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摘要：通常情况盾构机的吊出需吊出井主体结构完成后进行，但工期较紧时，做好安全加固措施，在吊出井围护结构完成后也可提前吊出。本文主要介绍了盾构机在广州地铁二、八号线洛溪站吊出井围护结构条件下吊出的施工方法。
关键词：盾构机 ， 围护结构，加固 ， 吊出
Abstract: usually shield construction machine hoisted out of hoisted out the main structure should be well after completing, but time is tight, reinforcement measures for safety, crane out well after the completion of the palisade structure can also be hoisted out in advance. This article mainly introduced the shield construction machine in guangzhou metro line no. 2, 8 how hoisted out standing under the condition of the well palisade structure hoisted out construction method.
Keywords: shield construction machine, palisade structure, reinforcement, hanging out
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1.工程概况
广州市轨道交通二、八号线延长线工程【南洲站～洛溪站盾构区间】土建工程項目，北起南洲站，向南穿越南环高速公路高架桥，再以小半径曲线转向东南穿过河面宽度约70m三窖河水道，在宏伟工业区内设置中间风井一座，穿过城安围船厂轮机房及码头、下穿470m珠江，然后向东南方向靠近洛溪大桥，下穿长大公司办公楼及宿舍楼，经彩虹花园，到达洛溪站。
该区间隧道采用盾构法施工，左、右线各有1台盾构机，其生产厂商为德国海瑞克隧道机械有限公司。本工程盾构机始发于南洲站，盾构机掘进至洛溪新城站吊出，由于工期关系，洛溪新城站只能满足在维护结构条件下吊出。
2.施工方法选择
盾构机尺寸大，重量重，盾构机需要分件吊装。采用250t履带式液压吊机为主，单独将大型设备吊出；用一台90t汽车式液压吊机配合用250t履带式液压吊机进行翻身、吊装工作。盾构机主要部件如下：
3.保证盾构机正常出洞的技术措施
盾构机掘进到达洛溪站出洞段隧道主要穿过中粗砂层<3-2>、硬塑状粉质粘土<5-2>、全风化泥质粉砂岩<6>、强风化泥质粉砂岩<7>、中风化泥质粉砂岩<8>、微风化泥质粉砂岩<9>，隧道覆层从上至下依次为：人工填土层<1>、淤泥质土<2-1B>、淤泥质砂层<2-2>、中粗砂层<3-2>，上覆层平均厚度约为17.83m。为保证盾构机顺利、安全到达洛溪站、进行吊装，采取如下措施进行保障：
（1）制作临时洞门，安装洞门密封
为了防止土体孔隙水和回填注浆浆液沿着盾构机外壳向洞口方向流出，在区间接口连续墙上洞圈周围安装环行密封橡胶板止水装置，该装置在地连墙入口洞圈周围安装设有M20螺孔的预埋板A，预埋板A上焊接连接筋与围护结构相连，用螺栓将密封橡胶板、压紧环板B和扇形压板栓连在焊接环板A上。
当盾构机沿推进方向掘进时，带铰接的扇形压板被盾构机带动向顺时针方向转动，出洞时通过拉紧穿过扇形压板上的Φ10钢筋环的钢丝绳使密封橡胶板封闭在盾体外径处，防止岩层裂隙水或同步注浆浆液向中间风井内流入。见图1
（2）出洞段端头加固
出洞段端头加固长为9米，宽为每条隧道正上方9米范围，深度范围为隧道拱顶以上3米和拱顶以下1.165米，防止盾构机出洞时沙、水等在盾体范围内形成通道。
（3）盾构机出洞时严格控制掘进参数，保证设备完好性，确保此段连续掘进，降低对围护结构的影响。距离加固体2m时盾构机推力控制在800～1000t，掘进速度控制在20～25mm/min，刀盘转速控制在1.4rpm，土仓压力控制在1.2bar；进入袖阀管注浆范围内时掘进速度控制在20mm/min以内，刀盘转速控制在1.2rpm左右，土仓压力降至0.8bar；进入旋喷桩范围内时，盾构机推力控制在600t，掘进速度控制在10～15mm/min，刀盘转速控制在1.2rpm左右，敞开式掘进（土仓压力降为零）。
（4）严格控制盾构机姿态，盾构中心上下左右偏差控制在±10mm，俯仰角偏差控制在±2mm/m；加强盾构姿态测量频率，每天至少1～2次，并根据测量结果结合贯通测量成果及时纠正盾构进洞偏差。
4 吊出施工前准备工作
4.1盾构机接收托架安装
盾构机到达之前，应对吊出井的底板标高进行测量，根据实际的测量结果铺好横移用的钢板并和预埋件之间进行焊接固定。接收托架安放在钢板上，拆解螺旋输送机的钢结构龙门架在地面上要先拼装好，然后整体吊到井下安放在接收托架上并进行固定。接收托架和拆解螺旋输送机的钢结构龙门架一起进行横移到隧道的中心线上，同时安装加长的小托架（50cm），定好位后进行固定。以防止盾构机驶上托架时托架移位。底板实际高程和理论应相符，且盾构机出洞的姿态保持水平向上1cm，确保盾构机顺利上托架。
4.2场地要求
（1）吊装前应将250t吊机工作位置的地基进行加固，并在吊机的两条履带下铺设20mm厚钢板。
（2）吊出井须具备的条件
空间要求为19.2米（主体结构内侧宽度）×12.5米（底板长度）×8.5米（垂直高度）；保证底板向上8.5m的净空（钢支撑连接法兰盘不能侵入此范围）；底板浇筑完成后，以车站围护结构端部为基准，盾构机掘进方向要保证12.5m的长度。
5.吊装施工方法
5.1吊装施工顺序
5.2主机吊出方法
（1）刀盘（φ6300×1800、55t）
盾构机破洞门而出后,清理刀盘和地面上的渣土。这时盾构机继续拼装管片前进，刀盘转动到26号单刃滚刀在最上方位置后，在刀盘正上方焊吊耳。当刀盘上方焊接的吊耳完全露出最后一道支撑以外时,即盾构机露出7m左右，盾构机停止推进。用250吨履带式吊机将刀盘竖直吊稳进行拆解。履带吊将刀盘往掘进方向移动，将刀盘后面的旋转接头完全从前盾中抽出，然后垂直吊出。
(2)螺旋输送机（12000×1800×1600、24.4t）
刀盘起吊后，盾构机继续拼装完成所有管片后，加钢支撑继续推进，使盾尾脱离管片。后配套台车与主机分离。利用两个85吨千斤顶向前推动主机，直至移动到托架的最前端，这时主机已经完全露出洞外，并且完全在接收托架上。利用手动导链和自制钢结构龙门架将螺旋输送机从前盾中抽出。
（3）橫移盾体
螺旋输送机拆下并运回洞内后，回推盾体，拆掉掘进方向前面50cm长的接收托架准备横移。利用两个85T千斤顶橫移盾体和接收托架，移动到中间位置。在吊出井的地基上预埋0.4×0.4钢板。钢板上面焊接钢板，作为橫移的滑动平面。利用千斤顶一直把托架和盾体移动到吊出井中间。
（4）拼装机及导轨（4670×4060×3200、17.2t）
盾体移动到吊出井中间后，拆除端梁，利用250吨履带式吊机吊住拼装机的吊耳，两个导链作辅助工作，随着吊机的慢慢提升，两个倒链慢慢放绳，将拼装机从拼装机导轨后面抽出，吊出竖井，然后利用90吨抬吊翻身，在拼装机上焊接支架，装上运输车运至维修场地。
拼装机导轨利用250吨履带吊分开吊住尾部吊出，前方用导链配合慢慢放钩，从尾盾后抽出。
6.结论
通常情况盾构机的吊出需吊出井主体结构完成后进行，但广州地铁、八号线延长线工程【南洲站～洛溪站盾构区间】的盾构机吊出却是在洛溪站吊出井围护结构条件下完成安全吊出。说明如果工期需要，只要做好安全加固措施，盾构机的吊出可以在吊出井围护结构完成后实现提前吊出，对于类似环境条件下的工程具有借鉴意义。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：盾构机 ， 围护结构，加固 ， 吊出
Abstract: usually shield construction machine hoisted out of hoisted out the main structure should be well after completing, but time is tight, reinforcement measures for safety, crane out well after the completion of the palisade structure can also be hoisted out in advance. This article mainly introduced the shield construction machine in guangzhou metro line no. 2, 8 how hoisted out standing under the condition of the well palisade structure hoisted out construction method.
Keywords: shield construction machine, palisade structure, reinforcement, hanging out
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1.工程概况
广州市轨道交通二、八号线延长线工程【南洲站～洛溪站盾构区间】土建工程項目，北起南洲站，向南穿越南环高速公路高架桥，再以小半径曲线转向东南穿过河面宽度约70m三窖河水道，在宏伟工业区内设置中间风井一座，穿过城安围船厂轮机房及码头、下穿470m珠江，然后向东南方向靠近洛溪大桥，下穿长大公司办公楼及宿舍楼，经彩虹花园，到达洛溪站。
该区间隧道采用盾构法施工，左、右线各有1台盾构机，其生产厂商为德国海瑞克隧道机械有限公司。本工程盾构机始发于南洲站，盾构机掘进至洛溪新城站吊出，由于工期关系，洛溪新城站只能满足在维护结构条件下吊出。
2.施工方法选择
盾构机尺寸大，重量重，盾构机需要分件吊装。采用250t履带式液压吊机为主，单独将大型设备吊出；用一台90t汽车式液压吊机配合用250t履带式液压吊机进行翻身、吊装工作。盾构机主要部件如下：
3.保证盾构机正常出洞的技术措施
盾构机掘进到达洛溪站出洞段隧道主要穿过中粗砂层<3-2>、硬塑状粉质粘土<5-2>、全风化泥质粉砂岩<6>、强风化泥质粉砂岩<7>、中风化泥质粉砂岩<8>、微风化泥质粉砂岩<9>，隧道覆层从上至下依次为：人工填土层<1>、淤泥质土<2-1B>、淤泥质砂层<2-2>、中粗砂层<3-2>，上覆层平均厚度约为17.83m。为保证盾构机顺利、安全到达洛溪站、进行吊装，采取如下措施进行保障：
（1）制作临时洞门，安装洞门密封
为了防止土体孔隙水和回填注浆浆液沿着盾构机外壳向洞口方向流出，在区间接口连续墙上洞圈周围安装环行密封橡胶板止水装置，该装置在地连墙入口洞圈周围安装设有M20螺孔的预埋板A，预埋板A上焊接连接筋与围护结构相连，用螺栓将密封橡胶板、压紧环板B和扇形压板栓连在焊接环板A上。
当盾构机沿推进方向掘进时，带铰接的扇形压板被盾构机带动向顺时针方向转动，出洞时通过拉紧穿过扇形压板上的Φ10钢筋环的钢丝绳使密封橡胶板封闭在盾体外径处，防止岩层裂隙水或同步注浆浆液向中间风井内流入。见图1
（2）出洞段端头加固
出洞段端头加固长为9米，宽为每条隧道正上方9米范围，深度范围为隧道拱顶以上3米和拱顶以下1.165米，防止盾构机出洞时沙、水等在盾体范围内形成通道。
（3）盾构机出洞时严格控制掘进参数，保证设备完好性，确保此段连续掘进，降低对围护结构的影响。距离加固体2m时盾构机推力控制在800～1000t，掘进速度控制在20～25mm/min，刀盘转速控制在1.4rpm，土仓压力控制在1.2bar；进入袖阀管注浆范围内时掘进速度控制在20mm/min以内，刀盘转速控制在1.2rpm左右，土仓压力降至0.8bar；进入旋喷桩范围内时，盾构机推力控制在600t，掘进速度控制在10～15mm/min，刀盘转速控制在1.2rpm左右，敞开式掘进（土仓压力降为零）。
（4）严格控制盾构机姿态，盾构中心上下左右偏差控制在±10mm，俯仰角偏差控制在±2mm/m；加强盾构姿态测量频率，每天至少1～2次，并根据测量结果结合贯通测量成果及时纠正盾构进洞偏差。
4 吊出施工前准备工作
4.1盾构机接收托架安装
盾构机到达之前，应对吊出井的底板标高进行测量，根据实际的测量结果铺好横移用的钢板并和预埋件之间进行焊接固定。接收托架安放在钢板上，拆解螺旋输送机的钢结构龙门架在地面上要先拼装好，然后整体吊到井下安放在接收托架上并进行固定。接收托架和拆解螺旋输送机的钢结构龙门架一起进行横移到隧道的中心线上，同时安装加长的小托架（50cm），定好位后进行固定。以防止盾构机驶上托架时托架移位。底板实际高程和理论应相符，且盾构机出洞的姿态保持水平向上1cm，确保盾构机顺利上托架。
4.2场地要求
（1）吊装前应将250t吊机工作位置的地基进行加固，并在吊机的两条履带下铺设20mm厚钢板。
（2）吊出井须具备的条件
空间要求为19.2米（主体结构内侧宽度）×12.5米（底板长度）×8.5米（垂直高度）；保证底板向上8.5m的净空（钢支撑连接法兰盘不能侵入此范围）；底板浇筑完成后，以车站围护结构端部为基准，盾构机掘进方向要保证12.5m的长度。
5.吊装施工方法
5.1吊装施工顺序
5.2主机吊出方法
（1）刀盘（φ6300×1800、55t）
盾构机破洞门而出后,清理刀盘和地面上的渣土。这时盾构机继续拼装管片前进，刀盘转动到26号单刃滚刀在最上方位置后，在刀盘正上方焊吊耳。当刀盘上方焊接的吊耳完全露出最后一道支撑以外时,即盾构机露出7m左右，盾构机停止推进。用250吨履带式吊机将刀盘竖直吊稳进行拆解。履带吊将刀盘往掘进方向移动，将刀盘后面的旋转接头完全从前盾中抽出，然后垂直吊出。
(2)螺旋输送机（12000×1800×1600、24.4t）
刀盘起吊后，盾构机继续拼装完成所有管片后，加钢支撑继续推进，使盾尾脱离管片。后配套台车与主机分离。利用两个85吨千斤顶向前推动主机，直至移动到托架的最前端，这时主机已经完全露出洞外，并且完全在接收托架上。利用手动导链和自制钢结构龙门架将螺旋输送机从前盾中抽出。
（3）橫移盾体
螺旋输送机拆下并运回洞内后，回推盾体，拆掉掘进方向前面50cm长的接收托架准备横移。利用两个85T千斤顶橫移盾体和接收托架，移动到中间位置。在吊出井的地基上预埋0.4×0.4钢板。钢板上面焊接钢板，作为橫移的滑动平面。利用千斤顶一直把托架和盾体移动到吊出井中间。
（4）拼装机及导轨（4670×4060×3200、17.2t）
盾体移动到吊出井中间后，拆除端梁，利用250吨履带式吊机吊住拼装机的吊耳，两个导链作辅助工作，随着吊机的慢慢提升，两个倒链慢慢放绳，将拼装机从拼装机导轨后面抽出，吊出竖井，然后利用90吨抬吊翻身，在拼装机上焊接支架，装上运输车运至维修场地。
拼装机导轨利用250吨履带吊分开吊住尾部吊出，前方用导链配合慢慢放钩，从尾盾后抽出。
6.结论
通常情况盾构机的吊出需吊出井主体结构完成后进行，但广州地铁、八号线延长线工程【南洲站～洛溪站盾构区间】的盾构机吊出却是在洛溪站吊出井围护结构条件下完成安全吊出。说明如果工期需要，只要做好安全加固措施，盾构机的吊出可以在吊出井围护结构完成后实现提前吊出，对于类似环境条件下的工程具有借鉴意义。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。