的动作不断重复，以便盾构机平移能有序且顺利。

对于接收端主机平移，首先将施工准备工作做好。其次，盾构出洞空推至托架，安装钢板实施向大里程平移。焊接顶升牛腿，改变平移钢板方向。安装油缸，顶推平移，每顶平移2m，完成一顶后，顶升牛腿，移动钢板。最后，平移完成，顶升盾构，对导轨方向适当调整，盾构主机向小里程平移分部拆卸、吊装。

2.3 盾体二次平移

盾体顶推至车站二次始发端头井位置后，应该利用与达到端平移相同的办法，再次开展平移工作，平移到盾体轴线和隧道轴线重合后，找准盾体的具体位置，将始发架固定好。

2.4 车站轨道铺设

盾体到站后，在车站底板位置，将后配套台车及电瓶车行走轨道铺设好。在本工程建设中，轨道与隧道内台车、电瓶车行走的轨道相连接。针对后配套台车用电瓶车，平移到始发段位置，与盾体连接起来。如果一台电瓶车无法完成推进工作，可以选用几台电瓶车，提升施工效率[3]。

2.5 盾构主机平移摩擦力验算

结合机械手册可知，在没有润滑剂作用的条件下，滑动摩擦系数为0.15。如果有润滑剂支持，滑动摩擦系数为0.05～0.1，取最大摩擦系数0.15，对最大动摩擦阻力准确计算。在本工程项目实施阶段，“盾体－托架”最大总质量M约为768T，摩擦系数f取0.15，则推力的计算公式如下：

F=f·M=0.15×768=115.2T

通过计算结果明确，两个100T液压千斤顶及配套液压站提供的推力，能够让盾构机平移期间的动力需求得到满足。

3盾构主机平移过站注意事项与质量控制措施

3.1 盾构主机平移过站注意事项

为保证盾构机平移施工作业能顺利实施，在具体施工阶段，需要对整个平移过程加强重视，将施工细节把控到位。

（1）相邻钢板间需打坡口。在实际焊接期间，对堆焊方式灵活应用。焊接完成后，应该将打磨工作做好，借助砂轮机辅助打磨，以便钢板平面的平整效果能达到最佳[3]。

（2）将盾构主机中心位置作为基础，在对液压千斤顶的行程和性能综合考量的基础上，对反力点的具体位置加以明确。

（3）在吊装推进施工阶段，严格按照施工流程操作，一旦有突发情况出现，必须第一时间上报，不能冒险处理问题，以免威胁到自身生命安全。

（4）在每次焊接施工结束后，待温度冷却至常温，将焊渣敲掉，严格检查焊缝的外观，若在检查时发现缺陷，应该采取正确的方式处理。针对关键承力部件的焊缝，要对焊缝进行探伤检测。

（7）为提升施工安全和效率，在施工期间，应该安排专门的人员负责操作液压站。在平移环节，对托架时刻关注，了解其受力情况，如果有异常情况出现，需要对液压泵站及时停止[4]。

3.2 盾构机平移过站质量控制措施

在盾构机平移施工期间，若想保证工程实际与设计要求一致，应该加大质量控制力度，在对施工现场情况充分掌握的基础上，合理制定质量控制措施。

（1）建立完善的盾构机组织机构。为确保盾构机平移施工能安全可靠，提升施工的质量与进度，应该结合施工要求，组建领导小组，对盾构主机平移进行专项管理，安排总负责人，同时配备充足的技术人员，为盾构机平移工作的顺利进行提供支持。同时做好分工，依照工作岗位，将职责落实到位。诸如项目部，需要重点审核重大技术方案，对施工程序的完善情况严格检查；机械负责人应该为盾构主机平移施工提供技术指导，将此过程的技术交底工作做好，让施工过程始终处在可控范围；生产负责人要采取灵活的方式，对施工内外、上下积极协调，加大沟通力度，以便施工作业能有条不紊地展开；安全负责人要保证盾构主机平移施工过程的安全，真正做到文明施工，加强对施工现场各个环节的管理，强化管控安全生产目标，并将安全技术交底工作落实好。

（2）强化对施工过程的管理。在盾构机平移施工阶段，应该注意每一个施工环节，确保施工质量能满足工程建设要求。在施工材料应用前，先对材料严格检查，诸如检查钢材外观是否有裂纹、锈蚀等问题出现，钢丝绳是否出现断股情况。针对质量不达标或者存在隐患的材料，坚决不能出现在施工中。在正式施工阶段，顶升油缸不能直接接触车站结构，需要提前将钢板安装好，固定在底板位置，确保在盾构机推进时，结构不会出现损坏等现象。在轨道上，可以适当涂抹润滑黄油，为盾构机平移推进提供助力。但要将黄油的量控制好，认真清洁底板地面，保证在施工期间，施工人员不会出现摔倒事故，提升机械设备运行稳定性。

结束语：

综合而言，通过对成都轨道交通13号线一期工程盾构过站施工实例的分析与研究，在实际施工阶段，结合施工现场情况，强化对盾构机平移过站技术的利用，除了能让传统施工技术得到优化与完善外，也可以简化施工步骤，不需要应用大量施工材料，施工效率以及安全技术高，对工程施工质量和水平的提升有促进作用。因此，在今后盾构施工阶段，应该加强对该技术的改进与创新，将技术的作用和价值充分发挥出来。

参考文献：

[1]杨云飞.盾构机平移及空推过站施工技术的应用[J].建筑技术开发，2022，49(02)：37-39.

[2]王晓明.盾构机、钢套筒整体滑移过站施工技术探索与应用[J].砖瓦，2021(10)：156-157.

[3]徐鹏.西安地铁和平门站盾构机平移、空推过站技术[J].四川建材，2021，46(03)：167-168+197.

[4]李功义，刘志斌，姜涛.钢轨法盾构机过站施工技术[J].现代制造技术与装备，2020(09)：89-90.