大连201标盾构整体始发技术探讨

　　摘要：本工程只设一个盾构始发井, 井下全长为14m，空间狭窄。由于受场地限制，管片运输和渣土运输以及曲线始发是此次整体始发的三个难点。本文对这三个难点进行有效的解决方法，为今后类似工程的施工提供了宝贵经验。

　　关键词：整体始发，曲线始发，管片小车，可调节皮带输送机

　　Abstract: the engineering have one shield excavation well, underground, 14 m, narrow space. Restricted by site restrictions, transportation and clinker convey tunnel and curve is the whole of the initial three difficulties illnesses. This article to the three difficulty of effective solution, for the other similar project construction to provide the precious experience.

　　Key words: overall initial, curve initial, small car segment, can adjust the belt conveyor

　　中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

　　一、工程概况

　　【西安路站～交通大学站】盾构区间全长1660.658米，采用盾构掘进施工。

　　本区间只设一个盾构始发井，左右线隧道在此位置为上下结构。

　　由于始发井下全长为14m，空间狭窄。始发井不但是盾构机始发井而且还是掘进过程中渣土外运及材料下放的唯一通道，同时属于小半径曲线始发。

　　采用分体始发还是整体始发?通过列举方案，从成本、工作量、劳动强度、效率等方面衡量、比较，集思广益，最终选择整体始发。本文着重对这次盾构机整体始发技术及相关的施工方法进行归纳、探讨。

　　由于受场地限制，管片运输和渣土运输以及曲线始发是此次整体始发的三个难点。

　　二、曲线始发

　　本工程由于属于曲线始发，始发架的安装与洞门形成一定的夹角，让始发架前端中心与洞门实际中心重合，反力架后部中心偏移设计线路约340mm;其计算方式如下：

　　盾构沿内弦线掘进最大偏移量：

　　盾构机轴线与始发井轴线夹角：∠θ=∠a+∠b=2.6°

　　其中∠a=arcsin(8625.1/299916)=1.65°，∠b=arcsin(5000/299916)=0.95°

　　三、管片运输

　　我们从图3-1可以看出，只有一个井口，且尺寸较小，仅为14×12米。整体始发时，根本没办法实施管片运输。为了解决管片运输问题，我专门设计了可装拆管片输送小车(图3-2，下称可拆小车)和整体管片输送小车(图3-3，下称整体小车)。

　　根据矿山法隧道的长度，我们共做了16部可拆小车，每部可装3块管片，即3×16=48块，可以预存8环管片。

　　1.运送管片步骤：

　　(1).用龙门吊将管片吊到井下的整体小车(每次只能装一块管片,整体小车的路轨与可拆小车的路轨成90度);

　　(2).整体小车沿着路轨通过反力架后部台车左侧下部空位(反力架下支撑空位)进入矿山法隧道中心(盾构机台车的中心)。

　　(3).利用台车自带的电动葫芦和自加工的单轨梁电动葫芦将整体小车上的管片吊到可拆小车上(图3-2)，装够3块后，往矿山法隧道移动(图3-1);

　　(4).重复以上步骤，直到装满16部可拆小车为止;

　　2.拼装管片步骤:

　　(1).在矿山法隧道端头安装卷扬机，在盾构机操作室前安装滑轮，利用滑轮将装着管片的可拆小车拉至盾构机双轨梁覆盖范围;

　　(2).和正常的拼装管片程序相同;

　　(3).第一部小车的管片用完后，将对小车进行拆卸并移至适当位置存放以利下次管片存放是使用;

　　(4).重复以上步骤，直到用完全部8环管片;

　　四、渣土运输

　　由于井口较小，矿山法区间也未贯通，渣土的运输也就成为了此次盾构始发的一个难点。为了解决这个问题，根据实际地形和自身具体情况，我们设计了一台可调节的皮带输送机。

　　可调皮带输送机总长70米，利用葫芦(便于调节皮带机的高度)吊装在矿山法隧道左上方(图4-2，图4-3)，机架由一节节框架组成，两节之间铰接连接。同时将盾构机自带皮带机主动轮改到6号台车顶部，并在此制作下料槽，渣土输送至自加工皮带机上回流输送至井口，在井口位置制作渣土下料槽;在始发井内布置两条轨道用于渣土斗离开皮带机范围后以便龙门吊起吊。

　　掘进时,渣土进入盾构机的螺旋输送机、皮带输送机，通过特制6号台车的下料槽，落到可调节的皮带输送机的皮带上，再运送到井口通过下料槽流入井口摆放好的渣土斗内，再利用井上的龙门吊把渣土料斗吊出井。

　　随着盾构机向前掘进，连接在盾构机6号台车上的下料槽也不断向前，同时皮带也在逐步升高(图4-7)，为了使下料槽在高度方向自始至终与可调皮带输送机保持一定的间距，就要不时改变斜度段在X轴的位置;刚掘进时，皮带机处于相对水平状态，随着不断掘进向前，通过调节使向井口方向的皮带机高度不断降低，一般2～3环调节一次，直到不能调节为止。此时始发阶段结束。

　　目前，大连201标盾构整体始发阶段已经结束了，进入正常掘进阶段。回首始发阶段，经过全体同仁，特别是大连项目部的所有同事的共同努力下，取得了预期效果，打响了第一炮，大大减少了劳动强度以及成本，效率明显，为今后类似的工程积累了一定的施工经验，也为公司技术积累和技术沉淀作出应有的贡献。

　　虽然这次整体始发阶段顺利结束了，但在施工过程中也发现了一些小问题：1、可调节皮带输送机存在的问题及建议：

　　⑴.设计为直线，实际为曲线，掉渣现象加重;建议在链接位置多做些孔位或长孔，以便于曲线调节; ⑵.皮带设计为防滑纹，易造成刮土不尽，使皮带上渣土在经过刮土板后还粘贴在皮带上，在运行中经过抖动，产生吊渣现象;建议皮带采用光面，有利于渣土的清洁;

　　⑶.在皮带机带土运行过程中，安排人员在6号台车下料槽观察，便于及时调整皮带机，避免皮带机与台车发生较大摩擦，产生刮扯线路的现象。在主动轮处安排专人看护，皮带机在此坡度最大，如果渣土太稀容易造成渣土倒流，此时采用人工辅助，让渣土顺利通过该段，避免大量掉渣现象产生。

　　⑷.在条件许可的情况下尽量控制土质的含水量和加大皮带的宽度，以减少掉渣现象;

　　2、本工程割线始发时遇上的问题及建议：

　　(1).由于后配套为矿山法隧道且属于小半径曲线，台车摆放受限制。台车在通过反力架时，很容易产生碰撞和脱轨现象。控制方式：

　　A.尽量将台车轨道向反力架倾斜的一侧(曲线外侧)摆放，减小台车在进入反力架时产生的折角;

　　B.将连接桥与拼装机位置焊接挡板，减少连接桥自由活动范围，避免或减少因反力架与台车轨道产生较大折角时发生碰撞现象;

　　(2).小半径曲线始发，盾构机进入隧道后，在曲线段纠偏容易产生纠偏过急或过缓;建议严格控制管片选型,密切关注盾构间隙,推进油缸和铰接油缸行程;

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： 大连201标盾构整体始发技术探讨

文章地址： http://www.qikanvip.com/jianzhugongcheng/5403.html