土压平衡式盾构组装方案

1、目录1 盾构机组装方案编制依据22 工程概况23 工程概述24 吊装单位25 安全管理目标36 盾构机组装方案36.1 组装前的准备工作36.2 所需设备的选择86.3 主吊钢丝绳的选择96.4 对组装的总体要求96.5 组装注意事项106.6 组装107 时间安排和人员组织177.1 组装时间安排177.2 人员组织178 安全保证体系178.1 建立安全生产组织机构188.2 安全操作细则18土压平衡式盾构机工地组装方案盾构吊装及下井组装是盾构施工的一个重要组成部分，是隧道掘进的前提和保障，为保证盾构机吊装安全、有序进行的完成以及盾构机的组装质量，为盾构机始发、试掘进做好准备，特制定此方案

2、；盾构组装时要严格按照此方案的技术要求进行操作，同时各有关部门应做好相应配合辅助工作。 1 盾构机组装方案编制依据l 起重机实验规范与程序GB5905-85l 机电安装方案机械工业出版社l 大型设备的安装技术机械工业出版社l 起重设备操作规范工程机械出版社l 机械设备安装工程施工工业出版社l 大型设备吊装工程施工工艺标准（SHT515-90）l 盾构设计文件中的相关说明l 生产厂家提供的设备参数以及制定相关组装要求2 工程概况以西安地铁一号线一期工程（后围寨-汉城路）为例，其中共包含：后围寨明挖车站、后围寨站三桥站、三桥站皂河站两个盾构区间。后围寨站是一号线一期工程的起点站，西接后围寨车辆段，

3、施工任务包含车站主体、3个出入通道、2组风亭。车站设计为地下两层岛式站，采取明挖法施工，设计有3个出入口，两组风亭，消防池和冷却塔。车站总长281.5m，标准段宽20.7m。车站主体建筑面积10072.6m2,总建筑面积12234.6m2。 后围寨站三桥站区间，起讫里程YDK6+859.163YDK8+657.787，全长：1798.624m。该区间从后围寨车站出发，沿世纪大道、三桥路下行，先后穿越后围寨立交，三桥机械市场，下穿阿房宫信用社，向东到达三桥车站。三桥站皂河站区间，起讫里程YDK8+851.687YDK10+662.000，全长：1810.313m。该区间从三桥站出发，下穿三桥供销

4、社砖混4层楼房、建章路和三桥路交叉口、枣园路立交、皂河桥及穿越一个箱涵底部到达皂河站。3 工程概述工程名称：中国铁建重工集团盾构吊装及下井组装。4 吊装单位要求具备资质：壹级（具备大型设备吊装资质,有过相关盾构下井组装吊装经验的大型吊装单位）。盾构机吊装过程中的指挥、司索等与安全相关的工作均由吊装单位具有相应资质的人员担任，吊装单位对吊装过程中的安全负主要责任。5 安全管理目标杜绝重大安全事故，事故率控制在0.5。6 盾构机组装方案6.1 组装前的准备工作6.1.1 盾构机运输次序及协调工作根据组装需要和场地使用合理安排盾构机各零部件进场，其中主机在夜间22点后进场，其余根据组装进度和组装方便

5、的原则进行运输。三方（运输单位、盾构项目部、吊装公司）协调应由专人负责。盾构机卸车由工地项目部协助吊装公司完成。6.1.2 吊装场地要求（1） 由于受施工场地的限制，组装对大件运输的总体要求是首先组装的部件先行运输。在运输的同时进行设备的组装工作以减缓工作场地的压力，考虑运输和临时场地安排的矛盾，需要在工作现场准备一定的缓冲存储场地，对场地的要求按照设备和现场的情况予以综合考虑。（2） 施工前，应清理道路和场地，以方便吊机行驶和站位。工作井口吊机作业一侧，C30混凝土硬化地面，硬化厚度为200毫米，保证地面耐力不小于25吨/。（3） 按照经济、快速的原则，结合盾构始发井口的条件。采取盾构机整机

6、始发，始发阶段轨线从端头井向后铺设长度约为100米，满足盾构机拖车的组装长度。（4） 在施工场地完成后，应立即对施工场地上下井口楼梯通道做详细的布置，既要上下井口安全方便，又要不干涉盾构机的吊装工作。（5） 由于盾构机组装时分白班、夜班两班工作，所以夜班的照明工作就尤为重要，它不仅关系到组装质量的好坏，而且关系到工作人员的生命安全。照明方案设计以布线简单、安装方便、亮度适合、经济合理、美观大方为原则。通常是在每个井口安装镝灯一个，地面安装3个镝灯，负一层、负二层，每层安装汞灯5个，井下准备移动式工作灯4个来保证组装场地的照明。6.1.3 盾构机零配件的检查与补充表1 装机螺栓、垫片、密封等一览

7、表名称规格数量单位备注一、刀盘与前体连接部位1双头螺柱M42×33048颗螺母M42-10 H-M48个螺栓套48个垫圈M4292个2六角头螺栓M42×18036颗定位销100×1004个六角头螺栓M20×1204个垫圈20204个二、刀盘与旋转接头部位3内六角圆柱头螺钉M16×40（10.9）16颗弹簧垫圈M1616个三、前体与中体连接4螺栓M36×180(10.9)129颗螺母M36129个垫片M36258个5螺栓（垫片）M36×120(10.9)9颗垫片M369个6O形密封圈D15XL=19000-NBR7019m7销

8、轴2个8销子固定螺栓M20×70（8.8）8个9垫圈A21-ST8个四、螺旋输送机与前体连接10螺栓M30×180（10.8）48颗垫片B31-ST36个11O形圈8×28702根五、螺旋输送机与中体连接杆连接处12螺钉M10×25（8.8）2颗13销轴2个14连接板1个六、前体与人舱连接15螺栓M30×160（10.8）27颗螺母M3027个垫圈3054个16密封圈1条七、拼装机支撑梁连接17六角头螺栓M36×130（10.9）48颗18垫圈3648个八、后配套拖车19六角头螺栓M24×90（10.8）120颗行走轮20六

9、角头螺母M24120个行走轮21拖车拉杆定位螺栓M16×40（10.8）16颗22销轴9个23平垫1616个24反力架安装螺栓九、材料用螺栓25止浆板1、2、3、472块30+38+2+2=7226止浆板垫板1、2、368条60+4+4=6827止浆板压条锁紧螺母、垫片M12148套 盾构组装所需机具、工具、材料盾构组装所需工、机具表（以下未标明由客户提供）序号工具类型名 称规 格单位数量备注1 施工方准备设备及材料电瓶车台1拖车移动所用2管片车台45配电箱个现场待定6盾构组装反力座套17盾构组装始发台套18盾尾预涂油脂桶4209L/ 桶以上9钢轨及其轨道附件米现场待定10钢枕木根现

10、场待定11方木根现场待定12走行平台板3m个若干13二硫化钼润滑脂桶614管片吊装螺栓个615其它油脂油料若干16分离式油压千斤顶10T台217重型套筒M36、M 42套218风动扳手2000N.M套219电焊机630A台2直流焊机20电焊机500A台221手拉葫芦20T×6m2双鸽牌22手拉葫芦2T×3m2双鸽牌23手拉葫芦6T×6m4双鸽牌24手拉葫芦10T×6m2双鸽牌25角磨机150mm台626型钢切割机400mm台127常规工具氧气和乙炔工具套328开口扳手1236套229敲击开口扳手30mm-46mm套430内六角扳手0-12mm套231活动

11、扳手250mm套432活动扳手300mm套433活动扳手450mm把234套筒扳手套235撬棍1.2m根636撬棍0.6m根637榔头8磅把438手锤把439卷尺10m140卷尺5m个441管钳300mm-900mm套242电工工具活动扳手150mm套443内六角扳手210套244钢丝钳把345斜口钳把346尖嘴钳把347十字螺丝刀大、中、小把348一字螺丝刀大、中、小把349万用表个250临时材料工字钢20a米1251角铁50米2052钢管ø40米60盾尾焊接平台53平台板2.4×2m块16盾尾焊接平台54人梯6m、8m个各355尼龙绳米5056工具箱400×6

12、00×1200个2盾构机内配置57吊具卸扣55T个458卸扣25T个459吊 带5T条460钢丝绳ø19.5×12m条461钢丝绳ø 55×6m条462钢丝绳ø12.5×12m条463吊运设备履带吊250T台1吊前体及中体64汽车吊100T台1配合翻转主吊车65汽车吊50T台1吊装拖车及附件66专用工具液压扭矩扳手进口个1厂方提供（头部）67液压泵站进口台1厂方提供68高压胶管进口根1厂方提供69高压胶管进口根1厂方提供70SW套筒国产个1厂方提供71SW套筒国产个1厂方提供72螺栓拉伸器进口台1厂方提供73泵站进口台1厂方

13、提供74组装液压泵站（含100t油缸4个）中铁轨道套1厂方提供75便携注脂泵进口台1厂方提供76高压清洗机法尔狮台1厂方提供（德国）6.2 所需设备的选择（1） 主吊机械：250T履带吊（如图1），履带吊性能表（如图2），吊车回转半径10米以内，臂长不超过39.6米可满足吊装最大件95吨的需要。吊车宽度7.22 m，吊装时吊车履带边距井口1.2m ，回转半径10米，107.22/21.25.19米，即为井口边盾构井的距离，中盾宽度1.47米，满足中盾下井需要。 能满足盾构吊装作业中最大件的要求。（2） 配合翻转机械：100T汽车吊一台，在作业半径为12m时，额定起重量为59吨，能满足盾构机前体

14、、中体的翻转要求。 （3） 辅助机械： 50t汽车吊1台。吊装拖车及附件。图1 250T履带吊图2 250T履带吊参数6.3 主吊钢丝绳的选择250T履带吊吊装参数，查表得知如下：吊车型号： 250吨吊车吊臂长度：16米工作半径：11.5×7.5米额定起重量：100吨吊物最大重量（中盾）：90吨吊钩（247.5t）和索具重量：5吨实际负荷：95吨最大起重量100T95T，满足吊装要求，具体钢丝绳的计算和选择由专业吊装的吊车厂家提供。6.4 对组装的总体要求（1） 对中体、前体、刀盘结合面，管片安装机，螺旋输送机等的防锈油进行清洗，去除蓬布。盾构机在集装箱内零部件在盾构机组装前运输至工

15、地并且开箱清理，不占用盾构机的总组装时间。提前用钢筋混凝土制作条形基础并准确定位，铺设拖车轨道，在组装开始前把方案向所有参加组装的人员进行技术交底、并对职工进行培训和安全交底，以便于理解和执行。（2） 对于机械部件的组装，组装前需要弄清其结构及安装尺寸的关系、螺栓连接紧固的具体要求等机械安装的基本常识，对配合精度要求高的结合面必须进行清洗，同时在组装过程中要严格要求，杜绝野蛮操作，确保盾构机组装按计划完成。（3） 液压系统组装前必须检查泵、阀及其连接管路等液压件的封堵是否可靠，如有可疑情况，必须进行现场清洗处理，管件在组装过程中也必须进行严格清洗，确保盾构机液压系统不受任何侵蚀污染。（4） 对

16、于高低压设备和电气元件的安装，严格执行制造厂家所提供的有关标准和我国电力电气安装的有关规定和标准。（5） 组装前必须对所使用设备、工具进行安全检查，杜绝一切安全隐患，保证组装过程的安全顺利进行，该项工作是组装过程中极为重要的内容。（6） 认真填写交接班记录，由两个组装班的值班工程师和工班长共同填写签认，后交盾构组装负责工程师进行保存。要认真填写本班完成任务和质量，及存在的问题，下个班次需要注意事项和需要做的准备工作等。6.5 组装注意事项（1） 在吊装作业之前，应明确标明端头井附近的是否有市政管线位置和走向，如果有应使吊机支腿位置尽量避开市政管线，确保不损坏管道。（2） 组装前必须熟知所组装部

17、件的结构、连接方式及技术要求。（3） 组装工作必须本着由后向前、先下后上、先机械后液压再电气的原则。（4） 对每一拖车或部件进行拆包时必须做好标记。（5） 液压管线的连接必须保证清洁，可使用煤油或清洗剂进行清洗，禁止使用棉纱等易脱落线头的清洁品擦拭。（6） 组装过程中严禁踩踏、扳动传感器、仪表、电磁阀等易损部件。（7） 组装场内的氧气、乙炔瓶必须定点分开存放、专人负责，满瓶和空瓶分开以示区别，且使用时保证安全距离为3米。（8） 在盾体及拖车上进行割、焊作业时，应注意用石棉布对下部管路、线路进行保护。（9） 组装工具必须由专人负责，专用工具必须严格按照操作规程进行使用。（10） 对盾构机所有部件

18、的起吊，必须保证安全、平稳、可靠，严禁野蛮操作。（11） 必须认真填写交接班记录并作好技术总结。6.6 组装组装井的始发台精确定位完成及后配套拖车处钢轨铺设完成后，方可进行盾构的下井组装。组装程序如图3所示:图3 盾构组装程序框图6.6.1 始发架下井定位、安装 始发架下井并确定其安装位置，由测量班测量定位，并在始发台导轨上铺设后配套拖车的轨道。6.6.2 5号拖车组装（1） 检查5号拖车上的附件安装是否牢靠，连接螺栓有无松动等情况，确保拖车起吊时不会发生移位、掉落等危险情况，同时对易损部位要进行保护。（2） 在拖车组装场地摆放四垛枕木，枕木间距要避开轮对的安装位置，高度略高于轮对高度600m

19、m。（3） 将5号拖车整体起吊并放置在枕木上。（4） 清洁所有结合面上的油漆、毛刺等。（5） 同时安装左右侧轮对，螺栓为M24×100 10.9级，先用风动扳手进行预紧，再用扭矩扳手进行复紧，螺栓扭矩为890N·M。（6） 紧固拖车上的螺栓并在门架底部用2个5t手拉葫芦拉紧，轨距2080mm,误差±8mm，以免门架变形影响拖车轨距，以便于拖车在轨道上的放置。（7） 起吊5号拖车，并放置于井下轨道上。（8） 将拖车推至站台内，安装5号拖车辅件，如风管、管线等。（9）后配套拖车在下井前将两根软绳系在其两侧，向下吊运时，由人工缓慢拖着，防止拖车扭动。图4 后配套拖车下井

20、示意图6.6.3 组装4号拖车（同5号拖车）6.6.4 组装3号拖车（同5号拖车）6.6.5 组装2号拖车（同5号拖车）6.6.6 组装1号拖车（同5号拖车）6.6.7 安装连接桥管线安装连接桥两侧管线，安装前要保证后部高度不小于480mm,以便于安装设备桥两侧管线。下放管片车至始发井前部，支撑架高度约3020mm。在设备桥后部挂两个10t手拉葫芦，在地面上起吊设备桥，起吊至组装井口后，放松手拉葫芦链条使设备桥倾斜至水平距离略小于组装井口长度11.5m，下放设备桥至组装井后，收缩手拉葫芦链条，使之处于水平状态。与一号拖车连接，前端放置在管片车支撑上焊接牢固并将一号拖车与设备桥推至站台内15m。

21、图5 设备桥下井示意图6.6.8 下放螺旋输送机下放一个管片车底盘至始发井内，并在上面放置两层枕木，起吊螺旋输送机并放置在管片车底盘上，将其推入站台。图6 螺旋输送机下井示意图6.6.9 拆除临时轨道 拆除安装在始发架上为了后移后配套拖车的临时轨道，并将反力架下横梁、后斜撑吊放至工作井下。6.6.10 始发架轨道涂抹润滑脂 清理完始发架上的临时导轨后，并在始发台导轨上涂抹硬质润滑脂。6.6.11 前体下井 用250T履带吊和100T汽车吊配合将前体翻身放置在组装井始发架导轨上尽量靠井口前（具体尺寸根据现场安装调配），清洗前体、中体结合面。图7 前体下井示意图前体在下井前将两根软绳系在其两侧，向

22、下吊运时，由人工缓慢拖着，防止前体扭动。前体停放在始发台后，由测量组进行旋转角度的测量及调整。6.6.12 中体下井用250T履带吊和100T汽车吊吊配合将中体翻身放置在组装井始发台导轨上，再次清洗前体、中体结合面，然后安装中、前体结合面间密封圈，与前体定位连接，并在安装时特别注意人舱与前盾的接触面螺栓连接。图8 中体下井示意图中体在下井前将两根软绳系在其两侧，向下吊运时，由人工缓慢拖着，防止中体扭动。6.6.13 连接中前体安装中体上的定位销（安装前需要打磨），用250T履带吊和50t液压油缸将中体与始发台导轨上的前体对接。安装螺栓并保证人舱上部盲孔螺栓和人舱连接螺栓能够安装，螺母带圆台面的

23、一侧应朝向垫圈有倒角的一侧，螺栓由中体向前体插入；然后紧固螺栓，紧固时按对角线顺序进行紧固。先用风动扳手进行预紧，再用液压扭矩扳手进行初紧和终紧，第一次和第二次紧固应连续进行。采用液压扭矩扳手终紧时应该严格按照厂方提供的扭矩参数表操作。6.6.14 安装盾壳内平台及附件。 依次下井中体内平台，管线，附件等并紧固螺栓。6.6.15 起吊管片拼装安装机轨道梁与中体进行对接并紧固螺栓。6.6.16 吊装管片拼装机 用两台汽车吊配合将管片拼装机翻身套入管片安装机轨道内并固定，防止安装机在轨道上翻转。图9 拼装机下井示意图6.6.17 安装盾尾 清洗应急密封槽和铰接密封结合面，在槽内涂少许油脂。安装应急

24、气囊时从充气口阀一侧安装，用橡皮榔头轻微敲击使之在密封槽内密贴。安装盾尾密封圈（注安装方向），用橡皮榔头轻微敲击使之密封圈内距槽边25mm处，停止安装，然后在密封圈与槽边25mm间隙位置安装密封块2，最后安装铰接密封调整环2、1，调节铰接调整环的方头圆柱端紧定螺钉（M16×70），使密封圈和密封块2压紧。以上工作完成后再用两台汽车吊配合将盾尾翻身并与中体对接。 图10 盾尾下井示意图6.6.18 吊装螺旋输送机安装螺旋输送机先将反力架和钢环下部下放在始发井内。再延伸铺设轨道至盾尾内部，清洗连接处防锈油脂，螺旋输送机与管片车一起推进盾壳内。螺旋输送机前端用3个10T倒链拉起，使螺旋输送

25、机前端通过管片安装机中空插到中体内部。前端更换倒链及吊耳位置，后部用吊机起吊，在100T汽车吊与250T的履带吊配合下缓缓地把螺旋输送机送进去；前端在中体处更换倒链，后端在盾尾内及中体后部吊耳更换倒链，直到安装到位。连接处密封要装进，螺栓（M30×180）按扭矩后附表要求紧固，中体与螺旋输送机用连接杆吊起固定好。图11 螺旋输送机安装示意图6.6.19 后移盾构主机用液压油缸将盾构主机后移（留出割除洞门预埋钢筋的空间500mm和安装刀盘位置）。6.6.20 吊装刀盘 吊装前保证前体与始发井前部距离不小于2m距离。分别清洗刀盘和前体结合面，然后安装前体前部2道密封圈，搭接粘结。用250

26、T履带吊和100T汽车吊配合将刀盘翻身下井，用一个10t手拉葫芦牵引刀盘与前体对接。用液压扭矩扳手进行紧固。安装刀盘前部双头螺柱（M42×330）、六角头螺栓（M42×180）。采用液压拉伸扳手和液压扭矩扳手终紧时，应该严格按照厂方提供的扭矩参数表操作。图12 刀盘下井示意图6.6.21 安装皮带机 将拖车、设备桥与主机对接并进行皮带机的安装及皮带的硫化。6.6.22 连接液压、 风水管线组装主机和后配套的液压管线、风、水管线。尤其液压管路密封堵头出现破损等情况，应对其管路进行重新清洗后再连接。 6.6.23 组装主机和后配套系统的电气部件6.6.24 安装反力架及负环管片

27、在盾构主机与后配套连接之前，开始进行反力架的安装。反力架端面应与始发台水平轴垂直，以便盾构轴线与隧道设计轴线保持同轴。反力架与车站结构连接部位的间隙要垫实，保证反力架脚板安全稳定。图13 反力架下井安装示意图6.6.25 涂抹盾尾90#油脂 密封刷内油脂要涂抹饱满均匀，指定专人进行作业。7 时间安排和人员组织7.1 组装时间安排预计盾构机从进场开始组装调试时间为40天，使之达到始发掘进要求。7.2 人员组织（1） 盾构机吊装由具有资历的专业队伍负责起吊。组装时分两班作业，且设备下井时间均设在白天进行，夜班负责将白班准备下井的设备组装好达到起吊要求，并将白班井下未完成的工作完成。（2） 对于组装的人员，其安排的主导思想是在确保人