利用地铁隧道盾构井进行轨道施工的方法探究

摘要：本文主要针对目前地铁轨道施工中，铺轨基地不能形成生产能力时，利用地铁盾构井进行轨道施工的方法，重点介绍了钢轨下料及轨道施工工序等内容。

关键词：地铁；轨道施工；盾构井；轨排

Abstract: this paper mainly according to the construction of the rail, cannot form production capacity of railway base, using the subway shield Wells of the construction method of orbit, focusing on the rail track and under construction procedures, etc.

Key words: the subway; Rail construction; Shield well; GuiPai

中图分类号：U213.2文献标识码：A 文章编号：

引言

在地铁施工中，隧道、车站分段进行，受各施工单位施工能力、施工组织参差不齐、地下条件复杂多样等多种因素影响，造成预先设计的铺轨基地不能按时正常投入使用，而轨道铺通节点固定，这给轨道施工单位造成巨大工期压力。为保证工期，可能会加大人员、设备投入，造成巨大浪费，导致效益流失，甚至亏损的局面出现。本文就利用地铁隧道盾构井进行轨道施工的方法进行简单说明。

一、工程概况

郑州轨道交通1号线一期工程轨道安装工程 02标段施工范围为：郑东车辆段、正线及辅助线轨道（注：紫荆山站～体育中心站， YDK21+085.000～YDK34+982.000；ZDK21+085.000～ZDK34+982.000）。主要工程量：1、正线：铺轨27.808km，道岔18组；2、郑东车辆段及出入段线：铺轨18.89km，道岔39

郑州地铁1号线一期平面位置示意图

组。计划整体道床施工节点工期为2012年9月30日，目前两处铺轨基地均不能形成生产能力，为保证业主要求的节点工期，经统筹策划，需在博学路站，利用现有地铁隧道盾构

井增设铺轨作业面。

二、施工方案

利用地铁隧道盾构井下料，采用人工散铺与半机械铺轨相结合的方式进行轨道施工。地铁盾构井长度11.5米左右，除钢轨外，其他机械、材料均可正常吊入，钢轨吊入在后文中做重点说明。

地铁隧道盾构井位于博学路地铁车站内，站内整体道床未施工前，轨道车辆无法进入运行，因此，本段采用人工散铺。根据轨道车辆运行需要，计划铺设长度200米，具体范围为盾构井朝铺轨方向铺设150米，满足轨道车辆运行需要即可；铺轨反方向铺设50米，满足牵引车辆运行需要即可。

人工散铺段完成后，吊入各种施工机械，展开半机械铺轨作业。与正常机械铺轨相比，由于轨排长度为25米，无法通过盾构井下料，因此轨排需在隧道内人工生产。

三、人工散铺施工工序

1、下料

地铁轨道结构形式为短枕式整体道床，主要材料包括钢轨、轨枕、扣配件、混凝土、钢筋等，主要施工机具包括轨排支撑架、模板、振捣设备、焊接设备、走行轨、走行轨支撑等。混凝土采用泵送的方式输送到施工地点，其它材料、机具除钢轨外，都能通过盾构井正常下料，这里不做说明。下面就钢轨下料做重点说明。

盾构井下25米钢轨方案：

1）搭设钢轨溜槽，溜槽使用400mm槽钢加工；溜槽使用碗口杆件支柱支撑、固定；各支柱间有效连接固定，并与建筑物连接加固。具体示意图如下：

2)钢轨下料步骤

（一）利用25t汽车吊将钢轨吊起。吊索为两根不同长度钢丝绳，吊具为钢板专用吊具。吊点选择：长吊索一侧，钢轨悬出较长，短吊索一侧，钢轨悬出较短，使用专用吊具夹住轨底。

（二）钢轨被倾斜吊起，吊车缓慢转臂，压臂落绳，将钢轨放入溜槽，待吊索不受力时，解除钢轨前端吊具。

（三）吊车起升，待钢轨后端吊索受力后，隧道内施工人员将卷扬机钢丝绳与钢轨连接，完毕后，解除钢轨后端吊具。

（四）启动卷扬机，将25米钢轨拉入到隧道内，解除卷扬机钢丝绳。

钢轨下料示意见下图：

（五）利用小型装载机、叉车等牵引装置，将施工地段所需钢轨倒运到沿线所有施工位置，放置于隧道中部。

3）完成钢轨下料后，继续其他材料的下料，一般顺序为轨枕――轨排支撑架――钢筋――机具――模板――其他材料。

3、施工过程

1）轨排组装

人工组装轨排：连接轨枕配件，包括枕上垫板、铁垫板、螺栓、轨下垫板等，然后利用简易门型架将钢轨吊起，放置于承轨槽内，上弹条将钢轨固定，再利用门型架将轨排吊起，开始组装轨排支撑架。将轨排放置于轨排支撑架上，连接轨距拉杆，完成轨排组装。

2）钢筋绑扎与焊接

将钢筋倒运到施工地点，穿入轨排下方，进行绑扎焊接，形成钢筋网。将钢筋网与轨距拉杆上的丝杆升降装置连接，调整钢筋网高度，达到设计要求。

3）轨道粗调

根据测量资料，对轨道进行粗调，调整轨排支撑架，使轨道方向、标高、线形基本达到设计要求。

4）模板支立

模板连接、加固，做好塞缝，防止漏浆。

5）轨道精调

根据测量资料，对轨道几何尺寸进行复测、调整，使轨道方向、标高、线形等达到设计要求。

6）混凝土浇筑

混凝土采用商品混凝土，罐车运输到盾构井上方，利用溜桶，将混凝土溜送到盾构井下方拖泵内，由拖泵泵送混凝土到施工地点，从最远端开始浇筑，依次拆除泵管，完成混凝土浇筑。

7）拆模及混凝土养生

拆除轨排支撑架，拆除模板。对整体道床进行清理，养护。

四、半机械铺轨

待混凝土强度达到要求后，进入半机械铺轨阶段，主要步骤如下：

1、机械设备吊入

首先吊入轨道牵引车，停放于铺轨反方向隧道内；接着吊入平车，轨道牵引车联挂后进入铺轨反方向隧道内；平车吊入完毕后，在平车上安装简易铺轨龙门吊支撑架；完成后，吊入已安装调试完毕的铺轨龙门吊，并固定在龙门吊支撑架上。

2、走行轨道安装

钢轨倒运到位后，即可在计划位置进行铺轨龙门吊走行轨道安装，包括走行轨支撑安装、走行轨安装等。

3、铺轨龙门吊就位

将铺轨龙门吊运输至铺轨龙门吊走行轨道范围，利用千斤顶将铺轨龙门吊顶起，平车退出，铺轨龙门吊下降，走行轮落于走行轨道，铺轨龙门吊就位。

4、施工过程

1）钢筋网、轨枕运输

平车牵引至盾构井，移除铺轨龙门吊简易支撑架。吊下轨枕放于平车上，并按要求间距依次摆开，并连接轨枕配件。钢筋在地面绑扎、焊接成钢筋网。完成轨枕、钢筋网下料后，将钢筋网、轨枕运送到施工地点。

2）轨排组装

铺轨龙门吊将钢轨吊起，并走行到已完成浇筑整体道床范围内。平车推进至铺轨龙门吊下方，钢轨落下，放置于承轨槽内，上弹条将钢轨固定，连接轨距拉杆，完成轨排组装。

3）轨排支撑架安装

组装轨排的同时，铺轨龙门吊将钢筋网吊起，走行至铺轨位置，放下钢筋网。4）轨排就位并粗调

铺轨龙门吊将轨排吊起，走行至铺轨位置，将轨排放置于轨排支撑架之上，进行轨道粗调。将钢筋网与轨距拉杆上的丝杆升降装置连接，调整钢筋网高度，达到设计要求。

5）模板支立

模板连接、加固，做好塞缝，防止漏浆。

6）轨道精调

根据测量资料，对轨道几何尺寸进行复测、调整，使轨道方向、标高、线形等达到设计要求。

7）混凝土浇筑

混凝土采用商品混凝土，罐车运输到盾构井上方，利用溜桶，将混凝土溜送到盾构井下方料斗内，料斗放置于平车上。轨道车将料斗推送到铺轨龙门吊下方，由铺轨龙门吊进行混凝土浇筑。

8）拆模及混凝土养生

拆除轨排支撑架，拆除模板。对整体道床进行清理，养护。

重复以上步骤，轨道施工逐步推进。

本方法主要针对目前地铁施工中存在工期要求紧，而设计铺轨基地不能及时投入使用的情况，为保证工期，再不大量增加机械设备和施工人员投入的情况下，见缝插针，在已完成隧道施工地段进行轨道施工，摆脱轨道施工对铺轨基地的严重依赖，缓解工期压力。本方法仍有许多不足和需改进的地方，希望各位专家、同行多多指正，寻找到更加合理高效的地铁轨道施工方法。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。