随着我国经济不断发展，城市交通压力不断增大，从而地铁建设得到了不断的发展，在地铁建设中盾构技术因施工工期短、施工安全可控等特点，从而盾构技术得到了广泛运用，但由于工程地质的原因，在盾构区间常常设有暗挖区间，就以某地铁六号线TJSG-10 标为例，因区间地质存在地裂缝，采用盾构技术施工存在一定风险，从而在该地裂缝位置采用浅埋暗挖法进行施工，因此，盾构机过暗挖技术在地铁施工中得到了广泛运用。本文主要分析了盾构机过暗挖区间的相关技术，为该行业的发展做出参考。 1 工程概况
某地铁六号线TJSG-10 标盾构区间包含二区间：科技二路站～科技六路站～科技八路站。本工程采用铁建重工公司设计和制造ZTE6250 型土压平衡盾构机施工，盾构机在科技二路站南端头盾构始发井下井后向科技六路站方向掘进，到达科二～科六暗挖段北端头，在暗挖段内平移过暗挖，由暗挖段南端头二次始发，到达科技六路站北端头，在科技六路车站内过站，由科技六路站南端头进行第三次始发，掘向科技八路，到达科技八路盾构井吊出井接收后吊出。盾构施工工筹图如图1。
图1 盾构施工工筹图
车顶横杆2 过暗挖技术比选
在方案比选过程中，针对通过空间的对比及通过后暗挖二次始发发现，前三种方案较适用于车站内过站，在不需要改变车站结构的情况下顺利通过。在暗挖隧道内，由于后期通车后轨面标高的位置在现有底部位置的基础上抬高3000mm，需要对暗挖隧道底部进行回填，尺寸空间较为狭小，采用弧形导台方案较为合理。经过实际使用效果看，弧形导台过暗挖技术在工期和成本控制上都有较好的效果，因此，决定在该工程中盾构机过暗挖采用弧形导台过暗挖技术。盾构机过暗挖技术比选表如表1。
表1 盾构机过暗挖技术比选表
3 施工总体思路
盾构机通过暗挖隧道采用浇筑混凝土弧形导台整机空推通过暗挖隧道的方式通过，盾构机平移推力采用盾构机底部3 组千斤顶提供反推力，推力支撑点采用液压夹轨器夹于导轨上。盾构机千斤顶与推力支撑点之间采用7 块宽度为1.5m负环管片进行步进，当步进10m 左右时铺设台车与电瓶车轨道平台，反复循环使盾构机到达始发位置。
4 过暗挖前施工准备
4.1 弧形导台施工
热升华转印纸
为保证加固体的强度满足盾构机进洞安全，同时提前施工导台、准备接收、移动步进、平移等作业工序，待导台混凝土强度满足设计强度要求时方可进行下一步工序。待暗挖隧道二衬施工完毕及时进行砼导台施工，争取在盾构机到达时，所有导台砼强度满足盾构接收步进等工作的要求。砼导台采用C35 混凝土进行浇筑，同时，为保证盾构机能顺利上接收混凝土导台，导台低20mm，并且始发位置导台抬高20mm。
4.2 盾构过暗挖准备
（1）盾构机导轨铺设：根据盾构机结构尺寸、中心线位置、预埋钢板位置确定盾构机导轨安装位置。在盾构机到达前，导轨应全部铺设完成，并在轨道上涂抹黄油。
（2）台车平台加工：在盾构机到达前应提前加工台车平台工字钢，这有利于盾构机过暗挖工期的提前。
弧形导台验收：在盾构机到达前应组织测量人员对导台的高度、弧度、轴线等参数的精度进行了测量，同时对导台弧面、厚度和结构强度进行检查验收，并要求满足施工要求。
5 盾构机千斤顶推力与导台受力分析验算
（1）盾构机千斤顶推力验算。盾构机平移推力采用的是盾体机底部3 组油缸千斤顶进行作业，铁建ZTE6250 盾构机最大总推力为42575kN，油缸共16 组，因此1 组油缸推力约为2661kN；盾构机主机及后配套总重为450t，主机总重为T1=259.5t（包含螺旋机与刀盘）及后配套总重T2=190.5t。主机摩擦系数计算过程中取μ1=0.7；
由盾体的重量产生的摩擦力为：
Fs1=μ1×N=μ1×T1=181.65t；
后备套轮子是滚动，属于滚动摩擦，摩擦系数为0.1，在实际中轮子可能生锈，计算过程中取μ2=0.2；
蜂盘后备套的重量约为T2=190.5t；
由后备套的重量产生的摩擦力为：
Fs2=μ2×N=μ2×T2=38.1t；
所以总摩擦力为：
=Fs1+Fs2=219.75t；
因3 组油缸千斤顶推力约为814t ＞219.75t 故千斤顶推力满足施工要求。
下水井盖弧形导台受力分析。弧形导台混凝土采用C35 混凝土，盾体导轨采用P43 轨道，盾体与导轨接触长度为9m，因此P43 轨道与混凝土受力面积S=9×0.114×2=2.052m2；盾体重量为2
59.5t，因此，压力F=259.5×9.8=2543.1kN；由压强公式P=F/S(F 为压力，S 为受力面积）得：P=2543.1/2.052=1239kN/㎡。
C35 混凝土所能承受压强为3605KN/㎡＞1239，因此C35 混凝土能够满足施工要求。
6 施工中出现的异常情况
盾构机是按13‰上坡与R=1200m 的曲线进行平移的，在实际施工中，未考虑上坡与转弯的不利因素，在盾构机平移至暗挖区间中部时，出现了夹轨器处导轨断裂与松动情况，使夹轨器支撑点无法提供反推力，产生此情况的主要原因是导轨加固不牢靠。
能量水杯
清理块7 盾构过暗挖区间工期、费用及安全风险分析
盾构机过暗挖区间采用整机平移方式进行施工的，整机过暗挖相对于盾体与台车分解过暗挖方式节约了盾体与台车分解与调试时间。盾构机平移与台车平台安装用时5 天，前期施工准备用时10 天，采用此方法过暗挖共计15 天，相当于其他过暗挖方式工期短。盾构机过暗挖所需工字钢、轨道、周转材料、工具等材料运输采用电瓶车与双轨梁，由于暗挖区间没设吊装孔，如果采用盾体与台车分解方式过暗挖，所需材料需要人工搬移至指定位置，
采用此方法过暗挖可节约人工费、材料费、设备租凭费，并且整个过暗挖区间安全可控。结合盾构机过暗挖区间的施工经验，盾构过暗挖从施工工期、施工费用、施工安全风险等方面情况良好。
8 结语
盾构机整机过暗挖区间技术是盾构法中确保区间顺利施工的关键技术之一，只有通过合理选择过暗挖方案、统筹安排、精心组织施工，才能保证过暗挖区间的施工成本、工期及安全风险可控，确保企业效益最大化，降低施工成本。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议