盾构机下井吊装方案.doc

中铁十一局集团有限公司 目目 录录 1 1、工程概况工程概况1 2 2、施工方法选择、施工方法选择2 3 3、编制依、编制依 据据2 4 4、人员组织、人员组织3 5、施工作业要求、施工作业要求3 6 6、施工前准备工作、施工前准备工作4 7 7、施工机具准备、施工机具准备4 8 8、设计依据、设计依据6 9 9、吊装施工顺序、吊装施工顺序6 1010、施工方法及技术措施工方法及技术措 施施.7 1212、检查、调试工、检查、调试工 作作.15 1313、质量措施、质量措施16 1414、安全措施、安全措施16 1515、应急预案、应急预案17 中铁十一局集团有限公司 1 盾构机下井吊装方案盾构机下井吊装方案 1 1、工程概况工程概况 郑州市轨道交通1号线一期土建工程01合同段工程地处郑州市中原区， 区间线路自凯旋路车站起，下穿西三环车站及秦岭路车站，至桐柏路车站， 包括四个车站、三个盾构隧道区间及凯旋路站停车场出入场线。 凯旋路站西三环站盾构里程右CK9+440.700CK10+989.300，区间长 1548.6米。西三环站秦岭路站盾构区间里程右CK11+125.700右 CK12+442.100，区间长1316.4米。秦岭路站桐柏路站盾构区间里程右 CK12+621.500右CK13+364.000，区间长742.5米。 每台盾构机主要由17件设备组成，其设备部分大而重，根据吊装现场 情况及盾构机各部件尺寸及重量数据，拟采用一台450吨汽车吊作为盾构主 机的主吊车，一台130吨汽车吊配合，盾构机的主要部件规格尺寸及重量如 表1所示： 表1 部件一览表 序号部件尺寸（mm）重量（t） 1 刀盘 6180151630 2 前盾 61503492120 3 中盾 62353230100 4 盾尾 6235266837 5 管片拼装机 4500182014 6 螺旋输送机8 7 人行闸室 183515851.1 8 管片喂片机 592637305.3 9 连接桥2 2 10 1号台车 9240432134 11 2号台车 9240431320 12 3号台车 10740431374 13 4号台车 9240431325 14 5号台车 9240431320 15 6号台车 8845431525 16 备品备件 1500150010 2 2、施工方法选择、施工方法选择 该盾构机尺寸大，重量重，盾构机需要分件吊装。部分散件须在场外 组装再转运进吊装现场。经研究，拟用450t汽车式液压吊机为主，单独将 大型设备吊装下井；用一台130t汽车式液压吊机为辅，配合用450t汽车式 液压吊机进行翻身、吊装工作。这样既满足施工技术的要求，又满足经济 的需要。 3 3、编制依据、编制依据 3.1、建筑施工安全检查标准JGJ59-99 。 3.2、大型设备吊装工程施工艺标准 SH/3525-2003 3.3、起重机安全技术操作规程ZZ-0.6(91) 3.4、起重机械安全作规程GB6067-1985 3.5、起重工操作规程SYB4112-80 3.6、盾构机分体大件清单。 3.7、EPB-6150盾构机装配图纸，规格尺寸图纸、系统原理图纸。 3.8、广州、杭州、苏州地铁盾构机组装、吊出经验。 3 3.9、吊装井的地基承载能力。 3.10、450t汽车式液压吊机、130t汽车式吊机使用说明书、操作规程、 起重性能表。 4 4、人员组织、人员组织 盾构机组装在项目经理领导下设组装项目小组，具体负责整个组装、 调试工作。项目经理全面监管整个组装工作的各个环节，并监督技术及安 全负责人的日常工作。技术负责人负责质量控制，安全负责人负责安全监 督，以确保优质、安全地展开组装工作。 组装人员配置如下： 表 2 人员配置表 人员数量职责 机电工程师 6 协调各工种，指导组装 安全员 2 监督安全施工 机修工 12 机械、液压、水、气管路连接 电工6 人电气线路连接、组装供电保障 电焊工8 人盾体焊接，其它电焊工作 辅助工12 人辅助机修工作业 起重司机 4 起重机操作 司索工 4 指挥吊车 5、施工作业要求、施工作业要求 5.1、吊装前应将450t吊机工作位置的地基加固，及铺设路基板。 5.2、清理吊装井四周的钢筋等障碍物，确保吊装时不会刮擦盾构部件。 4 5.3、各构件应加焊吊环。 5.4、在井口四周安装固定的防护栏，防护栏高度为1.2m。 5.5、在盾构机进场、卸车期间应设置施工禁区，并指派专人看守，其 它无关人员不得通过。 6 6、施工前准备工作、施工前准备工作 6.1、认真阅读拆卸、安装方案有关技术资料，核对构件的空间就位尺 寸和相互的关系，掌握结构的高度、宽度，构件的型号、数量、几何尺寸， 主要构件的重量及构件间的连接方法。 6.2、掌握吊装场地范围内的地面、地下、楼面、高空的环境情况。硬 化吊装场地，保证场地开阔无障碍物。 6.3、了解已选定的起重、运输及其它机械设备的性能及使用要求。 6.4、进行细致、认真、全面的方案和作业设计的技术交底。 6.5、顺序组织施工人员、机械设备、材料进场，并对主要吊装设备进 行必要的检查、维修、试车。 6.6、准备吊装用的绳索、吊具，及常用的起重工具。 7 7、施工机具准备、施工机具准备 7.1、吊装设备及机具 吊装设备及机具详见表3。 表3 设备及机具配置 5 名称规格型号数量备注 轮胎式吊机 GMK7450 1 台吊装 轮胎式吊机 QY130H 1 台吊装 路基板 1500*6000*200 4 块垫 方木 2002002000 若干 钢丝绳637+1，65mm 4 根 卸扣 55T 4 只 钢丝绳637+1，52mm 4 根 卸扣 35T 4 个 6 图1 GMK7450 7.2、吊装运输设备工具检查 7.2.1、使用前，详细检查起重机保养维修记录，选定能够符合起吊能 力的设备。 7.2.2、运输前，派熟练司机详细检查各拖车的运转情况，并进行空车 试运行。 7.2.3、吊装前详细检查钢丝绳、吊环的磨损情况及时更换磨损程度不 能满足吊装要求的钢丝绳。 8 8、设计依据、设计依据 8.1、西三环站始发井吊装场地地质资料及现场加固情况。 8.2、西三环站始发井结构图。 8.3、盾构机吊装清单。 8.4、450t汽车吊机的使用规定。 9 9、吊装施工顺序、吊装施工顺序 9.1 盾构机吊装顺序：后配套组装主机组装液压系统安装其它 配套系统安装 9.2 后配套组装顺序：设备连接桥1#台车2#台车3#台车4#台 车5#台车6#台车 9.3 主机组装顺序：螺旋输送机（放置在始发井后配套台车范围内） 中盾下井前盾下井中前盾连接刀盘安装安装管片拼装机盾尾 7 安装螺旋输送机安装后配套与主机连接。 9.4 试吊 GMK7450工况超起:L=25.7M 100T压铁R=10M Q=124T组装 空车时测量支腿a-b-c-d 高度，做好记录在案。 GMK7450汽车吊组装，按图3 试吊10分钟，起升5至10公分。 检查钢丝绳.卸扣受力情况和吊车各支腿沉降情况。 QY130H GMK7450 图 2 450T 及 130T 吊车配合站位示意图 1010、施工方法及技术措施施工方法及技术措施 10.1、后配套吊装方法 a、台车吊装顺序 在井底顶面铺设轨道，并按设备连接桥1#台车2#台车3#台车 4#台车5#台车6#台车的顺序从西盾构井吊装下井到路轨上，不装车 8 与车之间的拉杆，把台车推到车站东端。 b、下井原则 凡不影响到运输和下井工作的零部件，应连同各自的台车一起运输、 下井（必须做好固定的工作）。凡对下井有影响的台车零部件应拆下，在 该车下井后，随即下井并马上按要求组装。 c、台车吊装方法 考虑到井口的尺寸为11.5m7.5m，最大尺寸的台车是3#台车，3#台车 的尺寸为10.4m4.6m，1#台车6#台车我们采用450t单机吊装。用4根长 度相等的62mm2钢丝绳将台车吊起，起吊后的台车应保持水平状态。台车与 钢丝绳线夹角约70，吊机通过旋转和起落臂杆缓慢移动到井口。吊机缓 慢下钩，使台车就位。当台车与路轨接触时，用手动葫芦将台车拉进基坑 内侧。台车完全放在路轨上，吊机松钩。 d、 连接桥、螺旋输送机抬吊下井,利用手动葫芦和管片小车推置到盾 构井前端。 图3 台车吊装示意图 后配套台车6 25T 后配套台车5 20T 后配套台车4 25T 后配套台车2 20T QAY200 11 25,7 10 5,94 QY130H-1 L=13MM64 R=12M Q=32T 130T吊钩1.5T 钢丝绳0.4T 32T25T+1.5T+0.4T 32T26.9T 64 管片安装机器 14T 管片喂片机 5.3T 连接桥 14.2T 人仓 1.1T 备品备件 10T 后配套台车3 25T 后配套台车1 34T 9 2#台车 注：钢桥吊、起重路轨等小构件此时一齐 吊到井下，放置在一边。 螺旋输送机吊装示意图（图2） 始发架 临时运输小车 枕木 螺旋输送机 安装井口 1#台车3#台车4#台车 路轨 5#台车 图4 后配套安装示意图 10.2 盾构本体吊装 采用中盾前盾刀盘拼装机盾尾的顺序进行吊装。 6,37 25,7 G GM MK K7 74 45 50 0 6 3,5 13 62 中盾翻身 G GM MK K7 74 45 50 0Q QY Y1 13 30 0H H- -1 1 11 图 5 中盾翻身示意图 10 3,5 6,37 25,7 10 5,94 4 4 中盾 6.235M*3.230M 重100T 1,5 G GM MK K7 74 45 50 0 ?6,35 ?6,35 6,23 3,23 11 66 GMK7450 L=25.7M66 R=11M Q=118T 118T100T+1.8T+0.8T 118T102.6T 图 6 中盾下井示意图 6,37 25,7 G GM MK K7 74 45 50 0 10 6 3,5 13 62 翻身 G GM MK K7 74 45 50 0Q QY Y1 13 30 0H H- -1 1 前盾 图7 前盾翻身示意图 11 3,5 6,37 25,7 10 68 10 5,94 ?6,15 4 ?6,15 2,49 4 前盾 6.150M*3.490M 重120T 3,49 1,51 1,5 6,15 G GM MK K7 74 45 50 0 前盾下井 图8 前盾下井示意图 6,37 25,7 G GM MK K7 74 45 50 0 6 3,5 13 62 翻身 G GM MK K7 74 45 50 0Q QY Y1 13 30 0H H- -1 1 11 图9 盾尾翻身示意图 12 4 1,5 G GM MK K7 74 45 50 0 ?6,35 ?6,35 6,23 3,23 11 66 盾 尾 6.180M*1.566M 重37T 3,5 6,37 25,7 10 5,94 4 图10 盾尾下井示意图 1111、受力验算、受力验算 11.1、吊机工作参数： （1）GMK7450 汽车吊机主要参数 起吊高度的计算 H= h1+h2+ h3+ h4 h1设备高度：6.5 米，h2索具高度：6 米，h3 车辆高度 1.2 米， h4-吊装时的工作间隙，2 米。 H= h1+h2+ h3+ h4 =6.56+1.2+2=17.5 米 吊机吊臂的长度计算：25.7M 作业高度:17.5M 主臂角度:58 度 选用吊机吊臂长为：25.7 米； 吊机工作状态： 回转半径 R10 米；吊臂长度 L=25.7 米；额定起重量 Q=124 吨 （2）QY130H-1 汽车吊机主要参数 13 起吊高度的计算:13m H= h1+h2+ h3+ h4 h1设备高度；6.5-3.5M=3 米，h2索具高度；4 米，h3吊装时的 工作间隙，2 米。 H= h1+h2+ h3 =34+2 =9 米 吊机吊臂的长度计算：13M 作业高度:9 M 主臂角度:58 度 选用吊机吊臂长为：13M 米； 吊机工作状态： 回转半径 R6 米；吊臂长度 L=13M；额定起重量 Q=83 吨 11.211.2 技术措施技术措施： 11.2.111.2.1 吊装台车时吊装台车时 GMK7540GMK7540 吊车工况吊车工况： L=35.3M，倾覆力距 75% ，按最大件 74T 计算。 R=12 M 查表：起吊重量 Q=103T 配重 100T 160T 吊钩 1.8T 钢丝绳 0.8T，每车备 10T-25t 卸扣各 4 只 103T74T+1.8T+0.8T=76.6T 11.2.211.2.2 翻身时翻身时 GMK7540GMK7540 吊车工况吊车工况： L=25.7M，倾覆力距 75%，按最大件前盾 120T 计算 R=10 M 查表：起吊重量 Q=124T，配重 100T 160T 吊钩 1.8T 钢丝绳 0.8T，每车备 50T 卸扣 4 只 124t120T+1.8T+0.8T=122.6T 11.2.311.2.3 翻身时翻身时 QY130H-1QY130H-1 吊车工况吊车工况： L=13M，倾覆力距 75% ，前盾重 120T/2=60T R=6M 查表：起吊重量 Q=83T，配重 30T 14 130T 吊钩 1.6T 钢丝绳 0.5T，每车备 35T 卸扣 2 只 83t60T+1.5T+0.5T=62T 11.2.411.2.4 钢丝绳及卸扣的选用钢丝绳及卸扣的选用 (1) 450 吨吊车采用 3371 钢丝绳,截面 65 mm 设备重 120T,分散到每根钢丝绳上重:120000KG/4=30000kg 计算载荷 Q=120000 kg，G设设备重量为 120 吨+160 吊钩 1.8t 和钢丝 绳 0.8T=122.6 吨； 吊索分支数 N=4,120000KG/4=30000KG 钢丝绳破断力 P=1568.43 mm155kg=243000kg 动载荷系数 k动 =1.1,安全系数 k=68 倍,钢丝绳公称抗拉强度： 155kg 查五金手册选 637+1，=65 mm的钢丝绳； 243000Kg0.82= 199260kg 199260kg/30000kg=6.6 倍 55t 卸扣,D 型美标 G210 21/2 ,每只卸扣额定负载 32.6T,共可 承重 130.4T （2） 130 吨汽车吊选用 3371 钢丝绳,截面 52mm 设备重 120T/2=60T， 设备重量 G设 =120T/2=60T+130 吊钩 1.5T+钢丝绳 0.5T=62T； 吊索分支数 N=4， 60000KG/4=15000KG 钢丝绳破断力；1003.80mm140KG=140500KG (钢丝绳公称抗拉强度： 140kg/ mm) 查五金手册选 637+1，=52 mm的钢丝绳； 140500Kg0.82= 115210kg 115210kg/15000kg=7.7 倍 35t 卸扣， 15 11.2.511.2.5 地基承载力计算地基承载力计算 在盾构吊装前，已对端头吊车站位处进行了加固处理，加固深度为 18m，采用高压旋喷桩对端头用水泥浆进行了加固，且表面浇注了 30cm 厚 混凝土进行了硬化，承载力完全满足盾构吊装要求。 行驶重 84T，配重: 100T，150T 吊钩重:1.8T 钢丝绳重:0.8T 设备重 量为 120 吨 Nmax=1.414/2（84T+100T+ 1.8T+0.8T+120T）=216.77T Nmax=216.77T/单支腿最大受力：216.77T/8 m2=13.55T/ m GMK7450 汽车吊机支腿受力示意图 68-153T 175 132T 78T-164 图 11 吊车支腿受力示意图 1212、检查、调试工作、检查、调试工作 盾构机组装完成后，技术人员应当对组装工作逐点检查，对组装工作 中的错、省、漏进行现场纠正，重点对主要电路、液压油路的连接和重要 螺栓的固定进行检查。 确定运行各个系统可以运行后，根据罗宾斯公司提供的设备调试项目 16 单的项目进行逐个调试，对出现的问题进行逐个排除。通过调试验收后， 等待盾构机始发试掘进。 对始发后有荷载下的盾构机进行再次检查调试，同时将重点逐步转入 到设备的维护保养和运行监督中。直到设备完全满足施工要求，组装调试 工作完成。 1313、质量措施、质量措施 13.1、施工前组织有关人员进行熟悉图纸，方案以及进行技术交底。 13.2、构件在运输过程中，运输的支承点应按规定。 13.3、构件在吊装过程中，吊点应按规定不得随意改动。 13.4、构件在吊装过程中，应把构件扶稳后，吊机才能旋转和移动。 13.5、构件在吊装过程中，严禁碰撞其它构件，以免损坏盾构机。 13.6、机械机具使用前应重新检查其机械性能，确保符合使用要求。 13.7、各件构件的吊装方法均为双机抬吊，因此根据实际情况，采用4 点起吊（每台吊机2点），选用的4条钢丝绳长度必须一致，严禁有长短不 一，以负起吊后造成构件扭曲变形。钢丝绳长度应与构件的夹角为70， 大大减少了构件的压应力。 13.8、各构件起吊后应呈水平。 13.9、各构件移动时应小心移动，速度应缓慢，以免损坏盾构机。 1414、安全措施、安全措施 14.1、在盾体的吊装过程中对测斜孔的位移情况进行加强监测，待出 现异常情况立即停止吊装。 17 14.2、进入施工现场必须戴安全帽，高空作业人员应佩戴安全带。 14.3、施工前安全检查员应组织有关人员进行安全交底。 14.4、吊机、拖挂机车行走路线应平整压实，基坑回填的地方应铺设 20毫米厚钢板。 14.5、双机抬吊时要根据起重机的起重能力进行合理的负荷分配，并 在操作时统一指挥，互相密切配合，整个抬吊进程两台吊钩应基本保持垂 直状态。 14.6、指挥人员应使用统一指挥信号，信号要鲜明、准确，吊机司机 应听从指挥。 14.7、开工前应检查工具、机械的性能。防止绳索脱扣、破断。 14.8、高空作业人员切勿急于求成，用力过猛，严禁向下丢掷工具。 14.9、在井下施工时应设置足够灯光，施工的需要。 14.10、注意井口安全施工。 14.11、盾构机卸车、吊装过程中设施工禁区并指派专人看管，禁止无 关人员进入。 1515、应急预案、应急预案 为了应对突发地基塌陷、钢索断裂、汽吊故障等事故，在紧急情况下 做出应急响应，防止事故的发生，减少事故损失和人员伤害，避免事故的 进一步扩大，保证施工现场安全.听现场调度确保机械的安全运行，特制定 本措施。 15.115.1 应急准备应急准备 18 1应急组织的建立。 2吊装项目应急响应领导小组。 3. 确定应急总指挥和监督员。 4应急总指挥职责： （1）判断是否可能或已经发生重大事故，是否要求应急服务机构帮助，是 否启动应急预案； （2）组织应急人员在较安全的地方，尝试对危险设备进行操作、控制； （3）继续调查和评估事故的可能发展方向，预测事故发展过程； （4）指导危险机械设备的全部或部分停止运动，与现场安监人员和关键岗 位的员工密切配合，指挥危险场所人员撤离； （5）与上级领导、地方政府以及安全生产监督管理局保持密切联系； （6）在紧急状态结束后，安排恢复事故影响区正常秩序，恢复生产； （7）及时向上级组织和地方政府报告灾害情况。 5. 应急监督员职责： （1）负责应急预案的全过程监督； （2）负责气象信息的收集、获取； （3）协助总指挥和副总指挥组织应急人员的灾前演练及本预案的宣贯工作； （4）有权制止应急过程中的违章行为； （5）协助总指挥和副总指挥执行应急预案响应； （6）负责应急响应的全过程记录，向总指挥提供可靠的灾害信息报告。 6应急领导小组其他成员职责： （1）在总指挥和副总指挥的领导下，负责应急响应实施； （2）负责应急人员的组织及其它劳动力的提供； 19 （3）负责组织、提供应急材料及所需工器具、机具。 7. 当班起重机司机职责： （1）作业过程中遭遇突发机械事故，必须按本预案措施进行操作， 确认各项准备、措施无误后，方可撤离起重机； （2）听从领导小组指挥，准备尝试对危险设备进行操作、控制。 8当班起重工职责： （1）作业过程中突发机械事故，必须协助起重机司机按本预案措施进行操 作，确认各项准备、措施无误后，方可撤离起重机； （2）听从领导小组指