地铁车站密闭空间盾构机暗调头施工技术

地铁车站密闭空间盾构机暗调头施工技术

谢 忻

中铁二十局集团南方公司 广东 深圳 518172

摘要：地铁车站一般会通过盾构机以及暗调头从而实现运行正常，总体而言，工作组在不同的工作中采用了不同的盾构机暗调头调整技术，结合实际操作，对地铁车站施工中盾构机暗调头施工技术进行了分析，为类似工程提供了宝贵的经验。

关键词：地铁车站；密闭空间；盾构机；暗调头

引言

伴随着城市信息交通的快速发展，许多城市地铁交通开始联网，不可避免的会出现车站跨城、城市综合交通系统等。在新的区段盾构机到达预留站时，曾面临着无法正常调头的问题，认为不能正常悬挂，有些城市也曾作过有益的尝试。然而，城市中心大部分空间狭窄。鉴于场地有限，盾构机没有悬吊条件，只能在火车站周边进行暗调头施工，因此，一些城市对地铁新城的盾构机暗调头设计进行研究，为今后地铁车站封闭空间的施工提供借鉴。

一、调头方案策划及方案比选

（一）盾体调头

盾构机暗调头的方法，如普通悬挂方式、分体悬吊方式、球面位移法和摩擦剪切法（其基本含义是将盾构机和接收基座作为整体结构，通过钢板与剪切板间的摩擦来达到剪切效果）。要根据施工条件进行合理选择，小型盾构机施工时，应优先采用一般悬挂方式，在可拆卸的情况下，为了便于移动大、中盾构机，一般是后两种方法施工，直接移动的技术简单，所涉及的设备比较少，工作环境要求较低，因此广泛应用于盾构机暗调头施工的封闭式地铁车站。

（二）后配套台车调头

方案一，利用蓄电池牵引车的作用，在车站的大空间内及底盘铺设轨道上完成线路的移动。方案二，是在平台的横隔梁上开一个孔，然后把圆钢放入梁中，安装在其下面；四根钢绳挂在小车的四角。手摇葫芦的作用使手提车向安装方向移动，实现小车的调头。另外，施工前应综合分析梁、圆钢、中板受力，合理计算梁、圆钢、中板面的受力，并能满足车站起重条件时，宜安装起重设备，用手拉滑轮代替起重机。这样，既可大大提高施工效率，又可节省中板荷载计算。方案三，使用吊车将小车有序地从地面吊起，将小车旋转180°并更换线路，然后利用蓄电池牵引的作用，按规范调试并连接到节点上，及时发现问题并正确处理，确保整机稳定运行。方案四，调车区域底板堆叠 m块钢板，轨下焊接 n块钢板，将轨道停在小车上，用铁靴固定，防止车轮在轨道上滑移；通过 m与 N钢板间的摩擦，成功地实现了转向架操作。方案五，分两个阶段完成暗调头，包括将小车移至加长端。考虑到该项目的实际情况，前三个方案的实施可能会受到地铁空间和物理环境的限制，不能有效实施，因而只有四和五方案情形。但是，方案五复杂且费用高昂，因此，工程方案四最终为确定项目。

（三）实施方案综述

针对地铁车站的结构特点及后续设备的运行特点，利用仿真软件进行建模分析，确定了具体实施方案：在接收井(34-36轴)进行盾构机暗调头。另外在平台上，无障碍倒梁(10-11轴)设置了相应的移动保护。此项工作是分阶段进行的，主要内容如下。一是盾体调头。将端面闸板工作面预埋20 mm厚钢板，保证不同钢板之间的紧密连接，均匀地涂油，将护罩与接收器整体焊接，再由2个100吨液压千斤顶与平板摩擦产生旋转和水平位移。二是后配套调头。在优化施工方案后，将采用“万向轮重型搬运坦克车”代替钢板。利用两个绞盘围绕右线组件转动小车，将其与盾构相连调试，然后进行挖掘工作。三是后续。盾体和后配套掉头安装完毕后，应及时将配电板拆下。

二、盾体调头方案实施

盾构接收采用泡沫混凝土制作，护盖连接后应及时拆卸。另外，还应着重于以下的准备工作。第一，焊上护罩，起起支架。第二，前后护板两侧焊接两块30 mm支架钢板，三块40 mm钢板为刚性板，两腿对称排列，与护板焊接牢固，支撑腿下表面要平整。项目内容：现场使用2个100 t液压千斤顶。利用本装置在底板上安装反力支架，可使墩头平稳地沿着预定轨道行走或旋转，并用4个200 T液压千斤顶将盾构提升限制提升到一定高度，有效清洁车厢。但是，为确保起吊、移动的安全，必须加强对墩头支架之间泥浆的清理，更适宜采用液压钻与手动钻相结合的方式，以避免产生杂质。清洗护板后，千斤顶的回车将逐渐分散并与支架牢固焊接在一起，再用2个100吨液压千斤顶将护板顶部和支架增大到一定高度，使其水平移动，旋转90°，达到所需的状态。精确测量其高度。如未达到设计要求，需再次进行支架提升，并将 H型钢置于支架下，直至达到设计要求。

三、施工技术控制要点

平移前护罩必须清除异物，并焊接伤疤板。在平移前护罩必须焊接主罩和支架。液压泵站内起动时，应严格控制起动速度，缓慢均匀地推进，推速应控制在5 cm/min，以一种方式推50 cm的油缸顶，防止溢出。对油缸的侧向运动，应使油缸油缸提升轴垂直布置，现场技术人员应及时检查确认并纠正偏差，避免侧倾。在每次推杆完成后，反作用支架的位置要及时变化，始终保持动力支架与推杆轴垂直。提供回弹能力的结构部件必须加强以避免发生意外。反应物中，将一个2 cm的钢板焊接到底部，并由二氧化碳保护。吊装前，检查支架的焊接质量，确保焊缝填充，焊接牢固。检验液压泵站、液压顶板等设备在顶棚前运转正常，准确满足施工需要，保证吊装过程的顺利进行。起吊限位时，要为机械技术员设置侧台，以确保安全施工和提升限位高度控制。安装好支架后，及时将固定架放在鞍座下，整体连接。

四、后配套台车调头方案实施

第一，平台的前面必须是平底，焊缝打磨、上油，以增加平顺度。第二，当盾构从井口逐渐向左移动时，及时填满井底，同时借助电瓶机继续延伸地铁轨道，支撑小车将逐渐拉到10-11轴的位置，以准备调头。第三，通过轨道摩擦，小车可移至钢板上，再连接四个C形槽钢，稳定平台，避免滑移等异常现象。两个100 t液压千斤顶。将前后台轮同时作用，使两个装置同时作用，然后拧下钢轨底部，替换“万向轮重型搬运坦克车”，并与平台轮有效地焊接。通过绞盘、滚轮、翻转链的相互作用，小车沿计算位移轨迹缓慢地向预定位置移动。再一次用千斤顶升到一定高度，移除“万向轮重型搬运坦克车”，然后将其放置在轨道上，与站内轨道建立稳定的连接，考虑铺设部分，最后将小车与挡板连接起来。第四，各台车分别按照上述流程进行暗调头操作。在桥的一部分，焊接在两个管状车辆上，以便通过轨道间的摩擦将桥移至底板上。另外，桥梁还需要焊接四条支腿，通常是直接焊接到“万向轮重型搬运坦克车”上，以保证桥架和管状管道的共同移动。第五，注意要求。钢板铺好后，要在端面上铺20 mm厚的钢板，并保证其均匀地铺好，然后用植物钢筋将钢板固定到钢筋混凝土底部，插入空心钢筋钢板，然后打磨焊缝。焊焊护牛腿前，仔细计算护盾的重心位置，尽量准确确定焊接位置。在加强桥上扣件连接时，应准确测量车站外形尺寸，避免在提升过程中桥扣件高度过大(此时不利于设备正常通行)，千斤顶和油缸的工作必须协调一致，使其同步，并在专家的指导下严格遵循流程。

结语

在地铁车站空间有限的情况下，大型辅助设备的应用局限于简单设备。该技术通过屏蔽、设备水平移动、移动性等，相对简单，投资成本相对较低，符合实际施工条件，能保证规定时间内完成作业，也可为类似工程提供技术咨询。

参考文献：

[1]万凯,孙延盼,王涛,等. 封闭式地铁车站内盾构调头施工技术[J]. 江苏建筑,2018(5):65-67,80.

[2]王峰. 盾构暗调头综合效益及技术浅析[J]. 城市建设理论研究（电子版）,2013(13).