盾构机整体空推过站工法研究

盾构机整体空推过站工法研究

摘要区间隧道采用盾构法施工时，当施工场地狭小，不具备盾构吊装的条件或由于车站已经封闭、无法吊入盾构机时，可采用盾构机空推过站，将盾构机整机（或分体）顶推和滑移方式通过车站站台层的方式，进入车站另一端的始发位置，直接进行下条隧道的施工。本文重点分析盾构机整体空推过站施工方法，以供类似条件下区间隧道施工借鉴和参考。

关键词盾构机；空推；工法

1 概述

某地铁车站由于始发端结构已封闭，车站中板也已施工完成，导致始发端车站不具备盾構机吊入的条件，且由于车站底板与中板部分区域净空不足，内部也不具备盾构整体过站条件，盾构机只能在车站中部吊装下井组装后进行过站顶推至始发端。过站主要分为盾构主机过站，后配套系统整体过站两部分，过站完成后再进行组装。为解决盾构机在已建车站中过站时存在的困难和风险，以常规的导台水平过站为施工基础，对过站工艺进行改良，形成了盾构机整体空推过站工法[1]。

2 工法特点

盾构过站要考虑盾构机主机和后配套尺寸，结合施工场地的设计图和空间测量结果，预先做好过站模拟工作，确定各种限界尺寸，根据模拟结果确定过站步骤和过站方案。具有以下特点：

（1）采用盾构主机与台车分开平移，台车无须拆除，节约施工时间。

（2）过站过程中可完成对盾构机的维修和保养，节省时间。

（3）过站绝大部分在地下完成，对地面及周边环境影响小。

（4）盾构吊装下井前，整体考虑盾构过站所需空间，合理考虑盾构始发时的托架安装。同时根据车站结构形式，对盾构主机进行位移、推进、侧移再位移，直接在始发端就位。

（5）采用了简洁、方便的钢轨过站方式完成施工，对设备的影响小。

（6）仅将盾构主机与后配套设备断开，实现盾构的整体过站。

（7）盾构主机和台车过站前，对盾尾刷进行更换，刀盘刀具进行修复，加水系统进行改良，同时对同步注浆系统进行清洗。

（8）盾构过完站后直接在始发端就位，将主机和后配套连接后即具备盾构始发的条件，可缩短工期[2]。

3 工艺原理

本工法是结合车站结构形式与盾构机的位置关系，在盾构过站前，对车站底板进行处理，浇筑导台铺设钢轨并加固，盾构接收吊装并安装到位后，及时展开盾构过站。盾构主机过完站并平移就位，对后配套系统，直接采用电瓶车拖动，通过车站后与盾构主机连接。

4 施工工艺流程及方法

4.1 盾构过站施工步骤

（1）盾构机到达后进行拆机工作。

（2）盾构到达车站之前在车站底板上浇筑混凝土导台，导台两侧预留安置反力装置的预留孔。

（3）在需位移位置优先满铺钢板，在涂抹完黄油后安置盾构接收托架，托架高程与中心点进行校核，确保盾构能平稳推上托架。

（4）盾构机在偏心导台上进行装机。

（5）盾构通过导台两侧预留安置反力装置推进至接收架上。

（6）在地面预铺钢板上进行挡板焊接，将盾构机与托架进行曲面位移至第二段中心导台处，盾构机平移上第二段中心导台，并前移至始发洞门处。

（7）车站内轨道铺设，台车过站与盾构主机连接。

4.2 主要施工要点

（1）盾构机空推准备

①车站底板平整。对车站底板进行整理。对底板、中板上影响盾构过站的预留钢筋进行压弯处理，保证盾构机过站净空，并对底板上不平整的地面进行整平处理。车站底板平整后，在车站标准段底板上铺设台车过站钢轨和电瓶车运行钢轨。②接收托架安装。在接收井里设置接收托架。接收托架设置前先进行托架定位，确定好接收托架高程和平面位置后用钢顶撑相互焊接固定，接收托架钢轨表面涂上黄油便于后期盾构机在托架上的平移。③始发端导台浇筑。在始发井里浇筑导台。导台浇筑前必须进行预埋件及坐标定位，确定好导台高程和平面位置后用焊接压板固定钢轨，并在钢轨表面涂上黄油便于盾构机在导台上的滑移，为保证盾构机主机能够顺利爬上始发托架和二段导台，托架安装时，稍微带坡度

（2%～5%），使托架接收前端比第一段导台钢轨面低5～10mm，拖出前端比第二段导台钢轨面高5～10mm。④盾构机组装。焊接临时轮支撑一号台车连接桥架，拆开盾体与后配套连接的水管、气管、液压管等。对盾构机主机进行吊装，在吊装时盾尾内部焊接支撑型钢，防止盾尾变形。清洁盾体、刀盘，清空土仓泥土，设备维护保养，刀具更换，注浆和泡沫系统测试疏通等。在始发吊装井口导台上进行吊装作业并完成盾构机组装。导台两侧设置顶推盾构机所需的反力装置，在盾体上用H型钢焊4个牛腿，便于千斤顶推动盾体在第一段导台上滑动。

（2）盾构机前移

将推进油缸放在盾构机上的牛腿上，启动油缸，将盾构机和导台的钢板分离向前推进，然后收缩油缸，让盾构机落在托架钢轨上。

（3）盾构机横移

根据车站底板布置情况，在盾构机上第二段导台时将盾体和托架滑移。将推进油缸安置在钢板焊接的牛腿上，然后开动推进油缸，推动盾体和托架滑移。

（4）后续台车过站

①在盾体过站的同时，进行车站内台车和电瓶车轨道的铺设，轨枕采用20#H 型钢进行铺设。②台车前进。轨道铺设完成后进行后配套设备的过站，在1号台车上用H型钢焊一横梁，利用电瓶车推动整个后配套系统进行前移。③盾体与后配套系统的连接。后配套设备到达始发端头后，将后配套设备与定位好的盾体连接，连接水管、电路、气管和液压管路等。

（5）盾构机检修

利用盾构机吊装期间进行盾构机检修，为下一个区间的掘进做准备。维修内容视盾构机检查的情况确定，包括刀具更换、刀盘和螺旋输送器的磨损修复、盾尾密封刷的更换、密封件的更换、泡沫管路和注浆管路的疏通、测量系统的维护保养和鉴定等。

5 结束语

随着经济社会的发展，全国各地大中城市兴起了地铁建设的浪潮，但由于各地区建设环境的不同，盾构始发场地受限已成为一个重要的问题。该工法解决了盾构有限空间始发的技术难题，可缩短工期，为后续工程创造条件，同时，该工法的总结和成功应用，为将来因场地等环境受限的盾构始发施工提供了借鉴和参考的经验，具有一定的推广价值。

参考文献

[1] 邓彬，顾小芳.盾构过空推段施工关键技术研究[J].现代隧道技术，