杭州地铁一号线盾构下井组装方案.doc

杭州地铁一号线 九堡东站乔司南站盾构区间 盾构下井组装方案 编制： 复核： 审核： 中铁十一局集团有限公司 杭州地铁一号线 22 号盾构项目部 2008 年 10 月 目录目录 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 .1 3 3、编制依据、编制依据 .1 6 6、组装前准备工作、组装前准备工作 .2 7 7、施工机具准备、施工机具准备 .3 8 8、地基要求、地基要求 .4 9 9、吊装施工顺序、吊装施工顺序 .4 1010、吊装施工方法、吊装施工方法 .5 1111、吊具选择、吊具选择 .9 1212、检查、调试工作、检查、调试工作 .10 1313、质量措施、质量措施 .10 1414、安全措施、安全措施 .11 1 1、工程概况、工程概况 九堡东站乔司南站地下区间里程为 K28+630K30+280（右） ，总长 1650m。包括： （1）隧道洞口段里程范围为 K30+000K30+280，长 280m（右） ，为明挖箱形 U 型 槽结构； （2）洞口与盾构段过渡段里程范围为 K29+833.2K30+000（右） ，长 166.8m，为 明挖隧道； （3）K29+820（右）处设 1 座盾构工作井兼联络通道、雨水泵房，为明挖结构； （4）盾构段里程范围为 K28+630K29+820（右） ，盾构外径 6.2m，盾构隧道长 1190m； （5）K29+220（右）处设置1座联络通道兼废水泵房,为暗挖结构。 2 2、施工方法选择、施工方法选择 该盾构机属超重、超高、超宽设备，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，我们拟用450T汽车起重机为主，单独将大型设备吊装下井； 用一台130T汽车起重机为辅，配合450T起重机进行翻身、吊装工作。 3 3、编制依据、编制依据 3.1、450T汽车起重机、130T汽车起重机使用规程、机械性能。 3.2、建筑安装工程安全技术规程、建筑安装工人安全技术操作规程、 建筑施工高处作业安全技术规程。 3.3、EPB-6340盾构机装配图纸，液压系统图纸，电气系统图纸，气压系统图纸。 3.4、始发井的地基承载能力。 3.5、盾构机吊装清单。 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。 组装人员如下： 工程师 4 人（电气、机械工程师各 2 人） 安全员 1 人 机修工 8 人 电焊工 6 人 电工 4 人 司索工 4 人 5 5、施工作业要求、施工作业要求 5.1、吊装前450T汽车起重机在盾构始发端头加固区就位，地面采用C30砼硬化。 5.2、确保井口到井底的空间，满足最大构件下井要求。 5.3、各构件应加焊吊环，台车加保护措施。 5.4、在井口四周安装固定的防护栏。 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。 5.6、卸车道应在8米宽以上。 6 6、组装前准备工作、组装前准备工作 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、主要施工设备 7.1.1、GMK7450 450T汽车起重机1台； 7.1.2、ATF 120-5 130T汽车起重机1台； 7.1.3、50T汽车起重机1台； 7.1.4、5T卷扬机1台； 7.1.5、10T、5T、3T、2T、1T、0.5T手拉葫芦若干； 7.1.6、10T、8T、5T、3T、2T、1T开口葫芦若干； 7.1.7、各种规格钢丝绳； 7.1.8、电焊机5台，电焊、气割工具若干； 7.1.9、空压机2台； 7.1.10、150T、80T、40T、30T、10T平板车和其它货运车若干辆。 7.2、主要起重机械工作参数 7.3、吊装工具 7.3.1、637+1、抗拉强度为170kg/mm2、65mm的钢丝绳1对，长度为17m。F环 驱动、B环、刀盘的吊装、翻身。 7.3.2、637+1、抗拉强度为170kg/mm2、39mm的钢丝绳2对，长度为8m。用于 其它构件吊装。 车型配重出杆长度作业半径额定起吊能力 450T起重机 120T20.9m13m98.5T 130T起重机 29.4T21.65m6m50T 7.3.3、55T卡环4只，用于刀盘、盾尾、B环、F环的吊装、翻身。 7.3.4、20mm厚钢板。 7.4、吊装运输设备工具检查 7.4.1、使用前，详细核对起重机的性能参数，检查维保记录，确保起重机能够达 到吊装要求的起吊能力。 7.4.2、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。 7.4.3、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、地基要求、地基要求 8.18.1、设计依据、设计依据 8.1.1、始发井吊装场地地质资料及现场加固情况。 8.1.2、始发井结构图。 8.1.3、盾构机吊装清单。 盾构机主体吊装包括三个主要部件：F环+驱动：重量89吨；B环+拼装机：重量85 吨；刀盘体：重量36吨。 吊装设备：一台450T汽车起重机机，出杆长度20.9m，起吊能力98.5T；一台130T 汽车起重机，出杆长度21.6m，起吊能力50T。 吊机起吊地面为：在盾构始发加固区，地面用C30混凝土硬化300mm，保证受力均 匀扩散至深层地基土上。 9 9、吊装施工顺序、吊装施工顺序 盾构机下井吊装示意图如见图1所示。 汽车起重机 盾构机 构件 图1 盾构机下井吊装剖面示意图 盾构机吊装顺序：后配套组装主机组装液压管路、电气线路连接其它配套 系统安装 在盾构机组装前做好准备工作，包括始发托架安装，反力架安装，轨道铺设，卷 扬机的安装，台车按5号台车、4号台车、3号台车、2号台车、1号台车的顺序下井，台 车吊装完成后依次向始发井后方牵引。主机组装顺序：螺旋输送机吊装下井B环拼 装机下井F环驱动下井F环与B环连接刀盘安装盾尾下体安装螺旋输送机安 装盾尾上体安装后配套与主机连接反力架安装 1010、吊装施工方法、吊装施工方法 10.1、盾构件主要部件、重量及一览表见表。 表1 盾构部件尺寸重量 部件名称外形尺寸（mm） 重量 （T） 部件主要组成备注 刀盘组件 63701561 （外径长度） 35.9 刀盘体、刀具、旋转 接头前端连接头、管 系等 F 环+驱动 63403670 （外径长度） 89 F 环本体、刀盘驱动 装置、人行闸室、管 系等 B 环+拼装机 63404330 （外径长度） 85 支承环本体、推进油 缸、铰接油缸、拼装 机、管系等 盾尾组件 63402432 （外径长度） 12.4 盾尾本体、盾尾密封 刷、盾尾间隙测量仪、 管系等 分上下两个半环 螺旋机组件 982997012.5 螺旋机体、驱动、管 （长宽高）系等 平台组件 521126602243 （长宽高） 4 平台、管系等 不含左右走道、 扶梯 平台右走道 375023571235 （长宽高） 1.5 平台左走道 375023571235 （长宽高） 1.5 双轨梁（一） 6835600200 （长宽高） 0.82 2 件 双轨梁（二） 6540600200 （长宽高） 0.82 2 件 双轨梁（三） 6489600200 （长宽高） 0.82 2 件 拼装机 48002453 （外径长度） 16 牵引杆长 12735 1.1/2 2 根 皮带机随车架下井 1#台车组件 1080046173663 （长宽高） 12 车架本体、管系等不含皮带托架 2#台车组件 850046173663 （长宽高） 16 车架本体、管系等不含皮带托架 3#台车组件 750046173663 （长宽高） 20.5 不含皮带托架 4#台车组件 750046173663 （长宽高） 12 不含皮带托架 5#台车组件 750046173663 （长宽高） 19 不含皮带托架 10.2、盾构机主要部件下井方法 10.2.1后配套吊装方法 a、台车吊装顺序 在明挖段隧道内铺设轨道，并按5#1#台车的顺序下井到轨道上，不装车与车之 间的连接杆，把台车推到始发井内尾部，如图2所示。 2#台车 始发架 1#台车3#台车4#台车5#台车门架轨道 始发井 台车吊装示意图 图2 台车吊装示意图 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 1#台车5#台车在吊装前应进行加固，避免台车在吊装过程中产生变形，采用 200t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。当台车与轨道接触时，用手动葫芦将台车拉进基坑内侧。台 车完全放在轨道上，吊机松钩。 d、 连接桥、螺旋输送机下井,利用手动葫芦和管片小车向后推至一边。 2#台车 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3 螺旋输送机吊装示意图 10.2.2主机吊装方法 主机组装顺序为B环、F环、刀盘、盾尾。 a、B环及拼装机（63404330，85t） B环包括中部盾壳、铰接油缸、推进油缸。B环及拼装机吊装机型选用450T汽车起 重机，吊机通过旋转、起落臂杆把B环吊到前端井边1m处,吊机缓慢将B环放下井去，放 在始发台上，离前端井边6m处停止。 2#台车 环 始发架 1#台车3#台车4#台车5#台车 始发井 环 图4 B环吊装示意图 b、F环及驱动（63403670、89t） F环及驱动吊装方式与B环一样。吊机把F环吊到前端井边1m处停止,吊机缓慢将F环 放下井去后，放在始发台上。与B环进行组装。组装螺栓必须按规定进行检测其扭矩。 组装后，将F环、B环推向洞门方向，留出空间安装螺旋输送机。 2#台车 始发架 1#台车3#台车4#台车5#台车 图5 F环吊装示意图 c、刀盘（63701561、35.9t） 刀盘在井上安装初装刀具后重约36吨。刀盘起吊也需采用抬吊方式翻转刀盘。利 用一台450吨吊机将刀盘竖直吊稳。吊机把刀盘吊到前端井边1m处停止,再垂直吊下竖 井。刀盘下井后，将其慢慢靠向F环，螺栓孔位完全对准后，再穿入拉伸预紧螺栓，按 拉伸力由低到高分两次预紧螺栓。预紧完毕后，再用预紧专用工具复紧一遍。 2#台车 始发架 1#台车3#台车4#台车5#台车 图6 刀盘吊装示意图 e、尾盾（63402432、12.4t） 尾盾装配后运到吊装现场时，需用450吨汽车式吊机与130吨汽车式吊机抬起翻转。 将盾尾下半环吊起后缓慢下放，安装完螺旋机后，吊装盾尾上半环。 2#台车 始发架 1#台车 安装井口 3#台车4#台车5#台车 图7 盾尾吊装示意图 刀盘、F环、B环、尾盾组装好后，将整体推至要开挖的隧道口处。 f、螺旋输送机（9829970、12.5t） 利用利用手动葫芦和路轨小车将螺旋输送机推进盾体内，用多个手动葫芦安装螺 旋输送机。 g、利用吊机和手动葫芦安装连接桥。 h、后配套与主机连接 10.3、翻身施工方法 吊机平稳将构件从车厢吊到地面后，需采用抬吊方式翻身构件进行吊装。构件翻 身时450吨汽车吊机与130吨汽车式吊机将构件平衡吊起，构件吊至35m高时，吊住构 件尾部的130吨汽车式吊机缓慢下钩，使构件自然下垂，此时450吨汽车吊机完全吊稳 构件。 后体 盾尾运输示意图 前体、中体运输示意图 环/ 环 50t汽车吊机 构件翻身吊装示意图 130t汽车吊机 盾构机构件 盾构机构件 10.4、双机抬吊方法 考虑到井口的尺寸,螺旋输送机采用450t和130t汽车式吊机双机抬吊。两台吊机将 螺旋输送机吊起，螺旋输送机与水平线夹角约70，两台吊机缓慢移动到离开井口1m 处停止。吊机通过起、落臂杆和旋转臂杆使螺旋输送机就位。两台吊机同时缓慢下钩。 当螺旋输送机与路轨小车接触时，用手动葫芦将螺旋输送机拉进坑内。螺旋输送机完 全放在小车上，两台吊机松钩。 1111、吊具选择、吊具选择 11.1、钢丝绳选用： 盾构机的F环、B环、盾尾有四个吊点；刀盘有二个吊点。 盾构机的F环、B环、盾尾钢丝绳的选用按盾构F环考虑，构件重89t，长3.67m，直 径6.34m。采用四个吊点，每吊点为22.25t，应选用抗拉强度为170kg/mm2,D=65的 637钢丝绳，查资料可知其破断拉力为266.5t。安全系数K=266.5/22.25=12810倍 (施工要求)满足施工要求。 盾构机的刀盘构件重36t，长1.56m，直径6.37m。采用二个吊点，每吊点为18t， 应选用抗拉强度为170kg/mm2,D=65的637钢丝绳，查资料可知其破断拉力为266.5t。 安全系数K=266.5/18=15810倍 (施工要求)满足施工要求。 11.2、卸扣选用: 盾构机的F环、B环、盾尾有四个吊点；刀盘有二个吊点。 盾构机的F环、B环、盾尾卸扣的选用按盾构F环体考虑，构件重89t。采用四个吊 点，每吊点为22.25t，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 热自理调质处理,美式弓型2.5寸卸扣直径为69.85mm,安全负荷为55t，大于22.25t，满 足施工要求。 盾构机的刀盘重36t。采用二个吊点，每吊点为18t，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热自理调质处理,美式弓型2.5寸卸扣直径为69.85mm,安 全负荷为55t，大于18t，满足施工要求。 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，根据厂家的提供的设备调试项目单的项目进行逐 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布置。 13.3、构件在吊装过程中，吊点应按规