水平运输安全专项施工方案

水平运输安全专项施工方案

张存东

中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司 510000 

摘要：水平运输是指在建筑物、构筑物、道路、管线、设施等工程施工过程中，为保证工程质量和安全，采取各种措施，使工程的各个方面达到预定的要求，从而保证工程顺利进行的活动。在建筑施工中，为了保证工程质量和安全，通常采取各种措施，使工程的各个方面达到预定的要求，从而保证工程顺利进行的活动。本研究将以成都地铁7号线土建6标茶店子站结构施工为例，通过现场实测数据分析，在保证安全的前提下，提出一种适用于成都地铁7号线土建6标茶店子站结构施工的水平运输施工方案。

关键词：水平运输；施工方案；质量和安全

1设计概况

本工程盾构区间为“金沙博物馆站～一品天下站～茶店子站”右线地铁隧道构成：该区间采用一台海瑞克S-786#盾构机掘进施工，出茶店子站后，沿一品天下大街掘进至地铁2号线一品天下站北端头接收过站，在一品天下站南端头二次始发后，进入同和路、青羊大道、过摸底河后，接入金沙博物馆站北端头盾构吊出。茶店子站～一品天下站右线隧道全长1080.6m。线路最小曲线半径800m，最大曲线半径1200m，最小纵坡2‰，最大纵坡26‰，区间共设平面曲线2个。一品天下站～金沙博物馆站右线隧道全长1249.911m，长链1.731m。线路最小曲线半径400m，最大曲线半径1200m，最小纵坡2‰，最大纵坡25‰；区间共设平面曲线3个。

2 盾构施工水平运输车辆编组分析

2.1 盾构掘进过程中的运输作业

每个掘进环是盾构机进行工作循环,每套工序有多个作业阶段。挖掘作业需出卸渣土,一环挖掘后要将管板装配,而在挖进过程中需要进行管板后面的浆液灌注。一个作业循环中的运输作业主要包括渣土外运、管片、砂浆等耗材向内运输[1]。根据渣土重量,应将运输车辆进行编组,确保一环送渣工作不达标,运输效率必须提高。

2.2 掘进一环的渣土重量计算

（1）单线隧道采用一台土压平衡盾构机，盾构机直径¢=6.28m、管片宽L=1.5m

（2）每环渣土实方数约为：

V=πr2L=3.14x(6.28/2)2  x1.5=46.46m3

（3）每环渣土重量为（渣土比重为ρ=2.3t/m3）

G1=Vρ=46.46x2.3=106.8t

（4）每环最大出渣量为（渣土松散系数为KS=1.3）

Vˊ=VKS=46.4x1.3=60m3

2.3 水平运输车辆的选型分析

水平输送车按照使用需要渣子车、水泥车、管子车。兼顾输送效果和成本效益,编组为整列一次出渣及输送管子、水泥、耗材。机车进入坑道后,将四辆空载渣土车、1辆重载砂浆车、2辆重型管片车厢,一次运送至工作面。盾构机掘进工作后,渣片车厢始装上渣块,由水泥小车将砂浆输送到同步泥浆罐内后进行管片背后缝隙的充填,用管片吊装法将管片车厢中的六个管片吊工作在管片托运行李小车上，以上工作同时进行，电瓶机车将四个满载的渣土车辆,一个空载的砂浆车辆和管片车辆,以有效提高时间利用率,完成了一环掘进。

2.3.1列车编组

1辆电瓶机车+4辆渣土车+1辆砂浆车+1辆管片车

2.3.2 最大运输载荷核算

（1）渣土重约：G1=106.8t

（2）渣土车自重:G2=10.5x4=42t

（3）砂浆车自重：G3=5x1=5t

（4）管片车自重：G4=3x2=6t

（5）机车出洞，渣土车满载，砂浆车、管片车空载。

牵引负荷为：

G=G1+G2+G3+G4=93t+42t+5t+6t=160t

2.4 45T电瓶机车牵引重量计算

2.4.1计算公式

由于相同的电瓶机车起动时的粘载力比实际行驶时的粘载力都要小,因此,此处仅计算重载式行驶道。

电瓶机车起动粘着牵引重量：

式中：

Gq——机车起动时牵引重量（不含机车重量），kN；

Fq——粘着牵引力

P——机车粘着重量，450kN；

Wqˊ——坡道上机车单位阻力＝5N/kN；

iq——坡道阻力系数，取纵坡千分数绝对值，上坡为＋，下坡为－；

Wq"——坡道上车辆单位阻力＝17N/kN；

当在26‰重载上坡时，45T电瓶机车的牵引重量（不含机车重量）为：

=295t

因为，所以当在26‰重载上坡时用45T电瓶机车1辆完全能满足盾构施工隧道内渣土运输要求。

2.5列车编组

根据电瓶车牵引重量计算以及盾构施工组织设计和项目现有设备条件，成都地铁7号线6标茶店子站施工过程中水平运输车辆采用整列车编组的方式，即：每列车由1台45T电瓶机车牵引4台渣土车、1台砂浆车和2台管片车。这样编组每列车均能完成整环管片渣土的掘进施工。

                       图 2-1    车辆编组

2.6工序安排

施工过程中左右线分别使用两列运输车辆，第一列车在出渣井口用50T龙门吊将4斗渣土逐斗吊运至渣坑内，然后放6方砂浆至浆液车内，倒车至盾构始发井口用16T龙门吊下一整环管片分别放置在两个管片车上。

运输车辆倒车至盾构机台车内，放置铁鞋后从浆液车处解编；将砂浆泵送至盾构机同步浆箱内，管片吊至管片供给小车上，同时运输车辆前进至皮带输送机出渣口，盾构机开始掘进

[2]。一环掘进完成后运输车辆倒车将浆液车和管片车连挂组编牵引至出渣井口出渣、放浆、下管片准备下一环进车。

在第一列车进车掘进过程中第二列车完成出渣、放浆、下管片并倒车至道岔处等待；第一列车经过道岔后第二列车倒车至盾构机台车内，完成和第一列车相同的工序后牵引至出渣井口出渣、放浆、下管片准备下一环进车。两列运输车辆循环往复完成盾构施工水平运输工作。

当掘进不断进行，运输线路逐渐拉长，隧道坡度不断增大，采取两个车头连挂的方式编组整列车。

3 运输轨道、道岔布置

3.1运输轨道布置

根据设备尺寸要求，以及运输限制条件，盾构施工水平运输轨道选用43kg/m，单线轨距均为900mm。

盾构机始发时在始发井底板上铺设4轨2线，用槽钢钢枕铺设在底板上，用膨胀螺栓固定和焊接压板固定，组成运输线路。洞口设置一副道岔变为单股轨道进洞，洞内钢轨采用自制异型钢枕和扣件配合固定。

盾构机台车范围内铺设4轨，车拖两面两节车轮上行驶,其中,中间两节 6米长的车轮是货运车辆的行驶线。盾构机推进的同时,中心六米的轨道不断往前推进,台车走动的轨道不停地拆卸往后倒插。

图3-1  4轨2线铺设示意图

3.2轨道铺设要求

（1）钢枕需放置平整，下部应与管片接触良好；纵向应尽量与隧道中心线垂直；钢枕间距保持在1.2米左右。

（2）钢轨下表面应与钢枕接触良好，并且用扣件固定，扣件固定螺栓必须拧紧。

（3）钢轨接缝处间距不得大于10mm，接缝处上下左右方向错缝不得大于3mm；接缝两侧夹板螺栓不得少于四颗，并且螺栓必须拧紧。

（4）调整钢轨间距保持在900mm~960mm，每5m必须装一根轨距拉杆，在转弯处可以将轨距拉杆增加为每3m一根。

（5）轨道铺设完成后，肉眼观测轨道平直或圆滑；转弯处外侧轨道可略高于内侧轨道，但不得形成明显落差。

3.3车站内道岔布置

图3-2 车站内道岔的铺设

盾构始发初期，车站内铺设四轨双线轨道，一台电瓶车两轨一线运输。当始发进洞100环后，在车站底板铺设一副单开道岔，此时车站内四线双轨用于出渣和会车，隧道内铺设两轨一线，可两辆整编列车连续掘进使用。

4 电瓶机车水平运输危险源管理措施

4.1洞内照明

隧道内采用整体照明，每8环安装一个三防照明灯具；隧道内全线15环每安装一个应急照明灯，以供紧急情况应急使用。

4.2巡检措施

隧道内全天安排人员对运输轨道进行巡检工作,主要检查的项目为轨距、鱼尾板连接部位、道岔部位、钢枕连接稳固情况等,并在发现问题的时候及时修理,维护,寻道工有权在任何时间对轨运车辆进行停车,以保障轨运的安全。

4.3通讯措施

鉴于盾构开挖路径较远、洞内没有通信设备的特征,在地道的左、右线及始发侧各安装了一个固定线路电话。对电瓶车驾驶员、洞内随车人员、洞口思索员、道岔故障人员配发了一个对讲机,确保信号通畅,以方便工作人员的调动,从而避免了轨道运输安全事故的出现。

4.4警示措施

在电瓶车的出洞、入洞、到达道岔、联络道之间设有警告标识,以便于电瓶车驾驶员良好的掌握行驶车速与高度,以避免电瓶车掉道及其他运行中的安全事故的出现。

总结

总的来说，施工组织设计、工程进度计划、质量控制措施、现场管理等方面都做了详细的规定，这些内容对保证项目顺利实施具有重要意义。同时，也要求施工单位严格按照规定执行，不得擅自变更施工方案，确保工程质量安全。

参考文献：

[1]刘建伟,薛城峰,李修养.二水平运输大巷软岩巷道综合修复治理技术[J].价值工程,2022,41(32):98-100.

[2]王亚飞,刘亚辉,黄运生,王磊,沙俊玲,刘洋.长距离盾构隧道水平运输系统技术研究及应用[J].山西建筑,2022,48(18):142-144+148.

作者简介：张存东  1985.10.05 男 陕西省延安市子长市 汉 本科 工程师 中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司 研究方向:轨道交通