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中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
在地铁盾构施工过程中，往往由于受现场条件的限制，在盾构推进中常常会出现盾构机在某一工作井内调头回推或者在某一车站内需要平移过车站的情况。盾构调头及平移过站盾构施工中的一个重要的内容，也是确保盾构下步连续施工的一个重要施工环节，同时这也是现在城市地铁施工中无可避免的。
传统施工中，盾构机掉头和平移过站都是通过盾构出人井的安装与拆卸、吊运等则需要3个月时间。而盾构机过站与折返调头时间相差无几，都为半个月左右，但是每一次折返都必然对应着一次拆卸、吊运与再次下井安装，在区间数量较多，盾构自身达到连续过站要求的前提下，应该尽量选择过站，减少盾构的拆卸与组装，一台盾构沿着某条线路推进过程中所过站数越多，与传统吊运法相比节省的时间就越多，经济效益就越明显。在城市地铁建设中，车站多而区间短，盾构机在大多数情况下需要通过一个甚至更多车站，为充分发挥盾构机的施工能力，让一台盾构机施工多个区间，选择盾构机过站，取代传统的盾构解体起吊二次始发，不仅减少了拆装次数，减少了转场环节，还可以大大加快施工速度、缩短工期，无论是从工期方面还是经济方面考虑，都具有明显的优势
现在我们针对曾经使用过的几种盾构过站法进行分析，并总结其利弊：
一、广州市某地铁站，采用卷扬机、八爪千斤顶顶起，四角千斤顶平推循环法。
二、广州市某地铁站，采用千斤顶平推盾构机过站法。
三、广州市某地铁站，采用滚筒法。
四、广州市某地铁站，因与车站施工发生冲突，采用先盾构隧道施工，后车站施工法。
一、在方法一中，盾构隧道左线先于右线到达车站东端，车站全长约140.8m，东西两端盾构洞门已采用旋喷桩加固。盾构施工图如图一所示
首先将盾构机移出接收井,利用盾构机前移千斤顶，将盾构机和接收架向右平移（约1.1m），直至盾构机完全避开前方车站结构转角并留有足够的过站需要的工作空间。
接着利用前移千斤顶推动盾体往前滑动约1.5米停下；利用抬升千斤顶，将盾体抬离接收架，然后用卷扬机拽动接收架前移约3米停止（如以下简图二所示）。收缩抬升千斤顶，将盾构机平稳落到接收架上。以此方法，将盾构机在接收架上前移约3米，使盾构机移动完成一个循环。
重复以上操作，直至将盾构机和接收架移动到距离车站端头1m处停下，即可完成全部盾构机平移过站流程。
方法一共计用时为10天，平均每天移动14m，每循环过程复杂，但总体耗费资源较少，速度较慢，适用于工期较宽裕的盾构过站。
二、在方法二中，由于车站施工延误，导致盾构施工工期压缩，工作任务量大，同时为了保证亚运工程的顺利完工，为广州市亚运会的顺利举行提供保障，经过专家论证，采用千斤顶平推盾构机整体过站法。
该车站长度共计174米，盾构平移段长165米，此盾体过站采用接收托架（见简图三）与盾体连成整体，千斤顶推接收托受架，使得盾构机和接收托架一起向前平移的方式进行盾构过站施工：
图三：接收托架平面图
具体施工方法如下：
（1）、因为该段车站为暗挖施工，留有施工通道（宽6米），在盾构机过站前需要采取措施：
①.在左、右线盾构机过站区域铺设钢板，铺设钢板前用砂找平；
②.用工字钢架设支撑结构；
③.铺设钢板及轨道。
（2）、盾构机主体前移：
①.在始发架下铺设钢板,涂抹黄油；
②.借助于底部钢板上焊接的反力支座，用两侧的千斤顶同步作用将盾构机主体和始发托架推向前进，实现盾构机主体和始发架的不断前进。
（3）、重复以上操作，直至将盾构机和接收架移动到距离始发端头1m处停下。
在方法二中，因盾构平移轨道可以事先铺设，同时盾构千斤顶反力支撑安装简单，台车轨道亦可以接连安装，所以该盾构机仅用五天完成平移过站，平均每天可以平移30m，但是此方法轨道铺设及千斤顶反力支撑安装需要提前进行，台车轨道安装同步进行，因此相对方法一而言，方法二消耗较多的人力资源和物力资源，适用于工期较为紧迫的盾构过站。
三、在方法三中，该地铁站总长134米，盾构需平移125米。由于地铁车站工期较紧，并且地铁车站轨顶风道和站台板的施工为该地铁车站施工的关键环节，制约着整个地铁车站的开通，同时亦关系到广州市亚运会的顺利举行。但是前者的施工与盾构过站施工冲突，于是建设单位要求盾构过站必须争分夺秒，为车站的施工争取条件。在此条件下，我们组织专家论证，采取了滚筒式过站法。
其施工方法如下：
盾构过站最大的动力问题主要集中在盾构机移动过程中的摩擦力，减少摩擦力最有效的办法就是把滑动摩擦转换为滚动摩擦，经过研究决定在盾构机底部直接焊接4个滚轮，使盾构机类似汽车形式在车站地板上铺设的轨道上行走，使滑动摩擦转换为滚动摩擦，减小盾构牵引所需动力。
滚轮设计采用双轮套内插入销轴与轮架连接，销轴与轮套注黄油润滑，轮架顶部通过牛腿与盾构主机底部外壳焊接，盾构机集中荷载与4个滚轮在轨道上移动。普通盾构过站采用托架下满铺钢板滑动摩擦移动，由卷扬机牵引动力，需要克服滑动摩擦力非常大，而且前移过程中轴线走向较难控制。滚轮式过站省却托架加工工序，工序简单便捷，只提供滚动摩擦牵引动力。
盾构主机采用滚轮式过站方式时，盾构主机与后配套台车设备不用断开整体过站，所以盾构过站动力来源为盾构机本身的推进油缸，利用三角反力装置作用于钢轨上，顶推油缸作用反力装置推动盾构机向前移动。
盾构机过站后，后配套相应整体跟随过站，由于后配套与盾构主机本身存在高差，高差820mm，盾构主机在车站底板轨道上行走时，后配套需要抬高跟随，抬高装置设计采用型钢钢制排架支撑。
其具体操作步骤如下：
（1）将盾构主机两侧焊接滚轮后，直接使用盾构推进系统使第一组滚轮带动盾构机上轨道。顺延最后一环管片继续拼装底部管片作为盾构前移顶推的反力，使盾构主机焊接第二组滚轮后完全脱出管片进入接收井。接收井靠近标准段9m轨道为弧形轨道，并垫钢板抬高使之与标准段盾构轨道齐平。
（2）盾构主机进入标准段，连接桥部位位于接收井内，接收井内铺设后配套轨道，拆除盾构轨道，同时在车站底板上安设后配套型钢钢制排架支撑，排架支撑上铺设后配套轨道。
（3）盾构主机继续前移，后配套进入接收井。后配套利用盾构偏移弧形轨进行偏移，跟随盾构主机上标准段。
（4）盾构主机在纵向移动过程中，由于电力供应没有断开，使用盾构机上底部8#油缸作为纵向移动力，在车站标准段盾構机轨道上钻孔，利用三角反力装置连接轨道，销轴进行固定，8#油缸顶推反力装置前移，到达油缸最大伸长距离后，倒运反力装置至新的轨腰开孔处，进行循环推进作业。
（5）盾构机到达始发井前在始发井底板上确定始发托架位置，并做好标记，然后在始发托架横梁标记的位置铺设10根43kg/m钢轨，钢轨长7m，调整钢轨轨面标高以满足盾构机抬高2cm始发的条件。始发托架放置于钢轨上。盾构机上始发托架之后，先后割除两组滚轮装置。
（6）利用2000mm液压千斤顶顶推盾构机与始发托架使之整体横向平移80cm就位。
滚轮式过站区别于常规的钢板滑动平移过站，盾构主机与后配套不用断开，形成了整机过站模式，过站过程中省却了盾构重新拆机、组装的工序，节省了工期，同时整机过站为盾构机前移提供了自身牵引动力，不用借助外力进行施工，有效快捷的完成盾构过站移动任务。我们仅用了10天就完成了该车站的盾构机过站及始发任务，但是此方法风险较大，对技术水平要求较高，安全性有待继续完善。如果不是抢工期，不建议采用该方法。
四、在方法四中，广州市某地铁暗挖车站因征地拆迁问题，导致车站工期严重滞后，当盾构到达车站时，车站仅仅完成了端头墙的施工，车站底板等尚需爆破，不具备过站条件，并且预计至少要10个月方可交与盾构施工方进行盾构过站。
该地铁暗挖车站总长为90m，属于小型车站，如若盾构施工停下，等待车站施工完成才进行过站，那么将会对盾构施工单位造成巨大损失，于是专家经过研讨，采用“先遂后站”法施工。即盾构机不需平移过站，直接掘进通过暗挖车站，而后车站施工方再进行暗挖车站施工。因为盾构施工较为迅速，同时车站施工方停工等待盾构施工完成用时相对较短，仅为三个月，误工损失远远低于前者，所以总体而言，“先遂后站”法施工节约了大量的时间成本和物质成本。
由以上几种盾构过站施工方法我们可以看出，因为盾构机的拆卸、组装与吊运需要相应的施工场地，要求地面有相应的施工条件，由于地铁隧道的施工一般都集中在市区，受到周围建筑物及交通的影响，有时候无法给盾构的进出洞提供足够的场地或条件，此时采用盾构机过站的优势就显得非常突出。
同时我们还要结合盾构过站的具体情况，认真进行调研，选择适合的过站方法进行过站，这样才能最大的保证盾构过站施工的安全、质量、进度。应用盾构机过站技术有明显的经济效应时，应选用盾构机过站合理地使用盾构机整体过站技术具有明显经济效应，为城市的地铁建设增砖添瓦。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
在地铁盾构施工过程中，往往由于受现场条件的限制，在盾构推进中常常会出现盾构机在某一工作井内调头回推或者在某一车站内需要平移过车站的情况。盾构调头及平移过站盾构施工中的一个重要的内容，也是确保盾构下步连续施工的一个重要施工环节，同时这也是现在城市地铁施工中无可避免的。
传统施工中，盾构机掉头和平移过站都是通过盾构出人井的安装与拆卸、吊运等则需要3个月时间。而盾构机过站与折返调头时间相差无几，都为半个月左右，但是每一次折返都必然对应着一次拆卸、吊运与再次下井安装，在区间数量较多，盾构自身达到连续过站要求的前提下，应该尽量选择过站，减少盾构的拆卸与组装，一台盾构沿着某条线路推进过程中所过站数越多，与传统吊运法相比节省的时间就越多，经济效益就越明显。在城市地铁建设中，车站多而区间短，盾构机在大多数情况下需要通过一个甚至更多车站，为充分发挥盾构机的施工能力，让一台盾构机施工多个区间，选择盾构机过站，取代传统的盾构解体起吊二次始发，不仅减少了拆装次数，减少了转场环节，还可以大大加快施工速度、缩短工期，无论是从工期方面还是经济方面考虑，都具有明显的优势
现在我们针对曾经使用过的几种盾构过站法进行分析，并总结其利弊：
一、广州市某地铁站，采用卷扬机、八爪千斤顶顶起，四角千斤顶平推循环法。
二、广州市某地铁站，采用千斤顶平推盾构机过站法。
三、广州市某地铁站，采用滚筒法。
四、广州市某地铁站，因与车站施工发生冲突，采用先盾构隧道施工，后车站施工法。
一、在方法一中，盾构隧道左线先于右线到达车站东端，车站全长约140.8m，东西两端盾构洞门已采用旋喷桩加固。盾构施工图如图一所示
首先将盾构机移出接收井,利用盾构机前移千斤顶，将盾构机和接收架向右平移（约1.1m），直至盾构机完全避开前方车站结构转角并留有足够的过站需要的工作空间。
接着利用前移千斤顶推动盾体往前滑动约1.5米停下；利用抬升千斤顶，将盾体抬离接收架，然后用卷扬机拽动接收架前移约3米停止（如以下简图二所示）。收缩抬升千斤顶，将盾构机平稳落到接收架上。以此方法，将盾构机在接收架上前移约3米，使盾构机移动完成一个循环。
重复以上操作，直至将盾构机和接收架移动到距离车站端头1m处停下，即可完成全部盾构机平移过站流程。
方法一共计用时为10天，平均每天移动14m，每循环过程复杂，但总体耗费资源较少，速度较慢，适用于工期较宽裕的盾构过站。
二、在方法二中，由于车站施工延误，导致盾构施工工期压缩，工作任务量大，同时为了保证亚运工程的顺利完工，为广州市亚运会的顺利举行提供保障，经过专家论证，采用千斤顶平推盾构机整体过站法。
该车站长度共计174米，盾构平移段长165米，此盾体过站采用接收托架（见简图三）与盾体连成整体，千斤顶推接收托受架，使得盾构机和接收托架一起向前平移的方式进行盾构过站施工：
图三：接收托架平面图
具体施工方法如下：
（1）、因为该段车站为暗挖施工，留有施工通道（宽6米），在盾构机过站前需要采取措施：
①.在左、右线盾构机过站区域铺设钢板，铺设钢板前用砂找平；
②.用工字钢架设支撑结构；
③.铺设钢板及轨道。
（2）、盾构机主体前移：
①.在始发架下铺设钢板,涂抹黄油；
②.借助于底部钢板上焊接的反力支座，用两侧的千斤顶同步作用将盾构机主体和始发托架推向前进，实现盾构机主体和始发架的不断前进。
（3）、重复以上操作，直至将盾构机和接收架移动到距离始发端头1m处停下。
在方法二中，因盾构平移轨道可以事先铺设，同时盾构千斤顶反力支撑安装简单，台车轨道亦可以接连安装，所以该盾构机仅用五天完成平移过站，平均每天可以平移30m，但是此方法轨道铺设及千斤顶反力支撑安装需要提前进行，台车轨道安装同步进行，因此相对方法一而言，方法二消耗较多的人力资源和物力资源，适用于工期较为紧迫的盾构过站。
三、在方法三中，该地铁站总长134米，盾构需平移125米。由于地铁车站工期较紧，并且地铁车站轨顶风道和站台板的施工为该地铁车站施工的关键环节，制约着整个地铁车站的开通，同时亦关系到广州市亚运会的顺利举行。但是前者的施工与盾构过站施工冲突，于是建设单位要求盾构过站必须争分夺秒，为车站的施工争取条件。在此条件下，我们组织专家论证，采取了滚筒式过站法。
其施工方法如下：
盾构过站最大的动力问题主要集中在盾构机移动过程中的摩擦力，减少摩擦力最有效的办法就是把滑动摩擦转换为滚动摩擦，经过研究决定在盾构机底部直接焊接4个滚轮，使盾构机类似汽车形式在车站地板上铺设的轨道上行走，使滑动摩擦转换为滚动摩擦，减小盾构牵引所需动力。
滚轮设计采用双轮套内插入销轴与轮架连接，销轴与轮套注黄油润滑，轮架顶部通过牛腿与盾构主机底部外壳焊接，盾构机集中荷载与4个滚轮在轨道上移动。普通盾构过站采用托架下满铺钢板滑动摩擦移动，由卷扬机牵引动力，需要克服滑动摩擦力非常大，而且前移过程中轴线走向较难控制。滚轮式过站省却托架加工工序，工序简单便捷，只提供滚动摩擦牵引动力。
盾构主机采用滚轮式过站方式时，盾构主机与后配套台车设备不用断开整体过站，所以盾构过站动力来源为盾构机本身的推进油缸，利用三角反力装置作用于钢轨上，顶推油缸作用反力装置推动盾构机向前移动。
盾构机过站后，后配套相应整体跟随过站，由于后配套与盾构主机本身存在高差，高差820mm，盾构主机在车站底板轨道上行走时，后配套需要抬高跟随，抬高装置设计采用型钢钢制排架支撑。
其具体操作步骤如下：
（1）将盾构主机两侧焊接滚轮后，直接使用盾构推进系统使第一组滚轮带动盾构机上轨道。顺延最后一环管片继续拼装底部管片作为盾构前移顶推的反力，使盾构主机焊接第二组滚轮后完全脱出管片进入接收井。接收井靠近标准段9m轨道为弧形轨道，并垫钢板抬高使之与标准段盾构轨道齐平。
（2）盾构主机进入标准段，连接桥部位位于接收井内，接收井内铺设后配套轨道，拆除盾构轨道，同时在车站底板上安设后配套型钢钢制排架支撑，排架支撑上铺设后配套轨道。
（3）盾构主机继续前移，后配套进入接收井。后配套利用盾构偏移弧形轨进行偏移，跟随盾构主机上标准段。
（4）盾构主机在纵向移动过程中，由于电力供应没有断开，使用盾构机上底部8#油缸作为纵向移动力，在车站标准段盾構机轨道上钻孔，利用三角反力装置连接轨道，销轴进行固定，8#油缸顶推反力装置前移，到达油缸最大伸长距离后，倒运反力装置至新的轨腰开孔处，进行循环推进作业。
（5）盾构机到达始发井前在始发井底板上确定始发托架位置，并做好标记，然后在始发托架横梁标记的位置铺设10根43kg/m钢轨，钢轨长7m，调整钢轨轨面标高以满足盾构机抬高2cm始发的条件。始发托架放置于钢轨上。盾构机上始发托架之后，先后割除两组滚轮装置。
（6）利用2000mm液压千斤顶顶推盾构机与始发托架使之整体横向平移80cm就位。
滚轮式过站区别于常规的钢板滑动平移过站，盾构主机与后配套不用断开，形成了整机过站模式，过站过程中省却了盾构重新拆机、组装的工序，节省了工期，同时整机过站为盾构机前移提供了自身牵引动力，不用借助外力进行施工，有效快捷的完成盾构过站移动任务。我们仅用了10天就完成了该车站的盾构机过站及始发任务，但是此方法风险较大，对技术水平要求较高，安全性有待继续完善。如果不是抢工期，不建议采用该方法。
四、在方法四中，广州市某地铁暗挖车站因征地拆迁问题，导致车站工期严重滞后，当盾构到达车站时，车站仅仅完成了端头墙的施工，车站底板等尚需爆破，不具备过站条件，并且预计至少要10个月方可交与盾构施工方进行盾构过站。
该地铁暗挖车站总长为90m，属于小型车站，如若盾构施工停下，等待车站施工完成才进行过站，那么将会对盾构施工单位造成巨大损失，于是专家经过研讨，采用“先遂后站”法施工。即盾构机不需平移过站，直接掘进通过暗挖车站，而后车站施工方再进行暗挖车站施工。因为盾构施工较为迅速，同时车站施工方停工等待盾构施工完成用时相对较短，仅为三个月，误工损失远远低于前者，所以总体而言，“先遂后站”法施工节约了大量的时间成本和物质成本。
由以上几种盾构过站施工方法我们可以看出，因为盾构机的拆卸、组装与吊运需要相应的施工场地，要求地面有相应的施工条件，由于地铁隧道的施工一般都集中在市区，受到周围建筑物及交通的影响，有时候无法给盾构的进出洞提供足够的场地或条件，此时采用盾构机过站的优势就显得非常突出。
同时我们还要结合盾构过站的具体情况，认真进行调研，选择适合的过站方法进行过站，这样才能最大的保证盾构过站施工的安全、质量、进度。应用盾构机过站技术有明显的经济效应时，应选用盾构机过站合理地使用盾构机整体过站技术具有明显经济效应，为城市的地铁建设增砖添瓦。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。