大直径盾构洞内拆机方法

摘 要：随着现代城市的不断发展，道路交通的不断改进，地下隧道施工工程正在逐年增加，小直径的盾构机已经不能满足现代地下工程的需求。越来越多的大直径盾构机投入到城市交通建设使用之中，盾构后期的拆除工作也成为了整个工程计划里的重要一环。对大直径盾构机不设接收井，所有盾构机械设备必须在洞内完成拆除和运输的情况下，结合盾构机自身特点和洞内的空间条件，通过制定合理的盾构机洞内拆除分解方法，可以有效排除拆机风险，提高拆机效率。

关键词：大直径盾构 洞内 拆机

中图分类号：U231 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（b）-0067-02

1 盾构接收端概况

盾构接收的暗挖扩大段的净宽13m，最大净高13.85m，为弧形断面，拱部内壁设计半径为8.25m。

2 盾构到达后的管片拉紧

由于盾构到达停机前方砂浆体破除后，盾构前方没有了反推力，将造成管片纵向松弛，管片之间的环缝连接不紧密，容易漏水，因此在盾构掘进至端头墙位置时即停止掘进，采用拉紧装置将靠近到达端洞门的15环管片纵向固定起来连为整体。

拉紧装置参考盾构换装施工时设置在洞口的拉紧装置。首先复紧15环管片所有的管片螺栓，然后采用9条纵向拉紧联系条通长拉紧。9条拉紧联系条均匀布置，每条联系条长度为27m。为了确保万无一失，再对整体拉紧的15环管片两端各4环再均匀安装4条拉紧联系条，每条联系条长度为7.2m。联系条材质采用[16b槽钢，利用管片纵向螺栓进行固定，在管片螺栓上安装一块200mm×80mm×10mm的钢板垫片并与联系条焊接。纵向拉紧联系条具体安装见图1所示。

3 盾构拆机方案

3.1 盾构拆机总体思路

整体拆机思路为：盾构机后配套拆运采用整体拆运、局部拆除或内移的方式进行。盾构机后配套、安装机以及主轴承等大件从四号井运送出洞，运输方式采用有轨运输。盾构刀盘及前盾隔板利用扩大段内作业空间采用分块切割的方式解体，通过无轨运输经直径线隧道东端运出。

3.2 拆机准备工作

（1）临时用水。

保留隧道右侧供水管路，盾构机拆机和泥浆管路拆运完成后在进行拆除。

（2）临时用电。

隧道内共两套高压线路，泵站高压线路和盾构机高压线路，两根高压线路都保留不动，为拆机作业面提供电源，盾构拆除完成后，盾构机和泵站高压线路为轨下结构施工设备供电。

拆机作业面最大用电负荷出现在焊机与空压机同时持续使用上，变压器容量不小于500kVA，同时配1台250kW发电机备用。

3.3 隧道内泵站及其箱变拆除

首先须拆除隧道内的接力泵站、变压器、部分高压电缆（泵站和盾构机）拆运。

接力泵站：断开泵站管线，提前在管片车上做放置泵站的平台高度比泵站支架略低，在泵站平台与管片车之间担两根150的槽钢，用10T导链将泵站、变压器移动到管片车上，每4台泥浆接力泵站同时拆卸，一起运输。

3.4 后配套拖车拆除

后配套拖车拆除采用整体拖出的方式拆除，首先洞内拆除后配套拖车上的部分结构件及设备为拖车“减重”，然后延伸拖车轨道，拆除0号拖车与设备梁连接的牵引油缸、连接杆等部件，利用电瓶车牵引拖车至4号井底整体吊装至地面后再进行彻底拆除。

3.5 主机大件拆除

（1）钢丝绳，吊具、吊点选择。

本次隧道内拆机吊装作业选用抗拉强度为1770σb/MPa纤维芯钢丝绳。根据钢丝绳供应商提供的的各规格钢丝绳最小破断力及K值（P=最小破断力/K，K选取4.5），吊装时根据实际负载选用适合钢丝绳。

盾构主机盾壳内空间狭小，不一定有合适的吊点可供选择，且吊耳在现场临时焊接，受力状况较差，故选择导链吊装重物时（导链>=20T），尽量考虑多吊点吊装，使单个吊耳和单根导链负载减小，即使单个吊点出现问题后，剩余吊点吊具也能承受重物负载。

（2）管片安装机拆卸（37T）。

盾构机停机前，移动管片安装机至连接桥与拖车连接处。断开管片安装机与连接桥之间油路连接及线路连接。拆除管片安装机上传感器，对安装机上管路、阀组、油缸用方木进行防护。

连接桥两侧焊接反力座，安放两台5吨分体千斤顶，为管片安装机脱离连接桥提供推力。安装机上方管片上安装两套20T导链，作为管片安装机吊卸机具。通过千斤顶与导链条配合，将管片安装机拆下。

利用管片上吊点翻转安装机，放在转运车辆上拖出。

（3）连接桥拆卸（18T）。

固定连接桥上管路，连接桥两端各安装两套10T导链，吊点分别在管片和中体上，拉紧。

松开连接桥与米字梁连接螺栓（76颗M36螺栓），将连接桥放在转运车辆上拖出。

（4）米字架拆卸（14T）。

割开米字架下部基座与中盾的连接。松开米字架子与上部基座间连接螺栓（68颗M36螺栓），用一套20T和一套5T导链条配合，将米字架子拖出放在运输车辆上。

米子架拖出后，在中体下部与管片间铺设250H型钢，以便倒运其他设备。

（5）人员仓拆卸（6T）。

松开人员仓与中体之间连接螺栓（顶部4颗M30螺栓，与前体连接处16颗M20螺栓），用4套3T导链将人员仓放下。更换10吨导链，将人员仓拖出放在运输车辆上。

（6）主轴承拆卸（130T）。

①主轴承联结处理。

拔扳手松开主轴承前体连接螺栓（82颗，M56）、主轴承刀盘连接螺栓（64颗，M64），刨除前体与主轴承支撑环之间焊逢。

主轴承连接形式见“图3.1主轴承连接形式示意图”。

②主轴承推出作业。

刀盘转动合适位置，设置主轴承支撑滑移横梁，采用专用千斤顶，推出主轴承。

③主轴承翻转装车。

吊装导链（60T）准备6个，主轴承上安装吊耳为装机时所用。

在盾壳内设置专用吊点，由导链配合翻转主轴承，把事先准备好的120吨平板托车倒入中体，逐步将主轴承装车固定。

（7）刀盘、中体、前体拆卸。

刀盘、中体、前体拆卸与后配套的拆卸同时进行，隧道贯通后，刀盘推到扩大段。扩大段填充的砂浆体已设置有45°角的斜坡，用来运输刀盘及盾体隔板碎块，极大地提高作业安全性和拆机效率。从砂浆斜坡的顶部向下破除1.7m（考虑人的高度和切、焊作业方便），凿出作业空间同时露出刀盘后首先拆除刀盘上的刀具，然后将刀盘和盾体隔板割成小块依次从斜坡上运下，堆放在2号井东侧200m的空闲区域。顶部拆除完毕后再将砂浆斜坡向下破除1.7m，依次拆除刀盘和盾体隔板，从砂浆斜坡上运下往东侧空闲区域堆放。依次完成刀盘和前盾隔板的拆除。在扩大段顶部预埋件上设置吊点，安装400H型钢，以便于刀盘及盾体隔板割除后的吊运。

4 结语

对于大直径盾构机选择合理恰当的拆解方法，不但能够降低成本，排除风险，而且可以提高其工作效率。只有了解自身设备的特点和现场工作环境条件，才能制定出理想、高效的拆除方法。

参考文献

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[2] 施工现场临时用电JGJ46-2005安全技术规范[S].

[3] GB50017-2003.钢结构设计规范[S].

[4] HGT 21574-2008.化工设备吊耳及工程技术要求[S].