盾构在暗挖车站暗调头技术与效益分析论文_廖青山

盾构在暗挖车站暗调头技术与效益分析论文_廖青山

中铁七局第三工程有限公司

摘要:随着我国经济的快速发展,隧道施工技术得到了提升,但隧道施工难度较大且危险性极高,若没有合理的施工手段和技术会降低施工单位的经济效益,而盾构的使用能够使施工效率提高,其具有高适应性和多样化等特点,本文主要研究暗挖车站中盾构的调头技术,并分析其效益和发展前景。

关键词:盾构;调头技术;效益

我国引入盾构的时间较晚,但该技术的发展速度很快在隧道工程中得到了广泛应用,不仅能够提高施工效率,还能完成其他设备无法完成的地下工作,促进了我国施工行业的发展,但在暗挖车站中调头会受到很多阻碍,因此加强对该技术的分析对施工有重要意义。

一、盾构技术的原理

盾构机的横断面外形能够与隧道相匹配,其外部由金属组成能够有效的防止机身被破坏,主要的工作内容就是通过盾构机对隧道进行施工。其在掘进过程中首先将地层消除掉,多余的沙土会送出隧道,其次在机器的内部加入预制管片,通过千斤顶使工作面推进,在盾构机工作过程中它的外部会保护机身不受到伤害,包括壁体的压力、水的腐蚀等,在暗挖车站中施工对盾构机的要求更高。

二、盾构机的优缺点

(一)优点

盾构机是在隧道施工中使用的一种施工技术,在作业时声音很小不会对周围环境造成不良影响;隧道施工可能会对其他工程造成破坏,但盾构机能够减小地表的破坏,使建筑群更加完整;其结合了信息技术,在施工过程中能够依靠自动化完成掘进;能够降低环境对它的影响,无论天气多恶劣依然能够正常施工,保证了施工进度;在隧道施工中,其质量得到保证,多深的隧道都能正常施工。

(二)缺点

盾构机的比市场上其他在地下作业的机器费用要高,会提高施工成本;其操作过于复杂,技术人员需接受过专业培训;在地下作业时隧道断面会发生很多变化,会加大施工的难度;在施工前需要对施工过程进行设计,因此需要有很长的时间准备;因盾构机自身较重,在浅地面施工时会有凹陷的情况发生。

三、盾构调头技术

(一)主机调头原理

在暗挖车站中,盾构机通过平移实现调头,在机器推上基座后,滑轨就会布置成功,在调头前应涂上润滑油,使调头能更加顺利。在工作过程中滑轨之间的摩擦会增加,这时外力就会使滑轨移动,且移动方式是呈相对的方式。盾构和主机和基座会在千斤顶的作用下抬起,下行滑轨在移动后其他部分保持在撑起状态,在千斤顶落下时盾构基座和滑轨就会回到最开始的位置,因此想要盾构机实现旋转或平移,可通过对不同位置的施力实现。

(二)主机调头

在安装完基座后,将盾构与基座结合在一起,将之前与主机连接的设备拆掉,就可实现调头施工。根据主机的调头原理可以分析出,在基座的中间和两边进行作用力使盾构机和基座可以被支撑起来,并在基座的四个角下设置千斤顶,分别与滑轨和车站底板相连接,若要改变滑轨的方向,可对油缸的长度进行调节,从而使盾构基座得到移动。

(三)施工要点

在施工前应对施工过程进行计划,保证施工与设计相符,尤其要注意输送机的尺寸,主机与站台层之间的关系也要确定,钢板位置还应提前做好预埋,对此技术人员可通过计算机对调头的过程进行模拟,在算好尺寸后进行调头设计。

此外,底板是否平整也是要注意的地方,通过植筋能够解决预留钢筋的问题。在盾构机基座开始升起后,支撑油缸需与其同步进行,这样能够减少机器不平稳的现象,使油缸能够均匀受力。

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在拉推基座过程中,应做到稳、慢、准,减少车站与盾构机之间的摩擦,因车站设有很多钢管柱,一旦受到主机的碰撞会发生变形等问题,结构一旦受到影响,就会给施工带来非常严重的后果。

(四)拖车使用

盾构拖车在安装提升架的基础上完成主机的调头和旋转,其中会涉及到很多次的平移,在调头时应考虑到拖车的长度,若尺寸不合格就不能够正常调头。在作业过程中,可根据拖车的实际重量将吊点支架安装在车站中,拖车在升起后会开始旋转,最后将其放在轨道上,在调头时也可用相同的方法。

(五)设计调头轨道

在施工过程中,安装拖车轨道还会用在其他施工中,其作为支撑平台,应保证拖车能够被支撑柱,且四个支撑角也要在一个水平线上,对此在过渡段上还应设置一条能够提供运输的轨线,保证顺利调头。

(六)拖车调头

拖车调头与盾构机调头不同,其工作原理更简单,卷扬机将拖车移动到需要调头的位置,并将运输车在过渡段进行移动,使其移到拖车下,使拖车被垫起。拖车在支架的作用下会被吊起,保证四个角都要有施工人员,使拖车进行旋转,然后将车轮放在轨道上,在过渡期间将拖车进行旋转,使其落在吊点处。在拖车与主机连接时,可通过同样的方式进行,进而顺利完成调头。

拖车在调头过程中,应对支架的承载力进行提前计算,使实际的拖车重量小于预算重量,进而保证施工安全。必须科学合理的设置吊装孔,并将拖车尺寸、旋转半径以及车站结构考虑在内,减少作业过程中的偏差。此外在吊起拖车时应缓慢谨慎的进行,还应用通过方木做好保护措施,在调头过程中应对中板的变化进行检测,将反馈回来的数据进行研究进而完成拖车调头。

四、盾构的发展前景和效益分析

(一)盾构在我国的发展现状

该技术进入我国的时间较晚,目前还处于起步阶段,但其外壳坚硬且对作业环境没有要求,在很多隧道施工中都受到了广泛应用,最初的盾构机是手掘式,发展到今天已经有了挤压式,能够在暗挖车站中很好的应用,很多大城市对盾构机非常青睐,在隧道施工中能够引进先进的盾构机来提高施工效率。

因隧道施工的难度较大,且很容易发生危险,一些较难的施工会造成施工人员的伤亡,而盾构机的使用可以很好的解决这一问题,在作业中不会受到地表深浅的影响,包括壁体对机身的挤压和水的腐蚀等问题,机身能够受到很好的保护,这不仅能够推动施工正常进展,还会提高施工效率减少工程成本,为施工单位减少资金的投入,是隧道施工的首选。

(二)国外盾构的发展现状

盾构技术是在西方国家最早出现的,有很深远的历史,在一次隧道的掘进中使用矩形盾构成功的达到了施工目的,自此以后该技术受到了很多人的关注,经过不断地更新和完善后被更多国家使用和借鉴。

(三)发展前景

盾构技术在不断创新的同时,对隧道工程也提出了更高的要求,随着信息化社会的快速发展,盾构技术也应向着自动化发展。

盾构技术的日后发展离不开遥感和信息技术,其不仅可以在隧道施工中应用,还可使用在其他领域中,在作业过程中将数据传输到计算机中,计算机能够对数据自行计算从而打出结果,给盾构机发出作业指挥,这种工作方式不仅富恶化时代的发展需求,还能够最大程度提高施工效率,可见实现自动化对工程部施工有很大的推动作用。

适应性是日后盾构机的发展要求,在不同的隧道施工中,会遇到不同断面的隧道,若变化较大,就会增加操作的难度,将该技术与相关技术相结合就能够解决这一问题,还会提高盾构机的适应性。

总结

随着经济全球化的不断推进,隧道工程的发展得到了提升,盾构机能够很好的在隧道施工中提高施工效率,在暗挖车站工程中其调头技术非常先进,体现了盾构机的特点,因隧道施工的变化很大,因此盾构机在日后的发展中还会呈现不同的优点,这对施工行业来说有非常大的意义。

参考文献

[1]林勇河,叶一帆.一起地铁盾构机燃爆事故的调查与思考[J].消防科学与技术,2017,(11):1633-1635.

[2]杨辉,徐寅,王涛.成都砂卵石地层盾构机选型及技术应用[J].建筑机械,2018,(7):89-94. DOI:10.14189/j.cnki.cm1981.2018.07.012.

[3]李贵红,姜小艳,杜昕, 等.盾构机主驱动轴承的故障诊断方法[J].建筑机械,2018,(8):55-58. DOI:10.14189/j.cnki.cm1981.2018.08.004.

[4]张华光.某盾构机主轴承密封系统泄漏故障处理浅析[J].现代隧道技术,2018,(4):216-220. DOI:10.13807/j.cnki.mtt.2018.04.030.

论文作者:廖青山

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期

论文发表时间:2018/12/24

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