地铁盾构法施工轨道运输系统方案优化.doc

地铁盾构法施工轨道运输系统方案优化 张宁川 (中铁隧道股份有限公司 河南新乡 453000 ) 摘 要 介绍了土压平衡盾构法施工的轨道运输系统配置方案及选择原则 : 兼顾配置成本的合理性和设备运行的可靠性 。 在两者之间选择合适的平衡点 。 关键词 盾构机 施工运输系统 设备配置 部分 。 1. 2 轨道运输系统设备组成 ①由提升门吊 、门吊翻转倒碴 装 置 (或 固定 在 地面上的翻转倒碴装置 ) 、门吊轨线 、地面渣仓等组 成垂直运输系统 。包括渣土的垂直运输及管片 、材 料垂直下放运输 。 ②由牵引机车 、碴土运输车 、沙浆运输车 、管片 运输车及轨线组成水平运输系统 。 编组列车如图 1所示 ,管片运输车在前方 ,列车 进入盾构机后配套系统时 ,刚好使管片运输车位于 管片吊机下方 。管片运输车前面不能有其他车辆 , 否则会防碍管片的吊卸 。其次紧跟沙浆运输车 ,进 入时恰好位于盾构机注浆罐附近 。再次为渣土车 , 机车在最后 。 引言 目前 ,国内盾构法施工的运输系统基本上均采 用有轨运输方式 。运输 系统 的 主要 参数 与 隧道 坡 度 、工程进度要求 、盾构机型号及参数有关 ,也与施 工单位的管理方式有关 。前者是必须满足的必要条 件 ,后者是可综合考虑的相关因素 。本文以前者为 前提因素 ,就施工运输系统的配置方案进行探讨 。 0 盾构法施工轨道运输系统的组成 1 1. 1 地铁盾构法施工的场地特点 一般来说 ,地铁车站就是盾构机的始发点 。地 铁车站主框架施工完毕后 ,盾构机开始在车站里面 组装始发 。车站主框架要为盾构机设一安装井 ,同 时也作为出渣井 。有时除安装井外还专门另设出渣 井 。施 工 运 输 包 含 了 水 平 运 输 和 垂 直 运 输 两 大 图 1 盾构施工轨道运输系统 ③由钢轨 、轨枕 、浮放轨组成隧道运输轨线 ,轨 线可以是单线 、四轨三线或复合式轨线 。 1. 3 轨道运输系统循环过程 编组列车进入隧道时 ,管片运输车 、砂浆运输车 为重车 ,运渣车为空车 。驶出隧道时管片运输车 、砂 浆运输车为轻车 ,运渣车为重车 。列车到达洞口出 渣井后 ,提升门吊把渣车车箱吊离渣车底盘到达地 面相应的高度后 ,车箱随门吊小车横移到渣仓纵方 向位置 ,再随门吊大车移动到渣仓上方 ,利用设置在 门吊上的翻转机构 ,将车箱翻转卸渣 。 1. 4 有轨运输方式的优点 有轨运输方式的优点是适用性强 ,能把从泥浆 (指的是含水较多的渣土 ) 到砂砾和卵石等各种类 能适应各种区间隧道长度 ,系统本身采用的工业技 术及产品也极为成熟可靠 。目前 ,国内的土压平衡 式盾构法施工的运输系统均采用轨道方式 。 2 运输方案选择需要考虑的因素 a. 工程施工进度要求和配置成本 施工运输系统的能力肯定和首先要满足工程施 工进度要求 ,在此前提下 ,配置成本有不同的考虑 : ①完全按本工程施工进度的要求来考虑 。这时 又有两种可能 :一是运输系统的投资在本工程中完 全摊销 (例如 : 盾构机是租用的或其他原因 ) , 运输 系统设备在满足可靠性和进度的前提下 ,技术等级 和使用寿命仅考虑本工程需要以使成本最低 。二是 投资在本工程中不完全摊销 ,设备的技术等级和使  ②兼顾以后的工程预计施工进度要求来考虑 。 由于施工运输系统往往随盾构机继续在后续工程中 使用 ,因此建议施工运输系统的能力要兼顾后续工 程施工进度的需要 。 b. 系统技术等级和配置成本 施工运输系统设备的技术等级不同也影响配置 成本 。但技术等级低一般会导致系统的可靠性低 。 由此在施工中带来的损失往往比节省的配置成本大 得多 ,因此建议适当考虑运输系统设备的技术等级 。 c. 系统标准化系列化要求 ①如果本公司其他的盾构机已经进行了施工运 输系统的配置 ,那么本工程的施工运输设备配置的 型号规格最好与原有的相同 。除非原有的设备需要 改换 ; ②如果本公司初始进入盾构法施工领域 ,则应 综合考虑配置适当规格的设备 ,并作为本公司盾构 法施工的通用或标准化设备 ,对公司长期的技术 、管 理 、成本都有好处 。 3 运输方案的选择与计算实例 3. 1 运输系统的参数选择 3. 1. 1 轨线制选择 a. 四轨三线制轨线 采用四轨三线制时 ,由于隧道空间所限 ,一般采 用 762mm 轨距 ,左右线分别为重车和轻车运输线 。 在盾构机后配套后部设一双开道岔浮放轨 ,可由盾 构机或由机车拖移 。通过浮放轨 ,列车可在由两根 内轨组成的中线进入盾构机后配套内部 。优点 : 左 右两线的运输互不干涉 ,运输是连续的 ,与区间隧道 的长度无关 。配置的灵活性大 ,列车调度较为灵活 , 易于应付突发性故障和事件 。工