盾构机吊装组装调试方案

10盾构机吊装、组装、调试方案盾构区间总体概况依据招标文件的要求，结合本工程的总体实际状况，盾构施工的总体施工安排为：承受两台土压平衡盾构机，分别为日本小松盾构机、日本日立盾构机，先后从亦庄站南端头下井组装、组装调试完毕后掘进掘进至次渠南站后吊出、拆卸离场。盾构机主要具体尺寸、重量表序重量序重量名称尺寸(mm)主要部件备注号1刀盘局部Φ6270×1500〔t〕392前盾Φ6250×2300773中盾Φ6250×3250994盾尾Φ6250×203095连接桥1395×400×40066螺旋输送机Φ1200×114916716500×3920×417713826100×3920×425712937100×3920×4257201047500×3920×4257171156500×3920×42571812散件局部12皮带、操作平台13合计332日立盾构分段参数如下：序号部件名称外形尺寸(mm)重(T)数量1刀盘Φ6340x12573512切口环〔上〕Φ6340x28802713切口环〔下〕Φ6340x28802914刀盘驱动4492x39725915刀盘驱动油马达Φ680x16651.75126支撑环〔上〕Φ6340x36004517支撑环〔下〕Φ6340x36004518盾尾〔上〕6340x2850819盾尾〔下〕6340x28508110拼装机Φ4500x181110.5111拼装平台7614x4740x18509112螺旋机Φ1310x1239420113人行走道13721x1340x8232.6114牵引梁φ330x137211115双梁行走机构1260x670x5950.6216单梁行走机构1260x670x5950.6117单梁11000x585x2001.7118双梁17150x560x1401.821916705x3180x36001812026705x3180x36001912136705x3180x36002112246705x3180x36002012357170x3180x36002112466705x3180x36002012576705x3180x360015126皮带机支架750x2910x149256.7127皮带输送机7350x950x5501.5x55本方案以先行下井组装的日本小松盾构机为例进展描述。盾构机运输该盾构机是日本小松公司在中国的制造商上海沪东造船厂生产制造，设备在工厂调试无误后，解体，由海运至天津港，再由陆路运输至北京亦庄站施工现场。整个运输过程由小松公司全权负责。4吊车针对本盾构最大部件重量和始发井的长宽与井深以及场地状况，承受GMK6300160吨汽车吊车起吊。GMK63001。8708701MK6300300承受全液压GMK6300300160GMK6300300100100〔2.4〕穿五轮十一股绳；用26.799810297.45%〔吊车性能表75GMK630030026.71半径〔米〕891011重量(吨)半径〔米〕891011重量(吨)11110291.582.5LTM116016022LTM1160半径〔米〕891012重量(吨)54504940利用盾构机出厂时设计的吊耳进展吊装，具体见以下图2～图5。0062刀盘吊耳位置6 63前体吊耳位置26264中体吊耳位置6 65后体吊耳位置吊装索具及其它关心机具主吊绳扣：6×37+1170kg/mm2，φ65，126。辅吊绳扣：6×37+1170kg/mm2，φ52，208。552023年4352010其它机具使用前需认真检查，符合标准安全要求的才可投入使用；否则制止进场。吊装工艺计算吊装绳扣受力994Ф6516499601.1倍计算,平均单根绳承受的拉力为,F=99×1.1/4sin60˚=29.63〔吨〕安全系数k=164/29.63=5.53,满足安全起吊要求；吊臂仰角2(R2(RE)E 4(RE)2E24(E2L2)L2(RE)2

2(92.6)1.6 4(92.6)21.624(1.6226.72)26.72(1.6226.72)

(92.6)2)0.9254这样可求得α=68˚>60˚,满足使用要求提上升度计算，在地面吊物的过程中,依据α=68˚68.˚HLsin1.6cos车身高盾构高度26.7sin681.6cos682.526.320m128米的富有量,提上升度足够吊臂与周边的最小净距：LcosEsinE

B Hsin tg126.7cos681.6sin682.6

1.2 6

sin68 tg6815吊车起吊对地面和井壁的计算GMK63009m26.7m102T99TGMK6300起重机的自重是72T,起吊中盾最大99TN=72/4+99=117T,每个支撑的面max2.4×2m2,P=117/4.8=243.8kpaGMK6300max=9-3.74-1.2-3.85=0.21m，紧靠墙边。1每个支撑的面积是2.4×2m2表格法计算，支撑面积中心处的压力最大，m=L/B=1.2/1=1.23。m=L/BN=Z/BKam=L/BN=Z/BKakpa]kpaz01.200.25243.82401.20.20.2489242.72401.210.1851180.72101.220.094792.41801.230.051950.61601.240.031831.1220由于吊车是临时荷载作用，按最不利起吊作用考虑，考虑竖向荷载承载力，由表3可见硬化后的地面能满足吊车的起重要求。25.5m1.45m,吊车支撑面对侧壁产生的压力作用范围3.11m，第一层粘土的摩擦角为100，其次层粘土的摩擦角为250，内聚力均按最小25kpa。将板构件计算过程见板计算书，地质状况和计算简图见图6～8。K tan2(450100/2)0.704 pa ，a

rzKa2cKaKP=243.8×0.704=171.6kpa1P=19.8×5.5×0.704=76.7kpa2P=19.8×5.5×0.704-2×25×0.839=34.8kpa3P=19.8×6.95×0.704-2×25×0.839=54.9kpa4吊车位置盾构吊装孔 盾构吊装孔6吊车起吊位置7车站构造井的地质资料图8吊车吊装计算简图板计算书：LXL-1============================================计算简图：图9 井的构造侧板计算简图计算条件：荷载条件:均布恒载 :0.00kN/m_活载准永久值系数:0.50均布活载 :0.00kN/m_支座弯矩调幅系数:100.0%梁容重 :0.00kN/m3_计算时考虑梁自重:不考虑恒载分项系数:1.20 活载分项系数 :1.40配筋条件:抗震等级 : 一级抗震 纵筋级别 : HRB335混凝土等级: C40 箍筋级别 : HPB235配筋调整系数: 1.0 上部保护层厚度: 50mm面积归并率: 30.0% 下部保护层厚度: 40mm最大裂缝限值: 0.400mm 挠度掌握系数C : 200截面配筋方式: 双筋计算结果：单位说明:弯 矩:kN.m_剪 力:kN纵筋面积:mm2 箍筋面积:mm2/m裂 缝:mm 挠 度:mm梁号1: 跨长=6950mm左B×H=500mm×中1000mm右弯矩(+):0.000294.6950.000弯矩(-):-682.4330.000-438.926剪 力:659.269-82.181-312.290上部纵筋:251310002280下部纵筋:228018532280箍 筋:122112211221上纵实配:8D20(2513)8D20(2513)8D20(2513)下纵实配:8D18(2036)8D18(2036)8D18(2036)箍筋实配:4d10@100(3142)4d10@250(1257)4d10@100(3142)腰筋实配:6D16(1206)6D16(1206)6D16(1206)裂 缝:0.4000.0600.110挠 度:0.0001.7540.000最大裂缝:0.400mm<0.400mm最大挠度:1.754mm<34.750mm(6950/200)全部简图：图10混凝土板的裂缝计算施工工艺设备进场检查设备进场检查吊车位置及支腿位置检查施工技术交底吊车、人员就位运输车辆就位试吊检查正常吊装按质量标准自检自验图11施工工艺图示安全技术措施1、吊车支腿承力处路基应平坦、坚实。24.23.2.13、工作井壁沿设防护栏杆，并派专人负责。4、夜间施工应保证充分的照明。5、施工区域用红、白隔离带隔离。6、操作人员持证上岗，并进展安全、技术交底。7、严格遵守起重作业“十不准”原则。`盾构机下井总装方案盾构进场前的预备工作场地预备工作盾构井周边路面用C25混凝土硬化30cm厚，吊车支腿位置用铁路用枕木垫实，用铁丝将枕木之间固定结实。另外，在枕木上边铺设钢板，保证基面平坦。场地中间，主要存放台车机架、风管机架、盾构机附件、工具库等。盾构机后配套进场后，利用现有的场地组织安装。风水电预备(1)供风方案压缩空气用于风开工具，用风承受移动式电动空压机v-0.6/7。(2)供水方案依据盾构机的技术参数可知，水用于盾构机的冷却系统、注浆系统等，工地供给Ф100的自来水管。能够满足盾构调试。(3)供电方案依据盾构施工的生产、生活用电状况，在地面安装一台500kVA的箱式变压器，满足除盾构机以外的10KV2023KVA工地所需设备、工具、材料依据相应的组装调试方案，需要的调试工具清单表，该设备清单在盾构机设备进场前必需完善。安装调试过程中需要的工具〔含电气组装工具〕见下表。序号名称型号规格序号名称型号规格单位数量备注1电工工具套22活动人梯架43氧气、乙炔割具套24吊篮个15起吊链条32t付16小棘轮扳手1/219mm把2序号 名称

型号规格

单位 数量 备注7大棘轮扳手1/21把28套筒套19重型套筒套110内六角扳手英制套111内六角扳手十件套套212内六角扳手14mm、17mm、19mm、22mm、30mm把213开口扳手＜42mm套214开口扳手≥42mm套115梅花扳手＜42mm套216梅花扳手≥42mm套117开口扳手英制套118敲击呆扳手36、41、42、46、50、55、60、套119〔mm〕套120管钳200、300、450、600、900把121链条管子钳A300、B900把122丝锥套123扳牙套124手拉葫芦351015个22541.535个226810个227环形吊带35根228卸扣351020个429油压千斤顶3.2t、5t、10t、16t、50t个230螺旋千斤顶50个231液压小推车3个132起道器20t个233角磨机SIM-100B、SIM-125把234角磨机SIM230B把235钢丝绳35钢丝绳16m516m10m根236钢丝绳Φ20mm×20m根237钢丝绳Φ12mm×10m根438撬棍根439气割设备套240刀子把441刀片盒642风动扳手个243铁锤5个344榔头2个645橡皮锤个146铜棒个2装调试时消耗的材料打算如下表。5盾构组装调试消耗材料打算序号材料名称规格 单位数量备注1角磨片SIM-100B 、 片2002电焊条J506 kg4003CO2Ф1.6 kg4004液压油桶205齿轮油6润滑脂7机械油9电缆10插座板个1011手套双10012毛巾条10013镀锌铁线kg5014方木根10015插头序号名称型号规格单位数量备注安序号材料名称规格单位数量备注16钢板12m10mm17清洗剂瓶4019砂轮片SIM230B盒820铁锹把1021灰刀把1022绸布米2024抹布袋225砂纸0张1026棉纱袋228木板50mmm22029扒钉公斤1531绑扎袋500mm袋532绑扎袋200mm袋533麻绳80m，φ25mm根236干净液压油桶个637干净水桶个238润滑油脂箱339柴油升200清洗用加工件预备始发架、反力架的预备。连接桥支撑架的预备和加工：连接桥支撑点，放在专用的行走支撑架。加工轨枕，用于车站内后配套台车轨道和运输车轨道的铺设。其它工作安装楼梯：在车站始发井出入口内安装扶梯和护栏。砂浆搅拌设备的安装：在地面安装砂浆搅拌设备。充电区域的修建。盾构机组装流程盾构机进场盾构机主机及全部后配套设备打算于2023715盾构机组装调试流程12盾构机组装调试流程安安安安安安装装装装装装测液电通润冷量压器信滑却吊入盾构机始发架并定位固定铺设后续台车轨道吊入盾构机始发架并定位固定铺设后续台车轨道吊入后续台车〔1-5〕后续台车推后、固定、连接连接桥组装及吊装下井吊入中盾并推后吊入前盾并与中盾连接吊入刀盘并与前盾连接吊入管片拼装机并安装吊入盾尾并与中盾连接吊入螺旋输送机安装螺旋输送机吊入并安装反力架吊入并安装基准环安装其他装置装装装装置装置装置置置置盾构机工地调试19拖车轨道铺设：始发井内和底板进展轨道的铺设布。将电瓶牵引车和连接桥行走支撑架吊入竖井牵引到站台后部备用。5300t5513五号拖车五号拖车五号拖车1354300t444514四号拖车四号拖车四号拖车五号拖车1443300t333415三号拖车三号拖车三号拖车四号拖车五号拖车1532300t222316二号拖车二号拖车二号拖车二号拖车三号拖车四号拖车五号拖车162300t111217一号拖车一号拖车一号拖车二号拖车三号拖车四号拖车五号拖车171连接桥组装及吊装下井五号拖车300t160t瓶牵引车将连接桥拖入站台后部，如以下图18五号拖车18连接桥组装及吊装下井吊装中盾首先在始发架轨道上涂抹黄油.300吨吊车单机吊装卸车、组装；组装完毕由300160200300井，落钩、张杆、回转至盾构机支撑架上方变幅、落钩至盾构机组装指定位置。在下井过程中在中体两侧分别拴两根麻绳，以调整中体再掌握的方向。300吨吊车的吊点为盾构机前体上焊接的四个吊耳，160吨吊车吊点为盾构机前体底部的连接吊耳，翻身时关心吊车吊钩不能起得太高，始终使盾构机下底部贴着地面滑移；主辅吊车亲热协作，缓慢操作，尽量减轻惯性冲击，同时用厚半圆管垫在盾构机锐角受力处，确保吊索受力良好。放倒过程中为防止电机、液压管路与吊装绳发生挤压，需在160吨吊绳之间用吊装扁担撑开，翻转后，300吨汽车吊单机吊装下井。下井过程中留意不要遇到四周墙壁，缓慢起钩，最大限度减小吊装时的惯性冲击力。3007m，直立后最大工作半径不超过9m，满足吊装要求。留意：两台汽车吊在地面同时工作时，由一名信号工统一指挥，两吊车的吊臂不能靠得太近，保持最1.5中体放到始发架上和始发架略微预留间隙，调整左右两边与始发架的长度后放下，摘钩。然后用顶推油缸将中体后移至预定位置，以便利前体吊入竖井。如以下图19中中盾中盾一号拖车二号拖车三号拖车四号拖车五号拖车19吊装中盾吊装前盾在中体就位后,吊装前体,前体起吊和翻身和中体一样,吊入竖井后留意掌握中体的姿势,保持和中体平行并预留半米距离,在距离始发架只有1公分距离的时候缓慢向中体靠拢,查看前体和中体螺丝空对接状况,必要时用油缸调整中体的角度,满足要求后用螺栓连接前中体。在前中体完成连接后将他们用油缸后移,使前方预留出刀盘下井距离。如图20所示。前前盾前盾中盾一号拖车二号拖车三号拖车四号拖车五号拖车20吊装前盾安装盾壳内平台及辅件。依据盾构机的安装要求，连接机器配件和构件。刀盘吊装吊装方法同前体吊装,刀盘就位后,必需要对好螺栓孔并连接.完成刀盘安装后,将盾构尽可能望前顶,视始发架的长度和距离洞口的距离而定.然后将盾尾下半局部吊入21前前盾中体一号拖车二号拖车三号拖车四号拖车五号拖车21刀盘吊装起吊管片安装机轨道与中体进展对接并紧固螺栓，如以下图22所示。管片拼装机管片拼装机前盾 盾22管片安装机轨道与中体进展对接并紧固螺栓300t160t用液压油缸将主机向掌子面推动至掌子面，留出钢筋割除空间约500mm。300t160t300t部吊入始发井，并放置在始发架上。如以下图23盾盾尾前盾 体23吊装前盾16020机到达便于安装的位置和适当角度。假设留意保护螺旋输送机端头的液压马达，并与周边保持安全距离。同时由于螺旋机就位时盾构机的主要大宗部件都已安装到指定位置，致使井下作业空间特别狭小，指挥吊10吨葫芦来协作吊车或者前面吊点的更换,固定好法兰螺丝和悬撤消子后,摘钩。前前盾 盾24吊装螺旋输送机300t160t300t尾上半部吊入始发井，并直接与下半部对齐，用螺栓将上、下两局部连接起来。然后将中盾与盾尾连接起来，并承受专用工具紧固螺栓。如图25盾盾尾前盾 体25盾尾上半部吊装26。前前刀盾盘中盾26安装反力架将设备桥与主机对接，并连接全部管路，完成盾构机的下井拼装。6盾构设备整体安装就位以后进展调试、试运转工作；确认每台电机的接线状况，各种管路、信号线路的连接状况；确认机内各种紧急按钮是否有效；确认液压油箱的油位和各个变速箱的油位；确认液压泵运转是否正常；在有危急的部位放置警示牌；排掉各活塞泵内的空气；接通电源，确认各个局部电压是否符合要求；确认各个漏电保护开关是否有效；检查各个电动机的转向是否正常；排掉润滑油管路内空气，并确认转换压力和各油路安排阀运行状况是否良好；依次对每台液压泵进展无负荷运转，直到泵内无空气混入的声音为止；通过操作盘启动各个液压油泵和刀盘电机，看运转是否正常；随时观看各种管路是否漏油；对千斤顶进展全位伸出、回缩，将其内的空气排净；对计测千斤顶进展速度和长度确认；完毕后将全部千斤顶都缩回至原位；对管片拼装机进展运行确认：①对拼装机的掌握系统即有线操作和无线操作进展确认；②对旋转马达进展运转，看是否敏捷牢靠，并将其内的空气排净；③对拼装机伸缩、提升、支撑千斤顶的动作确认并排净其内的空气；④检查拼装机上各种连接油管，看是否有漏油现象；19〕对螺旋输送机进展空载试车：①对螺旋输送机液压马达进展试运转，看是否敏捷牢靠；②检查各条管路有否漏油；③检查各种操作线路连接是否牢靠有效；20〕排土门运行试验①对排土门液压千斤顶进展确认并排净内部空气，看是否敏捷牢靠；②对排土门蓄能、蓄压进展确认；③利用蓄能、蓄压器对排土门进展开启、关闭试验，看是否运行牢靠；21〕在操作台对刀盘进展旋转试验：①在试验之前将盾构基座的刀盘位置处割去一块，以防止刀盘旋转时和基座发生碰撞；②刀盘进展正、反方向旋转，看是否正常；22〕皮带机的调试：①检查皮带机的转向；②检查各个滚轮转动是否敏捷牢靠；③检查输送皮带有无裂纹和撬渣；④调整输送皮带在滚筒上的位置；⑤对盾构设备进展一次最终的全面检查及局部调整。7本盾构机在组装过程中的电气方面应严格依据电气装置安装工程施工及验收标准执行。依据国家标准进展电气上各局部及相关部件的安装工作。具体参考如下国家标准：1kvGB50259-96电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准：GB50168-93电气装置安装工程接地装置施工及验收标准：GB50169-92低压电气施工及验收标准：GB50254-96盘柜及二次回路接线施工及验收标准：GB50171-92建筑电气安装工程质量检验评定标准：GBJ303-88灯具一般安全要求与试验：GB7000.1-1996电气装置安装工程施工及验收标准：GBJ232-82电气装置安装工程接地装置施工及验收标准：GB50169-928起重机的吊装是特种设备作业的专业工作，全体施工人员必需严格遵守起重机械安全规程《GB6062-85〔80〕建工劳字第24《JGJ46-88》等。进入现场施工应加强组织纪律性，坚守岗位，听从指挥，特提出以下要求：一般措施施工现场的布置应按总平面布置图进展统一布置。组装前检查各所需工具及机具，确保其齐全、性能处于良好状态。在盾构机开头组装之前制定周密的工作打算，向工作人员细致讲解盾构吊装、下井和组装方案并进展具体的安全、技术交底。盾构机在下井、组装过程中，各专业技术人员、技术工人，必需明确职责，要乐观地协作开展工作。施工现场临时用电，严格按《施工现场临时用电安全技术标准》的有关规定执行。临时用电线路的安装、修理、撤除，均由经过培训并取得上岗证的电工完成，非电工不准进展电工作业。电缆线路应承受“三相五线”接线方式，电气设备和电气线路必需绝缘良好，架设的电力线路其悬挂高度及线距符合安全规定。氧气瓶不得沾染油脂，乙块发生器必需有防止回火的安全装置，氧气瓶与乙块发生器要隔离存放。严禁烟火”等警告标牌。各类电器开关和设备的金属外壳，均设接地或接零保护。防火、防雨配电箱，箱内不得存入杂物并设门加锁，专人治理。移动的电气设备供电使用橡胶电缆，穿过场内行车道时，穿管埋地敷设，破损电缆不得使用。检修电气设备时必需停电作业，电源箱或开关握柄上挂“有人操作、严禁合闸”的警示牌并设专人看管。现场架设的电力线路，不得使用裸导线。临时敷设的电线路，必需安设绝缘支承物。施工机械的安全掌握措施1〕各种机械操作人员和车辆驾驶员，必需取得操作合格证，不准操作与操作证不相符的机械，严禁无证操作。操作人员必需依据本机说明书规定，严格执行工作前的检查制度和工作中留意观看及工作后的检查保养制度。驾驶室或操作室应保持干净、严禁存放易燃、易爆物品，严禁酒后操作机械，严禁机械带病运转或超负荷运转。机械设备在施工现场停放时，应选择安全的停放地点，夜间应有专人看管。严禁对运转中的机械设备进展修理、保养、调整等作业。确定吊车距竖井边沿的安全距离，严禁私自调整；现场机械设备比较密集，现场布置及调动必需遵守治理人员的安排。