一种盾构机空推地铁暗挖车站施工方法与流程

本发明涉及隧道施工技术，具体提供了一种盾构机空推整体快速通过地铁暗挖车站的施工方法。

背景技术：

盾构法是地铁建设中的一项重要技术，在安全性、机械化和高工效等方面有着先天的优势。但由于盾构在始发、掘进和接收过程中对于场地要求较高，因此在部分地质复杂、施工场地有限的区段，多数采用组合工法施工，以保证工期的顺利进行。

目前，暗挖车站有限空间内盾构机快速过站主要采用的技术是将盾构机主体解体，利用吊装机或卷扬机等设备进行拖吊过站，后配套装置采取同样措施过站。这种技术方式施工工期长、工序繁杂，不但消耗较多的人力和物力，而且还会对设备造成损害，影响盾构机整体性能。另外一种技术是在车站下层结构施工之前，盾构掘进过站，待车站结构施工时破除管片，此种方法影响整体车站结构施工进度，且管片破除会造成较大的资源浪费。

因此开发一种高效、安全地盾构空推地铁暗挖车站的施工方法，成为一个亟待解决的施工难题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述提及的工程施工问题，提供一种盾构机空推地铁暗挖车站施工方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的盾构机空推地铁暗挖车站施工方法，包括以下步骤：

s1：施工前勘测与准备：包括现场勘测制定合理实施方案路线、千斤顶的选择与连通、特制钢梁以及顶升牛腿的准备；

s2：盾构机空推过站前调整：包括盾构机铰接部位的锁定和后配套台车的分离；

s3：盾构机横向平移施工：利用千斤顶、特制钢梁以及车站结构完成盾构机的横向平移；

s4：盾构机空推纵向平移施工：利用千斤顶、导向钢梁以及配套基座完成盾构机的纵向平移；

s5：始发端盾构机接收施工：盾构机到达始发端洞口处，放置千斤顶，顶起基座，撤出钢支撑，放千斤顶使基座落在滑轨上，横向平移1.25m，使盾构机机头对准施工入口；

s6：配套台车过站与连接：主机过站后，对后配套台车和电瓶车两组轨道进行放线，后配套台车由电瓶机车牵引或顶推的方式过站；后配套设备移到预定位置后，即可进行盾构机牵引杠的安装。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的盾构机空推地铁暗挖车站施工方法，整体移动平稳、可靠而且移动速度较快。与传统方法相比，具有明显的优势，在节约投入的同时，大大缩短了工期，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的盾构机空推地铁暗挖车站流程图；

图2为本发明实施例提供的盾构机空推地铁暗挖车站横向平移示意图；

图3为本发明实施例提供的盾构机空推地铁暗挖车站纵向平移示意图；

图4为本发明实施例提供的盾构机空推地铁暗挖车站承插式滑轨侧视图。

图中：

1-盾构机基座、2-工字钢、3-千斤顶、4-盾构机机身、5-槽钢、6-滑轨、7-承插口、8-钢梁、9-防偏移钢板、10-销孔、11-三角形反力架背板、12-三角形背肋、13-连接钢板。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明的盾构机空推地铁暗挖车站施工方法，其较佳的具体实施方式是：

包括以下步骤：

s1：施工前勘测与准备：包括现场勘测制定合理实施方案路线、千斤顶的选择与连通、特制钢梁以及顶升牛腿的准备；

s2：盾构机空推过站前调整：包括盾构机铰接部位的锁定和后配套台车的分离；

s3：盾构机横向平移施工：利用千斤顶、特制钢梁以及车站结构完成盾构机的横向平移；

s4：盾构机空推纵向平移施工：利用千斤顶、导向钢梁以及配套基座完成盾构机的纵向平移；

s5：始发端盾构机接收施工：盾构机到达始发端洞口处，放置千斤顶，顶起基座，撤出钢支撑，放千斤顶使基座落在滑轨上，横向平移1.25m，使盾构机机头对准施工入口；

s6：配套台车过站与连接：主机过站后，对后配套台车和电瓶车两组轨道进行放线，后配套台车由电瓶机车牵引或顶推的方式过站；后配套设备移到预定位置后，即可进行盾构机牵引杠的安装。

所述s3步骤横向平移中，在盾构机上焊接多个支座，并用14#工字钢将盾构机和基座连接为一体，滑轨为#30工字钢，并在两侧安置50#工字钢作为千斤顶后背。

所述s4步骤纵向平移中，采用10mm厚钢板为滑块，与基座焊接，并在钢梁上涂抹润滑油脂。

所述滑块的面积大于盾构机投影面积。

所述滑轨为多根轨道本体在长度方向上通过连接件连接。

所述s1中包括：

s1.1：根据现场勘测情况，制定详细施工方案；并划定盾构机移动的线路，并做好标识标志；

s1.2：根据盾构机的技术参数，合理选用千斤顶的规格、型号和数量，并连通各工作千斤顶的管路；

s1.3：检查特制导向钢梁三角形支撑后背组合拆装的灵活性、可操作性以及相关尺寸；

s1.4：过站段轨道铺设，过站横移反力预埋件及反力架支撑预埋钢板；

s1.5：完成盾构机与托架的临时固定，并在托架底部焊接滑靴钢板；

s1.6：在盾构机下部两侧对称焊顶升牛腿，作为千斤顶顶起盾构机的支撑点。

所述s2包括：

s2.1：对盾构机铰接部位进行锁定；

s2.2：盾构机与后配套台车分离。

所述s3包括：

在盾构机上焊接多个支座，并用14#工字钢将盾构机和基座连接为一体，滑轨为#30工字钢，并在两侧安置50#工字钢作为千斤顶后背。

s3.1：利用千斤顶，将盾构机向上托起，使基座底部离开底板50～100mm，放置一定数量的横向钢梁或一定宽度和厚度的钢板条；

s3.2：利用结构侧墙做后背，在盾构机外侧安装千斤顶，使其向车站中心方向平移到指定位置。

所述s4包括：

s4.1：利用千斤顶，将盾构机向上顶起，使基座底部离开底板一定高度，便于放入特制钢梁；

s4.2：在基座底部纵向放置两根特制导向钢梁，保证相互平行，且与基座底部钢板滑靴对应；

s4.3：根据两台顶推千斤顶的高度、钢梁上安装三角形后背的孔位，纵向移动导向钢梁，保证预留尺寸满足顶推动力系统的正确组装；

s4.4：同步卸压，收回千斤顶，使盾构机平稳地放在钢制导向梁上；

s4.5：安装顶推盾构机千斤顶动力系统，三角形后背，并在特制钢梁上涂润滑油；

s4.6：完成一个千斤顶行程后，及时收镐，同时将千斤顶和三角形支撑后背向前移动，进行下一行程推进，循环进行；及时拆除后边的导向钢梁，运到前方进行组装，保证盾构机顶推平移的连续性；

s4.7：当盾构机平移到事先预定位置后，需再次横向平移和顶升，准确调整中线和标高，使盾构机的中心线与隧道设计中心线相吻合；中线和标高偏差符合施工要求。

所述s5中盾构机到达始发端洞口处，放置千斤顶，顶起基座，撤出钢支撑，放千斤顶使基座落在滑轨上，横向平移1.25m，使盾构机机头对准施工入口。

所述s6中，主机过站后，对后配套台车和电瓶车两组轨道进行放线，后配套台车由电瓶机车牵引或顶推的方式过站；后配套设备移到预定位置后，即可进行盾构机牵引杠的安装。

本发明的盾构机空推地铁暗挖车站施工方法，较现有技术进行了施工步序和模架体系的创新，采用千斤顶作为动力系统、特制钢梁承重并导向、利用车站结构侧壁和钢制三角形后背的反作用力进行盾构机的横向、纵向移动，从而完成盾构机整体过站的施工，其主要特点有：采用特制的导向钢梁，减少了预埋件施工，焊接支撑后背等工作环节；各工作千斤顶采用连通油管形式，保证在顶升、推进过程动作的同步性、稳定性；将盾构机与托架连接在一起，保证了施工过程的稳定性、安全性，同时也减少了过站后盾构托架安装工序；根据盾构机过站托架的尺寸，在盾构机下部两侧对称焊接牛腿，作为千斤顶托起盾构机头的支撑点；在盾构机过站托架底部焊接滑行钢板作为滑靴，使过站托架在导向钢梁上前移，使整体移动平稳、可靠而且移动速度较快。与传统方法相比，具有明显的优势，在节约投入的同时，大大缩短了工期，提高了工作效率。

具体实施例：

本实施例为盾构施工完成某区间后盾构机空推过本站的实施方法。

盾构施工完成某区间后直接进入本站，本站是暗挖车站，盾构机空推过站。盾构机机头过站，由于施工场地受限，吊装设备无法使用，设备重，施工难度较大。

该工程盾构机在该站需要进行平移空推过站施工。平移过站施工有解体平移和不解体平移两种方案，盾构解体不仅会增加人工、机械费用，加大工程成本，还会对设备造成损害，影响盾构机整体性能，因而该工程决定采用不解体平移。

所述s1步骤中：

根据现场勘测工况，制定详细的施工方案，完成相应的报批手续，并进行技术交底；根据方案，现场划定盾构机移动的线路，并做好标识标志；依据盾构机的技术参数，合理选用千斤顶的规格、型号和数量；检查特制导向钢梁三角形支撑后背组合拆装的灵活性、可操作性以及相关尺寸；连通各工作千斤顶的管路，保证在顶升或推进过程中工作的同步性；完成盾构机与托架的临时固定，并在托架底部焊接滑靴钢板；在盾构机下部两侧对称焊顶升牛腿，作为千斤顶顶起盾构机的支撑点。

所述s2步骤中：

对盾构机空推前进行调整：检查盾构机在基座上的纵向位置，满足整体横向平移要求；对盾构机铰接部位进行锁定，关闭各系统程序，切断电源；断开各系统连接线路、管路，并做好接头保护；拆除盾构机与后配套台车的连接牵引装置，采取防止发生溜车措施。

所述s3步骤中：

根据盾构机实际位置安装基座，基座下的空隙使用钢管进行垫高支撑，钢管支撑纵向共5排；利用千斤顶将盾构机向前纵向平移3m；在盾构机上焊接8个支座，再用工字钢将盾构机和基座连接为一体；在支座下放置8台千斤顶，将盾构机机头及托架顶起约180mm，撤出钢管，设置横向水平滑轨；滑轨为承插式滑轨，主要由钢梁、千斤顶、三角形反力架和防偏移钢板组合而成，通过承插口、销孔和连接钢板固定。

所述s4步骤中：

利用千斤顶，将盾构机向上顶起，在基座底部纵向放置两根特制导向钢梁，保证相互平行，且与基座底部钢板滑靴对应；根据两台顶推千斤顶的高度、钢梁上安装三角形后背的孔位，纵向移动导向钢梁，同步卸压，收回千斤顶，使盾构机平稳地放在钢制导向梁上；完成一个千斤顶行程后，及时收镐，同时将千斤顶和三角形支撑后背向前移动，进行下一行程推进，循环进行；当盾构机平移到事先预定位置后，需再次横向平移和顶升，准确调整中线和标高，使盾构机的中心线与隧道设计中心线相吻合；中线和标高偏差符合施工要求。

所述s5步骤中：

盾构机行驶至洞口时，放置千斤顶，顶起基座，撤出钢支撑，放千斤顶使基座落在滑轨上，横向平移1.25m，使盾构机机头对准施工入口。

所述s6步骤中：

所述后配套台车过站：根据车站结构形式和后配套台车断面尺寸，详细设计后配套台车过站支架、电瓶车过站枕木的形式和高度；现场对后配套台车和电瓶车两组轨道进行放线，复核关键部位的空间尺寸，满足过站要求；按照线路标志进行支架安装、两组轨道铺设；利用电瓶车牵引或顶推的方式使后配套设备整体过站。

所述盾构机与后配套设备连接：后配套设备移到预定位置后，即可进行盾构机牵引杠的安装；检查电源线、信号线、液压管路、水路及其接头管件等，保证其完好无损；分别对电源、信号、油路等系统进行单机调试，每项调试合格后进行联合调试，确保设备运行良好。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。