盾构机吊装方案.ppt

2013年6月20日 广州地铁六号线二期施工四标 盾构机吊装方案 中铁十一局集团有限公司 主要内容 一 编制依据 1 关于成层土地基极限承载力的计算方法 二 工程概况 图2 1盾构施工筹划示意图 本标段盾构工程涉及香 科区间 科 暹区间施工 盾构隧道左右线各采用一台复合式土压平衡盾构机掘进 共四台盾构机 四台盾构机以科学城东站做盾构施工场地 车站主体结构先满足西端 科学城东站 香山路站盾构区间 始发 待主体结构封顶后另外两台盾构机在车站东端始发掘进 科学城东站 暹岗站盾构区间 待隧道单线贯通后即施工区间联络通道 二 工程概况 四台海瑞克生产的盾构机进行隧道施工 盾构机为超大型设备 由刀盘 前体 中体 后体 连接桥 各台车组成 单台总长度为80米 单台总重量约450t 盾构机不能自行运载及起降至施工地下井 需要吊装设备降至施工地下井 本方案即为对盾构机各构件在吊装下井的施工组织设计 三 盾构机主要部件 表3 1盾构机主要部件参数 3 1盾构机主要部件重量和吊机起重参数对比一览表 四 场地基础验算及吊机 吊具选型 3 1吊装场地地基强度情况验算根据盾构始发 到达端头加固方案提供的资料表明 始发端头采用 600咬合150的梅花型布置水泥搅拌桩进行场地加固 到达端头采用半径 600咬合200的梅花型布置袖阀管注浆对场地进行加固 吊装过程中 吊装区域地面铺垫30mm厚钢板加固处理 1 根据水泥土实验结果 28d龄期的水泥桩试块无侧限抗压强度1100kp 计算得单桩承载力为89 32kp 由于搅拌桩是咬合布置 则地基承载力为89 32 1 Ap 440kp到达端头袖阀管注浆地层 根据取芯试验数据得知 试件无侧限抗压强度不小于1000kp 注浆加固地层承载力不小于500kp 2 吊机重量 210t被吊物最大件 前体 重量 98t合计 308t 3 将端头80m2作业地面范围作以下改造 在地表上铺垫一层2 3cm厚的细沙层 将30mm厚钢板依次铺设在沙层上 使履带吊机受力均匀 确保吊装施工安全 四 场地基础验算及吊机 吊具选型 3 1吊装场地地基强度情况验算 4 吊机履带作用于地面的范围 钢板尺寸 8m 2 5m 8m 2 5m 2 40m2需要的地基承载力 308t 40m2 7 7t m2 77kpa 即每平方米承重7 7吨 77Kpa 1 5 115 5kpa 440kpa该地基承载力可通过钢板均匀扩散至深层地基土上 据理论计算 当履带吊机自重加上起吊最重前体时地基的承载力安全系数己达到1 5 完全满足吊装安全作业的要求 四 场地基础验算及吊机 吊具选型 3 2吊机选择本次吊装采用一台QUY250液压履带式起重机和一台QAY160全地面起重机配合完成 主要设备名称性能 尺寸 3 2 1QUY250液压履带式起重机1 主提升设备 QUY250液压履带式起重机 2 工况 21 2m重主臂及额头副臂工况 3 额定起重量 此工况最大额定起重量为200T 5 9m 4 作业半径 5 0 22 0 m5 占地尺寸 9365 7600 mm 6 尾部回转半径 6100 mm 7 接地比压 1 14 136kg cm2 四 场地基础验算及吊机 吊具选型 3 2吊机选择3 2 2QAY160全地面起重机1 辅助提升设备 QAY160全地面起重机 2 额定起重量 160 T 3 作业半径 3 52 m 4 支脚全伸占地尺寸 8700 15900 mm 5 尾部回转半径 平衡重 4850 mm 四 场地基础验算及吊机 吊具选型 3 3吊装所需材料 设备和工具要求3 3 1钢丝绳选用盾构机的前盾 中盾 盾尾有四个吊点 刀盘有二个吊点 盾构机的前盾 中盾 盾尾钢丝绳的选用按盾构机中盾考虑 构件加吊具吊索重100T 长6 3m 宽6 3m 高3 4m 采用四个吊点 每吊点为25T 应选用型号为6 37 1 170kg mm2 60 0mm 4只头 长度为14m的钢丝绳一付 查资料可知其破断拉力为266 5T 安全系数K 266 5 25 13 3 8 10倍 满足施工要求 四 场地基础验算及吊机 吊具选型 3 3吊装所需材料 设备和工具要求3 3 1钢丝绳选用盾构机的刀盘构件重65T 长6 3m 宽6 3m 高1 8m 采用二个吊点 每吊点为32 5T 应选用型号为6 37 1 170kg mm2 60 0mm 4只头 长度为14m的钢丝绳一付 查资料可知其破断拉力为266 5T 安全系数K 266 5 32 5 8 2 8 10倍 满足施工要求 其他构件最重为31T 采用四个吊点 每吊点为7 75T 应选用型号为6 37 1 170kg mm2 39 0mm 4只头 长度为15m的钢丝绳两付 查资料可知其破断拉力为78 68T 安全系数K 78 68 7 75 8 10倍 满足施工要求 四 场地基础验算及吊机 吊具选型 3 3吊装所需材料 设备和工具要求3 3 2卸扣选用盾构机的前盾 中盾 盾尾有四个吊点 刀盘有二个吊点 盾构机的前盾 中盾 盾尾卸扣的选用按盾构中盾考虑 构件重100T 采用四个吊点 每吊点为25T 应选用美式弓型2 5寸卸扣 卸扣的材料是合金钢轴经过锻造及调质热处理 美式弓型2 5寸卸扣直径为69 85mm 额定负荷为55T 大于25T 满足施工要求 盾构机的刀盘重65T 采用二个吊点 每吊点为32 5T 应选用美式弓型2 5寸卸扣 卸扣的材料是合金钢轴经过锻造及调质热处理 美式弓型2 5寸卸扣直径为69 85mm 额定负荷为55T 大于32 5T 满足施工要求 五 吊装施工 5 1吊装前准备工作5 1 1井下准备工作图5 1准备工作流程图1 始发架的安装根据底板标高安装始发托架 当盾构机安放在托架上时 盾构机中心标高要比隧道中心标高高5cm 在始发洞门口安装完毕的始发托架 经测量定位后焊接牢固 2 始发井隧道内按台车行走范围中心线和盾体位置铺设符合要求的两对 路轨 轨距分别为900mm 2080mm 从开挖面向后铺设轨道的距离应大于80m 并在始发托架上铺设管片 将路轨按固定轨距前后水平延伸至始发洞门口 3 各种工具 使用材料 安装用辅助设备下井就位 始发井井口清理 测量投点放线 安装托架 测量固定 在托架上铺设管片 底板范围内铺设轨道并定位 完成井下准备工作 五 吊装施工 5 1吊装前准备工作5 1 2地面准备工作1 地面把各节拖车装好车轮 并在车轮附近用14b槽钢焊接支撑左右 焊接支撑后保证左右车轮中心距为2080mm 2 各号拖车相连接的管线做好编码记号 整齐堆码在将要布置的相应拖车走道板上 连同拖车一起吊下井 以方便盾构机组装的有序进行 五 吊装施工 5 1吊装前准备工作5 1 3其他准备工作1 盾构机各部件运输 摆放到位 合理布置场地 安排专人做好防雨准备 随机工具和工装特别照看和回收 台车和连接桥做到进场后立即组织卸车并配合组装人员进行轮子的装配 并及时下井 2 始发井内需具备完善的排水 照明 换气和自来水供应 3 为防止整体吊装时发生变形 用左右连接件 临时 支撑台车底部 4 后续台车上的皮带输送机 连同后续台车一起吊入 五 吊装施工 5 2盾构机吊装5 2 1盾构机吊装工序流程图 五 吊装施工 5 2盾构机吊装5 2 2下井吊装过程 1 始发托架吊装始发托架长是9 2m 宽是6 2m 井口长11 5米 宽是7 5米 始发托架下井后的中心与洞门的中心在一线上 与始发线路完全符和 在托架上铺设电瓶车和台车轨道以使台车下井后往车站里推进 图5 3始发托架下井示意图 五 吊装施工 5 2盾构机吊装5 2 2下井吊装过程 2 铺轨 电瓶车下井在始发托架上及车站底板铺上轨距为900mm和2080mm轨道120米 钢轨间距以保证电瓶车和台车可以在上面顺利运行 轨道完成后把电瓶车吊下井放在轨道上 为台车后移提供动力 3 台车 连接桥下井按反顺序5 到1 依次吊后配套台车下井 台车下井后进行连接桥吊装下井 连接桥吊装下井前应焊接连接桥临时支腿 保证桥架后移方便 桥架与一号台车连接后牵引至车站标准段 台车下井时一定要将该台车范围内部件如水箱 风筒等全部放置就位 经技术人员确认才能吊装下一节 五 吊装施工 5 2盾构机吊装5 2 2下井吊装过程 4 螺旋输送机下井螺旋输送机吊装选用250T履带式液压吊车 当平板车把螺旋输送机运至工地 停放到吊装最佳位置 选择合适的位置系上两条起吊平衡索 先把它微微吊起 然后将平板车开走 250T履带吊把螺旋输送机缓缓吊到距始发井1m处时把管片车放在下面 螺旋输送机按要求放在管片车并焊接好 后移到拖车下方位置 五 吊装施工 5 2盾构机吊装5 2 2下井吊装过程 5 吊装中盾中盾吊装机型选用250T履带式液压吊车和160T的汽车吊 中盾是竖直放在地面 选择合适的位置系上两条起吊平衡索 先把盾构部件微微吊起 再提升250T履带式液压吊车一侧的4个吊点 慢慢放下160T一侧的2个翻身吊点 使部件翻至水平位置 260T履带式液压吊车通过旋转 起落臂杆把中盾缓缓吊到距始发井1m处停止 此时一定要保证中盾的水平和垂直 缓慢放至始发架上 在盾体两侧上焊接牛腿 在始发架上装上活动牛腿 用备好的80T的分离式液压千斤顶向后推到现场要求的位置 五 吊装施工 5 2盾构机吊装5 2 2下井吊装过程 6 吊装前盾前盾包括刀盘驱动 前盾吊装方式与中盾一样 250T履带式液压吊车把前盾缓缓吊到距始发井1m处停止 此时一定要保证前盾的水平和垂直 缓慢放在始发架上 在盾体两侧上焊接牛腿 以便将前盾推至中盾处 满足前盾和中盾的机械装备图要求 即销子定位和螺丝联接 与中盾进行组装 待组装负责人确认组装完成 用80T的分离式液压千斤顶将前盾 中盾推向开挖端 保证刀盘的组装距离3 5米 五 吊装施工 5 2盾构机吊装5 2 2下井吊装过程 7 吊装刀盘刀盘包括刀具和回转接头 在井上安装好刀具和回转接头 刀具为硬岩刀具 滚刀 齿刀 重65T 刀盘起吊也需采用抬吊方式翻转刀盘 吊装方式与中盾一样 选用一台250T履带式吊车将刀盘竖直吊稳 刀盘下井后 将其慢慢靠向前盾 回转接头穿过主轴承 在土舱里焊接两个耳环 用两个2T的导链拉住刀盘 把前盾和刀盘的螺栓孔位及定位销 机械装备图要求尺寸 完全对准后 再穿入拉伸预紧螺栓 按拉伸力由低到高分两次预紧螺栓 待组装负责人确认预紧完毕 解索待吊下一构件 五 吊装施工 5 2盾构机吊装5 2 2下井吊装过程 8 拼装机下井组装用一台250T履带式吊车缓缓吊到井下 吊装程序与中盾一样 找准机械装配位置尺寸 安装固定螺栓 五 吊装施工 5 2盾构机吊装5 2 2下井吊装过程 9 组装螺旋输送机把螺旋输送机推到需要吊点位置 250T履带吊按螺旋输送机的自身前后两吊点 基本按螺旋输送机组装的角度吊起来 缓慢的从拼装机的内圆斜插入 到一定的吊装位置解掉前吊点 再用导链吊住螺旋输送机的前端 中盾的门架 的位置缓慢移到前盾螺旋输送机法兰 完成滑槽安装 定位销 机械装备图要求尺寸 完全对准 锁片螺栓紧固完毕后 解索待命 五 吊装施工 5 2盾构机吊装5 2 2下井吊装过程 10 吊装反力架反力架结构长6 7米 宽6 3米 在后配套与主机连接前 先将反力架底部横梁安放在反力架安装的大概位置 待尾盾安装完成后 进行反力架精确定位并焊接 五 吊装施工 5 2盾构机吊装5 2 3吊装方法 1 下井原则凡不影响到运输和下井工作的零部件 应连同各自的台车吊装下井 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 2 试吊方法A 起吊物件应有专人负责 统一指挥 指挥时不准戴手套 手势要清楚 信号要明确 不得远距离指挥吊物 B 起吊过长过大等大型重吨位物件时 必须先试吊 离地不高于0 5米 经检查确认稳妥 并用围绳牵住吊物保持平稳 方可指挥起吊运行 要求试吊2次方可正常吊运 本次施工试吊分两类 在下台车和盾体前分别选择六号拖车和中盾从地基承载力角度出发进行试吊 每一件部件下井前进行安全性试吊 C 大型物件及分段翻身吊运前 应划出警戒区 检查各点受力情况及吊攀的焊接质量 并经试吊 确认安全可靠 方可指挥起吊翻身 D 吊运物上的零星物件必须清除 防止吊运中坠落伤人 五 吊装施工 5 2盾构机吊装5 2 3吊装方法 3 翻身施工方法吊车平稳将盾体从平板车吊到地面后 需采用抬吊方式翻身构件进行吊装 构件翻身时250T履带式吊车与160T汽车式吊车将构件平衡吊起 构件吊至3 5m高时 吊住盾体尾部的160T汽车式吊车缓慢下钩 使构件自然下垂 此时250T履带式吊车完全吊稳构件 4 双机抬吊方法考虑到井口的尺寸 螺旋输送机我们选用250T履带式吊车和160T汽车式吊车双机抬吊 两台吊车将螺旋输送机吊起 螺旋输送机与水平线夹角约70 两台吊车缓慢移动到离开井口1m处停止 吊车通过起 落臂杆和旋转臂杆使螺旋输送机就位 两台吊车同时缓慢下钩 当螺旋输送机与管片车接触时 用手动葫芦将螺旋输送机拉进车站内 螺旋输送机完全放在管片车上 两台吊车松钩 5 下井时 应采用地上 地下两级指挥 凡不影响到运输和下井工作的零部件 应随同各自的台车运输 下井 下井前必须做好各部件的固定工作 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 五 吊装施工 5 3盾构机吊装在盾构机到达车站前安装好接收托架 当盾构机破洞进站后保持原盾构机坡度慢慢将盾构机推进到接收托架上 再按以下流程进行拆吊工作 五 吊装施工 5 3盾构机吊装盾体出洞后 首先拆除高压电缆 在连接桥上对应螺旋机吊点位置焊接支架 并用手拉葫芦将两级螺旋机悬吊在连接桥桁架上 先后拆解二级螺旋机 以及螺旋机 并用电瓶车运送后移 保证不影响盾尾的起吊 首先起吊刀盘 在刀盘上焊接两个吊耳 卸下全部刀具 将刀盘卸下后吊出地面 刀盘吊完后 在盾尾上焊接吊耳后 解除中体与盾尾的连接 采用250T吊机将其吊出 盾尾吊出后 在前盾上焊接吊耳 用250T吊机吊住前体 再拆除前体与中体联系 把前盾吊出地面 接着焊接中体吊耳 后吊出地面 五 吊装施工 5 3盾构机吊装盾体吊拆完成后 运用电瓶车把连接桥和螺旋机运送出洞 分别吊出地面 接着由1 台车向5 台车依次出洞进行吊拆工作 盾体吊出地面后需平放到运输车辆上 采用160T汽车吊配合250T履带吊车进行盾体翻转 翻转时先用两台吊车将盾构机抬起 然后缓慢提升160T吊车并降低250T吊车 最后使盾构机完全用250T吊车吊起而成功放平 为了避免配合的160T吊车的钢丝绳挂住盾构机的易损坏部件 翻转时要使用吊装支撑梁 支梁由 159 8无缝钢管制作而成 六 质量措施 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 2 构件在运输过程中 运输的支承点应按规定放摆 3 构件在吊装过程中 吊点应按规定不得随意改动 4 构件在吊装过程中 应把构件扶稳后 吊车才能旋转和移动 5 构件在吊装过程中 严禁碰撞其它构件 以免损坏盾构机 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 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 每台吊车2点 选用的4条钢丝绳长度必须一致 严禁有长短不一 以免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 8 各构件起吊后应呈水平 9 各构件移动时应小心移动 速度应缓慢 以免损坏盾构机 10 防止盾构基座结构破坏 基座必须由专业工程师检查钢结构尺寸 检查焊点质量 七 安全文明施工 7 1安全目标为保障国家和集体的财产安全 保障企业的可持续 快速 健康发展为目标 加强安全生产的宣传教育 提高施工人员的安全意识和自我保护能力 确保按时 按质 按量完成该项工程 7 2适用范围本措施适用于公司起重机安装工程的一系列生产活动过程的安全生产 安全防火及其文明生产 七 安全文明施工 7 3职责7 3 1项目负责人安全生产职责认真贯彻执行国家的安全生产和防火的方针 政策 法规及上级指示 积极搞好本工程的安全工作 该工程安全生产和防火的直接责任人 对安全生产和防火负主要领导责任 在计划 布置 检查 总结评比生产的同时 计划 布置 检查 总结评比安全生产 对各级管理人员进行安全教育 积极贯彻公司的各项安全管理制度 组织安全生产检查 及时消除事故隐患 搞好该项工程的安全生产宣传教育工作 制止违章指挥和违章作业 7 3 2质安员安全生产责任认真贯彻公司的各项安全生产方针 规定 制度和工作任务 做好本项目的安全管理和监督 宣传劳动保护工作方针和安全生产知识 协助工程项目负责人组织开展安全生产活动 深入安装现场进行安全生产巡回检查 制止一切违章作业 检查产品时必须根据国家颁发的有关安全规定进行检查 严格把好安全质量关 确保产品符合国家安全卫生规定 参加因质量所造成的重大安全事故调查分析 七 安全文明施工 7 3职责7 3 3施工队长安全生产责任认真贯彻党和国家的各项安全生产方针 政策及上级指示 积极协助项目负责人搞好安全工作 积极协助安全生产的宣传教育工作 及时制止违章指挥和违章作业 7 3 4员工安全生产职责认真学习和严格遵守安全技术操作规程 自觉接受对安全生产的监督和指导 积极参加各项安全生产活动 正确使用和爱护设备 工具及防护用具 班前要随时检查工具 机械设备 电器及作业环境的安全情况 发现有不安全因素时 应及时处理或报告领导 生产作业时 精神要集中 随时检查自己是否安全 自己和他人是否安全 是否处于安全位置 要杜绝错误操作 并有权制止违章作业 七 安全文明施工 7 4安全措施1 认真学习和严格执行 安全第一 预防为主 综合治理 的方针及 预防为主 防消结合 的防火方针和国家的有关法令 做好员工的安全生产教育工作 切实保障员工在该项工程中的安全和健康 并根据该工程的施工过程 及时评价 总结安全生产情况 2 认真执行公司的安全生产各项规章制度 3 进入施工现场前 组织全体员工学习有关的安全生产规程 提高员工的安全意识 落实安全生产 人人有责 特殊工种作业的施工人员要持证上岗 4 按施工现场的需要 做好施工人员的管理工作 施工人员要正确使用防护用品 5 现场使用的电器应有防雨 防晒设施 并备有消防用品 6 氧气瓶 乙炔瓶的使用要符合 两瓶之间的间距5米 离明火10米 气瓶必须竖立放置 禁止敲击 碰撞 暴晒 气瓶严禁沾染油污 乙炔瓶必须装有减压阀和防止回火装置 7 动火作业时 必须清理周围的易燃物品 做好防火隔离措施 8 凡在离高度基准面2米或2米以上有可能堕落的高空作业 必须系安全带 9 起吊重物用的钢丝绳 卸扣等工具及安全带等必须经常检查 保证无磨损 变形 损坏才可使用 10 在施工期间 如发生人身 设备事故 必须按规定及时向公司有关部门报告 并做到 三不放过 认真做好调查 分析和处理工作 八 应急救援预案 8 1应急救援组织机构及职责8 1 1应急救援组织架构图 八 应急救援预案 8 1 2应急救援小组1 信息发布小组及职责 组长 王苗成员 周灿主要职责 负责应急救援工作信息发布工作 2 通讯联络组及职责组长 赵勇刚成员 肖潇 桂学军主要职责 迅速与相关部门取得联系 引导救援人员和设施进入现场 联络有关单位 个人 组织调遣救援力量 负责对上 对外联系及报告工作 八 应急救援预案 8 1 2应急救援小组5 疏散引导组及职责组长 王运海成员 冯亚辉 郑喜兵主要职责 引导职工迅速转移到安全地带 对危险区域进行有效的隔离 6 安全防护救护组及职责组长 张闯成员 周法庭 唐峰主要职责 利用就便器材对伤病员进行紧急抢救 联系当地医院送救 7 物资供应小组及职责组长 刘杰成员 晋留学 陈露 解齐阳主要职责 负责应急物资 装备的储备管理和应急处置时的调配 八 应急救援预案 8 2应急响应重大事故发生后 事故现场主要负责人或现场人员应当积极采取有效的抢救措施 进行全方位的抢险救援和应急处理 项目部的主要负责人在抢险救援和事故调查处理期间不得擅离职守 1 迅速采取有效措施 积极组织抢救 防止事故蔓延扩大 2 严格保护事故现场 3 如发生火灾 火势不能控制 立即拨打 火警 119报警 同时向领导小组报告 由应急救援领导小组如实报告上级部门 市或当地安全生产监督管理局等负有安全生产监督管理职责的部门 4 任何人对事故 不得隐瞒 缓报 谎报或者授意他人隐瞒 缓报 谎报 5 因抢救人员 防止事故扩大 需要移动现场物件的 事故现场指挥应当作好标志 采取拍照 摄像 绘图等方法详细记录事故现场原貌 妥善保存现场重要痕迹 物证 八 应急救援预案 8 3事故防范和应急措施8 3 1高空坠物伤人预防及应急措施1 预防措施 加强临边防护 在基坑周围设立护栏 护栏高度应高于1 2m 护栏底部设20cm的踢脚板 同时有防洪作用 护栏上挂防护网 基坑周边严禁堆放杂物 严禁由基坑边向基坑内抛掷工具和材料 安全部门定期对基坑防护设施进行检查 发现问题及时整改 2 应急措施 发生坠物伤人事故 现场应急预案小组人员应及时赶往出事地点 积极采取对伤员的救护 同时应逐级上报到应急预案指挥部 将受伤人员及时救出地面 让其平躺 根据受伤情况采取相应救护措施 骨折伤员尽量避免挪动 并进行简易固定 颅骨造成伤害人员特别注意脑震荡 脊椎受伤人员要静卧 防止造成脊椎损伤导致瘫痪 外伤出血要进行止血 严格注意因内伤出血后造成死亡事故 现场应急小组的物资供应人员应及时把施救药品器械供应到位 及时送伤员到医院进行救治或检查 对事故现场要注意保护 为调查处理提供可靠依据 八 应急救援预案 8 3事故防范和应急措施8 3 2起吊事故预防及应急措施 起吊作业前 项目工程部对所有参与吊装人员进行安全技术交底和培训 配备好安全防护用品 熟悉吊装工程内容 安装方法 程序 使用的机具性能 安全技术要点和措施 学习有关安全技术操作规程 明确吊装分工和各项规章制度 起吊前由起吊班长检查起重机械零件的运行状态是否正常 如不正常立即修好或者更换 主要机械零件包括钢丝绳 滑车组 工字