盾构始发新技术让隧道施工安全又高效

张丽

盾构始发新技术让隧道施工安全又高效（图3幅）

◎顾美娟

“该技术的成功应用，不仅大幅度降低了盾构机隧道施工的材料成本，简化了施工工序，提高了施工效率和施工质量，还大大提升了施工的安全性和可靠性。”8月7日，谈及盾构始发洞门延伸钢环施工技术的应用效果，中铁上海工程局集团有限公司城建分公司青岛地铁6号线项目部盾构掘进班班长张印涛略显自豪地说。
盾构机全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械。盾构始发是整个盾构机掘进施工过程中最容易产生事故的工序之一，也是最关键的一道工序。“在盾构机始发的关键阶段，传统的洞门始发工艺对围护结构的精细处理、端头加固的精准把控提出了近乎苛刻的要求。然而，仅仅依赖橡胶帘幕翻板来实现洞门止水与防突涌，稍有疏忽，便可能引发水土流失、涌水涌沙等严重的安全隐患。”张印涛说，“尤其是在盾构机始发时，钢套筒与作业面接触有一个从不稳定到稳定的平衡过程，一旦遇到地质条件复杂的情况，需要通过多次调试才能达到平衡，在一定程度上影响了施工进度。”
今年5月份，为确保国内首台“微泥水+土压双模”盾构机在青岛地铁6号线二期工程08工区施工中顺利始发，张印涛围绕“如何提高盾构机始发稳定性，解决钢套筒始发工效低的难题”进行技术攻关。但是，一周过去了，仍没有找到合适的解决方案。周末，张印涛与家人去山上游玩，途中坐在栗子树下休息时，一颗带皮的干栗子挂在了布包上。当他小心地取这颗栗子时，一个闪念闯进脑海：钢套筒外围是光滑的，如果外围有“刺”，稳定性不就可以解决了吗？但是，如何才能让钢套筒外围有“刺”呢？他苦苦思索着。回家后，张印涛立即上网查阅资料，结合丰富的施工经验，提出了一个突破性的建议，即采用盾构始发洞门延伸钢环技术，该建议得到了项目部领导的高度认可后，张印涛与班组职工经过反复讨论，应用BIM（建筑信息模型）技术构建了盾构始发洞门延伸钢环本体，绘制了洞门延长环平面图、示意图及施工现场实景图等，不断优化、改进后，确定了盾构始发洞门延伸钢环施工技术方案，并成功应用于隧道施工中。
该盾构始发洞门延伸钢环本体由多个相互拼接的弧条形拼接件组成，相邻拼接件通过螺栓固定。延长环呈环形设置，与预埋钢环同轴设置，并通过螺栓连接，形成了与预埋钢环同轴设置的门框。在钢环内侧及外侧配备了钢丝刷环、橡胶帘幕板，并通过翻板压板进行固定。最为独特的是，钢环上开设有注浆孔，通过螺纹连接注浆管，使得注浆作业更加便捷，确保了浆液填充的密实性，消除了水土流失、涌水涌沙等严重的安全隐患，使钢环能够循环重复利用，注浆管可拆卸连接，更换方便。“这样一来，提高了盾构机与延长环之间的密封效果，确保了盾构机施工过程中的安全性。同时，延长环的拆卸和安装也十分便捷，进一步提升了施工效率。”张印涛说。
目前，盾构始发洞门延伸钢环技术已在青岛地铁6号线红辛区间右线施工段成功应用，为其他工程项目树立了一个可借鉴的范例。“该技术既巧妙地避开传统工艺中精细凿出洞门的繁琐步骤，又通过增设应急注浆管，增强了应对突发状况的能力，实现了结构的便捷拆装和循环再利用，隧道施工效率和安全性得到了显著提升。”青岛地铁6号线项目部经理姜澳说。


图1：职工们检查盾尾刷的密封效果
图2：职工们紧固翻板螺栓

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