昆明地铁白龙潭公园站至昆明南站站区间盾构始发技术

【摘⌘要】通过对昆明地铁1号线支线白龙潭公园站至昆明南站站区间盾构隧道的施工，详细介绍了盾构始发施工技术，重点介绍了盾构小曲线地段始发的施工工艺流程。

【关键词】地铁施工；盾构；小曲线始发；工艺流程

1.工程概况

综合考虑铺轨及盾构始发，设计于区间设置了盾构工作井，主要包括盾构竖井、明挖段和轨排井三部分，盾构工作井总长度72.5m。本工程盾构采用中铁装备制造的Φ6440土压平衡盾构机，盾构机总长83m。

区间隧道均在第四系中更新统冲积洪积层中通过，盾构始发井端头地质条件见图1，

根据地质勘查资料显示，始发井地层为⑷1-4黏土层，地层较为稳定。

2.工程特点分析

本工程盾构始发是在设计线路半径R=400m的圆曲线段上，始发进洞极易导致盾构姿态跟不上设计轴线的变化速率，从而使盾构姿态与设计轴线偏差超限或管片错台、破损。保证开挖隧道轴线在规范允许范围内是工程的控制难点。

由于盾构井主体长度为72.5m，盾构机总长为83m，结构长度不足，故盾构机必须采用分体始发。将盾构机第5#、第6#台车置于已施工完毕的盾构井明挖段顶板上，通过设置富余的油管、气管、电缆等管线与盾构机其它部件紧密连接，待盾构掘进相应距离后，再下放第5#、第6#台车与其它台车连接。

3.小曲线半径段始发技术

小曲线半径段的始发工艺流程为：端头加固―曲线拟合―安装始发基座―盾构组装调试―反力架安装与定位―洞门砼凿除及洞门密封安装―拼装负环管片―直线推进及曲线推进纠偏。

3.1端头加固

根据盾构的施工特定，端头加固不仅要考虑强度要求，还要有抗渗要求。根据工程地质、水文地质，结合设备经济比选因素，本工程设计采用三重管高压旋喷注浆加固工艺，加固长度纵向为9.0m，横向及竖向为盾构结构线外侧3.0m，高压旋喷施工参数如下：

3.2曲线拟合

1）根据设计线路与竖井的平面关系确定进洞盾构长度范围内实际推进直线的轨迹，以经过设计圆曲线与洞门交点的切线为基线，绕交点向曲线内侧旋转，以直线与设计圆曲线偏差值不超过规范允许值为衡量指标，反向延长到竖井洞门做为始发曲线，结合考虑盾构机、始发基座、反力架和✘竖井的空间关系，修改基线旋转角度，找出满足要求的始发轴线。

2）由于始发轴线在曲线内侧，在实际推进中采用比设计半径小的圆曲线来拟合设计线路，待盾构回归到设计线路上且有向设计线路另一端反向增大的趋势时回归到设计半径，随设计线路正常推进。

3.3安装始发基座

始发基座是盾构机在盾构井始发时的坐落基座，也称始发架，它主要承受盾构机的自ย重和推进时的摩擦力。由于盾构机自重达340t，所以它必须具有足够的刚度和强度，按照本机在其它城市的施工经验，采用250×250H型钢为主要承力构件，两侧间隔1.5m设置横向支撑已提高稳定性。安装时，首先在盾构井底板上放出拟合好的始发轴线，然后选择合适吊点下放基座，使基座轴线与始发轴线重合，确认标高无误后，将其与底板预埋件牢固焊接，在盾构机组装时，在始发基座轨道上涂上黄油以减小盾构机推进时的摩擦阻力。始发基座示意见图4。

根据拟合计算，考虑线路ค坡度，始发基座摆放按割线始发原则进行摆放，与水平方向成1°夹角，垂直方向成7‰下坡，考虑盾构栽头影响适当抬高0.5‰。

3.4盾构机组装调试

1）在始发井内安装导轨并下放电瓶车，将组织好的配套台车分别吊入盾构井，用电瓶车拖拉按顺序进行连接；

2）按经过评审的盾构吊装方案，将盾构本体分件吊入盾构井中已定位好的始发基座上进行组装；

3）机械组装的同时穿插电气及液压连接；

4）组装完毕后对盾构进行整体调试，检查各部件的运转情况。

3.5反力架安装与定位

在盾构主机与后配套连接调试同时，开始进行反力架的安装。反力架为拼装式全钢架结构，由立柱、横梁、水平撑和斜撑用高强螺栓或法兰连接而成。安装时，按照定好的始发轴线，找准反力架中心高程将下横梁定位，依次组装™左、右立柱，上横梁及支撑。安装完毕对其姿态进行复核。 在安装始发基座和反力架时，反力架左右偏差控制在±10mm之内，高程偏差控制在±5mm之内，上下偏差控制在±10mm之内。始发台水平轴线的垂直方向与反力架的夹角