CN109083647A - 一种盾构机平移过站施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盾构机平移过站施工方法，采用盾构机与后配套设备一起过站。利用基座与盾构机主体及台车一同移动；后续台车平移过站时，需要搭建临时平台，铺设道轨；解决了盾构机过站作业工序繁琐、工作任务繁重的问题，并且其施工密封效果好，防止洞门泥土及浆液漏出；盾构机二次始发掘进施工时，保证将盾构始发推进的巨大反力可靠、稳定地传至反力架而不发生相对位移和超限变形，从而确保正环管片的错台量和密封质量符合设计及规范要求。

Description

一种盾构机平移过站施工方法

技术领域

本发明涉及盾构机隧道施工技术领域，更具体地说，它涉及一种盾构机平移过站施工方法。

背景技术

随着城市的不断发展，地下空间的开发应用成为城市交通发展的趋势，在城市地铁网的建设中必然存在区间隧道相互穿越的工程问题，在既有线路正常运营的前提下顺利完成施工，并确保运营和施工的安全是该类工程所面临的主要难题。

在地铁隧道施工中，常常分为两个主要阶段，第一是车站(竖井)施工阶段，第二是隧道施工阶段。受两个阶段设计、施工等因素的影响，工艺转换时有时存在前一工序未周全考虑后一阶段施工的需求，或前一阶段施工误差需要后一阶段的措施来弥补。这一点在隧道采用盾构法施工始发接收阶段经常遇到，主要有结构施工完成后，盾构洞门尺寸或位置与设计不一致、曲线始发洞门施工时未考虑始发时洞门需偏移的因素、车站结构未考虑盾构后配套台车空间需求导致盾构始发时需要偏角度始发等情况，这些情况如果不处理，则可能造成盾构隧道始发段水平偏差过大。

现有技术大多穿越的隧道均为已运营的隧道，已成型隧道结构比较稳定，在地下区间隧道盾构法施工过程中，盾构进洞作为区间隧道贯通的最后一个环节，对于整个工程的意义尤为巨大。

由于盾构机过站作业工序繁琐、工作任务繁重，常规的盾构机平移过站施工困难，难以保证盾构机能够顺利从预埋的洞门环中破洞而出，也存在洞门泥土及浆液漏出的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种盾构机平移过站施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种盾构机平移过站施工方法，包括以下施工步骤：

步骤一、端头加固：盾构机到达前检查端头土体加固质量，车站基坑围护结构设置于盾构圆形隧道的两个洞口外侧，车站基坑围护结构外侧安装有后浇环梁，车站基坑围护结构内的盾构圆形隧道外部设有土体加固区，端头加固的施工方法为旋喷注浆形式；

步骤二、门洞破除：待盾构刀盘推到加固体内，再进行洞门的破除，破除左线洞门；

步骤三、基座安装并固定：接收基座的安装与定位调整，区间风道底板垫高540mm；基座离洞门墙的纵向距离控制在400mm，基座定位准确之后在两侧加焊挡板；在基座最前端两侧安装斜撑；

盾体上基座：盾构机破洞前先在洞门底部铺上碎石，将刀盘转到合适位置，防止边刮刀碰撞基座；

在接收初始位置，在基座侧翼抹上黄油，准备开始接收；

步骤四、安装出洞口密封门帘并对掘进参数的调整以及对掘进方向的控制；

步骤五、到站段的掘进以及渣土清理，贯通后步上接收基座：当盾构机盾尾脱出洞口600mm时，盾构机接收结束；

步骤六、固定主机准备顶推以及设备检修及零件更换：利用盾构机过站期间进行盾构机检修，维修内容包括刀具更换、刀盘和螺旋输送器的磨损修复、盾尾密封刷的更换、密封件的更换、泡沫管路和注浆管路的疏通、测量系统的维护保养和鉴定；

步骤七、铺设后配套行走导轨，后配套站内移动，盾构机站内移动完成：盾构机接收完毕后，首先利用盾构机自身的主推千斤顶推顶管片平移前进，平移前进2m的距离时，改用独立油站及200t的千斤顶顶推基座，在推进基座前，在基座与地面钢板接触处均匀涂抹黄油，在基座两侧焊接导向板；直至盾构机刀盘距离接收洞口墙面800mm时停止推进，平移完成；

步骤八、盾构机二次始发：盾构始发段包括区间风道全部处于圆曲线段，圆曲线半径为3000m；隧道结构中心线与设计线路中心线偏移量为30mm；盾构始发基座、负环管片和反力架均布置成相应的直线，待盾尾脱离基座后逐步调整盾构姿态使盾构沿隧道设计线路推进。

作为本发明进一步的方案，所述盾构机在破洞前100m开始对隧道测量监测，破洞前盾构机允许偏差为±10mm，仰角允许偏差范围2mm/m，避免出现俯角姿态。

作为本发明进一步的方案，盾构机出洞施工，在最后10m出洞段，盾构机总推力不超过22000kN，并逐渐减小；刀盘转速0.6～1.3r/min；掘进速度≤15mm/min，并逐渐减小；螺旋机转速<10r/min；盾构掘进的控制土压值比正常掘进低0.01～0.02MPa。

作为本发明进一步的方案，当盾构掘进至离洞口4～6m时，降低加泥压力，停止加泡沫，预先在出洞口中央插入一根2m的钢管，当盾构机刀头达到洞门后，卸载土仓压力，进行洞门凿除。

作为本发明进一步的方案，盾构机推力卸去前，盾尾将要脱离洞口前，安装纵向拉紧联系装置，直至后浇环梁达到设计强度后方可拆除，整个断面设8个联系条，联系条通过管片的壁后注浆口与管片连接，螺栓与壁后注浆管螺口匹配。

作为本发明进一步的方案，盾构始发洞门采用橡胶帘板密封方式，洞门注浆采用盾构同步注浆装置注入式。

作为本发明进一步的方案，盾构机再次始发推力为20000kN，通过管片负环传递给反力架，反力架由八字、门架和后背斜撑组成，八字和门架由30号工字钢制作，其中八字是由2个工字钢制成，门架是由3个工字钢制成；后背斜撑由45号工字钢制作，由3个工字钢制成。

作为本发明进一步的方案，最大弯矩发生在立柱的底部，最大值为13000kN·m，反力架承受的最大弯矩值为33354.48kN·m，安全系数为2.56。

作为本发明进一步的方案，最大轴力发生在立柱下部，其值为4760kN，为拉力，反力架承受的最大拉力或最大压力为8248.5kN，安全系数为1.73。

作为本发明进一步的方案，负环管片全部为闭环管片。

综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的盾构机平移过站施工方法，盾构机与后配套设备一起过站。利用基座与盾构机主体及台车一同移动；后续台车平移过站时，需要搭建临时平台，铺设道轨；解决了盾构机过站作业工序繁琐、工作任务繁重的问题，并且其施工密封效果好，防止洞门泥土及浆液漏出；盾构机二次始发掘进施工时，保证将盾构始发推进的巨大反力可靠、稳定地传至反力架而不发生相对位移和超限变形，从而确保正环管片的错台量和密封质量符合设计及规范要求。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为本发明的盾构机平移过站施工流程图。

图2为本发明中盾构机接收正面示意图。

图3为本发明中盾构机接收侧面示意图。

图4为本发明中盾构机接收平面示意图。

图5为本发明中反力架三维模型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

由于盾构机过站作业工序繁琐、工作任务繁重，整体思路：盾构机与后配套设备一起过站。利用基座与盾构机主体及台车一同移动；后续台车平移过站时，需要搭建临时平台，铺设道轨。

盾构出洞前期准备：

按照设计图纸及施工方案的要求，预先完成盾构接收井洞口土体加固施工，以保证加固体的强度满足盾构机进、出站安全。

(1)测量：加大人工复测密度用以复核盾构机上的导向系统是否正确，以确保贯通测量准确无误，并指导盾构机能够按照设计的隧道中心线顺利出洞。为了使盾构机以良好的姿态准确出洞，盾构机在破洞前约100m开始加强对隧道测量监测。其目的主要是调整盾构机的姿态，使盾构机能够顺利从预埋的洞门环中破洞而出。一般情况下，破洞前盾构机允许偏差为±10mm，仰角允许偏差范围2mm/m，而且要避免出现俯角姿态。

(2)盾构机出洞施工：针对本地质状况，在最后10m出洞段，盾构机的相关掘进参数控制如下：盾构机总推力不超过22000kN(并逐渐减小)；刀盘转速0.6～1.3r/min；掘进速度≤15mm/min(并逐渐减小)；螺旋机转速<10r/min；降低盾构掘进的控制土压值，比正常掘进低0.01～0.02MPa。

当盾构掘进至离洞口4～6m时，降低加泥压力，停止加泡沫，根据洞口泥浆的渗漏情况，随时停止泥浆加入。预先在出洞口中央插入一根2m的钢管，用以确定盾构是否到达洞门，当盾构机刀头达到洞门后，卸载土仓压力，然后进行洞门凿除。

(3)拉紧联系条的安装：

盾构机推力卸去前，盾尾将要脱离洞口前，安装纵向拉紧联系装置，直至后浇环梁达到设计强度后方可拆除。

整个断面设8个联系条，联系条通过管片的壁后注浆口与管片连接，所选用的螺栓与壁后注浆管螺口匹配，保证联系条与管片可靠连接，出洞拼装时控制管片拼装精度，使联系条通长布置，在拼装误差较大时，联系条可分段与管片连接。

盾体出洞及平移过站：

盾构机平移过站施工流程参见图1，一种盾构机平移过站施工方法，包括以下施工步骤：

步骤一、端头加固：盾构机到达前检查端头土体加固质量，确保加固质量满足设计要求，车站基坑围护结构设置于盾构圆形隧道的两个洞口外侧，车站基坑围护结构外侧安装有后浇环梁，车站基坑围护结构内的盾构圆形隧道外部设有土体加固区，本实施例中端头加固的施工方法为旋喷注浆形式，有利的注浆加固条件，能快速、有效地改良地层，保障盾构始发和接收的施工安全以及周边建构筑的结构安全与正常使用。

步骤二、门洞破除：考虑到施工安全，待盾构刀盘推到加固体内，再进行洞门的破除，破除左线洞门(鱼尾刀、同步注浆脊处)。

步骤三、基座安装并固定：接收基座的安装与定位调整，依据隧道高程和盾构基座结构尺寸，计算基座的安装高程，区间风道底板需要垫高540mm。

基座离洞门墙的纵向距离应控制在400mm左右，以避免基座影响洞门密封圈的扩展；基座定位准确之后在两侧加焊挡板防止偏移；在基座最前端两侧安装斜撑，以防止盾体推上基座时发生前移。

盾体上基座：盾构机破洞前应先在洞门底部铺上碎石以防盾体离开洞门时发生头部下沉；将刀盘转到合适位置，防止边刮刀碰撞基座。

在接收初始位置，将盾构机基座按图2所示布置，在基座侧翼抹上黄油，减小盾构机与基座的摩擦准备开始接收。

步骤四、安装出洞口密封门帘并对掘进参数的调整以及对掘进方向的控制。

步骤五、到站段的掘进以及渣土清理，贯通后步上接收基座：当盾构机盾尾脱出洞口600mm时，盾构机接收结束。

步骤六、固定主机准备顶推以及设备检修及零件更换：利用盾构机过站期间进行盾构机检修，为后续区间的掘进做准备。维修内容视盾构机检查的情况确定，包括刀具更换(要根据刀具磨损状况和后续区间掘进的地层情况确定)、刀盘和螺旋输送器的磨损修复、盾尾密封刷的更换、密封件的更换、泡沫管路和注浆管路的疏通、测量系统的维护保养和鉴定等。

步骤七、铺设后配套行走导轨，后配套站内移动，盾构机站内移动完成：盾构机接收完毕后，首先利用盾构机自身的主推千斤顶推顶管片平移前进，平移前进2m左右的距离时，改用独立油站及200t的千斤顶顶推基座，在推进基座前需在基座与地面钢板接触处均匀涂抹黄油，达到润滑作用；防止平移过程中基座偏离轴线，需要在基座两侧焊接导向板；直至盾构机刀盘距离接收洞口墙面800mm时停止推进，平移完成。

步骤八、盾构机二次始发：始发路径的合理选择，盾构始发段包括区间风道全部处于圆曲线段，圆曲线半径为3000m。隧道结构中心线与设计线路中心线偏移量为30mm。盾构始发基座、负环管片和反力架均布置成相应的直线，使得盾构始发时在出基座前沿直线推进，待盾尾脱离基座后逐步调整盾构姿态使盾构沿隧道设计线路推进。

始发准备：洞门密封，本实施例盾构始发洞门采用常规的橡胶帘板密封方式，洞门注浆采用盾构同步注浆装置注入式。

盾构始发基座中心线与隧道设计中心线重合，其坡度与隧道设计坡度一致，但比设计高程抬高了25mm。基座牢固地与风道底板的预埋件焊接，并在侧面设钢支撑，以确保其在盾构始发时不滑移。

盾构机再次始发的反力架具有新的特点，取消了原有的后背横支撑，为了保证盾构机再次始发的安全性和科学性，本次采用有限元软件ANSYS对该类型反力架进行力学计算。

盾构机再次始发推力为20000kN，通过管片负环传递给反力架。反力架由八字、门架和后背斜撑组成，如图5所示。八字和门架由30号工字钢制作，其中八字是由2个工字钢制成，门架是由3个工字钢制成；后背斜撑由45号工字钢制作，由3个工字钢制成。

通过对该反力架的分析，盾构机的推力主要由门架的两个立柱和后背斜撑来承受，故此一个立柱承受10000kN的推力；同时考虑到盾构机实际始发时千斤顶的推力大小分布，将该荷载简化为梯形荷载分布。

采用ANSYS进行建模分析，单元选取为beam3单元，钢材为Q235工字钢，弹性模量为200GPa,泊松比为0.28，密度为7800kg/m³。立柱的面积为0.0585m²，惯性矩为0.042580181m⁴；斜撑的面积为0.0261m²，惯性矩为0.000762114m⁴；

(1)弯矩

最大弯矩发生在立柱的底部，最大值为13000kN·m。该反力架能承受的最大弯矩值为33354.48kN·m，安全系数为2.56。

(2)轴力

最大轴力发生在立柱下部，其值为4760kN，为拉力。该反力架能承受的最大拉力(或压力)为8248.5kN，安全系数为1.73。

(3)变形

最大变形值发生在立柱的顶端，其值为13.5mm。建议根据现场实际情况，可在立柱顶端施加一定的约束。

经计算，该反力架可满足盾构机始发推力要求，反力架结构受力较为安全。反力架安装时应注意保证立柱的垂直度，焊接的地方应保证焊缝的质量，防止未焊透、气孔、咬边等缺陷。螺栓连接地方应确保螺栓达到要求的拧紧力，反力架组装完成后还应进行螺栓的复紧。

4)负环管片

本工程负环管片全部采用闭环管片，以保证将盾构始发推进的巨大反力可靠、稳定地传至反力架而不发生相对位移和超限变形，从而确保正环管片的错台量和密封质量符合设计及规范要求。

始发姿态控制：

1)盾构始发前姿态

盾构始发时其铰接角度为零，盾构中心轴线应对准隧道设计中心，其坡度与隧道设计坡度一致，但比设计高程抬高了25mm。

2)盾构离开基座前的姿态

盾构离开始发基座前基本沿预定始发路径直线前进，必要时可通过对推进千斤顶的选择来对盾构姿态作微量调整，在此期间盾构须切割洞门加固体，以慢速、低压为推进原则，以确保盾构姿态的稳定。经计算在盾构工作井盾构始发处土压力为0.10MPa，加固段推进时由0逐渐增至0.10MPa左右，并根据地面监测反馈的信息对土压力设定值及时做出调整。根据刀盘扭矩控制推进速度，刀盘扭矩控制在70％以下。

3)盾构离开基座后姿态控制

盾尾离开基座后盾构已处于相对自由的状态，一般通过盾构推进千斤顶的合理选用来调整盾构姿态及铰接功能来调整，以使盾构逐步沿隧道设计轴线推进。

初始掘进段施工：为后续施工摸索合适的施工参数，保证开挖面土体稳定。在初始掘进阶段紧密依靠沉降监测数据，及时调整盾构掘进参数，不断完善施工工艺，及时总结出盾构机穿越该类土层的最佳参数，为盾构风险点提供参考。

(1)负环拼装

一般情况下，负环管片按照在盾壳内的正常安装位置进行拼装。在安装负环管片之前，为保证负环管片不破坏盾构机尾部的密封刷，保证负环管片在拼装好以后能顺利向后推进。在盾尾密封刷中填塞密封油脂，以保护盾尾密封刷不被磨坏。第一环负环管片拼装成后，用4～5组千斤顶完成管片的后移。

(2)拉紧联系制作

进洞处在盾构推力卸去前，安装纵向拉紧联系装置，直至后浇环梁达到设计强度后方可拆除。

整个断面设8个联系条，联系条通过管片的壁后注浆口与管片连接，所选用的螺栓与壁后注浆管螺口匹配，保证联系条与管片可靠连接，在始发端处控制管片拼装精度，使联系条通长布置，在拼装误差较大时，联系条可分段与管片连接。

(3)盾构掘进参数设定

掘进前计算盾构掘进的施工参数，进洞时尽早建立起土压平衡，施工中注意相关数据的采集、分析，及时总结并制定出适合本合同段地质条件的掘进施工参数，主要参数包括以下：土压力设定，注浆压力，注浆量，刀盘扭矩，推速等。

表4.1盾构机二次始发掘进参数初设值

项目	数值	项目	数值
				掘进速度(mm/min)	20～50	泡沫注入压力(MPa)	0.28～0.37
土压控制(MPa)	0.1～0.12	同步注浆量(m3)	2.1～2.5
				加泥数量(m3)	3～5	同步注浆压力(MPa)	0.25
加泥压力(MPa)	0.15～0.25	二次注浆量(L)	350～600
				加泡沫量(m3)	0.5～0.75	二次注浆压力(MPa)	0.4～0.45

(4)二次始发掘进施工要点

1)空载推进

空载推进时，主要控制盾构机推进千斤顶行程及限制每一环的推进量。盾构机向前推进的同时，检查盾构是否与基座、预留洞口发生干扰或是否有其他异常事件或事故，确保盾构机安全地向前推进。

2)盾构机姿态的控制

基座中心轴线对准隧道的中心，盾构机平行推进；加工反力架时，须仔细核算反力架的承载能力；安装反力架时必须精确的放出盾构隧道的轴线。

3)负环管片拼装

负环拼装时，要注意管片与管片之间缝隙的变化，要保持一定的缝隙，负环管片拼装一定要保证其拼装的质量，尤其是整环拼装的圆整度，管片外侧与基座间的空隙用木楔子楔紧固定。

4)控制出土量

初始掘进阶段严格控制出土量，在土体加固范围内，以控制出土量为核心，各种参数合理配置，在土箱上做好标记，同时严格填写推进出土量记录，保证每环的出土量不超标，确保地面不会发生沉降。

5)注浆量

盾构机尾部进入土体第一环至第三环的时候，要将注浆量加大，并且采用早强注浆材料进行注浆，以保证洞口的地面不发生沉降。

6)注浆管路的冲洗

初始掘进阶段的浆液需从后方浆液台车上压送至盾构机内，注浆管路比较长，每环注完浆后，必须及时将注浆管路冲洗干净，以保证下一环顺利注浆。

7)推进速度控制

保证掘进施工的连续性和速度的均匀性，减少推进速度变化和停工后推进对地层的影响

8)通过初始掘进参数的设定和监控量测的结果，摸索出正常掘进施工时盾构施工的出合理参数。

本发明的质量保障措施是：

(1)盾构机到达前检查端头土体加固质量，确保加固质量满足设计要求。

(2)到达前，在洞口内侧准备好砂袋、水泵、水管、方木、风炮等应急物资和工具。

(3)准备洞内、洞外的通讯联络工具和洞内的照明设备。

(4)增加地表沉降监测的频次，并及时反馈监测结果指导施工。

(5)橡胶帘布内侧涂抹油脂，避免刀盘刮破帘布而影响密封效果。

(6)在盾构机刀盘距洞门掌子面0.5m时应尽量出空土舱中的渣土，减小对洞门及端墙的挤压以保证凿除洞门混凝土施工的安全。

(7)在盾构贯通后安装的12环管片，一定要保证注浆饱满密实，并且一定要及时拉紧，防止引起管片下沉、错台和漏水。

(8)盾构机过站前制定详细的过站方案与计划，同时组织有经验的经过技术培训的人员组成作业班组，制定专人负责组织施工。

(9)到达前对基座进行加固和精确定位，确保盾构机过站时的刚度。将风道底板影响盾构机过站的预埋件砸平，保证底板的平整。

(10)在底板铺设钢轨，钢轨上涂抹锂基润滑油，减少盾构滑动的摩擦力。

(11)盾体前进时要定时校正盾构机的姿态，使盾体前进顺畅。

(12)由于反力支点、顶铁等受力较大，所以焊接时必须对焊接面进行清理，保证焊接质量。

(13)反力支撑要及时安装，利用手拉葫芦将反力支撑起吊并与反力架以及预埋钢板连接牢固。反力架安装左右偏差控制在±5mm之内，高程偏差控制在±5mm之内。

(14)盾构始发为控制推进轴线、保护刀盘，推进速度不宜过快，使盾构缓慢稳步前进，推进速度控制在15mm/min左右，一环掘进过程中，掘进速度值应尽量保持衡定，减少波动，以保证土舱压力稳定和出土的畅通，推进速度的快慢必须满足每环掘进注浆量的要求，保证同步注浆系统始终处于良好工作状态。

(15)在盾构隧道施工之前，要严格按要求建立起一套严密的人工测量和自动测量控制系统，根据自动测量的精度和工程的精度要求决定人工控制测量和复核的内容及频率；认真做好盾构机的操作控制，按“勤纠偏、小纠偏”的原则，通过严格的计算，合理选择和控制各千斤顶的行程量，从而使盾构和隧道轴线在容许偏差范围内，切不可纠偏幅度过大，以控制隧道平面与高程偏差而引起的隧道轴线折角变化不超过0.4％。

(16)壁后注浆选定合适的注浆材料及浆液配比，制订详细的注浆施工设计和工艺流程及注浆质量控制程序，严格按要求实施注浆、检查、记录、分析，及时做出P(注浆压力)-Q(注浆量)-t(时间)曲线，分析注浆速度与掘进速度的关系，评价注浆效果，反馈信息指导下次注浆；根据洞内管片衬砌变形和地面及周围建筑物变形监测结果，及时进行信息反馈，修正注浆参数设计和施工方法，发现情况及时解决；做好注浆设备的维修保养，注浆材料供应，定时对注浆管路及设备进行清洗,保证注浆作业顺利连续不中断进行；注浆同时，要观测盾尾密封效果，不能使浆液盾构机与管片之间渗漏出来。若出现该问题时，一方面加大盾尾油脂泵压力，另一方面查看注浆压力是否过大；掘进过程坚决执行“掘进与注浆同步，不注浆不掘进”的原则。

(17)加强对拼装管片操作人员的培训，管片拼装装机操作人员为熟练工人；严格检查进场的管片，检查合格的管片方可使用；下井吊装管片和运送管片时应注意保护管片和止水条，避免损坏；管片拼装前应对管片拼装区、管片邻接面进行清理，同时还需要对所拼装的管片进行二次复检，重点对止水条、软木衬垫及管片有无运输破损进行检查，不符合要求的禁止使用；封顶块安装前，应对斜边止水条进行润滑处理以减小摩擦，避免止水条拉断或由于角部止水条严重挤压和拉伸而影响角部防水；综合考虑隧道线路要求及盾尾间隙、油缸形成要求,合理进行管片选型，确保管片错缝拼装；管片推出盾尾后要及时进行管片连接螺栓的复紧工作；管片拼装的允许偏差为：高程和平面±50mm，每环相邻管片平整度4mm，纵向相邻环环面平整度5mm；衬砌环直径椭圆度小于0.5％D。

本发明的安全保障措施是：

(1)施工范围内，有油脂等较多可燃物，焊接、切割作业时，必须在作业场地旁边备泡沫灭火器，必要时专人手持灭火器警戒。

(2)所有用电人员应掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，严禁非专业电气操作人员乱动电气设备。所有电气设备及其金属外壳或构架均按规定设置可靠的接零及接地保护。各种机电设备均有专人负责管理，电工持证上岗。现场用电设备实行三级供电，逐级保护。

(3)各种机械指派专人负责维修保养，并经常对机械的关键部位进行检查，预防机械故障及机械伤害的发生。机械安装时基础稳固，吊装机械臂下不得站人，操作时机械臂距架空线符合安全规定。施工中严格执行工程机械基本安全操作规程。

(4)盾构机起动前，对设备关键部件及润滑情况进行检查，避免部件损坏；盾构机掘进过程中，注意观察仪表及监控电脑显示数据，查听机械运转声音，及时发现并排除设备故障隐患。

(5)管片及土方洞内运输时，管片及土斗固定牢固，电瓶车限速行驶，并随时检查道轨及枕木状况，确保运输及人员安全；管片拼装时，管片拼装机旋转范围内严禁站人。

(6)隧道内设置人行步道，严禁在人行步道以外的区域行走或停留；加强隧道内通风，避免有害气体中毒和氧气含量不足。

(7)由专人负责指挥提、放吊斗；起吊时，坑内作业人员要躲避在安全处，停止施工，若吊斗上粘有泥土，需要铲除时，必须将吊斗放在地面上铲除，严禁将吊斗悬空铲泥。

(8)起吊作业前，对门式起重机司机进行安全技术培训和技术交底，起吊时，司机要认真操作，精力集中，严禁吊斗撞击钢支撑。提升架和设备必须经过安全计算，使用中经常检查，维修和保养，确保安全。

(9)管片起吊时必须确认管片已固定，司机应认真操作，防止管片坠落伤人。

(10)夜间施工必须有充足的照明设施，若有暴雨、大风等天气时，停止施工。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，仅是本发明的优选实施方式。本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盾构机平移过站施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

步骤一、端头加固：盾构机到达前检查端头土体加固质量，车站基坑围护结构设置于盾构圆形隧道的两个洞口外侧，车站基坑围护结构外侧安装有后浇环梁，车站基坑围护结构内的盾构圆形隧道外部设有土体加固区，端头加固的施工方法为旋喷注浆形式；

步骤二、门洞破除：待盾构刀盘推到加固体内，再进行洞门的破除，破除左线洞门；

步骤三、基座安装并固定：接收基座的安装与定位调整，区间风道底板垫高540mm；基座离洞门墙的纵向距离控制在400mm，基座定位准确之后在两侧加焊挡板；在基座最前端两侧安装斜撑；

盾体上基座：盾构机破洞前先在洞门底部铺上碎石，将刀盘转到合适位置，防止边刮刀碰撞基座；

在接收初始位置，在基座侧翼抹上黄油，准备开始接收；

步骤四、安装出洞口密封门帘并对掘进参数的调整以及对掘进方向的控制；

步骤五、到站段的掘进以及渣土清理，贯通后步上接收基座：当盾构机盾尾脱出洞口600mm时，盾构机接收结束；

步骤六、固定主机准备顶推以及设备检修及零件更换：利用盾构机过站期间进行盾构机检修，维修内容包括刀具更换、刀盘和螺旋输送器的磨损修复、盾尾密封刷的更换、密封件的更换、泡沫管路和注浆管路的疏通、测量系统的维护保养和鉴定；

步骤七、铺设后配套行走导轨，后配套站内移动，盾构机站内移动完成：盾构机接收完毕后，首先利用盾构机自身的主推千斤顶推顶管片平移前进，平移前进2m的距离时，改用独立油站及200t的千斤顶顶推基座，在推进基座前，在基座与地面钢板接触处均匀涂抹黄油，在基座两侧焊接导向板；直至盾构机刀盘距离接收洞口墙面800mm时停止推进，平移完成；

步骤八、盾构机二次始发：盾构始发段包括区间风道全部处于圆曲线段，圆曲线半径为3000m；隧道结构中心线与设计线路中心线偏移量为30mm；盾构始发基座、负环管片和反力架均布置成相应的直线，待盾尾脱离基座后逐步调整盾构姿态使盾构沿隧道设计线路推进。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机平移过站施工方法，其特征在于，所述盾构机在破洞前100m开始对隧道测量监测，破洞前盾构机允许偏差为±10mm，仰角允许偏差范围2mm/m，避免出现俯角姿态。

3.根据权利要求1或2所述的一种盾构机平移过站施工方法，其特征在于，盾构机出洞施工，在最后10m出洞段，盾构机总推力不超过22000kN，并逐渐减小；刀盘转速0.6～1.3r/min；掘进速度≤15mm/min，并逐渐减小；螺旋机转速<10r/min；盾构掘进的控制土压值比正常掘进低0.01～0.02MPa。

4.根据权利要求3所述的一种盾构机平移过站施工方法，其特征在于，当盾构掘进至离洞口4～6m时，降低加泥压力，停止加泡沫，预先在出洞口中央插入一根2m的钢管，当盾构机刀头达到洞门后，卸载土仓压力，进行洞门凿除。

5.根据权利要求4所述的一种盾构机平移过站施工方法，其特征在于，盾构机推力卸去前，盾尾将要脱离洞口前，安装纵向拉紧联系装置，直至后浇环梁达到设计强度后方可拆除，整个断面设8个联系条，联系条通过管片的壁后注浆口与管片连接，螺栓与壁后注浆管螺口匹配。

6.根据权利要求5所述的一种盾构机平移过站施工方法，其特征在于，盾构始发洞门采用橡胶帘板密封方式，洞门注浆采用盾构同步注浆装置注入式。

7.根据权利要求1所述的一种盾构机平移过站施工方法，其特征在于，盾构机再次始发推力为20000kN，通过管片负环传递给反力架，反力架由八字、门架和后背斜撑组成，八字和门架由30号工字钢制作，其中八字是由2个工字钢制成，门架是由3个工字钢制成；后背斜撑由45号工字钢制作，由3个工字钢制成。

8.根据权利要求7所述的一种盾构机平移过站施工方法，其特征在于，最大弯矩发生在立柱的底部，最大值为13000kN·m，反力架承受的最大弯矩值为33354.48kN·m，安全系数为2.56。

9.根据权利要求7所述的一种盾构机平移过站施工方法，其特征在于，最大轴力发生在立柱下部，其值为4760kN，为拉力，反力架承受的最大拉力或最大压力为8248.5kN，安全系数为1.73。

10.根据权利要求7所述的一种盾构机平移过站施工方法，其特征在于，负环管片全部为闭环管片。