【摘要】文章針對某地鐵工程中，由于敞開式的TMB首次應(yīng)用在城市地鐵建設(shè)中，不可避免的要經(jīng)過很多車站，本文對如何解決敞開式TBM進(jìn)過站技術(shù)難題進(jìn)行闡述，論述了施工方法，并且證明方法的行之有效。

【關(guān)鍵詞】TBM進(jìn)過站；敞開式；施工方法

1、前言

TBM即隧道掘進(jìn)機(jī)，利用的是回轉(zhuǎn)刀具進(jìn)行開挖，在開挖的同時將洞內(nèi)的圍巖進(jìn)行破碎掘進(jìn)，從而可以形成一個非常完整的隧道斷面，它是一種非常先進(jìn)的隧道施工機(jī)械；同目前經(jīng)常使用的隧道挖掘方法相比，TBM是集鉆、掘進(jìn)、支護(hù)各項工序于一體，并且將一些高新技術(shù)融入到整個工作的過程中，是整個掘進(jìn)過程可以處于監(jiān)控狀態(tài)中，挖掘工作也就可以保持最近狀態(tài)，目前這種技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于地鐵當(dāng)中，地鐵工程基本是在城市當(dāng)中，所以所要面臨的問題就是要頻繁過站，下面針對不同的過站工況以及所要經(jīng)過的邊界條件，對不同的邊界條件進(jìn)行研究，給出最適合的過站方法。

2、敞開式TBM進(jìn)過站形式

2.1弧底步進(jìn)過站技術(shù)

弧底步進(jìn)過站技術(shù)主要是適用于TBM步進(jìn)通過車站的中板位置，另外一種狀況就是如果是上下重疊方式隧道中的上面的隧道；弧底步進(jìn)過站技術(shù)所使用的主要設(shè)備就是步進(jìn)機(jī)架，在整個技術(shù)要做一些必要的前期準(zhǔn)備，這些準(zhǔn)備有在車站原有的中板上鋪設(shè)一個弧形導(dǎo)臺，同時將一個預(yù)置的步進(jìn)導(dǎo)軌放入到弧形的導(dǎo)臺里面，在這里需要注意的是弧形導(dǎo)臺的里面一定要有一個插槽預(yù)留出來，用做固定步進(jìn)機(jī)架?；〉撞竭M(jìn)過站的原理就是將TBM的主機(jī)放置在事先所預(yù)留的步進(jìn)導(dǎo)軌上，這樣TBM的整個主機(jī)工作就都在步進(jìn)導(dǎo)軌上進(jìn)行。而TBM主機(jī)隨著隧道的挖掘不斷向前移動時，之前所固定在弧形導(dǎo)軌上的步進(jìn)機(jī)架為整個系統(tǒng)提供一個反作用力。

2.2平底步進(jìn)過站技術(shù)

平底步進(jìn)過站主要適用于TBM進(jìn)過站直接作用于車站的底板上，所使用的主要設(shè)備包含了是步進(jìn)小車和步進(jìn)機(jī)架，在這兩個設(shè)備上要裝有推進(jìn)油缸，在開挖之前所壓進(jìn)行的準(zhǔn)備工作包含了，在過站前要在車站的底板上做水平混凝土路面的鋪設(shè)，這樣步進(jìn)小車才能通過，同時需要注意的就是要在路面上設(shè)置一個導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽的位置要注意防止中間的位置，這樣步進(jìn)小車才能始終保持在一條直線行進(jìn)；平底步進(jìn)過站技術(shù)的原理是當(dāng)TBM的主機(jī)在步進(jìn)小車不開始工作，不斷的向前推進(jìn)時，暗黃在步進(jìn)小車上的推進(jìn)油缸提供了整個設(shè)備始終前進(jìn)的動力；步進(jìn)小車和機(jī)架同步進(jìn)底面之間會產(chǎn)生一個摩擦力，這個摩擦力為整個系統(tǒng)向前的推進(jìn)提供了一個反力。

3、兩種進(jìn)過站施工方法比較

3.1弧底步進(jìn)過站施工方法

在前面我們已經(jīng)說過弧底步進(jìn)過站技術(shù)適用于車站中板重疊隧道當(dāng)中的上面一層。如果TBM步進(jìn)通過的是中板，那么它的荷載就會遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過車站在運(yùn)營時的正常荷載，這樣中板就會非常容易出現(xiàn)破裂、變形的現(xiàn)象。想要將這個問題解決掉，就要首先在中板上加設(shè)一個弧形導(dǎo)臺同時將鋼導(dǎo)軌埋入進(jìn)去，這樣導(dǎo)軌就可以將TBM主機(jī)的荷載進(jìn)行分散；而且還可以起到對車站中板固定的作用，TBM安全通過車站的中板就可以得到保障。

TBM弧底步進(jìn)施工步驟要點包括了以下的幾點：第一、將步進(jìn)機(jī)架固定安裝好之后，提起硬巖掘進(jìn)機(jī)后面的支撐部件，在這里需要注意的是，主推進(jìn)油缸不斷對硬巖掘進(jìn)機(jī)施加動力使主機(jī)不斷前行，這個時候為主機(jī)提供反作用力的是通過同步進(jìn)機(jī)架焊接在一起的撐靴的傳導(dǎo)。由于主推進(jìn)油缸的行程是1.5米，因此主機(jī)的一個行程為1.5米；第二、當(dāng)主機(jī)在行進(jìn)了1.5米之后，就會將用來固定步進(jìn)機(jī)的機(jī)架插銷除去，硬巖掘進(jìn)機(jī)的后支撐部件就會牢牢撐緊在底板上，將步進(jìn)機(jī)架提起，同時作為推動主機(jī)的進(jìn)油缸就會收回，從而將機(jī)架和撐靴向前移動1.5米；第三、如果主推進(jìn)油缸以及回位自己初始的位置后，就會將步進(jìn)機(jī)架放下同時固定好，硬巖掘進(jìn)機(jī)的拖拉油缸就會對后配套進(jìn)行拖拉，后配套的前進(jìn)行程同意也是1.5米，三個步驟之后，就完成一次完整的步進(jìn)，在這個過程中，硬巖掘進(jìn)機(jī)整體都向前行進(jìn)了1.5米，之后會不斷的循環(huán)上面的步驟，直到整個工作完成。

3.2平底步進(jìn)過站施工方法

我們知道平底步進(jìn)過站的方在車站的底板上進(jìn)行步進(jìn)的情況下適用，TBM步進(jìn)通過的直接媒介就是車站的底板上，底板本身的承載能力相對中板會大很多，而且TBM的荷載可以通過底板傳遞分散，所以說，在過站的時候TBM荷載對于車站底板的影響無需過多的考慮和計算，就可以選用在過站時總荷載雖然較大但是步進(jìn)速度較快的平底步進(jìn)方法。

TBM平底步進(jìn)施工步驟要點包括了以下的幾下的幾個步驟：一、將步進(jìn)機(jī)架及步進(jìn)小車安裝在TBM主機(jī)上，準(zhǔn)備進(jìn)行施工；第二、在TBM平底步進(jìn)施工方式中同弧底步進(jìn)施工方式一樣，一個行程也是1.5米，所以使用步進(jìn)小車推進(jìn)油缸將機(jī)頭向前推進(jìn)1.5米就可以了；第三、推進(jìn)1.5米之后，利用提升前部的油缸以及后支撐的方式來提升TBM；第四、將步進(jìn)小車收起并且推進(jìn)油缸，這樣步進(jìn)小車就可以向前了，之后將TBM推進(jìn)油缸快速的收回到原來的位置，保持撐靴的方向是向前的；第五、將之前提升的油缸收到原來的位置，步進(jìn)架放回到地面的位置，TBM的后配套將油缸進(jìn)行拖拉前進(jìn)1.5米，之后會不斷的循環(huán)上面的步驟，直到整個工作完成。

4、兩種過站方式的特點

4.1弧底步進(jìn)過站的優(yōu)點和缺點對比

弧底步進(jìn)過站的方式要求車站在設(shè)備進(jìn)場之前就要形成弧形底面，并將鋼軌預(yù)埋在底面，而且對于弧形底面的曲率要適中，整個弧面和鋼軌的表面要光滑平整，這樣才可以保證TBM主機(jī)能夠能夠順利前進(jìn)。該方法的優(yōu)缺點見表1。

4.2平底步進(jìn)過站的優(yōu)點和缺點對比

平底步進(jìn)過站方式在TBM主機(jī)的機(jī)頭特點是三點的支撐，其中在機(jī)頭架下方做支撐的步進(jìn)小車狀況一直保持著著地的狀態(tài)，而撐靴和下支撐二者輪番著地，進(jìn)而實現(xiàn)TBM的步進(jìn)向前。當(dāng)TBM采用“平底步進(jìn)過站”方式步進(jìn)需要滿足的就剩在車站的范圍預(yù)先形成具有一定強(qiáng)度的一個平面，之后在底面上流出“導(dǎo)向凹槽”，平底步進(jìn)方式的優(yōu)缺點見表2。

5、結(jié)語

TBM過站對于城市地鐵的施工是非常常見的，所以所運(yùn)用的過站方案的合理程度是考量TBM連續(xù)長距離掘進(jìn)能力的一個非常重要的因素。本文列舉了不同的車站邊界條件和施工進(jìn)度，給出了不同的過站方法，尤其是提出了弧底步進(jìn)過站方法，這樣成功的解決了TBM通過車站中板的難題。通過實踐證明弧底步進(jìn)過站方法是可行的，具有非常好的適應(yīng)性，可以進(jìn)行廣泛的推廣。通過實踐，我們也發(fā)現(xiàn)TBM步進(jìn)過站技術(shù)確實還有很多需要改進(jìn)的方面例如：步進(jìn)的速度，施工安全方面，步進(jìn)對車站條件的要求等，未來還需要繼續(xù)對TBM在城市地鐵建設(shè)工程中對其進(jìn)行深入的研究，改善其缺點提升整個工程的效率。