始发托架、反力架预埋钢环

1.始发托架的制作和安装

盾构始发基座采用钢结构形式，主要承受盾构机的重力荷载和推进时的摩擦力，结构设计还需考虑盾构推进时的便捷和结构受力。由于盾构机重达400多吨，所以始发基座必须具有足够的刚度、强度和稳定性。始发基座设计全长9.0m，宽3.753m。

1.1始发基座的安装

盾构机组装前，依据右线隧道设计轴线底面（高程为1518.174m）、洞门位置及盾构机的尺寸，然后反推出始发基座的空间位置（在洞门前0.4~0.5m）。施工盾构井底板时，按照测量放样的基线在盾构始发位置设置预埋件。在盾构安装过程中基座采用“井”字形水平支撑进行加固，安装位置按照测量放样的基线，吊入井下就位焊接，基座上的轨道按实测洞门中心向高抬升20㎜居中放置（标高为1518.174），并设置支撑加固，准确定位后将始发基座与底板预埋钢板焊接连接；始发基座底部要垫平稳，避免扭曲；盾构机主机组装时，在始发基座的轨道上涂硬质润滑油以减小盾构机始发推进时的阻力；始发掘进时，基座两侧加三角支撑，以固定支撑负环。

在钢梁上设置钢轨作为盾构机导向轨道。基座就位后通过横向和斜向进行加固，两边使用横梁与始发洞口的预埋件进行焊接加固（始发井部分地段基座直接支撑在侧墙上）。始发基座的结构见下图1-1,1-2所示

图1-1 始发基座平面结构图

A——A

1-2 始发基座纵面结构图

2.反力架的安装

2.1准备工作

根据结构设计图纸，在反力支撑安装前要进行如下准备工作：

（1）在竖井底板预埋钢板，钢板与底板连接牢固略大于反力架底座。

（2）根据盾构隧道的里程反算反力架的位置，然后根据反力架的宽度和斜撑的角度在车站此段施工时预埋钢板，钢板与下部拉筋采用锚焊连接。

2.2反力架、负环管片位置的确定

(1)反力架、负环管片位置的确定依据

反力架位置的确定主要依据洞口第一环管片的起始位置、盾构的长度以及盾构刀盘在始发前所能到达的最远位置确定。

(2)负环管片环数的确定

盾构始发井长度为12.5米，盾构长度8.683米。第一环管片的起始里程D1S，第一环管片的起始里程：D1S=YDK12+327.950，车站端墙内侧里程DF= YDK12+327.550，管片环宽WS=1.2M，负环钢管片长WR=0.2M。DR为反力架端部里程，N为负环管片环数。

在安装井内的始发时最少负环管片环数确定为10环

3．反力架及负环的固定

(1)反力架、负环钢管片位置的确定

在确定始发负环管片环数后，即可直接定出反力架及负环管片的位置。

反力架端部里程为DIS-DF+12.5-1.2*10=12315.550。由于设计反力架为0.6m，则反力架端部支撑长度0.25米。

(2)反力架、始发台的定位与安装在盾构主机与后配套连接之前，开始进行反力架的安装。安装时反力架与车站结构连接部位的间隙要垫实，以保证反力架脚板有足够的抗压强度。

（3）由于反力架和始发台为盾构始发时提供初始的推力以及初始的空间姿态，在安装反力架和始发台时，反力架左右偏差控制在±10mm之内，高程偏差控制在

±5mm之内，上下偏差控制在±10mm之内。始发台水平轴线的垂直方向与反力架的夹角<±2‰，盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差<2‰，水平趋势偏差<±3‰。

反力架提供盾构机推进时所需的反力，因此反力架须具有足够的刚度和强度。将反力架放在始发竖井的坑中，调整好位置以后，与车站结构体之间用I18工字钢支撑。为保证盾构推进时反力架横向稳定，用型钢对反力架的支撑进行横向的固定。反力架安装示意图2-2。

图2-2 反力架支撑示意图

4.导轨安装

在盾构机进洞的过程中，防止盾构机刀盘下沉，在洞门密封圈内侧铺设两根导轨，导轨高度略低于始发支座导轨，长度不得损坏洞门密封，并要焊接牢固，防止盾构机掘进时将其破坏，而影响盾构的正常掘进。导轨位置以始发台滑轨延伸对应的位置为准。导轨为43kg/m的钢轨制作。

密封装置安装与洞门破除

3.密封装置安装

（1）洞门钢环预埋

洞门预埋环是为满足盾构机进洞临时封堵洞门端头要求的环状钢板。环状钢板的长度为40mm，环宽150mm，厚10mm，内径为6800mm，外径为7100mm。环向每5度预埋螺栓一个，共计预埋螺栓72个。为了环板能够牢固的嵌入竖井衬砌结构内，环板背面与盾构始发井衬砌结构钢筋连接牢固，并且每根预埋螺栓必须与竖井衬砌钢筋连接牢固。将内侧环板已加工成型，并已预埋在洞门壁。

盾构始发井衬砌绑扎钢筋至洞门位置时，将已分块制作好的环状钢板精确定位后焊接在端墙钢筋上，然后立设端墙和洞门模板，浇筑砼。在施作过程中应保证：钢板位置的纵向偏差不得大于5mm，环板必须牢固地嵌入砼且单面紧靠模板，灌注砼时不得松动而影响使用。洞门钢环的总体结构是一个圆环形，靠近洞门处

向外翻呈“L”型，规格为“L”型。由图可以看出，从盾构井到进入隧道方向上的结构依次为：圆环板和翻板、帘布橡胶、洞门钢环。圆环板与翻板之间用φ22的销套连接。圆环板、帘布橡胶和洞门钢环之间用双头螺栓连接，螺栓与螺母间加一垫片，其中螺栓的型号为GB899—86 M20×110，螺母的型号为GB41—86—M20，垫片的型号为GB95—85—20—100HV。螺栓迎土端焊接一个螺帽，外加一个圆柱形中空装置起保护螺栓及螺母的作用。

从盾构井到进入隧道方向上的结构依次为：圆环板和翻板、帘布橡胶、洞门钢环。圆环板与翻板之间用φ22的销套连接。圆环板、帘布橡胶和洞门钢环之间用双头螺栓连接，螺栓与螺母间加一垫片，其中螺栓的型号为GB899—86 M20×110，螺母的型号为GB41—86—M20，垫片的型号为GB95—85—20—100HV。螺栓迎土端焊接一个螺帽，外加一个圆柱形中空装置起保护螺栓及螺母的作用。洞门钢环的内径是6800mm，螺栓中心线连成的圆的半径为7100mm，φ12的钢筋焊接在螺栓上，以相邻两个呈5°角均匀分布在整个洞门钢环上；φ16的钢筋则焊接在洞门钢环两边，也以相邻两个呈5°角均匀布满整个洞门钢环。

A

（2）洞门预埋钢环的保圆措施

① 环状钢板加工完成后内部必须采用型钢定形。定形型钢在钢板环预埋完成后再去掉。

② 在预埋浇筑混凝土时，预埋钢环内部必须支撑牢固，以免钢环变形； ③ 为防止混凝土浇筑时模板变形，在上部模板焊接支撑，顶部支撑在端墙结构上。

（3）洞门密封装置安装

为了防止盾构始发掘进时泥土、地下水等从盾壳与洞门的间隙处流失，在盾构始发时需安装洞门临时密封装置，密封由帘布橡胶、扇形压板、折叶板、垫片和螺栓等组成。施工分两步进行，第一步在始发端墙施工过程中，埋设好始发洞门预埋钢环；第二步在盾构始发前，安装洞口密封铰接压板及橡胶帘布板。 盾构机进入预留洞门前在刀盘外围和帘布橡胶板外侧涂润滑油脂防止盾构机刀盘磨损帘布橡胶板影响密封效果。洞门密封如图3-2。

图 始3-2发洞口密封示意图

在凿除洞门砼最后100mm 厚钢筋混凝土前，应着手安装橡胶帘布板。安装时，

管片拼装后的状态

压板螺栓应拧紧，使帘布橡胶板紧贴洞门，防止盾构始发后同步注浆浆液泄漏。

4、洞门破除

在洞门凿除钢筋混凝土前，在洞门上，开9个样洞（米字型）观察。见图4-1，孔径5cm，孔深1.2m，以钻穿结构地墙（800m）至旋喷桩加固位置为宜。各孔出水量的总和不得大于0.03m3/d，样洞无泥砂流出等异常现象发生，确保万无一失后，方可破除洞门。

4-1水平探孔开设样图及样芯图

在洞圈内搭设钢管脚手架。在确认加固良好的情况下，分9块凿除洞门混凝土（见图4-2混凝土分块图所示），端头围护地下连续墙800mm，共分两阶段进行洞门凿除，在盾构调试期间，首先凿除内侧700mm混凝土，并割除内排钢筋，待盾构调试完成，具备出洞条件后，再对剩余100mm混凝土进行分块，并在每块混凝土中间凿出一个吊装孔，清理干净落在洞圈底部的混凝土碎块，然后按照先下后上的顺序逐块割断外排钢筋，吊出混凝土。洞门凿除保持连续施工，尽量缩短作业时间，以减少正面土体的流失量。整个作业过程中，由专职安全员进行全过程监督，杜绝安全事故隐患，确保施工安全，同时安排专人对洞口上的密封装置做跟踪检查。

割除工作保证预留洞门轮廓线范围内围护结构钢筋全部切断，切口平整，以避免盾构刀盘被围护结构的钢筋挂住。凿除施工完毕后拆除脚手架，快速拼装负环管片，使盾构机抵达掌子面，避免掌子面暴露太久发生失稳坍塌。