肖鵬飛

（中鐵十九局集團(tuán)軌道交通工程有限公司，北京 101300）

0 引言

由于城市周?chē)h(huán)境比較復(fù)雜，盾構(gòu)接收井位置受到限制，因而利用盾構(gòu)機(jī)洞內(nèi)棄殼拆解的方式可以有效提升施工安全系數(shù)。與此同時(shí)，在良好地層標(biāo)段，配合礦山法段，可接收盾構(gòu)機(jī)，使得施工工期大大減少，提升了工程質(zhì)量。

1 工程概況

某市地鐵2號(hào)線施工標(biāo)段采用2臺(tái)復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)施工。盾構(gòu)機(jī)分別從仙湖路站東側(cè)左右線始發(fā)，在蓮塘站接收轉(zhuǎn)場(chǎng)，從仙湖路車(chē)站的另外一端二次始發(fā)完成與仙湖路站到蓮塘口岸站礦山法區(qū)間連接的掘進(jìn)任務(wù)及洞內(nèi)拆機(jī)任務(wù)。盾構(gòu)區(qū)間長(zhǎng)436 m，施工段尾端與礦山法隧道相連。該區(qū)間段地質(zhì)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，且地下水多為孔隙水和基巖裂隙水，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋有一定的腐蝕作用。地層多為中、微風(fēng)化石英砂，局部有斷層、強(qiáng)風(fēng)化巖等。

2 洞內(nèi)拆解重難點(diǎn)

（1）工程施工工期短，任務(wù)量較大，且盾構(gòu)區(qū)間較長(zhǎng)，拆機(jī)工程量大且施展空間較小，工作效率低。在施工中大型拆除輔助設(shè)備無(wú)法使用。因而工程中大型部件全部依靠倒鏈、吊索、液壓機(jī)具，采用手動(dòng)人工拆卸的方式進(jìn)行拆卸。

（2）拆機(jī)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，主要集中在運(yùn)輸與裝卸，需要安排專人進(jìn)行協(xié)調(diào)安排，運(yùn)輸任務(wù)繁忙，運(yùn)輸量大，加之軌道單線運(yùn)行效率低，電瓶車(chē)運(yùn)力不足，途中出現(xiàn)故障難以排除，垂直運(yùn)輸緊張。

（3）施工中，工作面用火的地方多，增大了現(xiàn)場(chǎng)消防控制的難度。

3 盾構(gòu)機(jī)洞內(nèi)解體棄殼拆卸方案

（1）手拉葫蘆可以解決盾構(gòu)機(jī)在洞內(nèi)解體拆卸問(wèn)題，盾構(gòu)機(jī)各部件拆除一定要限制大單體最大重量，減少局部承載大噸位吊點(diǎn)[1]。洞內(nèi)拆卸空間小，手拉葫蘆起吊重量有限，對(duì)盾尾、中盾體、前盾體內(nèi)等部件需要采用氣割分塊解體拆除。而且盾殼及起吊點(diǎn)要進(jìn)行注漿加固保證起吊重量。

（2）拆卸工序要先斷開(kāi)各路管線、拆除各部件連接?？傮w遵循先易后難，先小后大，由后往前、由上而下、由內(nèi)而外的順序[2]。

（3）按照管理人員的安排，變頻柜和控制柜的臺(tái)車(chē)、后張出臺(tái)、連接橋、螺旋機(jī)、拼裝機(jī)等可以和刀盤(pán)拆解交叉進(jìn)行，最后拆除刀盤(pán)和與刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)設(shè)備。

（4）對(duì)大型部件洞內(nèi)分解時(shí)，不能馬虎大意，大部吊點(diǎn)選在前、中盾殼外層容易導(dǎo)致其變形，合理選擇吊點(diǎn)不能蠻干，而且吊耳焊接時(shí)對(duì)焊工要求較高，吊點(diǎn)選擇在管片螺栓上這對(duì)其也是一考驗(yàn)，要選用有吊裝經(jīng)驗(yàn)的人進(jìn)行操作。

（5）安排專門(mén)的安全員進(jìn)行施工區(qū)域巡查，確保消防安全，尤其是對(duì)需要?jiǎng)佑妹骰鸬牡胤?，要做到萬(wàn)無(wú)一失[3]?，F(xiàn)場(chǎng)管理人員要用科學(xué)的方法合理安排工序，科學(xué)管理，發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性以提高工作效率。

4 洞內(nèi)拆解前準(zhǔn)備工作

4.1 注漿加固

準(zhǔn)備注漿需要的機(jī)械和材料，并運(yùn)至盾構(gòu)尾端，盾構(gòu)機(jī)停止后，立即組織開(kāi)始注漿。具體工序如下：

（1）為了防止盾殼外注漿時(shí)，化學(xué)漿液流失過(guò)多，在倒數(shù)第3環(huán)和盾尾刷位置，施做止?jié){環(huán)。為了便于觀察周?chē)馏w的出水量和注漿時(shí)的漿液流出情況，在盾構(gòu)機(jī)土倉(cāng)內(nèi)的土體在停止后，需要排出部分土體，保持一個(gè)1 m左右的空間。

（2）盾構(gòu)機(jī)前端與初支間的縫隙有大量漿液流出時(shí)，要停止注漿。止?jié){環(huán)施工完畢后，需要盾構(gòu)機(jī)前端的徑向注漿孔，從盾構(gòu)機(jī)的底部向上的順序，進(jìn)行化學(xué)漿液的注射施工，漿液的凝固時(shí)間按照地層的含水率來(lái)確定，控制在5 s左右，通過(guò)觀察土倉(cāng)內(nèi)的漿液流出量來(lái)確定注漿量。上述工序完成后，通過(guò)盾構(gòu)機(jī)把土倉(cāng)內(nèi)的淤泥及漿液排出，并運(yùn)至地面。

4.2 其他準(zhǔn)備工作

巖與土體必須結(jié)為一體，最后20環(huán)管片用槽鋼拉近，并對(duì)縱、環(huán)向螺栓的復(fù)緊，以及最后30環(huán)內(nèi)管片注漿填充。滿足吊裝15 t的能力，要對(duì)盾構(gòu)機(jī)最后6環(huán)管片吊裝孔進(jìn)行加強(qiáng)處理，管片需提前特殊定制，拼裝完后上端管片吊裝，焊接牛腿固定于盾尾或者與洞門(mén)封板處，防止推進(jìn)油缸回縮后管片縱向移動(dòng)。對(duì)盾體外層擬安裝吊耳區(qū)域的盾殼厚度進(jìn)行超聲波掃描檢測(cè)或開(kāi)孔實(shí)測(cè)，對(duì)厚度值進(jìn)行分析，盾殼厚度必須＞40 mm。

5 盾構(gòu)機(jī)洞內(nèi)解體棄殼拆卸施工技術(shù)

5.1 刀盤(pán)拆解

5.1.1 刀盤(pán)分塊

刀盤(pán)洞內(nèi)分解位置，刀盤(pán)的6個(gè)牛腿連接面保留在塊1和塊2；塊1與塊2之間由定位銷和連接螺栓加焊接連接。刀盤(pán)跟牛腿之間的連接要保護(hù)好，保證刀盤(pán)分拆后重新組裝時(shí)沒(méi)有問(wèn)題。根據(jù)實(shí)地情況，可拆分為塊3至塊8，用拉馬定位。拆卸后配套臺(tái)車(chē)的同時(shí)可進(jìn)行前部刀盤(pán)拆除工作，可以有效縮短拆機(jī)工期。施工前期，要科學(xué)規(guī)劃，預(yù)留出工作位置。

5.1.2 刀盤(pán)拆解

刀盤(pán)拆分后最大重量約為10 t，刀盤(pán)總重量55 t（含刀具）。按照重量均衡、便于恢復(fù)的原則進(jìn)行分塊。拆解過(guò)程中應(yīng)根據(jù)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)，保證對(duì)切割后刀盤(pán)的后期恢復(fù)，在不切割刀箱的基礎(chǔ)上，進(jìn)行分割。分割過(guò)程中不能用氧氣乙炔切割，注意焊口深度焊縫寬度，分清主副件連接焊縫。

拆解體堆放到礦山法隧道內(nèi)存放。拆解部件放置在預(yù)先鋪好軌道的礦山法開(kāi)挖的隧道內(nèi)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤(pán)至6點(diǎn)鐘位置順時(shí)針切割刀盤(pán)，切割下來(lái)的塊體通過(guò)固定在刀盤(pán)上的手拉葫蘆吊住塊體。

5.2 刀盤(pán)拆解后其他部件的拆解

刀盤(pán)拆解時(shí)按照盾構(gòu)機(jī)常規(guī)拆機(jī)順序拆解。7#臺(tái)車(chē)→6#臺(tái)車(chē)→5#臺(tái)車(chē)→4#臺(tái)車(chē)→3#臺(tái)車(chē)→2#臺(tái)車(chē)→1#臺(tái)車(chē)連接橋→后張出臺(tái)→刀盤(pán)（與后配套臺(tái)車(chē)同時(shí)進(jìn)行）→螺旋機(jī)→管片拼裝機(jī)→H型梁→盾體內(nèi)各部件→人閘→鉸接油缸推進(jìn)油缸（撐靴斷電前利用拼裝機(jī)拆除）→主驅(qū)動(dòng)總成的順序，逐一拆除。包括7節(jié)臺(tái)車(chē)、連接橋、后張出臺(tái)、螺旋機(jī)、管片拼裝機(jī)、H形梁、盾體內(nèi)部件、人閘的拆解。

5.3 主驅(qū)動(dòng)拆解

主驅(qū)動(dòng)減速機(jī)及馬達(dá)拆除后凈重約48 t，其是盾構(gòu)機(jī)的心臟，里面有軸承、齒圈、主驅(qū)動(dòng)密封、帶動(dòng)刀盤(pán)的回轉(zhuǎn)體，在整體拆卸當(dāng)中極其重要（圖1）。詳細(xì)的拆解流程為：

（1）選好吊點(diǎn)掛上倒鏈葫蘆，把全部馬達(dá)、減速機(jī)拆除準(zhǔn)備吊裝。

（2）焊接吊耳不要有夾渣氣泡。焊接吊耳10個(gè)，驅(qū)動(dòng)外殼上焊6個(gè)吊耳、前盾體焊2個(gè)吊耳、中盾體焊2個(gè)吊耳。

（3）把倒鏈葫蘆掛好拉到滿弦為止。

（4）在驅(qū)動(dòng)體底部?jī)蓚?cè)焊好滑道，底座架設(shè)鋼軌。

圖1 主驅(qū)動(dòng)實(shí)物

（5）在不破壞驅(qū)動(dòng)整體前提下，了解焊接結(jié)構(gòu)鋼板厚度選擇割槍、割把大小。

（6）順序自下而上，一次性割透筋板主驅(qū)動(dòng)連接殼體。切割順序?yàn)?2點(diǎn)鐘位置扇形區(qū)域→6點(diǎn)鐘位置扇形區(qū)域→10點(diǎn)鐘位置扇形區(qū)域→3點(diǎn)鐘位置扇形區(qū)域。

（7）在盾體內(nèi)側(cè)驅(qū)動(dòng)分3點(diǎn)放50 t千斤頂，3點(diǎn)勻速推拉到能把驅(qū)動(dòng)平吊為止，翻身放平板車(chē)運(yùn)出（圖2）。

6 結(jié)束語(yǔ)

依據(jù)實(shí)例土壓平衡盾構(gòu)機(jī)洞內(nèi)拆解接收技術(shù)，以及注漿加固等措施可有效控制盾構(gòu)棄殼接收能夠有效的保證盾構(gòu)機(jī)接收過(guò)程的安全性，以及有效地避免盾構(gòu)機(jī)接收過(guò)程中產(chǎn)生的各種問(wèn)題。盾構(gòu)洞內(nèi)解體技術(shù)與礦山法隧道的無(wú)重疊對(duì)接，克服了仙湖站無(wú)盾構(gòu)吊出井的困難。節(jié)約了吊出井及端頭加固等困難，有效的降低了施工成本。

圖2 主驅(qū)動(dòng)吊點(diǎn)安裝位置