預留封閉車站非垂直吊裝盾構機調(diào)頭技術

江東然

(中鐵十六局集團軌道公司,北京 通州101100)

0 引言

本工程為常州地鐵1號線土建施工09標段，包含三個車站四個盾構區(qū)間。其中常州火車站為地1號線預留車站，與常州火車站站前廣場改擴建工程同步實施完成。經(jīng)現(xiàn)場踏勘，車站結(jié)構已全部完成，其頂板上方站前廣場交通樞紐及周邊設施已經(jīng)全部投入使用，未預留吊裝孔洞，并且不具備從地面開孔條件；預留車站內(nèi)部兩端頭井頂板在施工過程中未預留盾構吊裝預埋件，通過荷載計算，后期如果植入吊裝預埋件也無法滿足盾構機吊裝。因此盾構機解體后只能在封閉車站的兩個端頭井內(nèi)完成調(diào)頭。盾構機從右線進行接收，從站內(nèi)進行解體調(diào)頭后，于大里程左線進行始發(fā)。其接收始發(fā)的端頭井可進行調(diào)頭的工作范圍長25.2m，寬12.5m，標準段底板比工作面高1.6m。經(jīng)過計算基本可以滿足調(diào)頭條件。

1 盾構機到達前準備工作

1.1 盾構接收端頭場地鋪設鋼板

為了保證大里程端頭井作業(yè)面的平整度為±5mm，必須對作業(yè)面進行清理，割除底板上所有預留鋼筋并打磨與混凝土面高度一致；對作業(yè)面底板進行找平，對高出基面的部分進行打磨，低于基面的進行修補。根據(jù)滿鋪鋼板的尺寸規(guī)劃固定預埋件位置，按照規(guī)劃圖把400mm×400mm鋼板預埋件進行安裝。安裝完畢后，鋪設細砂進行找平。在找平層上滿鋪厚度為20mm的鋼板，先與預埋鋼板進行焊接，然后鋼板之間也進行焊接，焊接完畢后必須對焊縫進行打磨，保證滿鋪鋼板平整度為±5mm，減小盾構機在移動過程中的阻力。

1.2 盾構機接收托架的安裝

根據(jù)接收托架尺寸，將30mm鋼板焊接成5.4m×10m，焊縫打磨平整后與托架焊接成一個整體。把帶鋼板的接收托架吊裝至預定位置，在托架鋼板底部與滿鋪鋼板之間均勻涂抹潤滑油脂，根據(jù)盾構機姿態(tài)和洞門中心標高，確定接收托架空間位置，對托架進行焊接加固(見圖1)。

圖1 盾構調(diào)頭接收托架與鋼板位置圖

1.3 盾構機到達接收

盾構機刀盤至洞門時，再次進行測量確認，調(diào)整接收托架位置，確認各項應急措施準備完畢。接收洞門混凝土破除后，迅速清理鑿除混凝土及殘留物，盾構機盡快掘進并拼裝管片，縮短盾構機進入托架接收時間。盾尾脫出洞門后，把洞門環(huán)形鋼板與接收環(huán)處弧面的預埋鋼板焊接成一個整體，用雙漿液將管片與洞圈的間隙進行充填，以減少突涌風險。當盾構機到達托架指定位置時，將盾構機與接收托架焊接為一體，便于后序工序的開展(見圖2)。

圖2 盾構機與接收托架焊接圖

2 盾構機主機調(diào)頭及定位

2.1 主機與臺車分離

在管片車上用22工字鋼搭設臨時支撐結(jié)構，與盾構機連接橋進行焊接。確定臨時支持結(jié)構穩(wěn)定后，對盾構機主體和臺車連接橋進行拆除，依次拆除電路、管線等，并做好標記。全部拆除完畢后，用電瓶車將臺車向隧道中進行回拽10m，并對臺車加以固定，使盾構機主體與配套臺車進行分離(見圖3)。

圖3 盾構機主機與連接橋分離

2.2 盾構機主體調(diào)頭及定位

檢查確認盾構機主體和托架焊接穩(wěn)定后，拆除托架四周加固的工字鋼，將托架下的鋼板與滿鋪鋼板固定的焊接點割開。在刀盤前面的固定鋼板上焊接反力架，架設100t液壓泵站及頂撐，將盾構機主體焊接后的托架整體向后平移，使整個托架有足夠的旋轉(zhuǎn)空間。

盾構機主體托架調(diào)頭平移期間，采用兩臺5t牽引絞車配合100t液壓泵站進行施工。牽引絞車的鋼絲繩拴在托架前段和中段的托架支座上，利用2臺牽引絞車不同收緊速度，輔以100t液壓泵站助力微調(diào)，使托架整體平移到預定位置。由于工作區(qū)域空間受限，根據(jù)推演計算，需要82次平移才可以到達指定位置。平移到指定位置后，將盾構機主體與托架焊接處進行分離，并進行打磨，用工字鋼對托架進行固定，做好始發(fā)準備[1](見圖4、 圖5、 圖6)。

圖4 盾構調(diào)頭平面示意圖

圖5 100t液壓泵站就位示意圖

圖6 平移過程盾構機主體托架位置圖

3 盾構機后配套臺車調(diào)頭

3.1 預留車站臺車軌道鋪設

在接收端頭井內(nèi)用工字鋼搭設馬鐙，與標準段底板之間架設電瓶車及臺車軌道，根據(jù)現(xiàn)場實際做8%變坡使之平緩進入車站。預留車站標準段底板結(jié)構上有兩道上翻梁，只有在車站中部有一段6m的缺口可左右線聯(lián)通。臺車車體過長，不具備直接調(diào)頭條件，經(jīng)實地測量，臺車線路設計為“M”形。在缺口處中間作業(yè)區(qū)域植入預埋件，鋪設20mm鋼板，并與預埋件焊接成一個整體。把臺車軌排焊接在30mm滑動鋼板上，底部均勻涂抹潤滑油脂，置于預鋪鋼板上，與“M”形臺車線路進行接駁[2]。

3.2 盾構機后配套臺車調(diào)頭

軌道鋪設完畢后，把盾構機后配套各臺車的線路、管路依次進行分離，做好保護和標記，由電瓶車依次將1號至6號臺車牽引至車站標準段上行線。首先電瓶車把1號臺車牽引至滑動軌排上，利用牽引絞車配合液壓千斤頂將1號臺車旋轉(zhuǎn)180度，接駁在下行線臺車軌道上，由電瓶車牽引至盾構機主體位置進行連接。2號至6號臺車按照此方法依次調(diào)頭進入下行線既定位置進行連接。由于受作業(yè)區(qū)域空間限制，先安裝反力架，雙梁與連接橋后與盾構機主體進行接駁[3]。

4 結(jié) 論

通過盾構機站內(nèi)平移技術，有效地解決了預留車站封閉后沒有垂直吊裝條件接收始發(fā)的難題，為公司以后在封閉空間內(nèi)進行盾構機解體、調(diào)頭積累了寶貴經(jīng)驗。