一种盾构整体快速过站装置及施工方法在地铁施工中的应用

一种盾构整体快速过站装置及施工方法在地铁施工中的应用

发表时间：2019-08-06T15:47:44.547Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：严永冬

[导读] 本文详细介绍一种盾构整体快速过站装置原理和施工流程，为今后类似工程提供借鉴依据。

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摘要：广州市轨道交通八号线北延段【施工6标】土建工程，盾构完成首个区间掘进后需要进行盾构过站后进行第二个区间的盾构施工，本文详细介绍一种盾构整体快速过站装置原理和施工流程，为今后类似工程提供借鉴依据。

关键词：盾构施工；盾构过站；盾构平移；接收架；液压系统。

一、概述

在当前城市地铁建设中，盾构法施工1地铁线路是由多个车站站点和区间隧道组成，即通常在相邻两个地铁车站站点间设置一个盾构法施工区间隧道。实际施工过程中，地铁车站一般是早于盾构机到达之前就施工完成，盾构机在上一个区间隧道掘进完成后继续向下个区间隧道掘进时，此时就需要将盾构机空推过站后再次始发掘进。目前，常采用的盾构过站方式主要可分为整体过站和分离过站2种，过站形式主要采用千斤顶、托架小车、卷扬机等设备进行盾构过站2，在实际操作中，存在盾构机过站作业工序繁琐、工作任务重、作业效率低等不足，严重影响整体施工进度。

广州市轨道交通八号线北延段【施工6标】土建工程，主要工程内容包含聚龙站～平沙站区间工程、平沙站、平沙站～小坪站区间工程，盾构过平沙站时需进行空推过站，如过站方案选择不适当，将会导致工程成本增加，工期滞后。

二、关键技术及解决思路

为了克服现有技术的不足，本分明提供一种盾构整体快速过站装置及施工方法，过站装置结构简单，工序方便，能极大提高盾构过站速度，大大节约工期和施工成本，并且也可在一定坡度的车站中实现安全快速过站；技术思路如下：

1、技术方案

方案采用盾构整体过站，盾构整体快速过站装置主要由托架（盾构接收、始发用的常规托架）、盾构垂直顶升系统、盾构前移平推系统及盾构托架滑移装置组成。利用各系统之间相互关系实现盾构整体过站。

2、技术原理

盾构垂直顶升系统起到使盾体垂直方向脱离盾构托架的作用，由4个液压千斤顶和4个盾体顶升受力牛腿组成；盾体顶升受力牛腿焊接在盾体前盾与中盾4个点位，千斤顶分别对应顶升装置对中及调平安装，液压泵站利用盾构自带液压系统3，液压管路与盾构机液压泵站相连接并安装相关液压阀组。

盾构前移平推系统起到使盾体在托架上前移平推的作用，由盾构机自带其中2个主推千斤顶与液压系统、2块A型号管片4、2个盾体平推受力牛腿装置组成；2个平推受力牛腿分别焊接在托架导轨后端，与托架形成受力整体提供盾构前移反力；2块A型号管片以串放方式放置在盾尾，形成盾构主推千斤顶与牛腿之间力的传递作用；通过盾构机管片拼装模式进行两根主推千斤顶顶升操作。

盾构托架滑移装置由4套滑移钢板、2组链条以及盾构前移平推系统中的千斤顶和平推受力牛腿组成；4套滑移钢板一端焊接在盾体前盾与尾盾上，另一端与托架侧边H钢接触，2组链条连接在2根主推千斤顶与平推受力牛腿之间，在盾体前移与顶升完成后，通过回缩2根主推千斤顶使托架向前滑移，实现盾体在托架上再次前移空间要求。

3、方案实施

（1）施工工艺流程

图1 盾构整体快速过站装置流程图

（2）施工步骤

①、盾构贯通后，整个盾体完全推至盾构接收托架。

②、在盾体前盾与中盾定位焊接4个垂直顶升受力牛腿，并对应安装4条顶升千斤顶。

③、盾尾放置两块管片以及在接收托架尾端安装两套前推牛腿（与接收托架固定），采用盾构自身千斤顶进行前移，利用管片进行传力，两个牛腿提供反力。

④、在盾体与4个顶升受力牛腿之间安装托架滑移装置，滑移装置为加工T型钢板，一端焊接在盾体上，另一端卡在托架两侧。

⑤、顶升平推前移千斤顶，盾体在托架上滑移1米。

⑥、顶升垂直千斤顶，使盾体垂直方向脱离托架约5cm。

⑦、回缩平推前移千斤顶1米，利用链条对千斤顶及托架牛腿进行传力，结合滑移钢板，使得托架向前滑移1米。

⑧、回缩顶升千斤顶盾体完全放置托架。

⑨、重复⑤-⑧步骤，完成盾构机过站；盾构机向前平移同时，盾构机牵引后配套台车同步过站。

（3）一种盾构快速整体过站装置附图及附图说明

三、主要技术特点及推广前景

1、过站速度快

该过站技术采用盾构机自身主推千斤顶进行平移，整个液压千斤顶系统稳定，充分利用千斤顶的伸缩功能，提高了整个过站功效，实际过站达到1天80米。

2、节省过站机具、设备

过站利用盾构自带主推千斤顶及液压系统，及加装了托架滑移装置，节省了外加平推千斤顶与泵站，取消了卷扬机及过站小车。

3、安全性高

采用盾构自带千斤顶及液压系统稳定性好，整个过站未出现液压爆管、泄压等故障，安全稳定性高。

参考文献：

[1] 何焕雄，曹国金。盾构法施工技术及其在我国的发展和应用，建筑技术开发，1001-523X(2004)04-0106-03

[2] 马书红。盾构机的地铁过站施工技术，山西建筑，1009-6825（2009）05-0320-02

[3] 龚国芳，余佑官，胡国良。盾构机推进液压系统仿真分析，现代设计技术，1001-4551（2006）06-0025-03

[4] 谈永圈，杨鼎宜。我国预制混泥土衬砌管片生产技术现状及发展趋势，混泥土与水泥制品，1000-4637-（2008）04-25-05