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大断面燕尾段隧道盾构长距离空推始发技术 杜万强 (中铁十五局集团有限公司 河南洛阳 471013) 摘 要 大断面燕尾段隧道盾构机空推始发、洞内始发反力系统的设计、安装及盾构机的精确定位难度高。结合广深港客运专线深港隧道皇岗公园工作井第一台直径9.6m盾构机空推始发施工情况，介绍了大断面燕尾段隧道盾构机吊装、空推以及始发技术，并进行了总结，为同类工程提供参考。 关键词 大断面 燕尾段隧道 盾构始发 盾构空推 中图分类号 U25 文献标识码 B 文章编号 1 工程概况 广深港客运专线深港隧道北接福田站，经深圳市会展中心沿益田路过福田保税区后下穿深圳河进入香港。隧道通过场地为深圳市中心区，地表高楼林立，道路密布，路上及路下布有众多供气、供水、供电、排水、通讯等管线。 深港隧道皇岗公园工作井设计为三台盾构机提供始发掘进条件，一台直径13.23m盾构机往小里程方向掘进、2台直径9.96m盾构往大里程掘进。其中由单孔双线隧道向双孔单线隧道过渡矿山法隧道374m（大断面燕尾段隧道），然后采用两台直径9.6m盾构机继续施工双孔单线的3346m盾构法隧道。大断面燕尾段隧道最大跨度25.3m，高18.5m、开挖断面372m2,线间距由4.6m渐变到始发端的11.46m。 图1.1 深港隧道9.6m盾构法隧道工程范围示意图 2 盾构空推始发工艺流程 盾构机从皇岗公园工作井吊入隧道进行洞内组装，分主机和后配套空推374m到始发端就位，并整体联接。盾构空推始发工艺流程见图2.1。 2.1 盾构空推始发流程框图 3 主要操作要点 3.1 后配套行走基座混凝土浇筑及轨道安装 盾构机总长113m。为便于盾构机洞内组装，后配套台车行走基座采用矿山法隧道仰拱填充C25混凝土，在后配套行走位置预埋螺栓，通过压板固定行走钢轨与基座连结成整体。螺栓长650mm，丝长100mm，间距500mm。 图3.1 后配套台车行走轨道布置示意图 3.2 竖井内始发托架 3.2.1 始发托架形式 始发托架均采用钢结构形式，主要承受后配套、盾构机的重力和始发时的摩擦力。由于盾构机主机重达877吨（含刀盘），所以始发托架必须具有足够的刚度、强度。 3.2.2 托架的安装 考虑盾构机顺利空推，需将始发托架临时轨道底标高调整至与矿山法隧道的坡度一致，即与竖井结构井壁呈41′15″夹角，该坡度和夹角通过底部托架的立杆长度来调整。考虑到盾体自重和吊装的冲击作用下始发托架变形等因素，盾构中心比设计隧道轴线高30㎜。 图3.2 竖井内盾构机及始发托架示意图 3.3 盾构机吊装 盾构机下井吊装采用360T龙门吊和260T履带吊配合作业，先吊装后配套，再进行盾体及刀盘下井吊装作业。后配套台车及盾构机、刀盘下井顺序： 5号台车——4号台车——3号台车——2号台车——1号台车——连接桥——盾体——拼装机——刀盘。后配套吊装下井后用卷扬机依次将台车拉至后洞再进行连接。连接桥与盾体暂不连接。 3.4 盾构机空推 盾构机组装完成后，即进行空推作业。整机空推分为两部分，主机空推和后配套空推，在主机空推至距离始发端墙23m位置时要下台阶，再将盾构机推进始发位置。最后将后配套推进至盾尾与主机进行连接。 3.4.1盾构机空推至台阶处 主机空推采用两支行程1m的液压油缸顶推移动托架，沿临时铺设的轨道滑移的方式对主机进行推进作业，详见图3.3，推进速度约为8m/h，顶推油缸靠螺栓连接固定在临时轨道上。临时轨道左右侧均为4节8m长的箱型梁，采用螺栓连接，左右轨道中心间距4700mm，每节轨道重约2t，采用小叉车进行循环拼接利用，在顶推过程中轨道梁靠膨胀螺栓及压板进行固定，轨道梁之间采用型钢进行加固。 图3.3 盾体主机前移示意图 3.4.2盾构机下台阶 由于矿山法隧道底板存在一高差为54cm的台阶，盾构机采用以下步骤下台阶。 1) 在台阶下等间距布置型钢，高度与矿山法隧道地板高度一致，并保证相同的坡度。 2) 将盾构机推至型钢上。 3) 采用4个行程1m的液压油缸，将盾构机顶升，将型钢依次抽出，完成盾构机下台阶。 3.4.3盾构机横移 在盾构机下台阶同时，把轨道调整为横向，将盾体和托架放下，然后用油缸顶推至始发位置，并对始发托架进行固定。 图3.4 盾体主机横移示意图 后配套设备在反力架安装完成后，用两台卷扬机将后配套5节台车和连接桥整体沿设计轨线牵引至盾尾与主机进行连接。结合后配套结构形式，在其空推段需将各台车轮架加长，其中5#、4#、3#及2#台车后部轮架均需加长1355mm，2#前部及1#台车均需加长1865mm，加长支腿采用与轮架原设计相同规格材料及连接方式进行处理，并在各加长连接部位进行加固，最后在后配套台车进入负环时进行加长支腿拆除。