盾構(gòu)機(jī)后配套異洞安裝施工工藝探討

時間:2022-06-01 03:28:41

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盾構(gòu)機(jī)后配套異洞安裝施工工藝探討

摘要:在盾構(gòu)施工中,因環(huán)境復(fù)雜,經(jīng)常會遇到始發(fā)井位置上部會有高壓輸送電纜或其他干涉,造成盾構(gòu)機(jī)常規(guī)組裝不能實(shí)現(xiàn),只能采用異洞吊裝組裝的方式,組裝完成后將盾體及臺車轉(zhuǎn)運(yùn)至另外一個始發(fā)井的位置。盾體平移僅涉及橫向平移,故相對簡單,但后配套臺車涉及水平平移和垂直高差兩個難點(diǎn),故相對較難,為達(dá)到成本最優(yōu)化和工期最優(yōu)的目的,特編寫本工藝。本文詳細(xì)闡述了針對后配套臺車存在兩方面位移的情況下進(jìn)行的操作的工藝原理與工藝流程。

關(guān)鍵詞:盾構(gòu)隧道;雙向位移;安裝

1前言

在盾構(gòu)施工過程中,會遇到各種復(fù)雜作業(yè),如盾構(gòu)機(jī)始發(fā)井口上部存在高壓供電線路或有其他影響操作的空間限制時,會采用從另外一個洞口下井組裝完成后,移動到始發(fā)井口進(jìn)行二次裝機(jī),在以往的盾構(gòu)機(jī)組裝過程中,盾體整體平移的方式很多,有輪式過站法、普通油缸頂推過站法、夾軌式油缸形成自循環(huán)的過站法等,但后配套臺車從異洞到始發(fā)井口存在水平和垂直的雙向位移,過站方法較少,為達(dá)到控成本和控工期的目的,需優(yōu)化一種較為合理的工藝。有鑒于此,如何提供最優(yōu)的后配套臺車轉(zhuǎn)運(yùn)工藝是地鐵行業(yè)特殊條件下始發(fā)安裝的技術(shù)問題。

2工藝原理

因盾構(gòu)機(jī)后配套臺車的移動會存在水平和垂直兩個方向的位移,相對復(fù)雜。下面詳細(xì)介紹盾構(gòu)機(jī)后配套臺車移動原理:后配套臺車吊裝至平行始發(fā)井口后需將臺車水平移動到始發(fā)井口后,后配套需垂直移動到車站底板位置后,鋪設(shè)軌道將后配套臺車轉(zhuǎn)運(yùn)至車站內(nèi)部后完成轉(zhuǎn)運(yùn)。因涉及水平和垂直兩方面的移動,故移動先后順序可調(diào)整,始發(fā)井口鋪設(shè)30mm鋼板(后期盾體平移),后采用3臺承重50t渣斗車平板(軌距900mm)并排,軌道與掘進(jìn)方向垂直,三臺渣斗車上面焊接型鋼支撐,支撐上安裝軌道,軌距與后配套臺車軌跡相同(用來存放放置后配套臺車),標(biāo)高與車站底板高2mm~4mm(用于軌道可順利通過馬凳,軌道方向與隧道掘進(jìn)方向相同,盾構(gòu)機(jī)始發(fā)井邊墻處固定兩臺5t電動葫蘆,用于水平移動臺車及機(jī)架。順序?yàn)椋号_車下井,放置于平行于隧道掘進(jìn)方向的軌道上,固定后電動葫蘆移動至始發(fā)井口,軌道對接后,用電機(jī)車(之前同樣的方式移進(jìn)去)拉著后配套臺車進(jìn)入車站底板。順序?yàn)?-4-3-2-1-連接橋。螺旋輸送機(jī)在平行于始發(fā)井的井口安裝至盾體后整體平移(在始發(fā)井不具備安裝條件)。

3移動材料及工機(jī)具

圖略

4移動施工工藝

盾構(gòu)機(jī)異洞移動施工準(zhǔn)備如圖1所示。盾構(gòu)機(jī)異洞移動施工工藝流程如圖2所示。

4.1盾構(gòu)機(jī)異洞移動施工準(zhǔn)備步驟

(1)軌道與葫蘆固定。為準(zhǔn)備車站內(nèi)后配套臺車的軌道和電機(jī)車軌道的順利進(jìn)入,車站內(nèi)應(yīng)提前準(zhǔn)備軌道鋪設(shè),鋪設(shè)軌道前應(yīng)按照1m~2m的間距鋪設(shè)槽鋼,在槽鋼間距為900mm處割出用于卡放軌道的槽口。槽鋼鋪設(shè)完成后,開始在相對應(yīng)槽口出鋪設(shè)#43軌道,鋪設(shè)尺寸一般為60m~70m。在始發(fā)井口位置鋪設(shè)2個馬凳延長鋪設(shè)距離,用于后配套臺車的接入,兩個馬凳處分別為一個軌道接頭的支撐處,保證軌道接頭處的錯縫安裝,同時保證接縫處均有支撐。電動葫蘆位置為后配套臺車兩個輪對的間距布置,高度與渣斗車高度相近。始發(fā)井內(nèi)鋪設(shè)30mm鋼板,始發(fā)井內(nèi)進(jìn)行滿鋪處理,鋪設(shè)過程中保證接頭處無臺階,鋼板鋪設(shè)完成后固定,并對接口處的連接縫進(jìn)行焊接,而后打磨光滑至無階梯無棱角,防止后期盾體平移出現(xiàn)卡滯。后繼續(xù)在鋼板上鋪設(shè)移動架的行走軌道,共計(jì)6條(3個渣斗車的移動軌道),從異洞始發(fā)井到始發(fā)井,軌距為渣斗車軌距(900mm),三對軌道間均勻布置。(2)渣斗車到位。軌道鋪設(shè)完成后,將渣斗車從地面吊至渣斗車的軌道處并確保平齊后進(jìn)行初步固定,而后采用縱向型鋼將三個渣斗車連接后進(jìn)行焊接,將3個渣斗車焊接為一個整體后,在渣斗車結(jié)構(gòu)處開始用型鋼或圓鋼做立柱支撐,支撐的高度確保軌道鋪設(shè)完成后,上面鋪設(shè)的后配套臺車軌道與車站內(nèi)的軌道標(biāo)高一致。(3)型鋼焊接。立柱焊接完成后,需將立柱間做橫向連接(包括一個渣斗車內(nèi)部的立柱和兩個相鄰的渣斗車間的橫向連接),立柱連接完成后,在立柱上固定或焊接型鋼,型鋼定位于立柱的正中心位置,型鋼焊接完成后需保證臺車鋪設(shè)的軌道標(biāo)高與車站內(nèi)鋪設(shè)的標(biāo)高基本一致或高出車站內(nèi)軌道標(biāo)高2mm~4mm,主要可用于后期移動架平移時可順利通過馬凳的標(biāo)高,實(shí)現(xiàn)與車站內(nèi)軌道的對接。型鋼焊接完成后,同樣需對型鋼進(jìn)行橫向和斜向固定焊接,保證型鋼與整個移動架的整體,確保整個移動架整體性和穩(wěn)定性。(4)臺車軌道鋪設(shè)。支撐架加固完成后,在支撐架上鋪設(shè)后配套臺車的軌道,軌距參照盾構(gòu)機(jī)后配套臺車的軌距,鋪設(shè)完成后,需用壓板將軌道壓實(shí)在支撐架上,同時確認(rèn)軌道橫向縱向俊處于一個水平面,防止后配套臺車在軌道上滑動。確認(rèn)無誤后,將軌道加固,用軌道拉桿將軌道的軌距進(jìn)行連接后鎖死,防止軌道受力后側(cè)滑。造成安全風(fēng)險(xiǎn)。(5)重載測試。移動架所有結(jié)構(gòu)焊接完成后,經(jīng)工程師現(xiàn)場檢查正常后,應(yīng)做重載測試,將與后配套臺車中最終的一個臺車重量相近的物體吊裝至移動架,吊車逐步卸載,直到吊機(jī)空載后,過程中觀察移動架的變形情況和結(jié)構(gòu)有無脫焊、變形等情況,若移動架整體結(jié)構(gòu)性能較好,則將重物在移動架上靜置5分鐘,觀察移動架變形情況,有無異常。若正??蛇M(jìn)行后配套臺車運(yùn)轉(zhuǎn)。(6)電機(jī)車轉(zhuǎn)入。電機(jī)車是后期用來將后配套臺車?yán)胲囌緝?nèi)的設(shè)備,在所有后配套臺車下井移動前,需保證用來拉后配套臺車的電機(jī)車電池充滿,參照盾構(gòu)機(jī)異洞移動步驟將用來拉后配套臺車的電機(jī)車先行轉(zhuǎn)入始發(fā)井的站內(nèi),為盾構(gòu)機(jī)后配套臺車的轉(zhuǎn)入做好準(zhǔn)備。

4.2盾構(gòu)機(jī)異洞移動步驟

(1)移動架定位。將完成測試的移動架采用人工或定滑輪的方式運(yùn)輸?shù)疆惗吹南戮谡路轿恢?,并用鐵靴或壓塊定位完成,等待后配套臺車的吊入。(2)臺車定位。將需要移動的后配套臺車吊入到移動架,四個后配套臺車輪對放置于后配套臺車的軌道上,觀察后配套臺車與始發(fā)井兩側(cè)的可通過性,調(diào)整至兩側(cè)有足夠的空間后,用鐵靴或壓塊將后配套臺車固定在后配套臺車的軌道上,吊機(jī)逐步減少吊裝力,待后配套臺車穩(wěn)定后,摘掉吊機(jī)的吊裝卸扣。(3)電動葫蘆平移。后配套臺車固定好后,將定位于始發(fā)井口位置的2個電動葫蘆(也可以選擇卷揚(yáng)機(jī),但須控制移動速度)連接鋼絲繩后,另一端固定于移動架兩側(cè)的兩個渣斗平板上,過程中注意鋼絲繩從松弛到受力過程的速度控制,采用電動逐步受力,后采用分段移動的方式,將后配套臺車逐次拉至始發(fā)車站的軌道處。(4)軌道連接。在移動架移動到車站內(nèi)軌道處時,采用點(diǎn)動的方式,逐步使兩個軌道對齊,后將移動架上后配套臺車的軌道與車站內(nèi)鋪設(shè)的軌道進(jìn)行連接并做好相關(guān)的防護(hù)作業(yè),確保連接的軌道處下方有馬凳支撐。(5)電機(jī)車?yán)?。將電機(jī)車與移動架上的后配套臺車進(jìn)行連接,取消后配套臺車上的的固定措施,用電機(jī)車將后配套臺車?yán)胲囌緝?nèi)并做好防護(hù)。(6)移動架移回。將移動架采用人力的方式或定滑輪鋼絲繩倒轉(zhuǎn)的方式轉(zhuǎn)運(yùn)至吊裝井口正下位置,等待下一個后配套臺車的吊入。

5注意事項(xiàng)

(1)在施工過程中,吊車外殼做好地線接地,防止高壓電的電感產(chǎn)生的電荷影響。(2)盾構(gòu)機(jī)始發(fā)井位置的鋼板接縫處做好平整措施,一般按照盾體移動方向上接頭處依次上抬2mm~4mm,用來保證盾體平移的穩(wěn)定性和持續(xù)性。(3)移動架的焊接需保證焊接質(zhì)量和焊接的整體結(jié)構(gòu)性,焊接完成后需工程師交叉檢查并簽字,確保施工質(zhì)量。(4)電動葫蘆對移動架移動時,連接位置必須選擇移動架的渣斗車上,保證移動的可靠性,且移動時操作時注意兩個電動葫蘆同步操作(5)后配套臺車進(jìn)行下井固定于移動架時,必須確認(rèn)后配套臺車在移動架的相對位置,保證后配套臺車在始發(fā)井內(nèi)移動的可通過性。(6)移動架平行于隧道的軌道與車站內(nèi)軌道連接時,必須確保軌道連接處下部有馬凳支撐,并保證穩(wěn)定可靠。

6結(jié)束語

目前,本施工工藝在鄭州五號線12標(biāo)項(xiàng)目已經(jīng)完成了盾構(gòu)機(jī)的下井組裝,包括盾體的平移和后配套臺車的平移,因軌道鋪設(shè)與移動架焊接固定等工藝在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)場前均可準(zhǔn)備完畢,對盾構(gòu)機(jī)的吊裝下井組裝的工期并不會帶來影響,不會帶來時間上的較大延長,而且在后配套臺車安裝完成后,可以將移動架整體拆除,將移動架軌道拆除后立即進(jìn)行盾構(gòu)的下井組裝和平移,亦不會帶來工期的大量延后,可大大降低施工成本效益,減少工期壓力??蔀槎軜?gòu)異洞始發(fā)提供一種新的思路。

參考文獻(xiàn):

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[2]楊珣,楊博,劉文斌.盾構(gòu)機(jī)平移過站技術(shù)[J].隧道建設(shè),2007(4):52~54.

作者:喬曉亮 單位:中鐵十一局集團(tuán)城市軌道工程有限公司