土压盾构机吊装方案讲解Word文件下载.docx
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重量(t)
1
刀盘
6280
1645
约58
60
2
前盾(含刀盘驱动)
6250
2807
约152
约110
3
中盾(含主推进油缸、铰接油缸)
6240
3311
约135
约95
4
盾尾
6230
3890
约151
约32
5
管片安装机(含安装机梁)
5700
3740
3573
76
20
6
螺旋输送机
12746
1408
1605
21
7
设备桥
12761
4875
3340
103
约8
8
1#拖车
9240
4700
3390
140
约26
9
2#拖车
12326
4450
约35
10
3#拖车
9750
4243
约21
11
4#拖车
10150
4620
约20
12
5#拖车
4400
约18
13
6#拖车
6760
3915
约13
14
管片运输小车
5350
1400
480
约2.7
15
皮带机前驱动
3620
1300
1194
约2.5
16
皮带机后驱动
2850
1800
810
约3
17
皮带机架
4550
1200
720
约4
18
皮带
120000
800
约1.5
19
储风筒
1304
8000
风管
600
木箱
1000
4.施工准备
4.1施工人员组织
我司委托具有吊装资质的单位(山东大力神工程机械有限公司)进行村站18#/19#两台盾构机下井吊装作业,相关的资质证书等另附。
项目部针对本项目盾构机吊装的工程特点,成立以项目经理为负责人的盾构机吊装施工组织管理机构,见图4-1。
图4-1盾构机吊装施工组织管理机构图
4.2施工班组人员
(1)地面吊装人员配置(11人)
地面信号指挥人员1人(地面负责与吊车联系,指挥起吊)
安全监督员1人(负责安全监督)
技术人员2人(负责盾构机的地面部分的组装指挥)
作业人员4人(负责吊装过程中的吊件的挂钩)
辅工4人(负责盾构机吊装的其它工作)
(2)盾构组装人员配置(22人)
井下信号指挥人员1人(井下负责与地面吊车联系,指挥吊装)
技术人员4人(井下负责盾构机的组装指挥与调试验收)
安全监督员1人(负责安全监督)
作业人员4人(负责吊装过程中的吊件就位,并负责吊件的摘钩)
作业人员1人(负责车站内电瓶车的操作)
作业人员4人(负责盾构机的电气线路的连接)
作业人员8人(负责盾构机的液压管路的连接)
以上为初步人员需求,视实际情况,可酌情增减。
4.3卸车、存放场地要求
4.3.1卸车、存放场地要求
根据盾构机本身的零部件结构尺寸、运输时的装车安排及鹿丹村站始发井现场的实际情况,为方便两台盾构机下井吊装作业的顺利进行,针对现场场地情况(见图4-2、图4-3),在盾构机进场卸车前提前安排好所有部件的摆放位置,最大程度的利用好现有场地,同时能保证盾构吊装带有序合理进行。
具体卸车安排详见附件3“盾构进场卸车平面布置图”。
图4-2盾构机后配套进场卸车平面布置图
图4-3盾构机盾体进场卸车平面布置图
4.3.2盾构吊装场地要求
(1)场地要求
履带吊和汽车吊作业区域要求场地平整结实
履带吊组装区域要求地面耐压能力不小于20t/m2,尺寸应满足主机组装及26m主臂地面对接。
整个施工区域要求平整结实,纵横向场地坡度≤1°
拆除施工区域内影响吊机行走、转向的障碍物、夜间施工照明充足
(2)已知参数
260吨履带吊自重约230吨,单边履带宽度1.2m,长度8.9m,两条履带外缘相距7.6m,起吊时履带垫2块钢板(钢板尺寸10m×
2m,厚度20mm);
此外,已知盾构机最重部件为前体约110吨。
4.4吊装机具装备
盾构吊装机具装备见表4-1盾构吊装机具表
表4-1盾构吊装机具表
名称
规格
单位
备注
履带式起重机26m主臂、盾构翻身工况
QUY260t
台
主力吊机
钢丝绳
Φ55mm×
8m
条
吊前、中盾
φ39mm×
10m
前中、盾翻身及吊装刀盘、盾尾
φ28mm×
12m
吊台车、螺旋机、拼装机等
21.5mm×
16m
吊装其他附件
φ21.5mm×
2m
螺旋机安装用
卡环
55t马蹄型
个
35t马蹄型
吊尾盾
17t马蹄型
吊台车等
对讲机
通信指挥
大锤、撬杠、手锤、吊带、螺丝刀、活动扳手
吊机组装工具
4.5其他条件要求
(1)测量复核盾构始发井,确认其偏差,并采取相对应措施;
(2)始发井清理完毕,盾构托架已经定位安装完毕;
(3)吊机主钩绳穿绕12个头,单头额定负荷为15t,小钩穿绕5个头,总额定载荷138t,吊机工况起重量表如如图4-4。
主钩、小钩、变幅等刹车调整试验,电子称调整到允许误差内。
(4)起重机司机、起重工等特种工必须持证上岗,起重机司机除了持证上岗,还应具备该起重机的独立熟练操作经验。
(5)起重司索指挥6人,履带吊司机2人,技术员1人。
(6)六级以上大风、其他恶劣天气不应进行吊装作业。
(7)施工前检查工机具,性能合格后才使用。
图4-4盾体翻身示意图
5盾构吊装作业
在施工现场具备盾构下井条件时,开始进行盾构吊装作业。
盾构吊装作业主要包括以下内容:
后配套设备下井、中体翻身下井、前体翻身下井、拼装机下井安装、盾尾翻身下井、刀盘翻身下井安装等。
5.1吊装作业工艺流程
盾构吊装大体工艺流程详见图5-1。
前盾入井安装
后配套台车入井
拼装机入井安装
螺旋机入井
盾尾入井
前盾翻身入井
螺旋机就位
刀盘翻身入井
图5-1吊装作业工艺流程
5.2盾构吊装作业
5.2.1后配套拖车入井
先将电瓶车、运输小车吊装入井,电瓶车是将拖车牵引至隧道用、运输小车是支撑设备桥用。
依次将拖车架、设备桥吊装入井,吊索选用φ28×
10m钢丝绳一对、13t卡环4个,主力机械选用QUY260t履带式起重机。
设备桥长为12761mm,使用QUY260t履带式起重机大、小钩抬吊,将设备桥倾斜至合适角度,下放至井底,当前端着地时用管片小车支承,摘除小钩钢丝绳,让前端滑入隧道,慢慢松大钩,使设备桥平放到路轨上,设备桥需准备好四个吊点。
拖车一般都偏重,在吊装时四个挂点的钢丝绳应单独受力不可前后左右串通,且在稍轻的一边加钢丝绳短头或卡环调整水平。
(参考图片:
图5-2(设备桥吊装);
图5-3(拖车吊装))
图5-2设备桥吊装图5-3拖车吊装
5.2.2螺旋输送机预存:
在后配套设备车架入井后将螺旋输送机吊放入井底预先存放,在管片小车上加固好后存于隧道内拖车下方中间空隙。
螺旋输送机长12.746米,重量约21t,使用φ43×
20m钢丝一对,2个17t卡环连接吊耳。
螺旋输送机沿井口斜边方向下放至井底,存放在管片小车上时,需注意托架焊接牢固,存放位置在小车中心,且高度高于拼装机底部,低于前盾电机底部,适合安装时的推进。
5.2.3前盾翻身下井:
前盾尺寸为φ6250mm×
2807mm,重量为110t。
选用的吊装钢丝绳和卡环与中盾吊装一致,前盾吊装跨距是9m,吊机在9m时的额定起重量为127.1t,负荷率为88.9%。
前盾翻身的方法与中盾的相同。
图5-4(前盾翻身)、图5-5(前盾下井))
图5-4前盾翻身图5-5前盾下井
图5-6前盾翻身示意图
5.2.4刀盘翻身入井:
刀盘φ6280mm×
1645mm,重量约60t;
用一对φ65×
15m的钢丝绳4个头受力挂在QUY260t履带式起重机的大钩上,将2个55t卡环分别连接到钢丝绳的2个头上,再将2个55t卡环分别连接到已焊接好的2个吊装吊耳上。
在吊耳对面,在刀盘下均匀垫1000×
200×
200mm的枕木4至6条,吊机慢慢起钩使吊机受力,检查钢丝绳、卡环受力和吊耳情况后缓慢起钩,并操作起重机向翻起方向旋转,刀盘另一侧压在木方上,这样一边起钩一边回转,直至刀盘垂直压在木方上,然后回转QUY260t履带式起重机,调整履带吊位置,通过起钩、松钩、回转、变幅等动作将刀盘按照要求安装好。
在井底将刀盘和前盾连接固定好(对口安装由业主完成),检查刀盘的安装固定情况确认正确安全可靠之后松钩解除钢丝绳和卡环,起钩回转吊机,刀盘吊装完成。
图5-8(刀盘下井),图5-9(刀盘对接))
图5-8刀盘下井图5-9刀盘对接
图5-10刀盘下井示意图
5.2.5中盾翻身下井:
行走QUY260t履带吊机,使中盾的起吊中心控制在QUY260t履带式起重机允许的吊装幅度范围内,履带式起重机起吊中盾允许的跨距为9m。
中盾尺寸为φ6240mm×
3311mm,重量95t;
用2条φ65×
15m钢丝绳挂腰到QUY260t履带式起重机的大钩上,将4个35t卡环分别连接到钢丝绳的4个头上,分别连接到已焊接好的4个吊装吊耳上。
用一对φ43×
20m钢丝绳拦腰挂在QUY260t履带吊的副钩上,2个35t卡环连入翻身吊耳。
检查无误后缓慢起钩,将盾构机中盾吊离地面200mm,然后反复进行起大钩、松小钩动作直至将整个中盾竖立起来,解开小钩上的卡环,中盾翻身完毕。
图5-11(中盾翻身)、图5-12(中盾翻身))
图5-11中盾翻身图5-12中盾翻身
回转QUY260t履带式起重机,调整履带吊位置,通过起钩、回转、松钩、变幅等动作将中盾按照要求就位,吊机在9m时的额定起重量为127.1t,负荷率为77.1%。
5.2.6拼装机翻身下井:
拼装机重量约为20t,使用QUY260履带吊主副钩翻身后吊入井底与拼装梁对接。
用一对φ28×
10m钢丝绳挂4个头于主钩上,2个17吨卡环挂入上方两个吊耳;
使用另外一条φ28×
10m钢丝绳挂两头于副钩上,另外2个17吨卡环挂入翻身吊耳。
履带吊主钩慢慢起钩,离地面200mm后,主钩停止动作,副钩慢慢起钩,将拼装机另一端提起200mm,副钩停止动作;
主钩慢慢起钩,直至将拼装机立起。
解开副钩钢丝绳、卡环,将拼装机吊装到位,从拼装梁后部套入,平移至前端存放。
5.2.7尾盾下井
尾盾尺寸:
φ6230mm×
3890mm,重量32t,用一对φ39×
20m钢丝绳挂腰在QUY260/260t履带式起重机的大钩上,将4个35t卡环分别连接到钢丝绳的4个头上,再将4个35t卡环分别连接到已焊接好的4个吊耳上。
用两对φ28×
20m钢丝绳挂腰在QUY260/260t履带式起重机的小钩上,将2个17t卡环分别连接到钢丝绳的2组头上,再将2个17t卡环分别连接到已焊接好的2个卸车翻身吊耳上。
盾尾翻身和吊装过程与前、中盾相同,就位时考虑到空间不够需小钩辅助,即主钩挂钩四点受力,小钩在另一边挂钩辅助起吊将盾尾吊斜,当盾尾翻身完毕后,小钩松钩不受力,解开钢丝绳和卡环,利用QUY260/260t履带吊主钩就位,跨距控制在20米内。
图5-13尾盾开始就位图5-14尾盾就位中
5.2.8螺旋输送机就位:
螺旋输送机就位:
螺旋输送机安装前应先将反力架下部放置井底存放,螺旋输送机就位起吊时需用吊钩和两个10t手拉葫芦互相配合,大钩挂于螺旋输送机后方吊点,10t手拉葫芦挂于盾体内上方预先制作完毕的吊点,当拼装梁挡住手拉葫芦导链时,使用另一个手拉葫芦将螺旋输送机悬挂固定,解开第一个手拉葫芦,利用第二个手拉葫芦将螺旋输送机吊装到位。
螺旋输送机调整至22º
倾角斜插入,利用吊钩和10t手拉葫芦调整螺旋角度,将前端法兰口和前盾法兰口对接,组装人员用螺栓连接法兰面,穿入螺旋输送机中部与中盾的连接销轴。
(参考图:
图片5-15,图5-16)
图5-15螺旋输送机挂钩图5-16螺旋输送机正在就位
图5-17螺旋输送机吊装示意图
5.2.9相关计算
(1)、吊机选用:
吊机工作时起重量验算参照《盾构件主要部件、重量及起吊工作半径一览表》。
地基承载力的计算
1)盾构机主体吊装三大件:
前盾重量110吨,中盾重量95吨,刀盘重量60吨(带刀)。
吊装设备:
一台260t履带吊车,吊车自重200t。
2)起吊时地基承载力验算(按最大件前盾重量110吨计算)。
a:
吊车重量:
230t
前盾重量:
110t
合计:
340t
考虑吊车动荷载,按保险系数1.4考虑
总重=310×
1.4=476t
b:
吊车承力面积计算:
(履带板尺寸:
10.4m×
2.4m,按2个履带板受力)
10.4×
2.4×
2=49.92m²
c:
地基承载力:
476t/49.92m²
=9.54t/m²
=95.4kPa
3)吊车站位在原宝安南路匝道上,地面用200厚C20混凝土硬化,吊机组装前在履带位置铺设两块20厚10000×
2000mm的钢板。
混凝土按照45º
扩散角作用在地基上,履带基础按10400×
2400mm计算。
具体计算结果见附件一。
(2)、钢丝绳选用:
入井吊装中盾时钢丝绳安全系数(选用φ55×
8m钢丝绳)
K1=(0.82×
4×
2665/9.8×
cos20º
)÷
90=9.2>6(安全)
注:
0.82为钢丝绳折旧系数,4为钢丝绳吊装头数,2665为钢丝绳的破断拉力,cos20º
为钢丝绳的吊装角度,90t为中盾重量,1770为钢丝绳公称抗拉强度级别。
(3)、卸扣选用:
盾构机的前盾、中盾、盾尾有四个吊点;
刀盘有二个吊点。
盾构机的前盾、中盾、盾尾卸扣的选用按盾构前体考虑,按盾构前盾考虑,构件重110t。
采用四个吊点,每吊点为27.5t,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处理,美式弓型2.5寸卸扣直径为69.85mm,安全负荷为55t,大于27.5t,满足施工要求。
盾构机的刀盘重60t。
采用二个吊点,每吊点为30t,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30t,满足施工要求。
5.2.10工期计划
为保障施工顺利进行,确保工期符合要求,施工工期计划如下:
表5-1施工工期计划
工作内容
计划天数
后配套、设备桥,螺旋输送机下井加固
2天
中、前盾下井
1天
拼装梁、拼装机、尾盾下井
螺旋输送机吊装、刀盘翻身下井
6质量控制措施
6.1技术控制
(1)全体施工人员作业前认真阅读施工方案和相关技术资料,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、重量;
(2)了解并掌握场地范围内的地面、地下、高空的作业环境情况;
(3)了解所选用的起重、运输机械及其它机械设备的性能及使用、要求;
(4)作业前进行细致、认真、全面的方案和作业设计的技术交底;
(5)按方案拟订的吊装方案进行,不得擅自调整。
6.2吊装控制
(1)吊装作业过程中应有测量组和监测组全程配合,以确保吊装作业的准确性和基坑的安全性;
(2)履带吊组装区域平整结实,满足施工要求,如有不满足吊装要求的则必须铺设垫板;
(3)设备吊装吊点必须按图纸或盾构机厂家提供的位置精确定位,以免造成偏心。
7安全文明措施
7.1安全职责
(1)项目负责人安全施工职责
认真贯彻执行国家的安全生产和防火的方针、政策、法规及上级指示,积极搞好本工程的安全工作,是该工程安全生产和防火的直接责任人,对安全生产和防火负主要领导责任;
在计划、布置、检查、总结评比生产的同时,计划、布置、检查、总结评比安全生产,对各级管理人员进行安全教育;
积极贯彻进行公司的各项安全管理制度;
组织安全生产检查,及时消除事故隐患;
搞好该项工程的安全生产宣传教育工作,制止违章指挥和违章作业。
(2)施工负责人安全施工责任
认真贯彻党和国家的各项安全生产方针、政策及上级指示,积极协助项目负责人搞好安全工作;
积极协助安全生产的宣传教育工作,及时制止违章指挥和违章作业。
(3)质安员安全施工责任
认真贯彻公司的各项安全生产方针、规定、制度和工作任务,做好本项目的安全管理和监督;
宣传劳动保护工作方针和安全生产知识,协助工程项目负责人组织开展安全生产活动;
深入安装现场进行安全生产巡回检查,制止一切违章作业;
检查产品时必须根据国家颁发的有关安全规定进行检查,严格把好安全质量关;
确保产品符合国家安全卫生规定;
参加因质量所造成的重大安全事故调查分析。
(4)班组员工安全施工职责
认真学习和严格遵守安全技术操作规程,自觉接受对安全生产的监督和指导。
积极参加各项安全生产活动,正确使用和爱护设备、工具及防护用具;
班前要随时检查工具、机械设备、电器及作业环境的安全情况。
发现有不安全因素时,应及时处理或报告领导;
生产作业时,精神要集中,随时检查自己是否安全,自己和他人是否安全,是否处于安全位置;
要杜绝错误操作,并有权制止违章作业。
7.2安全文明隐患
(1)起重工、机具使用前没有认真检查,致使吊装过程存在安全隐患;
(2)吊装场地地压强度不够产生下沉导致设备事故;
(3)高空作业设置安全平台、围拦、安全绳不完善导致高空坠落;
(4)高空作业人员不正确使用安全防护用品;
(5)吊物吊挂点、绑扎点不正确、不可靠,导致人身伤害及设备事故;
(6)使用的千斤绳等承力部件规格不符要求导致人身及设备事故;
(7)双机抬吊过程中盾构机、起重机无人监护,导致设备事故;
(8)起重机操作经验不足,导致设备事故;
(9)起重指挥信号不够明确引起误操作;
(10)高温天气未做防暑降温措施导致施工人员中暑;
(11)雨天施工未做防护措施导致施工过程中发生滑落事故。
7.3安全措施
(1)进入施工现场的所有人员,不准喝酒,应组织全体员工学习有关的安全生产规程,提高员工的安全意识,落实安全生产,安装必须要有安装技术交底,作业人员必须按照交底施工,若有问题必须告知安装现场负责人。
特殊工种作业的施工人员要持证上岗。
同时明确组织机构,成立吊装指挥小组,负责整个过程的指挥工作;
(2)施工前对施工区域进行检查,保证场地承压能力达到要求;
(3)施工应对参加施工的机械、工机具进行认真检查,确认其性能及状况处于良好状态,防止施工意外;
(4)高空作业的工作范围应搭设脚手架、爬梯及设置围拦,对应的地面区域设明确的警示标识,如安全护拦、彩色绳索及警示牌等;
(5)进入施工现场,必须佩戴安全帽,凡进行2米或2米以上高空作业人员必须系好安全带且挂在腰部以上牢固可靠的地方;
(6)在重物起吊前应对组件认真检查,吊点是否正确可靠、检查吊运过程有无障碍物等;
(7)双机抬吊过程中设专人监护盾构机和起重机,操作应同步平稳;
(8)吊运过程的每个环节,都应有人监护,发现异常及时汇报并停止吊运,处理好后方可继续;
(9)起重指挥由专人负责,信号应明确、清晰;
(10)吊装作业时,设置施工禁区,无关人员不得随意入内;
(11)高温天气施工应做好足够的防暑降温措施;
(12)六级以上大风、大雨、大雾天气应停止吊装作业,雨天作业应做好防滑措施;
(13)在施工期间,如发生人身、设备事故,必须按规定及时向公司有关部门报告,并做到“四不放过”,认真做好调查、分析和处理工作。
7.4文明措施
(1)遵循施工现场的环境方针,树立环保意识;
(2)产生的边、角、余料及时清理,并堆放到指定地点;
(3)施工过程中有可靠的预防漏油措施,液压系统漏油时应及时用碎布擦净或用容器接住,以防污染环境。
(4)施工区应保持工完场清,规划有序,做到文明施工。
8安全事故应急预案
项目部成立盾构机吊装事故应急救援指挥部,由王正国出任总指挥,刘德为副总指挥负责工地应急工作的组织和指挥,指挥部设在项目部会议室。
应急处理指挥部及办公室、各部门主要负责人因故缺位时,由副职按序替补到位,防止出现指挥中断、秩序混乱的现象。
详见图8-1所示。
图8-1盾构机吊装事故应急救援体系指挥机构图
8.1职责和分工
安全事故发生后,从事故单位到参与抢险救援的有关部门及现场的群众都负有严格保护事故现场的责任与义务,因抢救伤员、疏通交通、防止扩大事态等必须移动
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