双护盾TBM城区转场施工应用分析

肖利星

摘要：由于双护盾TBM质量重、部件多，拆除工作量大，转场施工工序繁多，特别是在城区繁华地段转场施工，路面人流、车流大，构建筑物多，转场前需要协调与准备工作量复杂，因此，精心组织能实现双护盾TBM安全快速转场。

关键词：双护盾TBM；城区转场；安全

引言

双护盾TBM可通过硬岩、软硬岩结合带、软岩、断层及破碎带等地层地质条件施工，一般在山岭隧道使用，青岛首次实现城区应用，根据青岛地铁2号线一标区域地质资料，地层岩性基本为花岗岩，区间大部分段落穿中、微花岗岩，部分风化段落穿花岗岩强风化带，富水性贫乏，采用双护盾TBM施工。

双护盾TBM城区转场是一项系统的工程，包含城市占道、交通调流、地面加固以及TBM接收、吊拆、吊装、调试、始发掘进等一系列工作。本次2台双护盾TBM同时在泰山路站转场，施工前各方面准备充分与施工中精细组织是实现双护盾TBM转场快速、安全、顺利转场的保证。

1、工程概况

青岛市地铁2号线一期工程土建一标工程地处青岛市市北区。起于泰山路，线路沿辽宁路、台东一路经海信立交桥后拐向延安三路南下，到五四广场站止。区间隧道主要采用两台DSUC型双护盾TBM（直径6.30m）施工。

3#、4#TBM从嘉里植物油厂场地内的始发井始发，分别向泰山路站方向掘进，TBM在泰山路站内完成吊出后，转场至嘉里植物油厂TBM始发井进行二次始发，向五四广场方向掘进。

2、双护盾TBM泰山路站接收准备

2.1、泰山路吊拆场地准备

根据设计院提供的吊拆场地地质资料，经实地调查，泰山路站周边场地，地下管线较多。吊拆前将500T吊车摆放位置后端铺设2块30mm厚钢板，吊车支腿处垫基箱。吊车摆放位置拆除吊装范围内围挡、门柱，办理泰山路站车辆调流手续，采用临时围挡占路，加高公交车电车线。

2.2、双护盾TBM焊缝刨除工作井布置

由于TBM前盾与伸缩外盾、支撑盾与盾尾之间需要焊接，则在进行拆解时，也需要将焊缝刨除，为方便施工，需要在泰山路车站底板预留刨除焊缝所需的作业井，井尺寸为4.2m×1.5m。泰山路车站底板平面布置见图4所示。

2.3、双护盾TBM平移钢轨及接收基座布置

为接收TBM主机并对TBM主机进行平移，需要在泰山路站底板铺设钢轨并将始发基座安装于钢轨上方，满铺轨道于车站吊出井底部。

2.4、双护盾TBM出洞导轨安装

2.5.2、到站导轨的安装

隧道贯通后、TBM刀盘露出洞口后，清除洞口碴土，根据刀盘与接收基座之間的距离与高差情况，安设TBM到站接收导轨。曲线地段，接收导台应根据曲线在该位置的切线方向进行定位；导台施工完后，应进行导台检查几何尺寸、轴线、高程、混凝土质量等，并认真进行导轨测量。

在TBM到站前，要完成区间隧道贯通前的控制点测量与复测、测量误差调整；预留洞口岩壁的处理或加固；以及必要的洞门处理。

2.6、到站掘进控制

2.6.1、TBM到站掘进参数控制

（1）TBM刀盘距贯通面10m时，TBM操控手应注意严格控制好TBM掘进姿态，按照低速度、小推力的原则，严禁进行大幅度的纠偏动作，以保证TBM机能够平缓到达，根据围岩地质情况适时调整掘进参数，推进速度控制在5～10mm左右；

（2）TBM机到达推进安装最后五环管片时要将管片的注浆孔也全部打穿，方便后续注浆；

（3）TBM机掘进至盾尾平环板时，先不要急于脱开，要先对最后两环管片进行双液注浆固结；

（5）TBM进入到达段后，加强对贯通区域的周边建筑物、地表沉降、净空收敛等监控量测，及时反馈信息以指导TBM机掘进。

（6）当TBM前体盾壳被推出洞门时，通过人工填塞速凝水泥砂浆将最后一环管片与洞壁的间隙填满，以便后期二次注浆之用。

TBM刀盘距离贯通里程小于10米时，在掘进过程中，要派专人负责时刻观察出洞洞口的变化情况。如发现加固的混凝土有较大的震动时，立即通知主司机进一步降低TBM推力、刀盘转速以及推进速度，避免由于刀盘前部岩体太薄，造成刀盘前部形成坍塌。

在到站阶段要密切关注TBM推进系统的推进速度和推进压力以及掘进出土情况，当发现推力突然降低，碴土粒径突然变大，推进速度同时加大的情况时，必须立即停机。在对现场进行确认和检查之后，再作出进一步详细的掘进指令。

3 双护盾TBM后配套转场

由于TBM结构部件多，吊拆场地有限，运输安排在夜间，因此，所有吊拆件应与运输公司及生产厂家协调安排，根据吊拆顺序安排配装、发运和停放安排，以防各吊拆部件在吊拆现场积压。拟将双护盾TBM后配套从洞内回拖至TBM始发井，在始发井进行后配套调头后重新下井组装。双护盾TBM主机则从泰山路站吊出转场地面运输至始发井。

3.1、后配套转场准备工作

车站接收井内主机轨道、基座铺设完成，主机已推至接收基座上。已施做的隧道内走道板、风水管、高压电缆拆除。从管片安装机连接部位拆除后配套连接桥。拆除管片安装机与连接桥部位风、水管线、电缆等。用阻车器将后配套拖车两端车轮阻好。

3.2、后配套拖车拖回与吊装

采用55T电瓶车将后配套拖车整体拖至泰利区间TBM始发井，采用竖井上55T门吊将后配套拖车分节掉头，掉头完毕后再连接。依次将10#拖车～1#拖车、连接桥掉头吊装连接。依此完成后配套台车的吊装工作。

3#、4#TBM拖车依次调头完成下井后，连接拖车间连接销、水管、气管、油管、电缆及其他部件，为TBM主机吊装做准备。

4、双护盾TBM主机转场吊装

根据工期，3#TBM和4#TBM将前后从泰山路站左右线接收，同时接收完毕后进行TBM吊装，因3#TBM主机需平移吊出，在保证吊装安全前提下，最大限度减少吊车占道时间，拟计划3#TBM吊装前相关准备工作与4#TBM同时进行。同时，做好TBM始发井主机下井组装准备工作，TBM主机运输到场即进行二次组装。

4.1、双护盾TBM主机拆机顺序

4.2、吊拆3#TBM、4#TBM伸缩盾

TBM接收至基座，漏出伸缩盾纵向、环向焊缝后，焊接吊耳，刨开焊缝，采用100T吊车吊出，吊拆半径为13m。当伸缩盾上部分2块吊出后，向前平移主机，拆除主机皮带机至后部管片车上，从隧道内拉至泰利区间始发井地面。

4.3、吊拆刀盘

待两台TBM伸缩盾、主机皮带机吊拆完毕后，依次吊拆上半部分主推油缸、吊拆刀盘电机、吊拆下半部分主推油缸。

采用500T汽车吊单独吊拆刀盘，吊拆半径12m，用吊车吊住刀盘受力，拆除刀盘与前盾连接螺栓，螺栓、连接销拆除完毕后，分离刀盘，待刀盘稳定后，起吊刀盘至地面。

采用300T吊车配合刀盘翻身装车，放松汽车吊、拆除吊具，完成刀盘的装车。

4#TBM直接吊拆，3#TBM刀盘待4#TBM前盾吊装完毕后，从右线平移至左线吊出，吊出方式与3#TBM刀盘相同。

4.4、吊拆前盾

在吊拆前盾前，500T吊车就位，吊装钢丝绳穿入吊耳，吊车保持一定受力，拆除前盾与伸缩盾底块的连接螺栓、割除前盾两侧固定支撑等。

前盾的吊拆半径为11m，500吨汽车吊在11米时的吊拆能力约140t，满足吊拆需求。

用500T吊车单独吊拆前盾，将前盾吊拆至指定地面位置；采用300T吊车配合前盾翻身装车，放松汽车吊、拆除吊具，完成前盾的装车。

4#TBM前盾直接吊拆，3#TBM刀盘待4#TBM前盾吊装完毕后，从右线平移至左线吊出，待3#TBM刀盘吊出后，吊拆3#TBM前盾。

4.5、吊拆皮带机、尾盾、管片拼装机

前盾吊装完毕后，拆除主机皮带机与支撑盾连接部位，吊出皮带机。向前平移3#TBM、4#TBM主机，保证尾盾、管片安装机吊拆空间，尾盾分三块刨开后，吊出上部两块，3#TBM、4#TBM尾盾分别从右线预留口、左线预留口吊出。

采用500T吊车吊拆管片安装机，因空间受限，将拼装机从支撑盾上拆除后，利用临时支撑支撑，放置在洞口，不影响支撑盾吊装。3#TBM、4#TBM安装机吊拆同时进行，分别放置在右线、左线洞门口。

4.6、吊拆支撑盾

4#TBM支撑盾直接吊拆，待4#TBM支撑盾吊装完毕后，平移3#TBM支撑盾，平移完毕进行3#TBM支撑盾吊装，两台TBM支撑盾吊装方式相同。

在吊拆支撑盾前，确认支撑盾与基座已分开。

500T吊车和300T吊车就位，吊装钢丝绳分别穿入支撑盾两侧吊耳。

500T吊车的吊拆半径为12m，300吨吊车的吊拆半径为10m，最大吊重214.6T，满足吊拆需求。

500t和300t汽車吊车通过旋转、起落臂杆把支撑盾缓缓吊到地面指定位置，支撑盾两侧支垫方木，为下一步翻身准备。

摘除500T和300T吊车钢丝绳，500T吊车穿入支撑盾上部吊耳，300T吊车穿入支撑盾下部吊耳，保持500T采300T吊车配合支撑盾翻身装车。支撑盾吊拆半径、吊车摆放同前盾。

由于白天辽宁路及泰山路车流量众多，无法运输，拟夜晚车少人少时段运输至TBM始发井。TBM支撑盾从泰山路站吊拆过程中，同步进行TBM始发场地二次吊装，整个转场施工持续30天。转场完毕后，即进行TBM各系统、结构件的连接、调试。

5、结束语

本次2台双护盾TBM同时在泰山路站顺利实现转场，总用时仅2个月，主要体现在以下几个方面：一是施工前各方面准备充分。提前与当地相关部门沟通，做好占道及交通导改方案，通过新闻媒介提前进行占道、交通导改宣传，以免交通堵塞，引发误解；施工前项目成立专门的交通疏导小组，帮助指挥交通。二是施工组织精细。TBM转场前对方案进行多次讨论及专家论证，选择吊装、平移最优的施工工法，对转场施工人员进行培训，使施工人员熟悉各工作流程及内容。通过各方面精细配合，最终使本次TBM转场快速、安全的完成。

参考文献

[1]青岛地铁2号线一期工程土建一标施工图纸

[2]陈馈，洪开荣，吴学松.盾构施工技术.人民交通出版社.2009

[3] 文志刚.CCS项目双护盾TBM2洞外快速组装施工技术.四川水力发电.2014-08

[4]李文新.]双护盾TBM选型及技术配置.铁道建筑技术.2010.10

[5] 廖国域.浅析TBM双护盾工程现场快速组装技术.城市建筑.2013-08

（作者单位：中铁隧道集团二处有限公司）