调头方案.docx

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调头方案

五路口站盾构机调头及始发方案

受施工条件限制，中铁26号盾构机从天生站左线掘进至五路口站后，需在五路口站前暗洞调转至右线始发掘进回到天生站吊出。

由于盾构机质量重、体积大，且无法借助工程吊装设备辅助施工，因而盾构机在洞内调头是一项复杂繁琐的工程，需各部门协同工作，做好前期准备工作和应急准备。

1出洞掘进

盾构机出洞掘进必须保证盾构机顺利、安全地通过预留洞门。

出洞掘进，在这里是指盾构机到达接收井之前10环范围内的掘进。

2贯通前测量与盾构姿态的调整

盾构出洞前20环地段即加强盾构姿态和隧道线形测量，根据复测结果及时纠正偏差，并根据实测的车站洞门位置进行必要的盾构机姿态的调整，确保盾构机顺利地出洞。

盾构出洞时其刀盘平面偏差允许值：

平面≤±25mm、高程≤±25mm。

施工过程中，采用连续、慢速掘进以避免停机时间长导致盾构机姿态发生变化。

盾构机出洞掘进参数控制：

盾构进入出洞段后，首先减小推力、降低推进速度和刀盘转速，避免造成周围岩层结构破坏，并在快出洞前派人观察出洞口的变化情况。

3安装接收基座

当盾构机刀盘通过洞门后，按照盾构机的实际姿态精确对接收基座进行定位（中线、标高及里程），使得盾构机平顺地推进到始发接收基座上，以免盾构机出洞时拉损隧道管片衬砌以及损坏盾尾密封钢丝刷。

在盾构上接收架之前，在接收架的导轨上涂抹一层润滑油脂，确保盾构顺利的向前滑动。

（当盾构机全部出洞后，将接收支座下部的泥土、石块等杂物清理干净，利于接收支座和盾构机的整体移动）。

4出洞段管片拼装

当盾构机掘进出洞段时，一方面，盾构机推进不能够提供足够的压缩力，管片与管片间的缝隙会比较大，是区间隧道防水的薄弱环节；另一方面，盾构机推进到接收基座时盾构机的姿态与理想状态有一定的偏差，盾构机移动到接收基座的过程会对已经拼装的管片产生影响；因此对到达段管片的拼装质量要求更高。

拼装时要加强连接螺栓的复紧工序，将纵向螺栓尽可能的连接紧。

在到达段用4根槽钢将出洞处10环管片沿隧道纵向拉紧作为辅助的手段。

5盾构机出洞

在盾构主机完全进入接收架之后，焊接门架在管片车支撑设备桥,将主机与后配套分离，将后配套用电瓶车往回拖至洞内，完成盾构出洞施工。

6

主机调头

为固定好接收架及调头后盾

构机顺利始发，需在隧道底面预

埋支撑。

具体预埋图如右：

为固定接收架，使盾构以精

确的姿态推到接收架上。

左线大断面底部预埋6块钢

板，将接收架底部焊接在上面；

两侧各预埋2块钢板，后部预埋

3根工钢；用工钢将左右预埋钢板

及后部预埋工钢焊接连接收架上。

为使盾构机顺利始发，在右

线大断面预埋钢板及工钢，预埋

件见图。

图一：

预埋件整体图

6.1方案一：

6.1.1采用底板铺设20mm厚钢板，铺设长15m,宽度延伸到两边墙。

将钢板与底面预埋件焊为一体，铺设要平整，以免影响调头，增加工程难度。

6.1.2接收基座在钢板上定位接收主机，接收架与下面所铺钢板焊接为一体，确保主机顺利推到接收架上。

6.1.3接收完成后将主机与接收架焊成一体，调头时主机连同接收架一同调头。

6.1.4割开接收架与底面钢板的焊接位置，用角磨机磨平焊疤，在钢板上洒细砂以减少钢板间的动摩擦因素。

6.1.5焊接液压油缸支座，在底面铺设的钢板上焊接工钢作为油缸支座。

调头时采用4个100T液压千斤顶支撑支座推盾构主机进行平移及调转。

6.2方案一需注意的问题：

6.2.1主机接收架与钢板之间摩擦力大，调转速度慢。

6.2.2底部需焊接多个支撑，以控制平移调转。

6.2.3需不断的割焊来完成调头工作，花费时间多。

6.2.4混凝土面低于洞门中心线标高3460mm。

6.3方案二：

6.3.1采用43kg钢轨铺设在底板上，将钢轨与预埋件焊接牢固，并且钢轨之间采用I16工钢连成整体。

6.3.2接收架精确定位，并与钢轨焊接牢固，接收架后部用工钢将其与预埋工钢焊接牢固。

6.3.3待主机完全推至接收架上时，将主机与接收架焊接成一体，将接收架与钢轨割开，并在轨道上涂抹黄油，减小动摩擦因素。

6.3.4接收架在钢轨上平移调头，钢轨上钻孔，液压油缸顶推盾构机主机时，在钢轨上再倒立铺设一条钢轨，用预先加工好的道夹板穿在两根钢轨上，使之连为一体。

6.3.5调头时采用4个100T液压千斤顶支撑在预先加工好的液压油缸支座上，支座另一端则顶在倒立的钢轨上，由于钢轨已和地面上钢轨连为一体，因而可推动盾构机平移调转。

工钢每隔90mm垫一个，一共垫15m的距离。

支撑件结构及钢轨钢的具体布置见下图。

图二：

调头井纵断面图三：

轨道夹板

图四：

油缸支座侧视图图五：

油缸支座主视图

图六：

主机平移轨道铺设示意图

6.4方案二需注意的问题：

6.4.1混凝土面低于洞门中心线标高3580mm。

6.4.2地面混凝土要打平，否则影响轨道铺设及主机平移调转。

6.4.3轨道共需铺设330米，运送及铺设需花费一定的时间。

6.5盾构机接收

控制盾构姿态，避免损坏洞门环，脱离洞门密封前注浆要饱满，防止漏水。

盾构机进站时应低转速、低速度、小转矩掘进。

接收前将铰接油缸全部收回来，以免盾尾与中前盾不同轴，增加调头难度。

检查接收架是否位移，变形。

盾构机出洞后，旋转刀盘出土时，出不到则人工清除剩余碴土。

当主机完全进站后，用型钢将主机与始发架焊接一体。

6．6主机调头及定位

焊接门架在管片车支撑设备桥前部。

主机与后配套脱离（拆除管线和拖拉油缸）并后移后配套拖车至完全脱离主机。

采用100T液压油缸将主机连同始发架进行调头，主机总长约12米，因旋转中心点不可能刚好在主机总长的中点，调头旋转净需要15米，调头场地宽22米，满足主机整机调头要求。

滑动摩擦系数的确定：

假设接收架底部的不平整因素和润滑作用因素影响相抵消，取钢对钢摩擦系数f滚=0.15。

摩擦力F摩=Gfmax滚=（G盾+G1）fmax滚=3500KN×0.15=525KN

盾构机主机重量G盾≈3400KN接收架G1≈100KN

主机调头后平移至隧道前部。

始发架进行精确定位。

反力架和钢环进行精确定位。

轨线延伸至后部隧道内。

盾尾刷如有损坏则更换，盾尾刷涂抹盾尾油脂WR90，要求钢丝刷内油脂饱满均匀。

图七主机调头示意图

7设备桥及后配套拖车调头

7.1方案一：

7.1.1大断面隧道处左线隧道上部预埋吊耳，因设备桥最长，长12623mm，为保证设备桥的调头直径，预埋位置左线隧道中心线向中间偏1811mm的上方。

以备设备桥及后配套拖车吊起调头。

具体预埋图如下：

图八：

预埋吊耳结构侧视图图九：

预埋吊耳结构主视图

图十：

吊耳图十一：

吊耳结构预埋位置

采取中间的吊耳吊拖车旋转，两边的吊耳作为辅助中间吊耳上倒链用，轨线由左线过隧道中央弯曲至右线，只考虑在中央预埋吊耳。

7.1.2主机调头完成后，左、右线轨线延伸至暗挖隧道内长约60米，并且横向铺设轨道以便后配套拖车行走。

图九：

轨线布置图

7.1.3用电瓶车将设备桥与后配套拖车整体推至五路口暗挖隧道内，用阻车器固定每一节拖车，设备桥用管片小车焊接支撑前后支撑住。

在割除皮带并成卷堆放，拆解拖车间的电缆，拆解水管、气管、液压油管等并及时装上封堵堵头，拆解拖车间的拉杆、销子。

设备桥无轮对，无法行走

采用管片车改为支撑架，将

175的工钢焊接成框型，底部

焊接在管片车上，顶部与设备

桥焊接牢固。

具体结构尺寸如

右图。

图十：

管片车改为支撑架图

7.1.4将拖车六从暗挖隧道内推至大断面处横向轨线布置处。

7.1.5将30T手动葫芦挂在隧道顶部预埋吊耳上，用葫芦将后配套拖车拉起离轨道面约50mm左右，将拖车六底部轮对拆除旋转90度方向再装上，人工旋转拖车六180度，放下葫芦至横向铺设的轨道，利用倒链拉住拖车横向移动，人工辅以撬棍帮助。

图十一：

拖车六调头示意图

7.1.6待拖车6到达右线后用卷扬机及人工辅助将拖车六拉至隧道内。

7.1.7其余拖车调头方式与拖车六一致。

7.1.8设备桥推至大断面后，因底部无轮对，在设备桥前后四个脚处焊接轮对，轮子行走方向为横向。

采用倒链拉起，旋转180°后，放至轨道，用卷扬机或倒链横向将设备桥从左线拉至右线。

设备桥到达右线后，采用倒链拉起设备桥，割除底部轮对，连接拖车。

7.2方案一需注意：

7.2.1隧道大断面顶部预埋件要预埋牢固，最大能够承受约40T重量。

7.2.2隧道顶部大型手拉葫芦挂上挂耳需要用小型葫芦辅助。

7.3方案二：

7.3.1如果五路口站空间允许，在五路口站大断面处摆放一辆25T吊车，以吊起后配套及设备桥调头用。

对于拖车2和拖车4重量超过25T，采取方案一并辅以吊车进行调头。

7.3.2架设左右线轨线并延伸至五路口站前洞门外约10米，左线的电瓶车先开至五路口站洞门外，用25T吊车将电瓶车吊至右线轨道上，将电瓶车开进洞门。

7.3.3用管片车焊接支撑来支撑住设备桥，用再将另一台电瓶车将整个后配套拖车及设备桥推至五路口站。

7.3.4将阻车器固定住支撑设备桥的管片车及每节拖车的轮子。

皮带割断并成堆存放，拆除设备桥与拖车一及拖车与拖车之间的连接管线，拆解拖车间的拉杆及销子。

7.3.5左线电瓶车推出设备桥，采用吊车吊起设备桥调转180度并送向右线轨道。

右线电瓶车推至洞内。

7.3.6后配套拖车采取同样的方式进行调头。

7.4方案二需注意：

7.4.1五路口车站顶部需预埋吊耳，吊耳预埋结构与方案一相同。

以备后配套吊起用。

7.4.2五路口站大断面宽22米，站结构及纵断面图需提供，以计算吊车摆放位置及分析此吊车升臂的可行性。

7.5方案三

制作万向支架，将设备桥及后配套拖车分别推到万向支架上，通过平移和调转万向支架来实现后配套及设备桥的调头。

万向支架制作及设备桥、后配套系统调头如下图

图十二：

万向支架示意图

图十四：

万向轮

7.6方案三需注意

万向支架上轨道高于洞内轨道，轨道需放坡。

7.7方案四：

7.7.1采用后配套拉回天生站竖井的方式进行调头。

先将洞内后配套轨道铺设好，用管片小车焊接支撑支撑住设备桥。

用电瓶车整体将后配套拖车拖回天生站始发竖井。

用阻车器依次将设备桥及后配套拖车都固定住。

割除皮带，拆解后配套连接管线、销子等。

在竖井井口采用45T龙门吊依次将拖车六至拖车一、设备桥吊上地面场地。

再依次将拖车六至拖车一、设备桥吊起调转180°后吊下竖井，由电瓶车推至洞内。

7.7.2将后配套拖车拖至调头大断面后，因调头断面长45米，主机调完头约还有近30米长的空间。

将后配套轨道由左线转弯铺设至隧道右线。

用电瓶车将后配套推入右线暗挖隧道内。

图十二：

后配套、设备桥从左线移到右线示意图

7.8方案三需注意：

隧道长1200多米，需铺设钢轨2400多米，轨道铺设耗费一定时间。

8后配套管线连接

8.1复紧后配套拖车的轮对。

8.2连接拖车间及与主机的拉杆

8.3连接拖车间及与主机的管线。

8.4皮带硫化、张紧。

9整机调试、掘进

9.1调试

在盾构机整机组装完毕后，按照方案调试盾构机，总的原则是先单机调试，再整机调试。

9.2试掘进

调试完毕后，进行试掘进。

因大断面处无法摆道岔，试掘进时将道岔摆放在后部通道内，则需占用五路口车站约40米长。

此道岔使用右开道岔，至少在右线摆放一个。

试掘进道岔摆放平面图