本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種急速過站施工方法，尤其是一種盾構機小空間急速過站施工方法。

背景技術：

隨著城市化步伐的加快，地鐵建設已經是城市建設中不可或缺的一部分，地鐵施工時，當施工空間狹小時，應用條件不能滿足盾構機正常始發(fā)。現(xiàn)有的無負環(huán)始發(fā)施工方法需要對盾構機設備進行吊裝并且主要應用混凝土導向臺，只能適用于始發(fā)階段，不能應用于過站施工。并且傳統(tǒng)的過站是通過使用鋼板來移動盾構機，鋼板摩擦阻力較大，需要很大的推力，使得盾構機的平移不靈活，不便捷，而且開挖滿足后，還需要鋼筋棍凝土搭砌導臺，使用完后需要進行拆除，增加了工序，施工強度大。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術問題，發(fā)明創(chuàng)造提供了一種盾構機小空間急速過站施工方法，不但能夠在狹小的空間進行施工，而且解決了現(xiàn)有技術中存在的施工繁瑣、工藝復雜、工人勞動強度大的技術問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術方案是：一種盾構機小空間急速過站施工方法,其步驟為：

1）、車站過站準備：

1a）、接收過站小車：保證過站小車軸線與隧道設計軸線一致，接收基座的軌面標高適應線路情況的基礎上降低20-30mm，且四周采用工字鋼進行加固；

1b）、安裝軌道：安裝過站小車前，在過站小車底加焊一塊鋼板，過站小車兩側下部安裝有用于行走的小車車輪，小車車輪與鋼板之間設置有鋼軌，地面上平鋪一塊底層鋼板，在底層鋼板上涂抹黃油，最后安裝托架和側墻的加固結構；

2）、盾構機上過站小車：在盾構機出洞上過站小車后，斷開盾體與后配套系統(tǒng)臺車的連接，再將盾體與過站小車、鋼軌、底層鋼板焊接為一體；

3）、盾體、過站小車的側向平移：在盾體上托架且其他準備工作均完成后，通過平面測量確定平移量，進行盾體部分的平移作業(yè)：

3a）、將托架與盾體焊接固定，拆除側面與側墻的固定連接；

3b）、在盾體平移方向的另一側鋼板平臺上安裝焊接反力支撐點，通過液壓千斤頂作用，使盾體和過站小車整體在鋼板平面上進行側向平移；

4）、盾構主體與托架整體過車站標準段：

4a）、盾構機側向平移到位后，在過站方向鋪設鋼軌，鋼軌面上涂抹黃油，斷開過站小車與下部鋼軌的連接，使托架下部鋼軌與提前鋪設的鋼軌連接牢固穩(wěn)定；

4b）、在小車后面焊接反力鋼板，通過千斤頂頂進鋼板，從而使盾構機在托架導軌上向前移動，直至到達始發(fā)端；

5）、重復步驟3）和步驟4），調整盾構主體與托架整體位置，進行二次及后續(xù)過站作業(yè)；

6）、后配套臺車過站：推完盾構主機后，電瓶車加掛一個土斗平板，將后配套臺車連接電瓶車，在車站內鋪設坡道，用電瓶車將盾構機后配套設備過站至始發(fā)井；

7）、完成作業(yè)后，盾構機進行再次組裝機及修復。

其中步驟1b）中在安裝托架后，需要在托架下安放工字鋼小盒，最后在側面加固以防托架移動或側翻。

其中步驟4b）中具體為：在過站小車后面焊接兩個反力鋼板，將前千斤頂房子在返利鋼板后，使用油缸夾緊軌道，伸長千斤頂，盾構機唉托架導軌上向前移動，前移0.75m后收回千斤頂，按照此順序重復，直至到達始發(fā)端。

本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果在于：

（1）、過站效率高：滾輪在軌道上行走阻力小，還可適應一定的彎道和緩坡，方向可控。只要準備充分，設計合理，組織得當，一般2～3天就能順利過站。

（2）、成本較低：比分體過站使用的人員、材料、機具都少。

（3）、環(huán)保：少量斷開盾構機的各種管、線路不會造成二次污染。

附圖說明

圖1：為本發(fā)明創(chuàng)造方法流程圖。

圖2：為小車安裝結構剖面圖。

圖3：為小車安裝平面圖。

圖4：盾構機主體與過站小車整體接收端平移平面示意圖。

圖5：過站小車過標準端步序圖。

圖6：盾構機主體與過站小車整體始發(fā)端平移平面示意圖。

圖7：為盾構機主體平移示意圖。

圖8：為電瓶車及臺車過站標準段鋪軌示意圖。

具體實施方式

一種盾構機小空間急速過站施工方法,其步驟為：

1）、車站過站準備：

1a）、接收過站小車2：保證過站小車22軸線與隧道設計軸線一致，接收基座的軌面標高適應線路情況的基礎上降低20-30mm，且四周采用工字鋼進行加固。

1b）、安裝軌道：安裝過站小車2前，在過站小車2底加焊一塊鋼板5，過站小車2兩側下部安裝有用于行走的小車車輪3，小車車輪3與鋼板5之間設置有鋼軌4，地面上平鋪一塊底層鋼板6，在底層鋼板6上涂抹黃油，最后安裝托架和側墻的加固結構，在安裝托架后，在托架下安放工字鋼小盒，最后在側面加固以防托架移動或側翻，過站小車2如圖2-3所示。

2）、盾構機1上過站小車2：在盾構機1出洞上過站小車2后，斷開盾體與后配套系統(tǒng)臺車的連接，再將盾體與過站小車2、鋼軌4、底層鋼板6為一體。

3）、盾體、過站小車2的側向平移：如圖4所示，在盾體上托架且其他準備工作均完成后，通過平面測量確定平移量，進行盾體部分的平移作業(yè)。

3a）、將托架與盾體焊接固定，拆除側面與側墻的固定連接；

3b）、在盾體平移方向的另一側鋼板平臺上安裝焊接反力支撐點，通過液壓千斤頂作用，使盾體和過站小車2整體在鋼板平面上進行側向平移。

4）、盾構主體與托架整體過車站標準段：

4a）、盾構機1側向平移到位后，在過站方向鋪設鋼軌，鋼軌面上涂抹黃油，斷開過站小車2與下部鋼軌的連接，使托架下部鋼軌與提前鋪設的鋼軌連接牢固穩(wěn)定；

4b）、如圖5所示，過站小車2后面焊接兩個反力鋼板，將前千斤頂房子在返利鋼板后，使用油缸夾緊軌道，伸長千斤頂，盾構機1唉托架導軌上向前移動，前移0.75m后收回千斤頂，按照此順序重復，直至到達始發(fā)端。

5）、重復步驟3）和步驟4），調整盾構主體與托架整體位置，進行二次及后續(xù)過站作業(yè)。

6）、后配套臺車過站：推完盾構主機后，電瓶車加掛一個土斗平板，將后配套臺車連接電瓶車，在車站內鋪設坡道，用電瓶車將盾構機后配套設備過站至始發(fā)井；

7）、完成作業(yè)后，盾構機1進行再次組裝機及修復。

實施例1：

一般大多數地鐵施工中車站的盾構機接收井長度都在12米左右凈高7～8米凈寬約10米。車站標準段長約120～200米凈高約7米凈寬也在7米左右。只要空間設計尺寸能滿足盾構機通過能力的車站都可以采用過站小車2進行過站。下面就西安地鐵4號線15標為例，介紹盾構機采用過站小車2急速過站的施工工法。

適用范圍：主要對已封頂地鐵車站及未預留吊出口的車站，采用過站小車2進行盾構機過站施工。施工現(xiàn)場已封頂，內部結構狹小只夠盾構機水平移動。

工藝原理：

盾構機平移過站總體策劃：盾構到達上過站小車2→盾構主體與臺車分離→盾構機主體橫向平移→盾構機主體向前平移→盾構機主體到達車站東端始發(fā)井→盾構機主體橫向平移→盾構機上始發(fā)架→盾構臺車拖拉過站→盾構主體與臺車連接。

施工工藝流程及操作要點

1、接收過站小車2的安裝（如圖1-2所示）：

（1）接收過站小車2（采用鋼筋焊接、螺栓連接進行加工組裝）的中心軸線與隧道設計軸線一致，同時還需要兼顧盾構機出洞姿態(tài)。接收基座的軌面標高除適應于線路情況外，降低20～30mm，以便盾構機順利上托架，避免碰頭現(xiàn)象發(fā)生。四周采用工字鋼將過站小車2加固，防止過站小車2滑動。

（2）安裝上層鋼板、軌道，安裝過站小車2前需在過站小車2底下加焊1塊10000*4400*20mm的鋼板，地面上平鋪14000*6100*20mm的鋼板，安裝好底層鋼板后，在鋼板上涂抹黃油，以利于盾構過站小車2的橫向或縱向平移。托架下安放雙拼工字鋼小盒，最后在側面加固以防托架移動或側翻。左線接收由于加寬段為12米，需提前對過站小車2進行平移，需注意螺旋機平移過程中連接橋位置避免發(fā)生碰撞。

2、盾體上過站小車2：

在盾構機出洞上過站小車2后，斷開盾體與后配套系統(tǒng)臺車的連接，再將盾體與過站小車2、軌道、鋼板焊接成整體。

3、盾體、過站小車2側向平移（如圖4所示）：

在盾體上托架且其他所有準備工作均完成后，即可進行盾體部分的平移作業(yè)，通過平面測量，確定平移量，以滿足盾構機過站對車站側墻尺寸的要求。

側向平移：在托架與盾體焊接固定后，拆除托架與側墻的固定連接，確保盾構機過站托架的上層鋼板和底層鋼軌具備相對滑動的條件，然后在盾體平移方向的另一側鋼板平臺上安裝焊制反力支撐點，在2個50t液壓千斤頂的作用下，使“盾體—過站小車2”整體在鋼板平臺面上向左（右線盾構機）或向右（左線盾構機）移動。

鋼與鋼在無潤滑劑的情況下其滑動摩擦系數為0.15，在有潤滑劑的情況下其滑動摩擦系數為0.05～0.1，按0.15計算則可以計算出最大動摩擦阻力。已知，“過站小車2—盾體”最大總質量m約為305t,摩擦系數f取0.15，則有推力：f=f·m=0.15×305=45.75t。

考慮到安全系數80%。因此，兩個50t液壓千斤頂及配套液壓站提供的推力完全滿足平移中的動力需求。

此外，在平移過程中還需注意以下幾點：

（1）確保鋼板平臺面的平整；

（2）根據平移液壓千斤頂的行程及性能，確定反力點的合理位置；

（3）在平移前需對托架進行加固，使其滿足在平移過程中穩(wěn)定可靠；在平移千斤頂接觸面需重新加固，保證在平移中不會出現(xiàn)較大的變形；

（4）在平移過程中，適時在鋼板摩擦面涂抹黃油，減少平移中的摩擦阻力；

（5）由專人操作液壓站，在平移過程中嚴密關注托架受力情況，一旦出現(xiàn)問題，立即停止液壓千斤頂的動作；

（6）對過站過程中盾構機發(fā)生左右偏移時，應及時從側面對始發(fā)托架進行調整。

4、盾構和小車過標準段步驟（如圖5所示）：

盾構機平移到位后在過站方向鋪設兩條鋼軌，鋼軌面上涂抹均勻黃油，斷開過站小車2與下部鋼軌的鏈接，使托架下部鋼軌與提前鋪設的鋼軌連接牢固穩(wěn)定；

在過站小車2后面焊2個反力鋼板，將50t千斤頂放置在反力鋼板后，使用油缸夾緊軌道，伸長千斤頂，盾構機在托架導軌上向前移動，前移0.75m后收回，按照此順序重復以上流程至到達始發(fā)端；

在到達后，需將“過站小車2-盾體”再次進行左右平移，以滿足二次始發(fā)時盾構機的定位要求。重復本節(jié)“盾體、托架側向平移”的步驟，直至“盾體—托架”精確到位最終完成盾體過站施工作業(yè)。

盾構到達后，根據現(xiàn)場實際情況及后續(xù)施工：文景路過站右線采用始發(fā)托架進行二次始發(fā)，提前預制混凝土平臺，將盾構機由過站小車2上100mm的混凝土平臺后推動盾構機使其移動到始發(fā)托架上，進行二次始發(fā)；左線直接采用過站小車2上100mm的混凝土平臺，達到始發(fā)高度及位置進行二次始發(fā)。

另外，文景路車站右線由于采用始發(fā)架始發(fā)，所以盾構機需要從過站小車2上向始發(fā)托架7上平移如下幾個步驟（如圖6-7所示），過站小車2下部為過站平臺8：

（1）過站小車2平移到位，固定過站小車2及始發(fā)托架7；

（2）盾構機1前盾焊接鋼板反力支撐，過站小車2安裝螺栓連接反力支撐點，千斤頂就位推盾構機750mm；

（3）過站小車2前移螺栓連接反力支撐點，重復上述動作直到盾構機前盾與中盾上始發(fā)托架；

（4）在始發(fā)托架7上，重復上述動作直到盾構機1到達始發(fā)位置。

5、臺車過站的主要方法：

推完盾構主機后，電瓶車加掛一個土斗平板，將連接橋架上原來兩根支撐從臺車軌道改到平板內，再加兩個拉撐將橋架與平板牢固焊接，用電瓶車將盾構機后配套設備過站至始發(fā)井。

臺車過站鋪軌采用槽鋼鋪設，如圖8所示。

根據車站實際情況架設馬凳40m長，使得電瓶車后配套設備爬坡坡率小于20‰。

在馬凳上鋪設后配套設備及電瓶車鋼軌。

6、盾構機再次組裝：

盾構機移至東端頭后需進行盾構機的再次組裝作業(yè)。此外在經過鳳城九路站～文景路站區(qū)間的掘進施工后，盾構機需進行必要的維護保養(yǎng)工作，特別是刀盤及螺旋機，在經過長期中粗砂地層中掘進刀盤和螺旋機必定磨損較大，因此需要在盾構機再次組裝前進行刀盤及螺旋機的修復工作，這些工作均需穿插在過站施工過程中，在完成所有修復工作后，可進行盾構機的再次組裝作業(yè)。