地铁车站的密闭空间盾构机暗调头施工工艺

柳江

摘要：在地铁运输中，为了保证地铁的正常运营，一般采取备用机暗调头原理。一般情况下，施工单位会根据工程建设情况采取不同的施工工艺。本文通过实例，对地铁车站地下隧道开挖进行了分析，为同类工程的施工提供了有益的借鉴。

关键词：地铁车站；密闭空间盾构机；暗调头；施工工艺

随着我国铁路建设的迅速发展，很多城市的轨道交通都出现了网络的雏形。一定要有与现有城市线路车站、城市综合交通体系等进行换乘、交叉的现象。在新线段，当盾构机抵达第二次出站时，不能在地上进行正常起重。而且，在大部分的市中心，都存在着狭小的空间。因施工现场的限制，盾构机无法进行分段吊装，因此，必须在车站进行掉头作业。在城市轨道交通中，利用盾构机进行了地下隧道的隐蔽转向，为以后的施工积累了一定的经验。

1工程概况

某地铁站点将率先在站点西站的建设中展开。在西段到中段进行盾构施工时，站台顶部已经封闭。另外，站点西站的地下车库、广场等配套设施也在不断完善。由于盾构施工不具备二次开工的现场条件，因此，只有在端井进行暗开挖施工。该段由铁建重工DZ569土压平衡式盾构机进行施工。按照方案，由车站右线起，在盾构机抵达西站后，再掉头进入西站左线，再由西站左线进行第二次掘进。

2实施方案综述

盾体调头包括整体提升、分体提升、钢球移动机构位移、摩擦位移（其核心思想是将盾构和接受底座看成整体，并利用其与钢板间的摩擦达到高精度位移）。

在小型盾构施工中，盾构体的旋转必须优先考虑整体吊装；在施工条件较好的情况下，大中型盾构机轮班、倒车作业通常采用分段吊装；在密闭空间受限的情况下，一般采取后两种方式。同时，由于采用了钢板间的摩擦力，以接受底座为基础进行直接位移的技术简便，所需的设备相对较少，且对施工环境的要求也比较低，因而被广泛地用于封闭车站的盾构转换。

针对该工程的结构特征及辅助设施的工作特性，采用模拟软件对其进行了建模和分析，并对其进行了详细的设计。另外，在无上翻转梁（10-11轴线）平台上进行后转向作业。工作应该分期进行，主要有：

(1)盾体调头。在井口底部铺设20毫米厚的钢板。保证每一块钢板都是牢固的，然后用黄油均匀地涂上，然后用焊接把外壳和接受框固定成一个一体。在此基础上，采用两个100 t液压千斤顶，通过摩擦来实现盾构的旋转和平移。

(2)后配套调头。最优的施工方案是以“罐车”取代铁轨下的钢轨。由两台吊车协同工作，逐步将台车转向右线，并与盾构机连接进行调试，通过验收合格方可开始施工。

(3)后续工作。在完成盾构和后支座后转后，车站内的钢板要立即拆卸。首先，在地面上铺设两个中心分叉，用电瓶车将钢板或渣土从道岔的另一端拖到道岔的另一端，并将盾构和后支座调转完毕，然后再进行后续的正常掘进。

3盾体调头方案实施

盾构施工采用制箱+箱体回填泡沫混凝土。接受完盾构机后，要立即开箱。当发生其它转向时，必须做好下列工作：①屏蔽焊及吊装支架；②在前后护板和中间护板的两边分别焊有2根30毫米钢板和3块40毫米钢板加固板。双脚对称排列，并与保护罩紧密连接。腿部的底端要平坦。

正式工作包括：对两个100吨的液压千斤顶进行现场改造。在此基础上，通过安装在基座上的反力支座，可以使桥墩头部在预定轨道上平稳地移动或者完成自转。然而，在顶升、运期间，必须加强桥墩与桥墩间的灰泥清除，以保证施工的安全。为了保证无碎屑附着，使用水钻和手工风镐是比较好的选择。清理完防护罩，取出千斤顶，缓慢地将防护罩放下，再把它固定在支架上。然后，利用两个100 t的液压千斤顶，把盾牌和支架抬到一定的高度，并把它的水平移动和转动90度，以达到要求的位置。高度必须精确地测量。若未满足设计要求，则需再次吊装，并在下面加 H型钢，直到标高符合设计规范为止。

4后配套台车调头方案实施

在地铁的掉头要铺一块平整的钢板，焊接处要经过抛光和润滑，以提高它的平滑。

在盾构逐步从左线井口移出后，要在沉陷区末端及时补上井口。同时，地铁线路的铺设应该持续延伸。后支架车应该用电动汽车慢慢地向站台10到11号线的方向移动，以备车辆转向。

利用轨道的摩擦力，地铁可以朝着钢板运动。在此以后，四个 C型的通道可以使地铁保持平稳，防止打滑或其他不正常的情况。①在两个100 t液压千斤顶上安装，两个装置共同作用，使地铁前后轮达到一定的高度，再把下部的铁轨拆掉，换上“罐车”，并进行高效的焊接；②利用绞车、滑轮组、牵引吊车的交互作用，使地铁按预定的运动轨道缓慢地运动至预定位置；③再一次，借助千斤顶的顶升，把“罐车”卸下来，再把它放到站线（即已经安装好的那一段）上，再由电瓶车的牵引力把它和盾构机连在一起。

1、2、3、4号按照以上程序进行调头。在桥面上，必须先把它焊在两节车厢上，然后通过轨道间的摩擦把它移到已铺好的钢板上。另外，为了保证桥架与“罐车”可以同时进行运输，还应该焊接4条支架。对于5号平台超长（14.8米），为了有效地缩短其长度，必须首先拆卸其尾部，然后进行二次五台转向，使尾座与地铁的连接回到原来的位置。

施工中的注意事项。①在钢板铺装阶段，当盾构设备到达时，将20 mm厚的钢板铺在端井板上，以确保其平整。接着，用植筋将钢板与混凝土的基部结合，将钢板的间隙与钢筋塞焊接，并对焊接接头进行抛光；②在进行盾构施工前，必须对其重心进行精确的计算，以保证焊缝的正确定位；③在加强阶段，应对车站内部的净空进行精确的测量，以防止桥梁的加高（对设备的正常使用不利）；④在主机顶升时，应将各部件的工作状况与各部件的工作情况进行协调，并在工作人员的指导下，严格按作业程序进行施工。

5施工技术控制要点

在移动盾构机之前，要把钢板上的残渣和焊痕清理干净。在盾构机移动之前，机台和机架应进行可靠的焊接。在水力泵站的顶板施工中，必须严格控制顶板的推进力，以保证顶板的平稳性和平稳性，并以5厘米/分为宜；单油缸的顶升行程50厘米，以避免过高的顶升行程。正确地调整，避免支架的横向位移。为了保证反作用力支撑的中心受力，顶轴液压缸的轴应该与反作用力支撑的轴线相垂直。每一次推杆后，都要适时地调整其位置，以保证其与顶杆的轴线保持垂直。为千斤顶提供反作用的零件，一定要加强，以免出现意外。该反应部件是用2厘米厚的钢板制作的，下面的钢板用CO2保护焊焊接。在吊装之前，要对支架进行焊接，保证其充分和坚固。在顶起之前，应对液压泵站、液压油千斤顶等设备进行检查，保证其工作的准确性，保证整个顶升过程的顺利进行。在顶起时，要随时准备好技术、机械设备，保证施工的安全，并对顶高进行有效的控制。在起重到位后，及时将起动架下垫托架安装到一起。

6结语

在车站场地狭小、大型辅助设施有限的条件下，利用简易的机械工具进行平移、转弯等施工。这是一种比较简便的方法，而且投资也比较少。可根据工程实际情况，确保调头工程在指定的工期内完成。对同类工程具有一定的指导意义。

参考文献：

［1］赵国.地铁站内盾构调头始发技术［J］.建筑技术，2017（6）：600-603.

［2］王旭波.浅谈密闭式车站盾构机平移调头施工技术［J］.中国新技术新产品，2020（4）：121-122.

［3］王爱军，胡建林，何梁，等.地铁车站密闭空间盾构机暗调头施工技术［J］.科学技术创新，2020（12）：58-60.