盾构机下井组装方案.docx
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盾构机下井组装方案
盾构机组装方案
编制:
审核:
批准:
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
1、工程概况
九堡东站~乔司南站地下区间里程为K28+630~K30+280(右),总长1650m。
包括:
(1)隧道洞口段里程范围为K30+000~K30+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+833.2~K30+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+630~K29+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、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、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、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、施工作业要求
5.1、吊装前450T骑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、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、施工机具准备
7.1、吊装设备
7.1.1、450T汽车吊。
7.1.2、130T起重机。
车型
配重
出杆长度
作业半径
额定起吊能力
450T起重机
120T
20.9m
13m
98.5T
130T起重机
29.4T
21.65m
6m
50T
7.2、运输设备
7.2.1、100t牵引拖车2台。
7.2.2、100t五轴拖板2件。
7.2.3、70t双桥驱动牵引拖车2台。
7.2.4、40t平板拖车4台。
7.3、吊装工具
7.3.1、6×37+1、抗拉强度为170kg/mm2、Φ65mm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、6×37+1、抗拉强度为170kg/mm2、Φ39mm的钢丝绳2对,长度为8m。
用于其它构件吊装。
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、地基要求
8.1、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、吊装施工顺序
盾构机下井吊装示意图如见图1所示。
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
10、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
φ6370×1561
(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
φ6340×3670
(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
φ6340×4330
(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
φ6340×2432
(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
9829×φ970
(长×宽×高)
12.5
螺旋机体、驱动、管系等
平台组件
5211×2660×2243
(长×宽×高)
4
平台、管系等
不含左右走道、扶梯
平台右走道
3750×2357×1235
(长×宽×高)
1.5
平台左走道
3750×2357×1235
(长×宽×高)
1.5
双轨梁
(一)
6835×600×200
(长×宽×高)
0.8×2
2件
双轨梁
(二)
6540×600×200
(长×宽×高)
0.8×2
2件
双轨梁(三)
6489×600×200
(长×宽×高)
0.8×2
2件
拼装机
φ4800×2453
(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
10800×4617×3663
(长×宽×高)
12
车架本体、、管系等
不含皮带托架
2#台车组件
8500×4617×3663
(长×宽×高)
16
车架本体、管系等
不含皮带托架
3#台车组件
7500×4617×3663
(长×宽×高)
20.5
不含皮带托架
4#台车组件
7500×4617×3663
(长×宽×高)
12
不含皮带托架
5#台车组件
7500×4617×3663
(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。
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。
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(φ6340×4330,85t)
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。
图4B环吊装示意图
b、F环及驱动(φ6340×3670、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。
图5F环吊装示意图
c、刀盘(φ6370×1561、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。
图6刀盘吊装示意图
e、尾盾(φ6340×2432、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。
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(9829×φ970、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3~5m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。
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。
11、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6×37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=12>8~10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6×37钢丝绳,查资料可知其破断拉力为266.5t。
安全系数K=266.5/18=15>8~10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。
12、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。
13、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,吊点应按规定不得随意改动,吊耳焊接完成后应进行焊缝的无损探伤检测,确保达到强度要求后进行吊装作业。
13.4、构件应先做试吊,检查试吊时各吊装部件均无异常情况后进行正式吊装,吊装过程中,应把构件扶稳后,吊机才能旋转和移动。
13.5、构件在吊装过程中,严禁碰撞其它构件,以免损坏盾构机。
13.6、机械机具使用前应重新检查其机械性能,确保符合使用要求。
13.7、各件构件的吊装方法均为双机抬吊,因此根据实际情况,采用4点起吊(每台吊机2点),选用的4条钢丝绳长度必须一致,严禁有长短不一,以免起吊后造成构件扭曲变形。
钢丝绳长度方向应与构件的夹角为70°,减少构件的压应力。
13.8、各构件起吊后应呈水平。
13.9、各构件移动时应小心移动,速度应缓慢,以免损坏盾构机。
14、安全措施
14.1、进入施工现场必须戴安全帽,高空作业人员应佩戴安全带。
14.2、施工前安全检查员应组织有关人员进行安全交底。
14.3、吊机行走路线应平整压实,基坑回填的地方应铺设20毫米厚钢板。
14.4、双机抬吊时要根据起重机的起重能力进行合理的负荷分配,并在操作时统一指挥,互相密切配合,整个抬吊进程两台吊钩应基本保持垂直状态。
14.5、指挥人员应使用统一指挥信号,信号要鲜明、准确,吊机司机应听从指挥。
14.6、开工前应检查工具、机械的性能。
防止绳索脱扣、破断。
14.7、高空作业人员切勿急于求成,用力过猛,严禁向下丢掷工具。
14.8、在井下施工时应设置足够灯光,满足施工的需要。
14.9、注意井口安全施工。
14.10、盾构机卸车、吊装过程中设施工禁区并指派专人看管,禁止无关人员进入。
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