以郑汴路站—经北二路站盾构区间盾构分体始发技术为例。
1.工程概况
郑汴路站—经北二路站区间在郑汴路站始发，郑汴路站是轨道交通5号线与3号线的换乘站，在车站中部实现T字换乘，由于结构限制，车站可提供的装机工作面为50 m，中铁装备盾构整机长83 m，包括主机、连接桥和6节台车。由于车站结构设计不满足正常始发要求，盾构机部分台车不能下井组装，但出渣装置连接在整体始发的盾构机的最后一节台车后部，最后一节台车和连接在其后部的出渣装置无法进入隧道内，机器处于残缺状态，无法正常工作，分体始发需要解决临时出渣问题。
2.施工工艺特点
（1）采用BIM技术对盾构机分体始发进行模拟，最大限度地优化分体始发方案，使有限的井下空间能够得到充分利用，且通过对分体始发管线的模拟，能有效提高管线连接效率，提高盾构调试和分体始发施工效率。
（2）在盾构分体始发中采用临时出渣系统，使盾构机皮带系统能够正常使用，解决常规分体始发中皮带机无法使用的问题，提高施工效率达到2～3倍。
（3）盾构分体始发场地需求较小，在始发井空间不满足盾构始发的情况下，也能完成盾构机的始发，确保了工程能按期完成。
3.工艺原理
在盾构分体始发施工前，采用BIM技术制作盾构机及始发井模型，对盾构分体始发进行模拟，确定始发井内最多放入两节台车，并通过对延长管线进行模拟，制定延长管线用量最少的方案（1#～4#台车下井），并确定所有延长管线的长度、数量及布设方案，确保盾构分体始发成功。
同时通过在4#台车尾部安装临时皮带支撑架，能保证在带有皮带机的台车未能下井的情况下，正常安装及使用皮带系统，解决了常规分体始发中出渣困难的问题。
4.施工工艺流程
施工工艺流程见图7.5.1。
图7.5.1 盾构机分体始发流程图
5.操作要点
1）模拟分体始发
在盾体及每节台车的模型中建立电缆及管路信息，根据分体始发时的实际情况，查找放置在地面台车上的所有管线的连接回路，即可确定分体始发时延长管线的数量及连接位置。通过比选，确定管线数量最少的方案，快速确定分体始发方案，且在管线连接中，能快速找到对应的管线连接位置。
在本工程实例中，通过使用BIM技术进行模拟（盾构分体始发模拟图见图7.5.2），车站长度满足1#～4#台车下井，因此需有两节台车放置在地面。将哪两节台车放置在地面使用的延长管线最少是方案确定的主要依据。采用BIM技术进行模拟，快速地确定各种方案中延长管线的数量，最终确定将5号及6号台车放置在地面为最佳方案。
图7.5.2 盾构分体始发模拟图
由于带有皮带机的5#台车未下井，此种情况下，一般会采用直接从螺旋机口出土的方案进行出土，这种方法出渣效率低下，掘进速度慢。本工法通过在4#台车后方安装临时出渣车架，将5#台车皮带机系统拆除安装在4#台车后方的临时出渣车架上，通过BIM技术模拟后，该方法完全能满足施工要求。
盾构分体始发的关键点为延长管线的连接，由于管线长度长，数量多，极易发生错误，且管线连接顺序及布置方式也极为重要，若管线布置不合理，在后期分体掘进过程中，管线的移动补顺畅会对掘进造成极大的困难，而采用BIM技术可提前对管线的连接进行模拟，确定管线连接顺序及合理的管线布置方案。
2）安置始发托架
本工程盾构分体始发托架安装与常规整体始发托架安装工艺相同。
3）盾构机台车进场下井
盾构机到场时，按照下井顺序，依次编排下井，对于后续台车不需要下井的，安排在第二批次进场，首先将1#～4#台车下井，并通过适当调节台车部件布局实现资源利用的最大化，这样既节省了时间又不会造成现场的拥挤发生。
（1）台车下井顺序为：在始发井口依次吊下1#～4#台车，使用电瓶车将台车拖动至车站内并连接，之后正常连接1#～4#台车间管线。
（2）5～6号台车依次摆放在始发井一侧，通过正常连接方式连接起来。5号台车之前管线通过延长既有线的方式与前部台车设备连接。
（3）连接桥与螺旋机下井：台车下井完成后，连接桥下井，一端与一号台车固定，另一端固定在制作的支架上，支架焊接在管片小车上，以便移动。连接桥下井完成后将台车整体拖入车站内，然后螺旋机下井，并安放在专用支架上，支架焊接在管片小车上，螺旋机也需拖入车站内。
4）盾构机盾体进场下井
主机下井顺序：
中盾下井—前盾下井（与中盾连接）—刀盘下井（与前盾连接）—拼装机下井安装—螺旋机安装—盾尾安装—连接盾体与连接桥。(www.xing528.com)
5）延长管线
盾构机主机1#～4#台车下井组装完成后。需延长连接4#台车与5#台车之间的管线。
管线在始发井内绕成S形，并将电缆、油管和通信线分开单独捆绑连接，避免出现故障时增加排除故障的时间和电源线对通信线路的干扰，造成传输数据的不准确和延迟。
6）临时出渣系统安装
盾构皮带系统由皮带电机、皮带主动轮、连接皮带架、从动轮组成，而皮带电机及皮带主动轮安装在5#台车上，而5#台车未下井，导致皮带系统无法正常使用，为解决该问题，本工法中通过在4#台车后部制作安装临时出渣装置，将5#台车皮带电机及主动轮拆除并安装在4#台车后部，与4#台车皮带架连接，使皮带系统能正常使用，保证掘进中出渣效率。
7）盾构机组装调试
盾构机整体大框架吊装安放好后，可进行各类管线及零部件的组装。
（1）液压管线连接：分体始发主要结构布局为1#～4#台车及盾体主体在施工井内， 5号、6号台车在工作井上，原来按照正常连接的管路不能连接，要使用延长管线将跨越计划连接到5号台车的所有管线进行有限距离延伸。在延伸过程中为了更好地保护油管和避免后期盾构机在工作中产生的液压振动产生的摩擦损坏油管，所以将油管捆扎在一起，拐弯和与地面、钢材接触的位置用保护棉包裹起来。
（2）电气线缆连接：连接盾体内和台车上的电气线缆。电气线路在装机时已做好充分标识。主要延长电缆已经在最初简化并修改相应的控制方式延长到对应的位置。信号线在延长过程中单独走线，避免与其他电源线和控制线距离过近造成电场干扰从而引起数据的不真实和滞后。
盾构机组装和连接完毕后，对各系统进行调试前排查，主要目的是避免在管路延长过程中产生的误接及连接不准确。确定完成滞后即可进行调试，调试的目的主要是检查设备是否能正常运转。主要调试内容为：
刀盘驱动系统，推进系统，铰接系统，人行闸及土仓自动调压系统，拼装机系统，螺旋机及皮带机出土系统，管片运输（单梁及双梁）系统，集中润滑系统，过滤系统以及各类仪表的校正。
电气部分运行调试：检查线路→检查电机→检查各类电气元器件→分系统参数设置与试运行→整机试运行→再次调试。
液压部分运行调试：检查管路→检查各系统阀块元件及仪表→分系统进行调试。
气压部分运行调试：检查空压机设备→检查气体管路及仪表→分系统进行调试（包含人行闸耐压试验）。
循环水系统、泡沫系统、加泥系统和注浆系统因传输介质含有水分，容易冻结；盾尾油脂系统传输介质为盾尾油脂，遭遇低温黏稠度增高，会使系统故障，所以也受冬季施工影响。因此这5个系统可以空载调适，但不能加入对应材料进行调适。
8）反力架安装与加固
9）洞门破除，安装洞门帘布
10）负环拼装
11）分体始发掘进
本工法安装了临时皮带出渣系统，使皮带系统能够正常使用，因此掘进过程中可以使用正常土斗进行出土，电瓶车编组如图7.5.3所示。
图7.5.3 电瓶车编组示意图
先将管片车连接在电瓶车后部，运输管片进入盾构机前方，管片吊装完成后，吊出管片车，将渣土车连接在电瓶车前方，进行出土，由于可以使用大土斗进行出土，掘进效率显著提高。
待盾构掘进至4#台车全部进入隧道后，可进行二次组装机恢复整机掘进。
12）二次装机及调试
（1）负环管片拆除。
盾构掘进到相应位置后，拆除负环上半部分，如果掘进距离较短，为防止盾构机推力过大导致已拼装管片移动，可在负环上半部分拆除后，增加两道支撑。
（2）整机组装。
负环管片上半部分拆除后，将三号台车及四号台车下井，拆除延长管线，正常连接盾构机并进行二次调试。
（3）正常掘进。
整机组装完成后，设置完整的电瓶车编组，盾构机正常掘进。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
