盾构洞内拆机技术应用

（中铁工程装备集团技术服务有限公司，河南 郑州 450016）

1 工程概况

北京地铁16 号线万泉河桥站-苏州街站区间自万泉河桥站向东，线路平面以350m 半径曲线下穿四环路与左岸工社大厦后转向南，沿苏州街路下敷设至苏州街站（图1）。盾构从万泉河桥站西端头井口吊装下井后，空推过万泉河桥站至东端头进行始发，掘进至苏州街站北端头接收。由于苏州街站为暗挖车站，无盾构吊出条件，盾构接收后需在车站内进行拆解，拆解完成后利用电瓶车将盾构各部件沿为万苏区间运输至万泉河桥站西端头，由万泉河桥站西侧盾构井吊出。

图1 万泉河桥站-苏州街站工筹示意图

如图2 所示，苏州街站为双层岛式地下车站，车站采用端厅形式，两侧主体双层段采用暗挖PBA 法实施。万泉河桥站-苏州街站区间2台盾构掘进完成后在苏州街站北端头接收，利用车站北端头站台层及站厅层进行拆解。

2 洞内拆机流程

图2 苏州街站接收端断面图

盾构接收后进行洞门封堵，封堵完成后，将盾构继续推进至盾尾脱离管片500mm 时开始进行拆机工作。结合接收车站结构、区间施工工筹及盾构吊拆方案，计划盾构拆解流程如图3所示。

图3 拆机流程图

3 设备桥及后配套拆解

盾构推进到位后，拆除后配套台车之间的连接电缆、液压流体管路以及皮带。在运输台车的过程中，2#～6#台车每次单节运输出隧道外，1#台车和设备桥连接运输至盾构吊装井（图4、图5）。

图4 台车运输工装图

图5 设备桥及1#台车运输工装图

台车采用电瓶车牵引2 节渣土车底盘进行运输。首先使用4 个机械式千斤顶作用在台车轨枕与台车大梁之间，千斤顶同步起升将拖车顶起，使用支撑工装塞入台车底部，支撑在台车两侧大梁位置，然后缓慢释放千斤顶，使台车工装平稳地落在管片车上，使用二保焊以段焊的方式将台车固定在渣车底盘上。

4 主机拆解

4.1 螺机拆解

后配套台车拆解运输完成后，可对螺旋机进行拆除（图6）。螺旋机拆除前应为完全收回的状态，即螺旋机的伸缩桶节完全收回。为方便施工操作，降低作业风险，需加工制作2 个移动式吊装架，吊装架搭建在平板车上，顶部设置吊耳，可沿轨道前后移动，同时需在拼装机纵梁上加工制作一个固定吊装架，供吊装螺机时使用。拆解前利用工字钢制作电瓶车轨枕，使2 个移动式吊装架可以延伸至螺旋机下方，方便螺旋机拆解。

4.2 盾尾拆解

盾尾拆除为破坏性割除（图7），所有部件不再继续使用。在保证安全的前提下，盾尾割除分为4 块，割除分块前，盾尾内焊接作业平台以便作业人员对盾尾进行切割，左、右侧割除时，需先焊接支撑工装后方可割除，防止因未焊接支撑工装导致分块摇摆，左、右侧割除时分别在单块内外两侧各焊接2 个吊耳，通过移动上部门式起重机来防止分块摆动。

图6 螺机拆除示意图

图7 盾尾割除作业图

4.3 中盾拆解

刨除中盾上下分块外侧连接的V 型焊缝。焊缝刨除完成后，可拆除中盾上、下部的连接螺栓，拆除米字梁上方与中盾上部的连接螺栓。使用泵站千斤顶将中盾下部顶推至前盾处，留出最大空间给予中盾上部吊装、旋转。中盾上部旋转时，以吊点为中心。完成旋转后将中盾上半部安放在运输平板车上，安放时注意中盾上半部左右侧与平板运输车的间距，居中放置。安放完成后上部块两侧边缘下部垫方木并用楔子固定，内部在米字梁连接处下部用型钢做支撑架进行支撑并焊接固定，防止在运输过程中造成的侧倾事故（图8）。

拆除米字梁并运输出洞，然后将中盾下部安放在平板车上，并对中盾下部进行固定，防止中盾下部侧滚（图9）。

4.4 刀盘拆解

图8 中盾上部运输及加固示意图

图9 中盾下部运输及加固示意图

由于吊装井口受限，门式起重机无法对拆卸的刀盘进行“翻身”，需借助车站中板预设吊点配合门式起重机对刀盘进行翻身。在接收基座上铺设钢板，当刀盘法兰与钢板平齐时，同时下放双钩，使刀盘平稳落在接收基座所铺设的钢板上方。刀盘翻身后放置在接收基座钢板后，利用焊接方式将刀盘法兰面与钢板段焊，使用倒链向前移动，供前盾拆卸提供空间，待前盾拆解运出后再将刀盘吊装至平板车上运出（图10）。

图10 刀盘吊装及翻身示意图

4.5 前盾上部拆除

前盾上部拆除与中盾上部拆除步骤基本相同。但是需要注意的是在前盾上部拆除前，需将主驱动与前盾连接的螺栓以中线为界拆除上半圈。

4.6 主驱动拆除

主驱动系统的拆除流程：拆除主驱动马达、减速机→安装主驱动吊装工装→拆除主驱动与前盾下半部法兰连接螺栓→吊离主驱动至安装位→前推前盾下半部→安装主驱动翻身工装→主驱动翻身平放→主驱动运输。主驱动吊装及翻身如图11 所示。

图11 主驱动吊装及翻身示意图

4.7 前盾下部拆除及刀盘分块运输

前盾下部拆除与中盾下部拆除步骤基本相同。刀盘分解完成后，依次将刀盘各分块吊装至运输车上运输出洞。

5 结语

本次洞内拆机作业选择了合理的吊装形式，制定了规范的洞内拆机工艺，解决了接收端空间条件有限、吊装及水平运输困难的技术难题，较大程度上缩短了工期，降低了施工成本，创造了可观的经济效益和社会效益。