浅析复杂地下管线的盾构机吊装工艺

1、浅析复杂地下管线的盾构机吊装工艺摘要：吊装现场的架空线、地下管线等，是吊装作业中非常重要的影响因素，经过起重设备的比选，吊装工具、索具的校验，重要吊耳焊接质量的检查和焊缝的探伤，以及焊接强度的校验，保证了吊装作业的成功进行。本次施工的成功经验为今后类似的大型设备在复杂地下管线的环境中吊装提供了参考。关键词：复杂地下管线盾构机吊装工艺中图分类号：U455文献标识码：A文章编号：1、工程概况本工程为北京地铁某标段，采用盾构法施工。影响盾构吊装的作业环境因素主要有始发井、接收井的开口尺寸、竖井深度、吊装作业场地地下管线情况、架空线情况等，经查阅管线改移图及相关资料并经实地调查，吊装作业环境见下表：2

2、、吊装盾构机主要规格、参数两台隧道掘进设备均采用进口6250土压平衡盾构机，直接在工地上进行吊装。盾构机在始发站盾构预留口附近，由吊车现场临时卸车、进行盾构机局部组装成几大件后，由大型吊车吊装下井，进一步深度组装成一体并调试。盾构机分体的最重单件为盾构机前体，其外型尺寸为6250mm2800mm，重量约86.27吨。3、吊装机械针对本盾构最大部件重量和接收井的长宽与井深以及场地状况，始发井组装与接收井解体吊装时采用SCC2500C型履带吊（此吊车长13.7米，宽3.4米，高3.4米，59吨，履带纵向（长）9.15米，宽1.22米，接地面积10.212米2（单条），重27吨，横向（外宽）7.68

3、1米；吊车自重113吨，配重109.2吨，接地最大压力165吨）。本次吊装翻身采用全液压SCC2500C型250吨履带吊盾构专用吊主辅钩配合。4、吊索具及其它辅助机具主吊绳扣：637+1，抗拉强度170kg/mm2，65，长8.5米四根，单根使用，安全系数大于6。辅吊绳扣：637+1，抗拉强度170kg/mm2，52，长20米二根，双根使用，安全系数为8。吊装卡扣：主吊用55吨卡扣六个；辅吊用35吨卡扣二个；20吨、10吨倒链各两个。其它机具使用前需认真检查，符合规范安全要求的才可投入使用，否则禁止进场。5、吊装场地承载校验吊车进入前，按吊车履带位置、履带压力和地下管线相对位置在履带区域做四六

4、根灌注桩（避开地下管线并满足安全距离），为保证吊装过程中地下管线的安全，上浇筑专门承台供吊装作业履带承压，避免地下管线直接受力。承台受力计算如下：吊车承台平面尺寸为4.5m10.5m，承台厚度500mm，C30混凝土浇筑，承台下部为6根桩径800mm，长度2.5m灌注桩。吊车自重113吨，配重109.2吨，吊重最大91吨，按承台承担吊车总荷载100%计算，吊装对单承台产生的荷载P=113+91+109.2=313.2吨根据建筑桩基技术规范，单桩所能承受荷载为：Quk=Qsk+Qpk=uqsikl+qpkApu桩身周长，单位：ml桩周土的厚度（灌注桩长），单位：mAp桩端面积，单位：m2qsik

5、桩极限侧阻力，单位：kpaqpk极限端阻力，单位：kpa取经验参数桩极限侧阻力标准值qsik=46，极限端阻力标准值qpk=850，计算得Quk=2.512462.5+8500.5024=288.88+427.04=715.92KN不考虑群桩对承载力的影响，也不考虑承台对桩基承载力的影响，则单个承台所能承受荷载为Q=715.926=4295.52KN=429.55吨P=313.2吨即吊装时的荷载将全部由承台承担，不会对燃气管线及电力管线产生不利影响。6、盾构机单体大件吊装方法本次作业主吊采用SCC2500C型250吨履带吊（此吊车主机长13.7米，宽3.4米，高3.4米，59吨；履带纵向（长）

6、9.15米，宽1.22米，接地面积10.212米2（单条），重27吨，横向（外宽）7.681米，吊车自重113吨，配重109.2吨，接地最大压力165吨）；SFH的19.5m主臂工况适用于地铁施工用的盾构机的吊装及类似产品，且无需用辅助起重机，自行完成盾构机翻身工作。对于盾构机前体、中体等重量大的部件采用250吨盾构专用吊主辅钩配合，由水平状态慢慢竖立，并相互配合到大件成竖直状态，由250吨盾构专用吊单机主钩吊装下井，用揽风绳栓接至盾构机大件的两侧（两绳拴接位置与吊装中心呈对角线方向），另一端栓到车站结构的立柱上，下井过程中每根绳拴接到立柱上的一端有两人调节绳的方向，保证盾构机大件在下落过程中

7、的准确姿势，和避免碰到挡土墙等，缓慢下落，最后回转落钩至指定位置，以保证重大件的质量和安全施工要求。对于零星部件，在严格按照吊装规定的要求配备吊机，按照盾构吊装工艺要求进行。将盾体从处于卧态(一般设定为水平状态)始吊，至达到自由回转临界状态(尾部对称两支承点连线过设备轴心时不存在该状态)之前这个阶段作为提升滑移阶段。翻身时最不利工况为滑移过程中重心及吊钩滑轮组的张角变化，由于此履带吊为单机翻转，重心的变化等同于等重量的吊装半径的变化。起吊时的重心离回转中心的距离（吊装半径）为11米，待盾体吊至竖直状态时吊装半径为8.5米，吊车最大吊装负荷91吨（含绳索具及吊钩自重），吊装半径11米时履带吊的额

8、定负荷为125吨，吊车负荷系数72.8%，吊装半径8.5米时履带吊的额定负荷为161.4吨，吊车负荷系数56.38%，满足安全吊装要求。吊装时，采用盾构机出厂时设计的吊耳，每个吊耳在进场前都进行探伤复核。7、吊装技术要求7.1盾构机大件卧式运入现场、立式吊装，吊装时不能刮、碰盾构机上的接管、电机及其它附属设施。7.2必须在吊车进入之前，将吊装规划用地及进车现场清理加固，满足吊装要求：宽15米（从吊装孔护坡边缘开始回填、夯实、硬化），进车路线上宽度不小于7米附近的障碍物提前挪走，拐弯处最小拐弯半径大于20米。7.3吊车必须严格按方案指定位置准确站位，且与周边环境保持安全净距。7.4吊车履带接地最大压力165吨，履带处的地面耐压力不小于20吨/米2。7.5在始发井现场，拟卸车的盾构机必须为SCC2500C履带吊进场、支车留出场地，按要求指定位置摆放；不得影响吊车进出现场、支车站位、吊装回转等，且摆放在吊车吊装能力范围内，尽可能避免二次倒运。7.6起吊后盾构机离地200mm时暂停，试吊，检查绳扣、卡扣受力状态、吊车各部件状态及刹车、履带等是否正常，完好无异常后方可继续吊装。7.7吊装时需采取措施将盾构机上的部件