盾构施工快速过站技术分析

赵宇东

（中铁五局集团有限公司城市轨道交通工程分公司，长沙， 410000）

【摘要】 在盾构隧道施工过程中，盾构过站是盾构施工的重要环节。盾构安全、快速地过站能有效缩短项目工期，降低项目成本。本文结合现场实例，对盾构快速过站加以分析，为类似工程提供参考和借鉴。

【关键词】 轨道交通；盾构；过站

引言

轨道交通发展日新月异，盾构法以其安全、快速地优势受到广泛的应用，由于目前的标段大多包含多个区间，在始发、掘进、接收这些传统工序之外还包括过站。一般来说，盾构机在车站的一端完成接收工作后，到达车站的另一端准备始发有站外过站和站内过站两种形式，站外过站需要将盾构整机拆解、吊装、运输再下井组装，耗时长、成本高，而站内过站无需对盾构机进行吊拆，所以在车站具备站内过站条件时，多采用站内过站进行盾构机二次始发。

众所周知，盾构法施工中，工期就是成本，如何高效快速地完成盾构施工任务一直是关注和研究的重点，这就要求在盾构过站等空档期加速工期、缩减成本。本文通过对两种盾构站内过站形式加以分析，从降本增效的角度出发，选择最优的过站方式。

1、盾构轮轨式过站

1.1 基本简介

盾构轮轨式过站是指在盾构过站中采用滑轮进行过站的一种方式，盾体过站采用油缸顶进通过，在盾体底部两侧安装若干个轮子，轮子在铺设于底板的钢轨上滚动前进。为了给顶进油缸提供反力，需设置反力装置。

因受结构尺寸限制，盾体过站时，需先采用液压千斤顶将钢套筒及盾体整体平移，才能保证其中心线与标准段车站结构中心线重合，平移至设计位置后，再用液压千斤顶前移，循环往复，直至到达始发架上。到达始发井后，需再次将盾体平移至隧道中心线，然后进行二次始发。

1.2 工程背景

南京地铁3号线常府街站全长200.2m，其中标准段长176.2m，净宽9m、净高7.18m，东、西端端头井长12m，净宽8m，端头井底板标高低于标准段底板1000mm。设计为地下两层单柱双跨闭合框架结构，基坑深约17m。车站设置2个出入口，并在东侧预留2个通道接口，车站设置2组风亭，分别位于车站两端。

根据工期安排，右线盾构在到达常府街站并接收完成后，盾构机过站至常府街站北端始发井，准备始发。

1.3 总体过站步骤及要点

1.3.1 盾构分体：盾构到达接收托架之后，拆除盾体与后配套台车间连接管线，并对接头处进行保护。分体前，需将拼装机前移。分体后，将连接桥架固定安放在管片小车上，后配套台车后退至隧道内。

1.3.2 盾体平移：在接收井内将盾体往车站中心方向平移至轨道中心线，采用千斤顶置于接收托架和侧墙之间，然后启动液压泵站，将接收架和盾体整体平移，平移过程需缓慢而均匀，并注意观察各结构件是否发生变形。

1.3.3 盾构机顶升：利用液压千斤顶将盾构机垂直顶升，按照前移轨道位置固定好导轨。

1.3.4 滚轮安装：待盾体平移及顶升至设计位置后，在盾体两侧根据重心位置依次安装第一、二、三、四组轮子，装好滚轮后在盾构机两侧各焊接几道支撑，防止盾构机翻转、跑偏，如图1所示。

1.3.5 标准段盾体前移：采用液压站进行前移，前移时，启动液压站前进，每个循环前移一个行程，依次循环前移，直至盾体上始发架，如图2所示。

1.3.6 二次平移：待盾体移至始发架上后，将盾体顶升，拆除轮组，然后再将盾体往侧墙方向平移与隧道中心线重合。

1.3.7 平行准备：在盾体往始发井方向移动时，安装好后部反力架，铺设台车和电瓶车运行轨道。

1.3.8 二次始发：待盾体及始发架移至始发设计位置时，将始发架固定好，连接盾体与台车，准备二次始发。

图1 滚轮安装

图 2 盾体过站

2、盾构带托架平移式过站

2.1 方案简介

盾构带托架平移式过站是指在盾构过站中将盾构接收托架与盾体组合进行过站的一种方式，盾体过站采用油缸顶进通过，将盾体与托架焊接牢固，托架在铺设于底板的钢轨上滑动前进，同样需设置反力装置并根据车站结构形式进行两次平移，保证盾体中心线与隧道中心线重合，以便做好始发准备。

2.2 工程概况

长沙地铁6号线第一师范学院站为岛式地下三层双跨明挖车站，车站大小里程端头接盾构区间，为盾构过站；车站覆土3.89m。车站外包全长162.1m，标准段外包总宽21.3m，车站标准段基坑深约25.64m。

根据总体工程筹划安排，区间采用两台盾构，两台盾构机从省图书新馆站北端头先后始发，分别施工右线及左线区间隧道，最后到达第一师范学院站南端头，经整体过站抵达第一师范学院站南端头。

2.3 过站方法及要点

2.3.1 盾构分体：在盾构到达提前敷设的接收平台后，拆除盾体与后配套台车间连接管线，并对接头处进行保护。分体前，需将拼装机前移。分体后，将连接桥架固定安放在管片小车上，后配套台车后退至隧道内。

2.3.2 整体平移：盾体与托架连接焊好后（如图3所示），利用液压千斤顶将托架在接收井内平移至已铺好的轨道中心线位置。

2.3.3 整体前移：将反力装置固定好后，在托架上设置定位焊板防止跑偏，利用液压千斤顶顶进过站，循环前移（如图4所示）。

2.3.4 二次平移：待盾体到达始发井规划位置后，再将盾体往侧墙方向平移与隧道中心线重合。

2.3.5 平行准备：在盾体往始发井方向移动时，安装好后部反力架，铺设台车和电瓶车运行轨道。

2.3.6 二次始发：待盾体及始发架移至始发设计位置时，将始发架固定好，连接盾体与台车，准备二次始发。

图3 盾体与托架连接

图4 整体过站

3、施工要点对比方析

盾构轮轨式过站和带托架平移式过站都是采用轨道作为承载过站的构件采用轮式过站时由于重力多集中在几个滚轮上，受底板平整度影响，在不平整的位置易出现轨道断裂的情况。由于一部分车站始发和接收井的高度不一，需要设置栈桥来敷设变坡轨道，变坡轨道上行进时，滚轮易于观察调整，操作性更好。

在采用这两种过站方式时，主要时间分布为：始发接收平台搭设、两次平移、主机标准段顶进，在标准段顶进施工过程中，轮轨式由于滚动摩擦系数小，因此能大幅降低顶进阻力，顶进速度快。但在实际施工过程中，整体顶进速度是以顶进油缸的有效行程决定，因此要加快过站速度，必须选择有效行程长的顶进油缸，另一个决定顶进效率的重要点为反力装置，反力装置必须采用固定牢靠、循环拆装简便的装置，这样才能最大程度缩短过站时间。

带托架平移式过站只需一个盾构托架，且不需要定制滚轮，节约了施工成本，而且在工序上节约了滚轮安拆所需的时间，缩短了工期。

4、结语

根据现有的盾构施工组织，本文所提及的为两种比较常用的站内过站方式，从成本和进度来看，带托架平移式过站更有优势。受车站建设进度影响，基本都是在较狭窄的施工环境中完成难度较高的施工内容，不论采用哪种形式的站内过站方法，都应尽可能多的进行多个平行工序的施作，在盾构到达前做好车站底板的清理、洞门破除或延伸钢环的安装、始发接收平台的铺设，提前规划好作业空间，做好反力架的安装、台车及电瓶车轨道的敷设，尽可能多的缩短过站时间。在始发接收平台敷设的选材上，测量好标高，尽量选择后续可利用的材料，如联络通道施工所需的槽钢、场内道路敷设的钢板、可周转的轨道等，从而节约成本。

本文所所提及的两种站内过站形式，分别用于南京地铁TA-09标常府街站过站和长沙地铁6号线第一师范站过站，均顺利施工完成，由于南京地铁TA-09标采用钢套筒接收及始发，受钢套筒拆除安装影响，采用滚轮式过站。而带托架平移式过站由于工序简便，从接收到二次始发用时不到15天，效率高成本低，具有广泛的推广性。

参考文献

1. 朱科峰，陈洁锐.盾构法隧道施工技术简介 [J]. 人民珠江， 2003，（5）：69-71.

2. 刘晓珍.盾构机平移过站施工技术 [J]. 山西建筑 ,2014,40(9):110-111.

3. 高 颖.地铁盾构区间过站施工技术[J].交通世界，2017（01）：18~19.

4. 廖兴民.盾构机滚杠过站施工技术在地铁施工中的应用 [J]. 桥梁施工与机械，2014，（3）：74-76.