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        盾構(gòu)分體平移關(guān)鍵技術(shù)研究

        2020-04-07 03:52:32何列

        何列

        【摘要】目前國內(nèi)城市地鐵建設(shè)進(jìn)入新一輪爆發(fā)期,盾構(gòu)施工作為地下工程施工的主流機(jī)械,在各地下工程施工中廣泛應(yīng)用,但受周邊環(huán)境的影響,越來越多的地方車站采用礦山法施工,導(dǎo)致盾構(gòu)到達(dá)后無法垂直吊出,本文結(jié)合廣州某項(xiàng)目盾構(gòu)由暗挖車站橫通道吊出工況[1],分析研究了盾構(gòu)到達(dá)時(shí)需要的最小橫通道寬度,盲洞長度,盾構(gòu)出洞停機(jī)位置等空間尺寸,同時(shí)總結(jié)出整套施工組織流程,為后續(xù)類似工藝提供借鑒。

        【關(guān)鍵詞】暗挖車站;盾構(gòu)分體;盾構(gòu)平移;吊出尺寸

        目前國內(nèi)城市地鐵建設(shè)進(jìn)入新一輪爆發(fā)期,盾構(gòu)施工作為地下工程施工的主流機(jī)械,在各地下工程施工中廣泛應(yīng)用,近年受周邊環(huán)境的影響,越來越多的地方車站采用礦山法施工,導(dǎo)致盾構(gòu)吊出方式需重新進(jìn)行研究,本文結(jié)合廣州某項(xiàng)目盾構(gòu)在暗挖車站由橫通道吊出的施工情況,因常見的為盾構(gòu)主機(jī)整體平移[2]吊出,轉(zhuǎn)體吊出與現(xiàn)場的施工進(jìn)度不匹配,為早日實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)轉(zhuǎn)場,提出了盾構(gòu)分體平移[3]吊出方案,通過對既有盾構(gòu)機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸的研究分析,取得滿足盾構(gòu)解體吊出的最小值,總結(jié)出類似工況的施工組織流程,為后續(xù)類似施工提供了借鑒。

        1、項(xiàng)目概況

        廣州某項(xiàng)目盾構(gòu)區(qū)間接收井位于某車站東端頭,區(qū)間采用2臺中鐵裝備Φ6680mm盾構(gòu)掘進(jìn),到達(dá)端車站受地表環(huán)境影響,采用設(shè)置側(cè)向豎井,通過橫通道進(jìn)入車站,采用暗挖法施工,盾構(gòu)到達(dá)后需由橫通道解體平移[4]后由豎井吊出。相關(guān)情況詳見圖1盾構(gòu)到達(dá)車站位置示意圖。

        受相關(guān)因數(shù)影響,盾構(gòu)到達(dá)時(shí)僅能施工完成橫通道,需制定相關(guān)措施,確保盾構(gòu)機(jī)快速,安全吊出轉(zhuǎn)場。如果確定橫通道尺寸及施工組織,是能否快速吊出轉(zhuǎn)場的關(guān)鍵。

        2、盾構(gòu)機(jī)相關(guān)尺寸

        本項(xiàng)目使用盾構(gòu)機(jī)相關(guān)尺寸如表1:

        3、施工組織方案

        由表1可知盾構(gòu)機(jī)各部件的幾何尺寸,為盡可能少的減小橫通道寬度,減小暗挖施工風(fēng)險(xiǎn),盾構(gòu)拆機(jī)的原則為在不破壞盾構(gòu)機(jī)的情況下,能由洞內(nèi)運(yùn)輸?shù)娜坑啥磧?nèi)運(yùn)輸至適當(dāng)位置吊出(一般為始發(fā)井),無法由洞內(nèi)運(yùn)輸拆除的,由橫通道解體平移吊出。

        3.1盾構(gòu)機(jī)拆機(jī)、吊出分解情況

        由洞內(nèi)拆除,始發(fā)井吊出的部分有人艙、安裝機(jī)(含大梁)、螺旋輸送機(jī)、連接橋、全部拖車,由豎井及橫通道拆除吊出的有刀盤+前體(整體平移至豎井后分體吊出)、中體、盾尾。

        3.2到達(dá)條件提供

        由已知邊界條件可知,橫通道尺寸最小凈空公式如下:

        L寬=LMAX構(gòu)件+L施工間隙

        L寬:橫通道凈寬;

        LMAX構(gòu)件:需由該位置平移構(gòu)件的最大尺寸;

        L施工間隙:施工必須的間隙,考慮行人通過一般取1m,不考慮行人通過一般取0.5m。

        需在橫通道內(nèi)解體吊出的部件尺寸中體<刀盤+前體<盾尾(3920mm)≈4m,本工程施工間隙按照考慮行人通過計(jì)算,取1m。因此橫通道凈寬L寬=4+1=5m。

        當(dāng)?shù)侗P進(jìn)入橫通道后,能夠滿足刀盤+前體(含主驅(qū)動馬達(dá)位置)拆機(jī)位置時(shí)開始拆機(jī),拆機(jī)前需斷開后配套、安裝機(jī)等,無法再安裝管片,因此,如果在橫通道凈空尺寸無法滿足盾構(gòu)機(jī)整機(jī)到達(dá)的情況下,一般將會采用棄殼拆機(jī)[5]或者增加盲洞的形式以滿足盾構(gòu)到達(dá)要求。

        L拆=L寬+L洞>L機(jī)

        L拆:拆機(jī)的最小長度;

        L洞:需增加的盲洞長度;

        L機(jī):整機(jī)長度;

        即,本工程盲洞長度為L洞=L機(jī)-L寬=9.6-5=4.6m,為滿足拆機(jī)要求,盲洞長度至少為4.6m,考慮到臨時(shí)防水裝置(簾布橡膠板)外翻,盲洞長度取5m。

        3.3盾構(gòu)機(jī)主機(jī)拆卸平移

        1.提前安裝接收臺,平移設(shè)備;

        2.當(dāng)中前體連接位置到達(dá)盲洞與橫通道的分界位置時(shí)(解體后需將前體+刀盤前移,外露馬達(dá)),盾尾內(nèi)管片安裝已滿足出洞要求時(shí),斷開連接橋,洞內(nèi)拆除螺機(jī)、安裝機(jī)、人艙,由洞內(nèi)回拖至始發(fā)井;

        3.拆除中、前體螺栓,前體+刀盤前移,馬達(dá)頂出中體范圍內(nèi),平移至吊出井解體,吊出刀盤及前體;

        4.采用輔助油缸頂出中體及盾尾,拆除中體及盾尾連接,平移頂出中體,吊出;

        5.采用輔助油缸頂出盾尾,平移頂出盾尾,吊出。

        3.4施工注意事項(xiàng)

        1.施工前需充分調(diào)查盾構(gòu)機(jī)尺寸,采用現(xiàn)場測量+圖紙復(fù)核的方式,確保平移部件分配合理,準(zhǔn)確。

        2.在進(jìn)行第2步拆除時(shí),盾構(gòu)機(jī)的位置與管片安裝位置是是否停機(jī)拆除的關(guān)鍵,必須確保馬達(dá)能夠順利推出中體,且盾尾內(nèi)已安裝的管片需進(jìn)入盲洞內(nèi),避免盾尾脫開后出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)。

        3.在盾尾脫開臨時(shí)防水裝置前應(yīng)對出洞位置進(jìn)行補(bǔ)充注漿,確保地層密實(shí)。

        結(jié)論:

        1.該種解體平移吊出方式更能解決場地狹小吊出問題,減小結(jié)構(gòu)大斷面施工風(fēng)險(xiǎn),減少施工廢棄量,為類似工程提供借鑒。

        2.在條件允許的情況下,橫通道寬度越大越好,可以有效減少盲洞長度,避免工序轉(zhuǎn)換。

        3.準(zhǔn)確掌握機(jī)械尺寸,靈活調(diào)整接收條件是本方案成功的關(guān)鍵。

        參考文獻(xiàn):

        [1]黃云生.盾構(gòu)的平移解體技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù),2014 (06).

        [2]趙洪巖.趙俊蘭.淺析復(fù)雜場地盾構(gòu)機(jī)井下平移吊裝施工技術(shù)[J].北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2015(03).

        [3]呂計(jì)瑞.袁飛.盾構(gòu)機(jī)地鐵站內(nèi)平移接收技術(shù)[C].市政技術(shù),2015增刊(02).

        [4]郭建濤.施工橫通道內(nèi)盾構(gòu)解體平移吊出研究[J].施工技術(shù),2016(13).

        [5]張東,崔海濤. 盾構(gòu)機(jī)在地鐵隧道接收端洞內(nèi)脫殼解體技術(shù)研究[J].市政技術(shù),2017(02).

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