浅谈土压平衡盾构几种不同的分体始发技术

浅谈土压平衡盾构几种不同的分体始发技术
范延晓
（中铁工程装备集团技术服务有限公司，河南，郑州）
摘要:从设备组织和生产工序组织方式对不同的分体始发方式进行归类分析，总结其特点，为类似盾构施工选择不同的始发技术提供借鉴。

关键词:盾构;分体始发;生产工序
Introduction To Several Different EPB Separate
Shield Launching Program
FAN Yanxiao
(China Railway Engineering Equipment Group Technology Service
Co.Ltd,Zhengzhou 450000,Henan,China)
Abstract: From equipment and production process tissue way to classify the different way of separate shield launching program, summarizes its characteristics, to choose different from similar shield launching program for reference.
Key words: shield; separate shield launching program; production process
1、概述
地铁车站主要选择在城市的繁华街区或者交通枢纽地段，作业空间十分有限，而且由于工期安排等其它限制因素，从经济效益和设备安全等方面综合可虑，可选择分体始发方式在有限的空间内开展隧道掘进施工。

本文主要从设备结构和生产工序安排两个方面介绍如何选择合适的分体始发方式。

2、限制始发方式的主要因素
盾构专用始发井或者始发车站的空间尺寸为选择盾构始发方式
的决定因素，它决定了盾分体始发方式。

影响盾构限制或工程难度，始发井远远低于预期，为保证隧盾构施工的整体综合效口位置限制等等。

因此要施工成本、设备状态等更好的发挥设备性能3、分体始发方式分以目前国内保有量点、操作可行性和生产3.1中铁装备盾构如上图所示，盾构
序号 结构名称
1
盾构主机 刀盘2
设备桥 双梁3
1号拖车 主控制4
2号拖车 5
3号拖车 主配电6 4号拖车 变压定了盾构是采用整机始发还是分体始发响盾构始发空间尺寸的因素是多种多样的始发井空间尺寸不能满足整机始发；车站保证隧道施工工期只有选择分体始发；综合效益，选择分体始发为最优方案；盾构因此要综合考虑盾构施工所需空间、工期计态等综合限制因素，合理选择最优始发方性能，实现效益最大化。

方式分类
保有量最大的中铁装备品牌盾构为例，从设生产组织效率为依据，对盾构始发方式进盾构各系统分布方式
图1 盾构整机布置图
盾构各主要功能系统分布如下表所示：承载的主要功能系统 长度（mm）刀盘、主驱动系统、推进系统、螺旋输送机、管片拼装机 13500双梁吊机系统、泡沫发生系统 12761主控制室和主操作室、同步注浆系统、双梁吊机系统、油脂系统 9400主液压泵站、膨润土系统 12184主配电系统、冷却水系统、泡沫泵站系统 10957.5变压器、空压机系统、二次风机 10958始发，以及何种多样的，如场地车站工期进度；考虑车站和盾构施工出渣工期计划安排、始发方案，才能从设备结构特方式进行分类。

：
） 备注 3500 以分体始发时，设备结构的可分割性进行分类
2761 400 2184 957.5 0958
7 5号拖车 高压电缆箱、污水系统、皮带驱动系
统
10958
8 6号拖车 外循环水水管卷筒、储风筒 10316
表1 中铁装备盾构主要结构分类
3.2以目前的技术手段，可以选择从表1所列的任意结构断开进行分体始发。

分体始发与整机始发相比，在设备方面主要增加了断开设备两端连接所需延伸的水、气、液压、电气等线路，以及对注浆设备或者出渣结构的挪移改造；在施工方面主要体现在工序组织的变化。

本文根据盾构主要系统的分布特点，且综合考虑生产工序组织效率，以盾构分位置将分体始发方式分为以下3类：
1）从主机断开的分体始发
2）从1至4号拖车任意位置断开的分体始发
3）从5号拖车断开的分体始发。

4、各分体始发方式的生产组织特点
土压平衡盾构法施工有5个关键的生产工序：隧道掘进、管片拼装、渣土吊运、管片吊运、同步注浆，5个生产环节紧紧相扣，共同影响盾构生产效率。

不同的分体始发方式会造成不同的生产工序组织特点。

因此根据实际条件选择合适的分体方式，才能产生最佳效益。

4.1从主机断开的分体始发特点
主机完全下井进行组装，设备桥及后配套在地面组装连接，设备桥要尽量靠近始发井，以保证延伸管线利用效率（如图2）。

主机与设备桥之间使用延伸管线进行连接，完成动力、控制信号和耗材传输，其中流体管路9种，共计14根（每根120m）；液压油管18种，共计26根（每根120m）；电气线路共计6根（每根130m），主要为控制线
和通讯线。

液压和流体管路将2寸以下的整理绑成一捆以便拖拉延伸，电气线路绑成一捆，但是要与液压流体管路分开延伸，不能纠缠在一起。

因通往主机的管线分布在螺旋输送机两侧，但洞内延伸管线时必须将其规整布置在同一侧，且主机无吊卸管片设备，所以为了满足以上需求，需单独制作一个托架小车（见图2、3）。

托架小车连接于管片拼装机的拖拉油缸座上，可随主机同步行走。

螺旋输送机两侧的管线在托架小车顶部进行固定，并最终在一侧合拢后共同挂在管片上。

因无同步注浆系统，需使用二次注浆设备及时进行注浆作业，二次注浆设备可以布置于制作的托架小车上。

因在安装在1号拖车和设备桥上管片吊装系统无法投入使用，因此托架小车前部还需制作一个管片吊卸点，使用≥5T的葫芦进行管片吊卸，然后再使用管片拼装机将放置在编组轨道上的管片拖拉至可拼装位置，进行拼装作业。

图2 延伸管线布置及使用的托架小车
从主机断开的分体渣口下方直接接渣，因此车上放置特制小渣斗接因为空间限制，一次只因为只能加挂一个吊运和管片吊运两个工在隧道掘进和管片吊运量时间，此为限制掘进4.2从1号拖车断开1号拖车与2号拖车信号和耗材传输。

改造加装一个结构架管线。

因空间限制，组列车加挂2个渣斗直接放至1号拖车砂浆
高效率。

的分体始发没有输送带，需要将渣斗运输至因此编组运输电瓶车只能挂置一个平板渣斗接渣。

掘进完成后，再使用平板车运输一次只能吊运一块管片。

运输编组如下图所图3 生产布置图
挂一个平板车，且只有一个特制的小渣斗两个工序需多次间断才能完成一个掘进循环片吊运两个生产工序之间频繁转换，工序衔制掘进效率的主要因素。

车断开的分体始发特点
号拖车间使用延伸管线进行连接，完成动因1号拖车无皮带驱动装置，需要在1构架，以安装皮带驱动装置，同时用来规整从1号拖车断开的分体始发方式刚开始渣斗，渣斗车也可以用来运送管片，砂浆可车砂浆罐内，
后期随着空间变化可以增加编运输至螺旋机出个平板车，平板车运输管片，且下图所示：
渣斗，因此渣土进循环，且需要工序衔接占用大完成动力、控制号拖车尾部来规整布置延伸刚开始可允许编砂浆可通过管路
增加编组车以提
从1号拖车断开后务均可使用盾构自身设次数和工序间转换次数体始发方式高出很多从2号至4号拖车动装置的改造，仅在刚开号断开的分体始发有所以作为吊装运输井，此时而从1至4号拖车间任意别将会很微弱。

1号拖车断开的分（水、气、泡沫等）管线开的分体始发方式，主要成本相对较高。

因此选择用的成本及便利性，4.3从5号拖车断开因6
号拖车仅有外图4 从1号断开生产布置示意图
断开后，盾构施工的同步注浆、管片吊运自身设备完成，且可使用标准渣斗车，各工换次数大量减小，因此生产效率将比从主机很多。

拖车间任意位置断开的分体始发均需要进刚开始掘进时编组列车的编组方式和数有所差别，一但拖车完全进入洞门圈，此时编组列车的安排会因空间增大而变间任意位置断开的分体始发方式在生产效开的分体始发方式主要需要延伸大量的管线，市场上有大量的租赁。

而2号拖主要需要大量的动力电缆，市场上租赁选择分体始发方式时，还需综合考虑延，以进行综合比较选择。

车断开的分体始发特点
仅有外循环水水管卷筒、
储风筒两个主要系
吊运2个工序任各工序被间断从主机断开的分需要进行皮带驱式和数量与从1，始发井便可大而变的多样化，生产效率上的差量的液压和流体号拖车以后断租赁较少，且考虑延伸管线使主要系统，
不影
响盾构主要功能，因此可以暂不安装，在地面进行临时存放即可。

因只有6号拖车，二次装机成本小、周期短，与整机始发相比，在设备管理方面几乎无差别。

盾构所有生产工序需要的主要功能系统均全部安装，所以断开后对盾构生产工序安排的影响并不明显。

出渣口的空间位置对编组列车的编组安排有较大影响，是限制生产效率的最主要因素。

不同的分体始发方式，渣土吊运、管片吊运都是是影响分体始发生产效率的关键环节，解决这些困难也有很多方式，如制作溜渣槽和小皮带机直接运输至始发井口，制作岔道运输至相邻线路进行输送等，但是综合考虑限制因素，合理排布生产工序，才能发挥最大生产效率，取得最好的经济效益。

参考文献
[1]张俊英，盾构机分体始发施工技术，铁道建筑技术，2013（9）,44-47
[2]刘海峰，古力，盾构机分体始发技术，广州建筑，2004（3）,39-41
[3]齐敦典，无后置出土口的盾构始发方案，建筑技术，2012（2），134-136
[4]季维果，大连地铁2号线小半径曲线隧道盾构单井口始发技术研究，隧道建设，2014（9）,895-899。