《已建车站内盾构机过站施工工法》

-1-已建车站内盾构机过站施工工法第五工程有限公司地铁一公司刘新科谭风云任国阳一、前言南京地铁二号线D2-TA05标所街站-向兴路站区间隧道贯通后，根据现场施工情况，盾构机施工完成所街—向兴路站区间后，在向兴路站进行过站施工。向兴路站全长为191.3m，其中北端头井长度为12.0m，南端头井长度为12.3m。采用两台10t卷扬机配合千斤顶油缸及导轨将盾构机从向兴路站北侧拖拽至向兴路站南侧工作井内。现场实践证明，为了防止盾构机在拖拽过程中发生侧滚，必须另行制作一平移托架，固定盾构机。此外，在拖拽过程中，盾构机轴线前行线路必须与滑轮组固定点在同一轴线上，防止盾构机在拖拽过程中发生侧向移位。这次过站施工是十九局第一次盾构过站施工，我单位在对现场和施工特点进行充分分析调查后，利用卷扬机、千斤顶、滑轮组等成功完成过站施工，并且工期较短、人工较少为项目部创造了一定的效益。二、工法特点1.采用卷扬机及滑轮组牵引盾构机前行进行过站施工，施工过程平稳可靠且移动速度快。2.施工过程人工使用较少，安全、迅速。3.站内空间较小，不需使用大型机械及其他复杂设备，施工成本低，工艺简单，操作简便，有较好的使用性及推广性。三、适用范围适用于大型、特大型机械设备在小空间内的移动、就位、安装工作。四、工艺原理盾构隧道贯通后，盾构机爬上接收托架。在车站站台内铺设钢轨，钢轨与另一端工作井内发射托架上导轨相连。制作平移托架，盾构机双梁与盾构本体分离并断开各种油路及电气管线。用推进千斤顶将盾构机本体从接收托架拖拽到平移托架上。卷扬机与平移托架连接，确保平移托架中心与滑轮组固定点位于同一轴线上，并保证焊接点牢固。盾构机本体重约240t，钢轨与钢板间的摩擦系数取0.35—0.45，所需的牵引力为84t—108t，故使用两台10t卷扬机配合两个10组动滑轮组，牵引力为200t。牵引点位于平移托架底部前方两侧。利用卷扬机与滑轮组牵引盾构机前行至前方发射托架上。利用千斤顶调整发射托架位置，使盾构机轴线与隧道轴线重合。然后重复此过程并牵引后配套台车设备就位，连接双梁与盾构本体及管线。-2-五、施工工艺流程及操作要点（一）工艺流程工艺流程见图1（二）施工步骤1.布设站内导轨、接收托架、平移托架、双梁托架小车。2.盾构机进洞，爬上接收托架，并顶至平移托架上，用钢板将托架与盾构机连为一体。3.卷扬机定位。（盾构机停机位置见图2）4.分解盾构本体与双梁连接点，断开各种管线。双梁要用钢架支在托架小车上。5.在托架前方设置两个10组动滑轮，卷扬机上钢丝绳通过动滑轮组与平移托架连接。6.卷扬机开始工作，牵引盾构机前行。7.当卷扬机行程到位后，移动卷扬机至下一固定点继续牵引盾构机前行。重复以上工作至盾构机移动到工作井前。8.在洞门两侧做两个固定点，固定滑轮组，卷扬机置于盾构本体尾部，反向拖拽，使盾构机爬上发射托架。（终点端头井盾构机位置见图3）9．用千斤顶横向调整盾构机位置，使盾构机轴线与隧道轴线重合。10.车轨道，用卷扬机将后配套台车牵引至盾构后方。11.梁与盾构本体，并连接管线。12.通电，调试。图1盾构机进洞铺设站内平移导轨及接收托架制作盾构机平移托架盾构机爬上平移托架卷扬机固定就位与平移托架连接盾构机本体与双梁分解分离管线制作双梁托架小车卷扬机牵引盾构机前行至前方发射托架利用千斤顶横向调整盾构机轴线，使盾构本体就位铺设台车轨道卷扬机与台车连接，牵引台车向前行走至盾构后方连接双梁及各种管线-3-甲方现场制作发射架原发射架并排六根轨道停机位置¦Δ=20钢板图2发射架终点端头井垫头¦Δ=20钢板图3（三）施工时注意要点1.拖动鼻焊接要牢固。2.盾构机爬上平移托架时，根据车站情况，要对平移托架的高度及水平位置进行调整。保证盾构机能顺利爬上站台，进入导轨；保证盾构平移托架水平位置中心线与滑轮组固定点轴线重合，避免盾构机在前行过程中侧向移位，甚至跌下导轨。3.若站台与接收托架或发射托架存在较大高差，则需制作四只顶升牛腿。分别在盾构头部及尾部各焊接两根顶升牛腿，利用千斤顶调整盾构高度。4.平移托架的制作取决与车站内空间大小，要根据现场实际情况制作平移托架。5.平移托架的制作与接收托架类似，可使用旧的接收托架改装而成。平移托架的强度和刚度要满足要求，必要时必须对平移托架两肋设置筋板。6.车站内导轨使用38kg/m钢轨，每根轨长12.5m，钢轨要铺设在平移托架两侧的受力点处，且要保证-4-轨道平顺不曲折。7.盾构机爬上发射托架时，要保证洞门两侧的固定点铆接牢固，具有足够的抗拉强度。8.盾构机爬上发射托架后应按照设计要求及施工准备要求就位，调整水平及高程位置，使之满足始发要求。六、劳动组织劳动组织情况见表1劳动组织表序号岗位人数职责1指挥长1过站施工总体安排、协调2安全员1过站施工安全监督3起重工2盾构机的起升、降落4卷扬机指挥手3卷扬机指挥、协调5卷扬机操作手2卷扬机操作6管工6管路拆卸、安装7焊工3各种部件、结构件的焊接8钳工2钢结构件的制作9电工2电气设备安装调试10杂工10轨道铺设及其他工作表1七、材料与设备材料与设备情况见表2材料与设备使用情况表序号材料与设备单位数量1钢板与型钢吨40238kg/m钢轨m150310t卷扬机台242t—5t手拉葫芦个455t卸扣个106100t卸扣个4750t千斤顶台28100t千斤顶台29BX-50电焊机台210气割工具套11122mm钢丝绳m20012100t，5轮滑轮组套4表2-5-八、质量控制1.施工中焊接、锚固、钢结构件制作、电气设备安装调试等工序要严格按照规范要求施工。2.过站施工过程中，盾构机不能出现侧滚、侧向移位等情况。3.盾构机爬上发射托架时，盾构机的水平及高程位置应满足规范及发射要求。九、安全措施1．施工现场设置责任牌和警示牌，加强各级责任性和安全意识。下井施工人员要提高安全意识，坚持“安全第一，预防为主”的方针。2．布置生产的同时布置安全工作，加强安全生产责任制，贯彻“谁为主，谁负责”的原则，做到人人注意安全生产，保证生产节点的安全。3．各特种作业人员要持有效操作证上岗。4．在施工区域必须正确戴好安全帽；二米以上登高作业，必须戴好安全带,立体作业时不乱扔物体，多人操作时，注意互相配合，统一指挥，做到“三不伤害”。5．吊运工作严格遵守“十不吊”。下井前对需用吊索具全面检查并涂色标。下井时注意观察井下施工环境，注意避让；不在“下风”操作；吊件下严禁站立和工作。6．明火作业：明火作业严格遵守“十不烧”。明火作业前要清理工作场地，清除易燃易爆物品，设置消防器材。明火作业时应设有专人监管，特别注意严防烧坏捆扎绳。明火作业后，专人检查施工场地，消除隐患。7．电气作业要根据安全施工规定，采用五线制，第二级增加防触电开关，严禁无证操作。电工操作时，无电当作有电作，实行双人监护制。临时拖接高压电线，必须通知安全员，并采取架空或绝缘护套保护。十、效益分析以向兴路站过站施工为例，采用此工法，使施工过程大为简化，提高了施工效率，不必使用大型机械，人工使用较少。和传统过站工法相比，避免了盾构机解体吊装等复杂工序。因此，此工法不仅节约了盾构解体费用、吊装费用等，更是缩短了工期，为下步盾构机的发射工作争取了时间，更是创造了无形效益，提升了企业形象。十一、工程实例南京地铁二号线D2-TA05标向兴路站-所街站贯通后，根据计划在向兴路站进行过站施工。向兴路站为已建成车站，站内空间小，无法使用大型设备，无法对盾构机解体并吊装过站。本工法简便、安全、-6-高效、实用，在向兴路站的成功使用，为以后大型设备的移动、就位、及大型零部件的安装提供了宝贵经验。