盾构机拼装解体方案.doc

深圳地铁一期工程延长段华侨城世界之窗区间盾构工程盾构机的拼装调试及解体方案制定：审核：批准：中铁十六局深圳盾构项目经理部2002年6月目 录1 编制目的 2 盾构机的主要技术参数 3 人员安排 4 实施方案 4.1 盾构机拼装调试 4.2 盾构机解体 4.3 盾构机拼装、解体时部件重量表 4.4 安全措施 5 工具和设备的配置 5.1 主要工具 5.2 主要设备 6 质量保证措施 7 工期安排1、 编制目的深圳地铁一期工程25标段系延长段华侨城世界之窗盾构隧道区间工程，位于深圳市南山区，盾构法隧道双线总长度约为1947m，采用两台德国海瑞克盾构机施工，盾构机总长65米，需要分块进行拼装解体，为保证盾构机顺利组装并正常掘进及顺利解体，特编制此施工方案以指导盾构机拼装、解体和调试工作。2、 盾构机的主要技术参数1.1 盾构本体盾构外径6250mm机长8000mm外壳板材质及厚度300mm尾封钢丝刷式三段推进速度0-8cm/min总推力35922KN最大中间弯曲角度左右-2.02.0度，上下-1.01.0度1.2 管片拼装机形式液压旋转动作式旋转角度*旋转速度左右各200度*2.13rpm升降范围*摇动范围0-650mm*0-750mm提升功率45KW1.3 切削刀盘形式面板式旋转方向左旋和右旋转动速度0-6.1Rpm转动扭矩4377Knm-5350Knm面板开口率30%1.4 螺旋输送机壳体外径800mm螺旋输送机直径*螺距700*630mm旋转速度0-21.86Rpm回转扭矩225Knm排土量270m3/h1.5 皮带输送机数量1皮带宽800mm速度2.5m/s长45m驱动电机30Kw排土量300m3/h1.6 整圆器装置形式上下扩张型压力395Kn滑动行程1460mm1.7 管片搬动装置形式电动葫芦数量1套1.8 液压油缸名称数量内径mm行程mm使用压力Bar推进油缸 302202000300铰接油旋输送机后闸门油缸280800300螺旋机伸缩油缸21601000120螺旋机前闸门油缸270400120超挖刀油缸113550300拼装机提升油缸21301200120拼装机平移油缸280200050拼装机头夹紧油缸17050120拼装机头倾斜油缸16340120拼装机头回转油缸16340120整圆器压紧油缸21104501201.9 液压马达用途台数输出轴转矩KNm回转速度rpm使用压力Bar 拼装机回转2250-12.5300螺旋输送机12250-21.863001.10液压油泵、注浆泵用途台数额定流量l/min调定压力Bar电机功率kw级数P电压*频率V*Hz推进油缸用1180300754380*50铰接油缸用拼装机回转用2250.120454380*50拼装机提升用拼装机平移用拼装机机头夹紧、倾斜、回转用超挖刀用1203007.54380*50整圆器用、螺旋输送机前后闸门用163120224380*50刀盘驱动332643009454380*50大齿圈润滑油循环用1203044380*50液压油冷却用165030114380*50注浆泵用1145300304380*501.11膨润土、泡沫注入口 设置场所切削刀盘土仓螺旋输送机传送带尺寸DN50DN50DN50数量8421.12膨润土注入设备 额定排量（L/min）120额定压力（Mpa）2.5电机功率（KW）5.5挤压泵台数1膨润土箱容量（M3）61.13同步注浆注入设备额定排量（L/min）120额定压力（Mpa）2.5挤压泵台数2浆桶容量（M3）61.14计测装置No.计量项目计量仪器数量备注1设备姿态综倾横摆仪2数字2刀盘回转速度转速仪1模拟3螺旋输送机转速转速仪1模拟4推进行程推进油缸行程仪4数字5推进速度推进油缸速度仪1模拟6刀盘扭矩变频器1模拟7推进油缸液压油压力压力传感器1模拟8螺旋输送机回转压力压力传感器1模拟9土压土压计6模拟10铰接油缸行程行程计4数字11螺旋机闸门开度行程计1数字12盾尾密封脂压力压力传感器2模拟13机器位置姿态测量系统114掘进管理数据掘进管理系统11.15电器仪表、配线规格1）使用电源电压（V）频率（Hz）相备注供电电源10000503相动力电源380503相控制网络22050单相照明网络22050单相2）起动方式原则上，按下述起动方式起动电机功率起动方式不足30KW直接起动30KW以上星形三角形起动操作开关按钮式开关3）控制装置名称形式数量设置场所备注控制台室内防水型11#台车电气电气控制箱室内防水型83#台车推进油缸操作箱室内防水型1头部拼装机操作箱防水轻便型2头部管片吊车防水轻便型1头部螺旋机伸缩油缸操作箱防水轻便型1头部管片运送下车防水轻便型1头部注浆系统操作箱防水轻便型11#台车4）照明、其他电器设施项目形式规格数量备注荧光灯防水型20W*220V22头部6、中心横梁4、台车12应急灯防水型20W*220V7头部6、中心横梁2、台车4插座防水型16A*220V12头部4、台车8手提灯防水型10A*220V15）配线使用部分配线材料动力用CV、3CT、VCT、2PNCT等控制用VCT、2PNCT计测用MVVS6）配线方法原则上是明线配线。如有发生外伤的可能性，用配管进行保护。3、 人员安排盾构机拼装在项目经理领导下设拼装项目小组，具体负责整个拼装、调试工作。项目经理全面监管整个拼装工作的各个环节，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、安全地展开拼装工作。具体人员如下：组长：陈广亮，副组长：赵守宪拼装负责人：闫以胜调试负责人：菲利浦技术负责人：鲁志军王海明（白班）叶华（司机）王建勇（晚班）全学勇（司机）安全负责人：刘艳峰许文度（白班）王家超（晚班）液压系统鲁志军电气系统柏自木VMT测量李强、卡尔联动马特其它闫以胜掘进一队：修理工5名电焊工2名电工2名辅助工10名冷作工2名地面配合施工队：龙门吊司机4名；起重工8名；指挥4名；辅助工12名。起重队：250吨吊车司机2名；90吨汽车吊司机2名；拖板车司机6名；起重工6名；指挥2名。4、 具体实施方案4.1拼装调试流程盾构机拼装顺序井下施工 地面施工盾构机托架、轨道铺设盾构机运输中盾（包括人闸等）下井定位前盾(包括刀盘驱动)下井定位组装中盾和前盾把拼装机和行走架安装在中盾上刀盘下井和盾体拼装盾构机刀盘前移刀盘进入破开洞门安装盾尾安装反力架螺旋输送机吊装下井，安装就位各部分动作确认4、3、2、1#台车下井组装、连接调试拼装负环管片、向前推进首次始发盾构机从盾构工作井左线吊入，进行左线施工始发。盾构机本身自重约300t，分解为7块，最大块重约92t。综合考虑吊机的起吊能力和工作半径，安排1台250t和一台90t汽车吊机进行吊装任务。准备工作测量控制点从地面引到井下底板上。在盾构始发井下安装始发托架，为抵消盾构进入土体后低头量，盾构机始发前需要较理论轴线标高抬高35厘米，所以托架高度确定为满足盾体抬高3厘米安放；在始发井后的80米车站内铺设盾构机台车行走钢轨，并将钢轨延伸至始发托架上。准备好10T气动葫芦、手动葫芦若干、两台100T液压千斤顶及泵站、电焊机、气割等盾构安装辅助工具。地面吊车将盾体各部分倒运到位。250T吊车与90T吊车在始发井端头就位。安装盾构机后配套台车将盾构机第四节后配套台车吊入始发井，放置在始发托架的钢轨上，拖入华侨城车站内，再按同样的程序将第三节台车拖入华侨城车站内，如图1。图1 后配套台车下井示意图依次吊入第二节台车、第一节台车与连接桥，相互联接，将连接桥前端用H钢制作的临时支撑撑住。将螺旋输送器吊下井，放在连接桥下方，如图2。图2 后配套台车及其它设备下井示意图拆除始发托架上铺设的台车行走钢轨，校准始发托架位置。吊装盾构机盾体利用250T吊机与90T吊机配合，将中盾体翻身，由250T吊机将中盾体吊入盾构井，放置在始发托架上，如图3。图3 吊装中盾示意图利用250T吊机与90T吊机配合，将前盾体翻身，由250T吊机将前盾体吊入盾构井，放置在始发托架上，如图4，利用液压千斤顶前移中盾，与前盾连接并安装。图4 吊装前盾示意图利用250T吊机将刀盘吊入盾构井内，如图5。在吊机配合下，前移前盾与刀盘连接并安装。图5 吊装刀盘示意图前移盾体及刀盘，将刀盘顶入内衬墙。吊入管片拼装机导轨，与中盾连接。吊入整圆器、管片拼装机，依次套入拼装机导轨上，如图6，并拆除导轨下方V形梁。图6 安装管片拼装机示意图吊盾尾下井，摆放在始发托架上。推出螺旋输送器，利用吊车与气动葫芦、手动葫芦配合，将螺旋输送机插入前盾内图7；安装拼装机V形梁。图7 吊装螺旋输送器示意图利用液压千斤顶后移盾体，与盾尾连接；安装整圆器。安装反力架及负环管片调整钢环（单侧楔形量25.5mm，与管片楔形量匹配，确保隧道垂直于反力架）图8。图8 安装反力架及负环管片示意图联接联接盾体各部分之间的连接管线。联接后配套台车、连接桥之间的连接管线。盾体与后配套设备之间用管线连接，进行下一步盾构机始发前调试。调试盾构机连接好后进行各项功能调试，具体调试项目见下表： 01盾体视检激光定位系统通道视检压力隔板各个通道压力隔板门 人闸口和物料口 视检盾尾标称密封刷数量3损伤无注脂口数量12压力传感器12注浆管道4注浆管道的压力传感器4盾尾润滑管线正常注浆线路正常超前勘探通道系统正常7个钻孔通道正常螺旋输送器门功能控制(前部)功能标称开启时间 s2-5关闭时间 s2-3 冲程 mm400无意关闭锁住正常气压装置正常推进千斤顶性能测试功能标称最大冲程 mm2000掘进模式下的扩展量 min25收缩时间/管片拼装模式下的8 个千斤顶 s80伸长时间/管片拼装模式下的8 个千斤顶 s45盾尾铰接油缸性能测试功能标称冲程 mm150收缩千斤顶正常松放千斤顶正常02刀盘视检泡沫装置标称8 个喷口良好 03刀盘驱动刀盘驱动性能测试功能标称供油压力 bar16最大速度 rpm2.7/6.1右旋转 1档正常左旋转 1档正常右旋转2档正常左旋转2档正常齿轮油功能标称主驱动油值 升220过滤前压力 bar23过滤后压力bar24主轴承密封环注脂泵功能控制标称油脂控制 良好自动加注正常油脂流量控制标称FA 1-6 cm3/h160FI 1-4 (cm3/周)人工30 04拼装机电缆和线路标称有无障碍无检查拼装机功能和锁紧措施功能标称转速从慢到快正常旋转速度 rpm2.13旋转度限制 ; 保险丝保护+/-200红色油缸伸缩行程 mm1200蓝色油缸伸缩行程mm1200行进距离 mm2000拼装头旋转正常拼装头倾斜正常运动自由空间和自由度正常联锁装置正常 05回路刀盘驱动功能标称液压马达数量/制动器7/1刀盘泵的流量方向一致正常压力切断刀盘油泵正常压力切断螺旋输送器泵正常冷却水接头良好过滤器-/冷却油路功能标称过滤器和冷却器前后的龙头正常高压过滤器通道正常回路过滤器通道正常温度计位置 (油温.)正常温度计位置(水温.)正常空压机功能标称空压机良好减压阀设定 bar6/8复合密封设定 bar6油脂润滑设置 bar3-4泡沫装置设置bar2-3安装人员-/物料闸正常气压调节功能标称压力室定位驱动装置1 bar4压力室定位驱动装置2 bar4压力室压力传感器减压阀1 bar1.4压力室压力传感器减压阀2 bar1.4压力舱输入控制器1零点调节正常压力舱输入控制器2零点调节正常压力舱输入控制器1 全开bar1.0压力舱输入控制器2 全开bar1.0压力舱输入控制器1 全关 bar0.2压力舱输入控制器2 全关 bar0.2 06后配套装置检查传动箱盒里是否装满齿轮油: 管片输送器功能测试功能标称伸长时间滑动 s20缩回时间滑动s15纵向位移 mm1860提升高度 mm50危险点和危险情况的目视正常管片葫芦功能测试e功能标称纵向运行时冲突无纵向运行时停止缓冲器正常到终点位置时快/慢开关正常跨越轨道连接正常电缆和轨道保护正常提升高度/横穿高度正常管片旋转正常锁住无意识开启正常提升荷载 (kn)50起重机轨道固定正常提升架结构正常装载管片/轨道间隙调整正常操作人员检查正常管片面板功能标称注脂入口正常延伸时间 (s)10收缩时间 (s)10注脂泵功能测试正常盾尾密封脂泵功能测试正常注浆泵功能测试功能标称清洗和维修入口装置和锁定设备正常放高压管的可能性正常速度控制正常手动控制正常自动控制正常浆液罐功能测试功能标称加注齿轮油正常搅拌器操作正常重装注浆罐正常摆动式葫芦性能测试功能标称避免在工作领域的列车碰撞正常提升负载 (kn) 5吨提升负载是否充分?充分 07人闸标称锁紧装置控制正常密封控制正常气压装置控制正常 08螺旋输送器螺旋输送器性能测试功能标称最大传输速度 rpm21.8最大反转速度 rpm12后门的紧急功能（停电后自动关门）正常开口度0-536mm行星齿轮油加注正常油脂润滑密封装置正常油脂润滑球形轴承正常油脂润滑齿轮齿系统正常 09皮带输送机传送带功能测试标称传送带功能正常传送速度2.5m/s反转操作正常软起动器/制动操作正常皮带调紧装置正常刮板正常紧急停止装置正常曲线段运行/悬挂的自由度正常操作人员进行危险点和危险情况观察控制正常 10泡沫装置功能标称泡沫泵流量调节正常气流量计 1-4正常水流量计1-4正常泡沫管路 1正常泡沫管路2正常泡沫管路3正常泡沫管路4正常螺旋输送器泡沫装置器正常压力隔板仓泡沫装置器正常旋转接头泡沫装置正常刀盘泡沫装置正常 11电力装置推进千斤顶冲程测量装置功能标称根据图示SMS的位置SMS线路正常盾构机铰接油缸测量系统功能标称根据图示SMS的位置正常SMS线路正常驱动速度测量功能标称刀盘驱动速度正常螺旋输送器驱动速度测量正常调试全部达到标称后，开始掘进。4.2解体流程盾构机解体顺序井下施工 地面施工拆卸整圆器，吊出井外在地面搁置好，并清洗、保养拆卸刀盘，吊出井外分开中盾和后盾拆卸拼装机及行走架，推入盾尾空间分开中盾和前盾并分别吊出井外拼装机及行走架吊出井外盾尾吊出井外台车、连接桥吊出井外拆卸螺旋输送机，吊出井外在地面搁置好，并清洗、保养放油，拆卸管线及连接桥和台车在地面搁置好，并清洗、保养在地面搁置好，并清洗、保养在地面搁置好，并清洗、保养在地面搁置好，并清洗、保养在地面搁置好，并清洗、保养盾构机解体步骤：盾构机刀盘破开洞门后，旋转刀盘，使边缘切割刀避开托架导轨。前移盾体，当推进千斤顶达到最大行程时，回缩推进千斤顶，在最后一环管片与千斤顶之间布置三根反力钢管。继续顶推盾体到位。刀盘焊接吊耳，用250T吊机吊住刀盘，松开刀盘与前盾连接螺栓及回转中心连接管线，起吊刀盘上井。断开连接桥与管片拼装机行走架之间所有管线连接，将连接桥前端通过临时支撑架固定在管片小车上。将配套车架及连接桥向隧道内后移。拆除尾盾与中盾间的铰接，断开尾盾与中盾间的所有连接。在中盾外壳上焊接反力支撑架，利用2台100T液压千斤顶将中盾及前盾继续前移。拆除管片拼装机V型梁，利用地面吊车与手动葫芦相配合，抽出螺旋输送机，将其两端放置在管片小车上，推入隧道内部。在尾盾盾壳上部焊接吊耳，利用地面吊机将盾尾吊上地面。拆除管片拼装机行走架后端堵头，断开管片拼装机所有管线连接，利用地面吊机将管片拼装机及整圆器移出行走架，吊上地面。11地面吊机吊住管片拼装机行走架，拆除其与中盾连接螺栓，将管片拼装机行走架起吊上井。12拆除前盾与中盾连接，用250T吊机吊住前盾体，用千斤顶前移前盾体并吊出井上。13吊出中盾。14拉出螺旋输送机，用吊车吊上地面。15拉出连接桥，断开连接桥与第一节台车管线，拆除临时支撑，将连接桥起吊上井。16依次拉出第一节、第二节、第三节、第四节台车，起吊上井。17拆除接收托架43盾构机拼装、解体重量表序号名称重量尺寸数量备注1刀盘60t6450180012中盾90t6400330013前盾90t6400310014盾尾23t6400350015螺旋输送机20t121501600150016拼装机16t44303900323017拼装机行走架8.6t56502270210018连接桥61260025002400191#台车28.5t9250362037001102#台车34t10360362034001113#台车16.5t8540341035301124#台车20t834029203450113整圆器3.545004005400114皮带输送机5.0t3500010007001分成八段4.4安全措施4.4.1开工前，必须对施工人员进行安全教育。进行特种作业的人员，必须持相应的特种作业操作证。4.4.2进入施工场地，必须穿戴好安全带及安全帽等防护用品。4.4.3施工用的脚手架必须完好无损，脚手架安装时应垂直。高度超过五米，应有横向支撑。4.4.4吊装用的钢丝绳、索具、钢丝绳扎头、卸扣和套环等必须每天进行仔细检查，如发现有断丝、破损等不安全隐患时，要停止使用。4.4.5焊接及气割作业时，四周的可燃性物品必须清理，对四周的设备采取防护措施，配备灭火装置，并有专职安全员监护。4.4.6施工现场必须设专人监管，防止火灾及其它安全事故发生。4.4.7起吊重物时，必须了解该重物的重量，重物下面严禁站人。现场指挥信号（手势）要清晰。4.4.8氧气和乙炔瓶必须相距五米以上，且应垂直放置。其气管应完好无损，并安装减压装置。4.4.9如遇重大构件必须使用二台起重机同时起吊时，构件的重量不得超过二台起重机所允许起重量总和的75%。绑扎时注意载荷的分配，每台起重机分担的负荷不得超过该机允许负荷的80%，以免任何一台负荷过大造成事故。在起吊时必须对二台起重机进行统一指挥。使二台起重机动作协调、互相配合。在整个吊装过程中，二台起重机的吊钩滑轮组都应基本保护垂直状态。4.4.10严格遵守安全生产规章制度，自觉接受安全监督部门的监督及指导。4.4.11250吨履带吊车对地面要求承载力13吨/平方米(0.13MPa)，所以吊车作业时，对地面采用250mm厚C25混凝土进行硬化处理，并在履带下垫二块20mm厚3m8m的钢板进行重力分解，（2500(吊车自重)+1000（吊重）KN/48m2=0.072MPaC25混凝土设计抗压强度，满足要求。4.4.12安装通信系统，确保联络畅通。盾构机总长65米，在1#、2#、4#台车；司机室；人闸；中盾每个位置安装一台内部电话，在地面监控室、各部门办公室、项目部领导办公室均安装内部电话，共20部。保证在拼装、掘进过程中出现问题能够及时得到解决处理。4.4.13消防设施。在井下必要位置共设置8个灭火器，隧道掘进施工时每100米设灭火器。4.4.145工具和设备的配置5.1主要工具拼装使用工具请看以下清单：（1）钢丝绳a) 规格：66， 10m；数量：4根b) 规格：52， 10m；数量：4根c) 规格：38， 10m；数量：4根d) 规格：25， 10m；数量：4根e) 规格：15， 10m；数量：6根f) 规格：10， 3m；数量：6-8根（2）卸扣a) 规格55t；数量：4 只b) 规格30t；数量：4 只c) 规格16t；数量：6 只d) 规格4.9t；数量：6 只e) 规格2.7t；数量：8 只f) 规格3.3t；数量：8 只（3）手动葫芦a) 规格2t；数量：6 只b) 规格3t；数量：4 只c) 规格5t；数量：4 只（4）花篮螺丝a) 规格1t2 t；数量：3 只（5）套筒扳手a) 重型套筒扳手；数量：1套b) 中型套筒扳手；数量：1套（6）扭力扳手a) 规格630Kg.m；数量：1套b) 规格2876Kg.m；数量：1套c) 规格75200Kg.m；数量：1套d) 规格180300Kg.m；数量：1套（7）液压千斤顶a) 规格50 t；数量：2 只b) 规格5t10t；数量：各2 只（8）开口扳手a) 规格10，13，17，19，22，24，27，30mm；数量：