基于地鐵隧道軌道交通站區間盾構組裝與調試方案

畢天龍

摘要：本施組基于軌道交通站區間盾構法隧道施工，以及聯絡通道、泵房等附屬工程施工。

關鍵詞：盾構組裝、盾構調試、施工方案。

1、盾構始發架安裝

在盾構機組裝前，依據隧道設計軸線定出盾構始發姿態空間位置，然后反推出始發臺的空間位置;并通過對始發洞門實際的凈尺寸、直徑、洞門的中心位置，及端頭井地質情況和負環管片安裝形式等因素綜合考慮，對始發架空間位置進行調整。由于始發臺在盾構始發時要承受縱向、橫向的推力以及抵抗盾構旋轉的扭矩。所以在盾構始發之前，必須對始發臺兩側進行必要的加固。

（1）洞門位置及尺寸的復測

由于洞門實際位置與尺寸與設計經常存在一定的偏差，因此在始發托架安裝前，應采用測量工具對洞口實際的凈尺寸、直徑、洞門中心的平面位置及高程進行復核。

（2）盾構始發托架空間位置確定

依據隧道設計軸線的設計坡度與平面方向，初步確定始發托架空間位置。根據洞口實際的凈尺寸、直徑、洞門中心的平面位置及高程的復核資料，對始發托架空間位置進行調整，以確保盾構機能順利始發。

綜合考慮始發端頭地質條件及負環管片安裝型式，最終確定始發托架空間位置。根據以往項目施工經驗將始發托架位置按設計標高無需加高。

（3）始發托架安裝注意事項：

嚴格按照始發托架安裝方案施工，并將技術交底交底到每一個相關的施工人員。

始發托架安裝位置場地須平整，始發托架底部墊放的型鋼、鋼板須緊密、牢固，避免盾構機自重造成始發托架空間位置的改變。

始發托架軸向、橫向加固型鋼安裝時，需對稱安裝，避免加固型鋼在安裝過程中造成始發托架位置的改變。

2、盾構組裝準備

工具準備，盾構機組裝所需工具按照施工需要進行調配組織。組裝場地及吊裝設備準備，盾構吊裝場地承載力需經過驗算，確保場地能滿足盾構吊裝要求。

盾構組裝、吊裝主要設備如下：400T汽車吊1臺，120T汽車吊1臺，150T液壓千斤頂4臺，小型泵站1臺以及相應的吊具工具等。

3、盾構組裝整體順序

由于始發場地限制，左線盾構從四方河路站右線下井后，需要平移到左線，螺機、設備橋均需在左線組裝，設備橋利用管片車焊接臨時支撐固定。

（1）盾構機組裝順序

1）根據區間隧道掘進的總體進度及安排，盾構機的組裝按施工總體籌劃的時間進行，盾構機計劃組裝調試工期為35天。組裝的人員組織按兩班制進行，每班15人，每班12小時。人員安排的主導思想是在確保人員和設備安全的前提下，保證組裝質量和組裝進度。本工程盾構機組裝采用整機一次組裝始發的方式進行。

2）盾構井內放置的始發臺精確定位后及后配套拖車處的軌道鋪設完成后，方可進行盾構的下井組裝。

正常盾構組裝順序如下：

①電瓶車、管片車下井順序：電瓶機→管片車（2臺）。

②后配套拖車組裝順序：拖車起吊→輪對安裝→放置在軌面上。

③設備下井順序：5號拖車→4號拖車→3號拖車→2號拖車→1號拖車→設備橋→螺旋輸送機（放置在管片車上）→前體→中體→管片安裝機→盾尾→刀盤。一號拖車下井后由電瓶機車牽引至指定的區域，待設備僑下井后與其連接。

④設備橋下井：設備橋總長為12.475m，大于盾構吊入井的凈長度，下井時需4個10T手拉葫蘆與150T汽吊配合傾斜下井。下井后與五號拖車由連接銷連接，前端支撐在管片小車的工字鋼架上，該鋼結構在現場施焊。

⑤中體、前體、刀盤、盾尾、螺旋輸送機用400T汽車和120T汽車吊配合下井。

⑥反力架與負鋼環管片的下井、安裝、定位。

⑦主機后移與前移的后配套連接，然后連接液壓和電氣管路。

4、左線盾構組裝其它專項措施

由于四方河路站左線位于花溪大道紅線范圍內，隧道始發端頭未設置盾構吊裝井，所有設備及盾構下井必需通過右線隧道始發端頭盾構始發井下井后，平移至左線隧道。同時受出渣條件限制，出渣編制需要跨越到右線，底板14-15#、20-21#軸上翻梁待盾構施工完后澆筑。

盾構主機組裝前，根據盾構始發高程、接收井底板高程、站臺內底板高程、基座尺寸等的相互關系，在盾構吊裝井內底板預埋好反力架預埋件、鋼板預埋件，回填C15混凝土，混凝土表面平整度在1cm以內。滿鋪2cm厚鋼板，鋼板與底板預埋件焊接牢固，滿鋪鋼板每隔2米與底板預埋件進行焊接，鋼板與鋼板之間連接采用坡口焊接，焊接后兩板為同一平面。將接收架與盾構機焊接成一體，同時焊接頂升油缸支腿并用工字鋼連接鉸接部位。安裝4個150噸頂升油缸。頂升盾構機及接收架，取出接收架下底部工字鋼。在盾構主機組裝底座底部放置鋼珠組件，縮頂升油缸，盾構機落地，鋼珠組件放置4排，每排之間間距約為1.7m;每排5個鋼珠組件，鋼珠組件之間間距約為600mm。利用2個150噸液壓油缸，向左線隧道方向水平緩慢移動盾構機，直至盾構中心線與左線隧道中心重合，且盾構組裝底座前端面與暗挖段始發導臺端面完全重合。盾構機其余部件的平移直接利用電動絞盤直接拖動平移。

5、右線盾構組裝其它專項措施

右線盾構施工時受出渣條件限制，采用半負環始發方案。

1）第三負環至第七負環均采用半環安裝，只安裝3個標準塊，控制推進油缸行程，保持一致行程。

2）第二負環全環安裝，管片與盾尾空隙用型鋼或方木固定。

3）第二負環安裝完成后，在該負環上半部安裝圓環板，管片螺栓切割合適長度與圓環板焊接，上部采用4根φ609鋼管一端與反力架焊接，一端與圓環板焊接牢固。

6、盾構調試

1）盾構機設備分系統調試

盾構機組裝和連接完畢后，即可進行盾構機分系統調試，分系統調試的目的主要是檢查盾構設備各系統是否能正常運轉。主要調試內容為：液壓系統、潤滑系統、冷卻系統、主驅動、配電系統、注漿系統、自動導向系統以及各種儀表的校正。

電氣部分運行調試：檢查送電→檢查電機→分系統參數設置與試運行→整機試運行→再次調試。

機械液壓部分運行調試：推進和鉸接系統→螺旋輸送機→管片安裝機→管片單、雙梁吊機→泡沫、膨潤土系統和刀盤加水→注漿系統等。

2）整機調試

在分系統調試完成后，證明盾構機各系統都能正常工作，進行盾構機整機調試。整機調試的目的是檢查盾構設備各系統之間的連鎖保護、急停按鈕、限位開關、安全閥等安全裝置能否正常工作，整機持續運行8個小時以上檢查盾構機設備運行是否穩定（部分調試需要盾構后配套拖車全部下井后才能進行）。

7、盾構組裝調試安全措施

盾構的運輸委托給專業的大件運輸公司運輸。盾構吊裝由具有相關資質的專業隊伍負責進行。組建組裝作業班承擔盾構組裝工作，指定生產副經理負責組織，協調盾構機組裝工作。每班作業前按起重作業安全操作規程及盾構機制造商的組裝技術要求進行班前交底，完全按有關規定執行。應根據400t汽車吊對地基承載力的要求，對其工作區域進行處理，如澆筑鋼筋混凝土路面、鋪設鋼板等，防止地層不均勻沉陷。盾構組裝調試期間，禁止無關人員進入現場。設備調試期間，非調試人員嚴禁啟動盾構機上相關設備。

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