赵 东 平
(中交二公局第三工程有限公司,陕西 西安 710016)
错车平台在长运距盾构区间的应用设想
赵 东 平
(中交二公局第三工程有限公司,陕西 西安 710016)
结合南京地铁4号线的工程地质条件，介绍了地铁盾构施工组织的三种运行情况，并针对影响盾构进度的因素，提出在盾构机台车后加设错车平台，对不加错车平台与加设错车平台所用时间作了比较，验证了错车平台在该工程应用中的有效性。
盾构施工，错车平台，列车，施工进度
0 引言
在地铁施工中，采用盾构法施工区间隧道时，盾构始发试运行后施工进度开始提速，但随着隧道延伸运距增大，为保证下一环掘进的材料供给难以保持及时供应，造成工序衔接空隙，影响施工进度。如何保持工序的紧密衔接，延长盾构进度高峰期时间，是控制施工进度、控制成本的一个值得探讨的问题。本文以南京地铁4号线TA09标徐—金盾构区间施工为实例，从线路条件、布置时间、位置及预计效果等方面介绍错车平台应用技术。
1 工程简介
1.1 工程概况
南京地铁4号线TA09标徐—金盾构区间线路地形起伏较大，区间全长1 942 m。盾构由金马路站站前明挖区间始发，最终到达徐金软件园站接收。盾构区间管片采用3+2+1模式组合，错缝拼装。管片宽1 200 mm，外径6 200 mm，内径5 500 mm。管片混凝土设计为C50P10。
1.2 地质条件
根据岩土勘察报告的详勘资料以及围护桩施工过程中对地层的揭示显示，徐—金盾构区间穿越地层主要为④-1b1,④-2b2,④-3b1,④-3b2,④-4b1粉质粘土层，区间有部分⑤-1c1粘土层侵入隧道，地质条件相对较好，但刀盘容易出现“泥饼”。
2 盾构施工组织运行
正常情况下，盾构施工组织的程序运行主要分以下三种情况：
1)盾构始发及试掘进阶段：受底板空间限制，单列车完成洞内外所有运输，时间较长。正常工序下盾构掘进后，在完成渣土外运及管片、砂浆等内运和卸管片放砂浆的时间内完成管片拼装。此阶段占用施工进度的主要时间是盾构掘进时间+卸管片放砂浆+洞内外运输时间。
2)正常掘进阶段：在始发井口布设道岔后完成两列车编组，解决了单列车运输时间长的问题。正常工序下盾构掘进后，在完成管片拼装的时间内完成渣土外运及管片、砂浆等内运和卸管片放砂浆。此阶段占用施工进度的主要时间是盾构掘进时间+卸管片放砂浆+管片拼装时间。
3)主要研究阶段：在运距达到一定长度，内外运运输时间大于管片拼装时间，影响正常工序衔接。此时，盾构掘进后，在完成管片拼装的时间内未完成渣土外运及管片、砂浆等内运和卸管片放砂浆。此阶段占用施工进度的主要时间是盾构掘进时间+卸管片放砂浆+洞内外运输时间。
针对本区间隧道线路形式及地层条件，预计每环盾构掘进40 min、管片拼装30 min、卸管片放砂浆10 min，用于洞内外运输的电瓶车为35 t牵引机车。
在始发井口设置平面错车平台，确保两列车进出洞口时间无间隔，电瓶车平均运输速度按5 km/h计算，在掘进至0.83 km时，往返路程电瓶车行走总时间与管片拼装时间相同即20+10=30 min。即掘进达到0.83 km后，施工进度主要取决于盾构掘进时间+卸管片放砂浆+洞内外运输时间。
因此，在盾构掘进、管片拼装和卸管片放砂浆时间相对固定的情况下，等盾构掘进一段区间后(即掘进里程大于0.83 km)，影响盾构施工进度的主控因素为洞内外运输时间。
3 错车平台的加设
随着盾构运行时间增加、运距增长，各种影响盾构进度的因素迅速增多，为保证盾构过风井后的施工进度，拟在盾构过风井的过程中，在盾构机台车后加设错车平台。错车平台主要起到对始发井口道岔的“接力”作用，该平台由两幅道岔加中间双线轨道组成，满足单列车编组长度的双线轨道段总长约70 m。另外，平台两侧设置约60 m的垫坡作为单、双线变化的过渡段，坡度约10‰，可实现列车平稳渡线。半幅错车平台见图1，平台下部支撑结构见图2，单双列车运输断面见图3。
4 预计效果评价
以盾构操作一个标准循环所需时间(掘进速度按40 min/环)为计算依据，以掘进至1 667 m时(电瓶车速度按5 km/h计算)运距为计算对象，对不加错车平台与加设错车平台所用时间进行分析比较。
4.1 效果评价一
当没有设置错车平台时，如图4,图5所示。
1)以①号列车、②号列车均在始发洞口等待为起点，①号车先进入，如图4所示。
2)①号列车到达盾构掘进施工位置后开始盾构掘进，②号列车继续在始发洞口等待，如图5所示。
3)①号列车返回到达洞口，与②号列车在洞口错车，如图6所示。
4)①号列车组织倒土、下管片、装砂浆等工作，②号列车进入盾构掘进施工位置，一个盾构循环工序完成，如图7所示。
在不加错车平台的情况下，②号列车要与①号列车在洞口错车后才能进入，即第1)步～第4)步工序所需时间为：40+20+20+10=90 min。
4.2 效果评价二
当设错车平台时，如图8所示。
1)以①号列车到达盾构掘进位置、②号列车在错车平台等待，如图8所示。
2)①号列车到达错车平台与②号列车错车，如图9所示。
3)①号列车继续向始发洞口行驶完成倒土、装管片及砂浆等工作，②号列车进入盾构机台车完成卸管片放砂浆，如图10所示。
4)②号列车随盾构掘进完成装土，①号列车完成倒土、装管片及砂浆等工作行驶到达错车平台待命，一个盾构循环工序完成，如图11所示。
在加设错车平台的情况下，②号列车在错车平台即可与①号列车错车，即第1)～第4)步工序所需时间为：40+10+10+10=70 min。
综上所述，加设错车平台后，每个盾构施工循环两列列车可直接在隧道内错车平台错车，相当于节省从错车平台到洞口往返运输时间即20 min。加设错车平台前后，在本项目盾构区间研究范围内进度预计情况对比。
由图12可知，①号曲线为不加设错车平台情况下的预计施工进度。由曲线形式可以看出，随着运距增大，日进度逐步放缓，施工天数增加，成本增加，风险增大。而②号曲线为加设错车平台后的预计施工进度。从曲率变化可以看出，加设错车平台后，其作用逐步凸显，曲率增大，日进度能持续保持甚至适当加速，大大缩短了施工天数，有利于项目成本、进度、风险控制。
5 结语
通过合理安排与科学组织，在安装错车平台后将大大提高施工后劲，解决因长运距造成的施工组织问题，在一定程度上提速施工进度。类似错车平台拟在佛山地铁2号线TJ03标盾构区间工程采用，唯一不同的只是错车平台将设置在花卉世界车站内，同时为了便于提高运输效率，建议车站内的错车平台长度满足至少两列列车停放要求，以便弥补首条贯通区间(长度1.7 km)未设错车平台的不足，相信错车平台在本工程中的使用也将达到预期效果。
6 思考与建议
1)加设错车平台需抬高原轨道高度，坡度不宜过大，放坡时要注意与盾构机台车的距离；
2)错车平台抬高后需考虑洞内水、电、气布置，计算列车通行时各种洞内布置与列车的相对关系，避免相互影响，特别是盾构区间内人行通道板的安装位置；
3)加设错车平台后需要设专人进行维修保养，并在该位置设置好信号灯，规划洞内列车行车运行先后顺序；
4)考虑列车过错车平台时的安全，尤其在爬坡及过道岔过程中，建议在该位置进行限速；
5)为增加错车平台的通用性，建议将其支撑体系做成工具件，便于提高后续类似工程的使用率。
The application thinking of switching platform in long distance shield interval
Zhao Dongping
(ThirdEngineeringLimitedCompany,CCCCSecondBureau,Xi’an710016,China)
Combining with the engineering geological conditions of Metro Line 4 in Nanjing, this paper introduced three kinds of operation situation of metro shield construction organization, and the according to the factors influence of shield progress, put forward adding switching platform after shield trolley, compared the times adding and without adding switching platform, verified the effectiveness of switching platform in this engineering application.
shield construction, switching platform, train, construction schedule
1009-6825(2017)10-0193-03
2017-01-23
赵东平(1979- )，男，工程师
U455.43
A
