π 型双横通道盾构快速平移组装技术研究

周祖斌

（中铁二十二局集团轨道工程有限公司，北京 100040）

0 引言

当前形势下，国内地铁建设飞速发展，但是由于地铁建设地位于城区，不同于其他铁路、公路的建设，施工场地范围小且不能影响交通，一直以来是地铁建设需要克服的难题，并且将盾构机这样的大型设备广泛用于地铁建设，对解决此类问题更是难上加难。尤其是盾构区间两端车站无法满足盾构始发或接收时，这些问题显得尤为突出。

盾构施工中常遇到盾构平移过站或矿山暗挖隧道内始发等情况，盾构机自身具有尺寸、重量较大等特点，平移环境较为苛刻。一般的平移方法主要有滚杠法、钢板接触法、移动平移法等，但是这些方法存在功效低、方向控制困难等问题，长春地铁2 号线南烟区间工程采用两种新型盾构洞内平移方法相结合的方式，增快了施工速度，降低了施工成本。

1 工程概况

2 仔型横通道介绍

3 现场调研

难点一：圆弧平移，盾构旋转平移比较困难。盾构主机在盾构竖井下井组装完成后经8700 mm 直线段平移后转入1 号横通道45曲线段转体平移。弧线段长20 028 mm，横通道净宽9000 mm，盾构机在弧线段需要多次左右顶推盾构机旋转才能顺利旋转到位。

难点二：盾构机平移距离长，盾构自重大，克服摩擦力大。盾构机自重310 t，因此首先需要解决如何克服平移时的摩擦力问题。

难点三：工期紧，解决平移时间长的问题。

4 难点控制及解决措施

4.1 难点分析

根据以上盾构组装平移的难点，项目部人员通过对本次盾构组装平移的种种因素进行详细分析。通过对工艺、人员、环境、设备、材料以及工期等方面进行系统分析，制订一套总的盾构平移组装指导思想。首先，盾构机主体与后配套台车分开平移，然后组装到一起；其次，盾构机平移时摩擦力必须减小；最后，盾构平移时人员设备准备充分。基于这3 点考虑，最终确定影响此次平移组装的各种因素。

4.2 难点解决措施

确定影响盾构平移的因素后，根据实际施工情况制定相应对策。

措施一：改造始发基座。对原始始发基座进行加固处理，在原始基座底部焊接20 mm 钢板且打磨光滑，对基座各个连接部位加焊处理。保证基座强度，防止在顶推过程中变形。

措施二：解决摩擦力大问题，将滑动摩擦变滚动摩擦。根据工程实际分析，如需克服盾构自重产生的摩阻力，最有效方法是将滑动摩擦力转化为滚动摩擦力。多次探讨后，决定将在盾构机通过基座完成盾构机在曲线段旋转平移后，固定基座顶推盾构机，在盾构机上焊接5 组走行轮，将盾构平移的滑动摩擦力转化为滚动摩擦力，减小盾构平移时需要动力。根据横通道东西2 个洞圈位置和基座结构形式，在横通道内铺设2 条43 kg/m 的轨道，2 条轨道的平面精度差控制在5 mm 以内，整个盾构机脱离基座就在2 条轨道上行走。2 根轨道底部分别垫在3 cm 厚的钢板上，钢板宽35 cm，并用固定销固定在底板上。这样本次盾构过站的轨道安装完毕。

措施三：解决工期紧问题，采用1、2 号横通道同时作业。为满足业主制定的整体工期要求，尽量缩短装机时间，为后续盾构施工提供充足时间，将采用1、2 号横通道同时作业来满足工期。1 号横通道平移盾体，2 号横通道平移后备套台车，最后在暗挖区间线路进行盾构组装调试。

4.3 平移千斤顶推移力核算

在推移整个过程中，导台和始发托架高度平整，没有坡度。根据盾构机与导台滑轨间的接触面类型，查相关表格得两者之间的动摩擦系数为0.05，静摩擦系数为0.08。整个平移过程中，轴线方向推进千斤顶的数量为2 台，其推移能力为100 t/台，则总推移力F推=1002=200 t。盾构机在始发基座上平移基座时，盾构机与钢板之间的静摩擦力f静=4000.08=32 t，在通过轮毂平移过程中，轮毂与轨道之间的动摩擦力f动=4000.05=20 t，则F推f静，F推f动。因此，轴向千斤顶的推移力满足盾体平移施工要求。

由于明清两朝时代接近，《四库全书总目》(以下简称《四库》)著录明代别集的数量最多，“远远超过了之前各个朝代文献数量的总和”[1]，正印证了别集小序所说的“有明以后，篇章弥富”[2]12。虽然《四库》是一部官家的目录学代表作，却也涉及到文学批评的范畴；不过鉴于其官学及政治背景，提要中反映出的文学评价仍有许多问题值得探讨，而以晚明文学最为突出。

5 盾构机组装平移

5.1 盾构平移准备工作

5.1.1 竖井、横通道场地准备

暗挖结构施工完成后，清理横通道和区间暗挖正线垃圾，回填拱底至盾构机平移设计标高。在1 号横通道和盾构竖井底板用C20 混凝土回填，且在结构两侧预留50 cm 宽排水沟，回填标高满足安放始发托架、盾构机始发标高；在2 号横通道和区间暗挖正线结构内回填标高满足电瓶车内顺利通过反力架，坡度平缓。

5.1.2 钢板、轨道铺设

（1）盾构主机平移钢板、轨道铺设。首先在盾构井和1 号横通道内用砂找平结构底板，用20 mm 钢板在盾构井和1 号横通道弧线段铺满钢板，在直线段用50 cm 宽钢板铺设，钢板上面铺设43 kg/m 轨道。在横通道与正线相交处先用20 mm 钢板铺设相交区域，再铺设30 mm 钢板，并在30 mm 钢板上铺设轨道且与横通道轨道对接整齐。

（2）2 号横通道和区间正线轨道铺设。在盾构竖井东侧和2号横通道内铺设电瓶车轨道、后备套台车轨道和转体平台。在横通道端头安装1 台5 t 的卷扬机，用来平移后备套台车。

5.2 盾构吊装下井

5.3 盾构平移组装5.3.1 盾构主机平移

盾体在履带吊车吊入盾构竖井后，连接前盾、中盾刀盘和盾尾，在竖井出完成对盾体的组装。

盾构机轴线与横通道轴线重合时，固定始发托架，用液压千斤顶推动盾体缓慢离开基座在前盾脱离基座1/3 时，在前盾两侧各焊接1 个轮毂，轮毂在轨道上移动。继续推动盾体移动，依次在前盾后端两侧各焊接1 个轮毂、中盾前后两侧焊接2 个轮毂，盾尾前后两侧各焊接2 个轮毂。盾体完全脱离基座。盾体在1 号横通道段通过液压千斤顶顶推盾尾，在轨道上移动。盾构机平移38 379 mm，到达转体平台，盾构机在转体平台上完成旋转平移，使盾构机轴线与区间线路轴线重合，继续平移盾构机，到达始发位置。盾构机在上始发导台时逐个割除焊接在盾体上的轮毂且打磨光滑。

5.3.2 后备套台车平移

后备套台车在2 号横通道通过5 t 卷扬机牵引在铺设轨道上移动，到达与正线斜交处。通过转体平台旋转45，使台车中轴线与区间正线轴线重合，再通过电瓶车牵引到暗挖正线内与盾构机主机连接。

5.4 盾构反力系统平移安装

在盾构机盾体平移到始发位置后，通过1 号横通道将反力架用卷扬机分块运至安装位置。借助结构上部预留的吊点进行安装。

5.5 后备套连接调试

反力架安装完成后，将进行盾构机后备套台车的组装。依次将连接桥架、16 号台车和盾构主机连接起来，然后连接各种管线。

盾构机组装完毕后即可进行空载调试。空载调试的目的主要是检查设备是否能正常运转。主要调试内容为配电系统、液压系统、润滑系统、冷却系统、控制系统、注浆系统、管片拼装机、渣土改良系统，以及各种仪表的校正。另外，还要调试测量系统。

6 结束语

（1）盾构平移组装施工中，盾构机主体与车架分开，通过两个横通道同时进行，保障施工进度。

（2）盾构机平移重量大，将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小摩擦力，保证平移速度。

（3）对于盾体、台车在转体平台上快速、平稳转体，方便快捷。