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1、浅谈滚杠式过站在地铁施工中的应用摘 要:介绍了地铁施工中常见的几种过站方法,对各类过站方法进行详细比较,并重点介绍了滚杠式过站在地铁施工中的应用,指出滚杠式过站具有工期短、成本低、操作简单等特点,值得推广使用。关键词:滚杠式过站,盾构机,地铁,成本,特点 随着社会的发展,国内大城市地面交通日益拥挤,挖掘地下空间已是大城市发展的必然趋势,这无疑给地铁行业带来美好前景。地铁盾构施工,往往离不开盾构机过站,目前行内主要的过站方法有整机过站和过站小车过站,但滚杠式过站较为少见。下面总结出各类过站方法的不同之处,以及滚杠式过站在地铁施工中的
2、应用。1 常见的过站方法 整机过站1)工期。整机过站时间主要分为四部分:浇筑U型槽、整机过站、再次始发和拆除底部管片与U型槽。浇筑U型槽所需时间约6d,盾构机整机过站需时间约8d,再次始发需时间约4d,拆除底部管片和U型槽需时间约8d,所以整机过站所需总时间约26d。)成本。整机过站所需费用主要包括:浇筑U型混凝土槽、购买大量废旧管片和始发架,始发架主要用于盾构机再次始发。浇筑U型槽约10万元,废旧管片16万元,始发架14万元,按150m站区长度计算,需要100块A1和100块A2管片,约需10万元,共计40万元。)特点。整机过站的
3、特点在于过站区间不需要分离盾构主机与后配套,省去了拆机、装机、调试的时间,对维持盾构机性能有很大的好处。且浇筑U型槽可在过站前提前完成,底部管片和U型槽也可待工程完工后再拆除,但缺点是需要浇筑很长一段混凝土U型槽和大量的废旧管片,且拆管片和混凝土槽需要大量的人力、物力和时间。该过站操作简单、方便,适用于无工期压力的盾构工程,且公司有大量的废旧管片。 过站小车过站 1)工期。过站小车过站所需时间主要分为:分离主机与后配套、小车过站、装机和调试、再次始发。分离主机与后配套所需时间约3d,小车过站所需时间约10d,装机和调试所需时间5d
4、,再次始发所需时间4d,本次过站所需总时间约为22d。)成本。过站小车所需的费用主要是始发架、过站小车、液压站。始发架主要用于接收盾构机出洞,以及盾构机再次始发。过站小车和始发架重量均为13t左右,按目前钢铁市场价计算,一套始发架约14万,过站小车约20万,液压站2万,总计36万元。)特点。过站小车过站是地铁施工中较为常见的一种过站方法,施工单位对此类过站各项技术要领都比较熟悉,操作起来也比较容易。 滚杠式过站1)工期。滚杠式过站所需时间主要分为:分离主机与后配套、盾构机过站、装机和调试、再次始发。分离主机与后配套所需时间约3d,盾
5、构机过站所需时间约9d,装机和调试所需时间5d,再次始发所需时间4d,本次过站所需总时间约为21d。)成本。滚杠式过站所需的费用主要是始发架、滚杠、钢板和液压站。始发架主要用于接收盾构机出洞,以及盾构机再次始发。一套始发架约14万,钢板约万,滚杠5000元,总计16万元。)特点。滚杠式过站最大的特点就是成本低,相比过站小车过站,不需要在站区内装、拆过站小车,尤其在狭小站区场地优越性更为明显,但这种过站技术性较强,目前地铁行业掌握这种技术还比较少。1.各种过站方法的详细比较(见表1) 滚杠式过站 定义滚杠式过站是指分离盾构机主机与后配
6、套,盾构机落在改造的始发架上,利用液压站推动始发架在滚杠上前进。滚杠式过站最大的特点就是将几根滚杠代替过站小车,所以选用合适的滚杠和推力是滚杠式过站的关键所在。 计算为选择合理推力千斤顶,估算滚杠的大小和数量,特对滚杠式过站各种数据进行计算,根据《机械设备安装手册》可得:斜坡滚运设备牵引拉力计算公式:S=Qcosa(f1+f2)/D+Qsina=Qcosa[(f1+f2)/D+tga]。由于站区坡度很小,cosa≈1,tga=1/n,故S起=Q(f1+f2)/D±Q/n。其中,Q为设备重量,kg;f1为辊轮与沿着辊轮平面之间的滚动摩
7、擦系数,cm;f2为辊轮与放置荷载的拖排之间的滚动摩擦系数,cm;D为辊轮的直径,cm。起动时的牵引拉力:S起=K起[Q起(f1+f2)/D+Q起/n]。根据过站实际情况可知:盾构机重Q1=400t,始发架和钢板重Q2=25t,站区长度按150m计算,为保证盾构机在滚杠上更好地滚动,通常需在钢板和滚杠之间撒沙或者木榍,所以取f1=,f2=。 取K动=,K不=,K起=。Q计=K动×K不×Q=××425=。由公式可得S起=K起[Q起(f1+f2)/D+Q起/n]=×[×/D+/150]=/D+6。D取4cm,则S≈228t;D取6cm
8、,则S≈157t;D取8cm,则S≈120t。根据站区特点,结合施工需要,选用滚杠直径为8cm,考虑实际与计算差异,选择100t的千斤顶两个。为使辊杠受压后不变形,则辊杠W≤[W]。根据公式可得:W=Q计/ml≤[W],故m≥×103
