（中铁七局集团第三工程有限公司，陕西 西安 710032）

1 工程概况分析

竹园路站东端头为盾构接收及始发井，采用地下3 层三跨现浇钢筋混凝土结构，明挖顺作法施工。该站采用复合墙结构，5 号线站台层内衬为1.00 m 厚，端头井宽度25.20 m，长度为12.05 m，东端头负二层板下翻梁与负三层底板净空为7.20 m，东端头为盾构调头井，盾构调头后组装始发。始发井左右线负一层、负二层板上均已预留5.00 m×4.00 m 的吊装口，用于盾构机调头所需配件材料及托架、反力架下井组装。从车站的结构条件上来看，该地铁火车站主要位于火车站主体结构，如图1 所示。

站内南北站台是由2 条平行上翻梁分割的，梯形上边为13.50 m，下边为14.00 m，从盾构机的结构上来看，该结构全长85.00 m，是由很多后配套和盾体结构构成的，后配套包括后配套台车以及桥架，盾构机的外部直径为6.00 m，盾体整体长度为9.00 m，盾体含螺旋机12.50 m，总重达320 t，由于重量负载不均匀，因此重心靠近前端，离前部位置3.60 m。

2 选择合适的调头方案

从盾体的施工来看，盾体移位调头主要涉及整体吊装、分体吊装、钢柱型移动法、盾体和接收机体一体利用钢板之间进行摩擦4 种方法。具体来看，整体吊装主要用于小型盾构机，针对大型盾构机移位调头可以采用分体吊装的方式，在封闭车站中由于受到空间限制，吊装采用接收机座位移位的方式，即接收机基座移动法，该装置使用方便，而且结构简单，在封闭车站中这种移位方式得到广泛应用，从后配套台车的调头来看，共有5 种方案。1）在一定的空间条件下，可以在底板内部铺设轨道，利用电瓶车牵引的方式，配合后配套台车实现换线操作。2）在台车调头位置设孔，并且选择圆钢放于孔内，可将其作为横梁配合使用，同时利用4 根钢丝绳挂起下方台车，推动台车实现90°转向，在施工前还需要验算横梁圆钢和钢板的承载力作用，需要在具有吊站机设备的基础上，使用吊车代替手拉葫芦的方式，能够显著提升施工效率。3）将吊车吊出地面并完成180°旋转之后，使用道岔换线，在下井过程中可以使用电瓶车将其牵引至原有位置，并能够与主机组装调试始发位置。4）利用钢板的摩擦作用力，在调头区域内铺设钢板，在钢轨上放置台车，而在下部焊接钢板利用铁鞋在车轮上固定，利用4 个钢槽能够将台车焊接于钢板中，并且使用千斤顶，通过2 个钢板之间的摩擦作用力进行调头。5）采用分头始发的方式进行调头，能够利用端头扩大端实现后配套台车调头工作，安装延长管线，等到72 环挖掘之后拆除，并利用端头紧扩大端完成后配套的台车调头工作。

在该次项目施工过程中，由于受到车站内结构，环境等因素的影响，因此前3 种方案无法实现，而第4 和第5 种方案具有较强的可操作性，由于第5 种方案成本较高，而且施工难度大，因此在该研究中需要选择第4 种方案并进行施工优化，施工中盾体、桥架以及台车参数见表1。

图1 密闭式车站结构示意图

在具体实施过程中还需要结合后配套和车站结构盾体尺寸，通过数据分析可以在接收井内进行盾体掉头，在站台上无上翻梁位置进行盾构机后配套的调头操作。在具体施工过程有3 个步骤。1）在盾体调头时可以使用端头井底板铺设厚度为20 mm 的钢板，将接收梁和盾体焊接为一体，使用2 个千斤顶利用钢板的摩擦实现转体，完成盾体的平移旋转以及调头[1]，可以利用千斤顶完成盾构机的顶升，之后清理下拖架，固定d 在钢板底部和托架，铺上H 型钢块以确保盾构始发轴线的正确位置。2）在后配套台车调头时还需要在站内底板调头位置进行钢板的铺设，利用坦克车和卷扬机构成滑轮组，配合倒链将台车旋转到路线连接位置和盾构机上，使之后完成始发掘进。3）需要拆除站内，钢板在底板铺设中心道岔，通过道岔将电瓶车能够缓慢从左到右完成材料的运输等操作后，即完成站内调头的全部工作。

3 盾构调头的工艺技术分析

完成盾构接收之后，盾体和接收架需要做好砂浆的清理工作，之后同时旋转平移盾体和接收架，依次完成后配套台车的调头工作，加固始发价以及房地产的定位装置，并做好管线连接设备的调试工作。铺设道岔轨道等，破除洞门维护结构，开始进行始发掘进操作等。

4 盾体调头技术分析

由于盾构接收过程中采用箱体回填泡沫的方式，结合箱体的接收方案完成盾构接收之后，还需要破除这种箱体结构在箱体中的托架，清理钢板并完成端头井中金属钢板的铺设。针对其他的调头准备，需要配合后配套台车和盾体分离，盾体焊接顶升支撑部件，在前中两侧分别焊接底板，使用厚度为30 mm 的钢板，确保底板之间紧密焊接，要求底部位置平整。完成操作准备后，需要使用2 个千斤顶进行旋转，平移90°，之后再利用4 个千斤顶将盾体顶升清理拖架。为确保施工的安全性，可以使用水钻配合风稿的方式来破除盾体盾构和托架砂浆，完成一系列的清理工作之后，需要进行盾体的下放，使盾体能够与托架紧密焊接在一起，利用千斤顶进行托架的顶推，使盾体结构实现一体化平移、旋转，直至达到预期的位置之后，进行标杆位置的审核，托架顶升之后可以在下部垫一定厚度的一次性钢板，使其能够满足相应的标高位要求。在这一过程中，要求在台车调头位置进行钢板铺设时，需要合理控制钢板的平滑度和厚度，打磨焊缝并且可以涂抹黄油，在盾体缓慢平移出左线进口位置后，需要在下沉段端口井口进行回填，向车站内延长钢轨的铺设，利用电瓶车将后配套台车牵引到相应的车站调头区域，将台车通过钢轨移到钢板上，并利用4 根槽钢进行抬车的加固[2]，使用2 个千斤顶分别顶升前、后两轮，当达到一定高度后抽走下方钢轨，每个台车轮下方需要放置坦克车实现焊接，并同时配合使用卷扬机等滑轮组，按照预定轨迹进行台车的移动，将其缓慢移动到路线位置同时顶升之后，割除坦克车并使其能够进入钢轨中与铺设的轨道的实现连接。利用电瓶车能够使台车缓慢拉至前方，使其可以与盾构机实现焊接连接。通过研究证明，利用该方法能够提高施工效率，且在结构空间有限的基础上，仅通过4 h 就完成了台车调头工作，相比使用钢板摩擦作用力进行平移的施工方案来说，能够显著节约施工成本，缩短工期。同时这种坦克车结构比较简单，而且可承受较大荷载作用力，维护简单，能够实现灵活运转，可实现360°不同方位的移动，施工效率较快，相比滑动装置来说将滑动摩擦变为滚动摩擦，移动过程中所需的作用力较小，能够显著节约动力成本，在运行过程中产生的噪声较小，而且运动稳定，具有较强的可靠性。

5 施工质量控制

在盾构接收后，需要完成端头井底板找平工作，利用植筋的方式连接钢板和混凝土，在植筋之后还需要对钢筋和钢孔进行塞焊处理，钢板孔能够完成焊接位置的打平打磨和找平。在桥架加固过程中需要提前检查站内的净空，防止由于加固较高影响正常通行。主机顶升过程中还需要同步油缸，并由专业工作人员来操作。牛腿焊接之前需要计算盾体的中心位置，确定最终的牛腿焊接位置。

6 结语

总而言之，利用该研究的盾构调头施工方法能够加快施工进度，确保施工安全性。在该次研究中封闭站内盾体和后配套平移调头施工技术，能够为后续工程施工提供重要的参考。在无法使用大型设备和接收站及站台封顶的基础上，利用该方法能够完成盾构机和后配套的平移调头等施工。