盾构负环拆除方案

负环管片拆除方案

一.工程概况

天津地铁6号线7标段盾构施工包括金钟河大街站~民权门站、民权门站~北宁公园站两个区间。

金钟河大街~民权门站沿金钟河大街向西南行走，穿越月牙河后进入民权门站，本站设计范围自右DK9+088.400起至右DK9+765.541止，右线长度为672.794m，左线长度为695.212m。工程设计范围为单圆盾构区间隧道，隧道顶埋深约为11.5~21.5m。

民权门站~北宁公园站沿民权门站向西南方向行走，本站设计范围自右DK9+923.541起至右DK10+601.821止，区间右线长678.280m，左线长674.632m。工程设计范围为单圆盾构区间隧道，隧道顶埋深约为10.3~13.7m。

二．编制目的

盾构机将分别从北宁公园站东端头井和金钟河大街站始发，民权门站为双接收。最终将会拼装负环共4次，即北宁公园站东端头左右线2次、金钟河大街站西端头左右线2次；北宁公园站拼装7环负环，金钟河大街站拼装6环负环。管片拆除时使用场地内45t龙门吊。为了保证最终迅速有效、安全顺利的拆除负环管片，特制定此方案。

三．编制依据

根据其他地铁盾构隧道施工经验，当盾构始发试掘进达到100m（民北区间84环、金民区间67环）、同步注浆浆液强度达到1.0Mpa时，即可拆除反力架及负环管片。

计算公式：F=μ·π·D·L·P

式中：μ——管片与土体的磨擦系数；取μ＝0.3

D——管片外径；取D ＝6.2m

L——已安装的管片长度；取L＝84×1.2＝100.8m，L＝67×1.5＝100.5m

P——作用于管片背面的平均土压力，取P=100 KPa

故管片提供的摩阻力为：

F =0.3×3.14×6.2×100.5×100=58696.02 KN >34200 KN（盾构机额定最大推力）。

我部采用的是负环管片分块一次性全部拆除吊出的方法。每环管片由6块钢筋砼管片组合而成，负环管片共有7环，总计42块。零环管片拆除及零环管片背后注浆凝固体凿除待洞门施工时再进行。管片分块位置见图1。

四．前期准备

①、拆除负环管片之前，应将地面摆放负环管片的场地清理干净。

②、准备好液压扳手、气割设备、电焊设备等拆除工具，以及千斤顶、起吊绳(D=65mm的6×37钢丝绳)4根、2.5寸卸扣2个，即特制管片吊装螺栓等起吊工具。

③、场地自带45t龙门吊，试用前检查设备情况是否完好。

④、手拉葫芦2个（10t）、钢丝绳(D=65mm的3m)2根、导向绳1根（20米麻绳）。

⑤、劳动力组织充分（6人）。

五．负环管片分块拆除流程

将特制吊装螺栓挂在吊绳上

按顺序拆除管片连接螺栓

凿通管片吊装孔

拆除加固负环的钢丝绳及木楔块

割开反力架

在管片分块吊装孔中安装特制吊装螺栓

使用龙门吊吊起管片并吊至地面

六．负环管片拆除方法

⑴、反力架拆除

先将反力架后面的钢支撑与中板预埋钢板之间的焊缝割除，拆除反

力架与负环管片的连接螺栓，然后割除反力架上部，并在拆除负环管片前，将割除的反力架拖至负环以外区域。用千斤顶及手动葫芦将反力架后移一定距离，以便能够为顺利拆除负环管片提供空间。

⑵、将加固负环管片保持其稳定的钢丝绳及木楔块拆除，并将始发试掘进前在管片内铺设的轨道、循环水管等拆除，注意保护高压电缆不被损伤。

⑶、负环管片拆除

负环管片采用整体分块一次性拆除方式。

拆除原则：由上至下，由负7（或6）环向负1环。见图3示意。

负环管片拆除原则：

由上至下；

由负六环至负一环

图3 负环管片纵断面布置图

“13点位封顶块管片”拆除顺序：见图4、示意。

F块

L2块

L1块

B2块

B1块

B3块

图4 封顶块位于13点位负环管片拆除顺序及步骤示意图“封顶块位于13点位的负环管片”拆除步骤：

①、因为F块是个楔形体，所以最先拆除F块（F块在13点钟位置，见图4示意）。用特制吊装螺栓安装在F块的吊装孔（手孔）上，起吊钩的作用，再将特制吊装螺栓装在龙门吊的钢丝吊绳上。缓慢起吊钢丝绳，使钢丝绳处于拉直但F块不受拉力状态，卸除纵向连接螺栓螺母，并用管片螺栓作为顶出工具，用铁锤击打管片螺栓，从而顶出纵向连接螺栓。再分别卸除两侧环向连接螺母，用同样方法取出环向连接螺栓。由于反力架的上部已拆除，提供了F块水平退出的空间，此时使用缆风绳逆着楔形方向将F块水平拉出后，再垂直提升吊钩将其吊至地面。如果F块较紧无法拉出时，可人工用撬杆协助将F块水平撬出。

②、F块拆除后，按由上至下的顺序再拆除L2块。拆除L2块方法同拆除F块。为了安全稳当，只是最后一根(或两根)环向螺栓不宜全部取

出，可在剩余1/4～1/3处时，利用提升吊钩将其拉出。

③、拆除L1块时，用2根特制吊装螺栓安装在L1块上部环向连接螺栓孔作为吊钩进行吊出。连接螺栓取出办法和拆除L2块时相同。

④、拆除B2块，拆除方法和拆除C块相同。

⑤、拆除B1块，拆除方法和拆除C块相同。

⑥、最后拆除B3块，因为B3块在最底部，拆除方法和拆除L2块相同。

“封顶块位于11点位的负环”拆除顺序：见图5示意。

图5 封顶块位于11点位的负环管片拆除顺序

及步骤示意图

F块

L1块

L2块

B1块

B2块

B3块

“负五、负三、负一环管片”拆除步骤：

与拆除13点位的负环管片方法类似，仅L1块和L2块、B1块和B2块的拆除顺序有些不同。

F块拆除后，因为L1块在最上部，所以再拆除L2块（F块在11点钟位置，见图5示意），再按顺序依次拆除L2块、B1块、B2块，最后拆除B3块，因B3块在最下部。

⑷、在起吊管片时，为避免管片摆动，应事先拉好导向绳，控制方向，控制摆动。

⑸、管片吊至地面后应放在枕木上，并且弧形朝上。

七．注意事项

由于拆除反力架及负环管片、始发井换装、铺设轨道、清理等需要一星期左右的时间，盾构机停机时间较长，因此停机时应注意以下几点：

⑴、保持土仓内满仓土，土仓上部压力应不小于2.0bar，当压力减小时可适当加气压保持土仓压力。