盾构机组装方案.docx
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盾构机组装方案
泥水盾构机
组
装
方
案
拟制：
复核：
审批：
2010-8-22
隧道掘进专用设备盾构机是工程能否顺利完成的关键环节。
为了保证盾构机进入现场后，能够顺利完成组装、调试、始发、掘进，特编制盾构组装调试方案，合理进行工作和人员安排，明确质量控制要点，优化作业次序，在确保盾构组装质量的前提下，保证按期完成盾构组装调试工作。
现场盾构组装的下井顺序以拖车由后至前，主机下井次序以刀盘为节点。
组装原则为附属设备尽量地面安装。
管线安装与设备安装同步进行。
组装以液压电气安装为控制要点，以大件吊装为重点。
一、人员组织
为保证组装质量和组装进度，需要配备足够的技术人员和技术工人，在确保人员和设备的安全的前提下，盾构组装过程中，人员组织安排如下表：
班次
作业时间
人员组织
人数
白班
8：
00—20：
00
技术负责人1名、机械、电气工程师各1名，机钳5名、电焊工3名
11
夜班
20：
00—8：
00
机械、电气工程师各1名、机钳2名、电工1名、液压工1名、电焊工1名
7
电气安装
8：
00—20：
00
电工2名
辅助工3名
5
液压安装
8：
00—20：
00
液压工2名
辅助工3名
6
泥水盾构机工地组装人员组织结构：
项目负责人：
技术负责人：
机械液压组负责人：
电气组负责人：
运输协调负责人：
夜班负责人：
现场协调负责人：
安全负责人：
材料负责人：
二、盾构组装总体方案
总体步骤：
G5拖车—→G4拖车—→G3拖车—→G2拖车—→G1拖车—→设备桥—→盾尾—→中盾—→前盾—→人员仓—→刀盘—→主机前移—→反力架底部—→反力架—→盾尾刷焊接—→设备桥与主机连接—→空载调试—→安装负环管片
三、大件吊装方案
（一）主要设备外形尺寸重量表
直径
厚度
长度
宽度
高度
重量t
刀盘含刀具
6280mm
1333mm
42
前盾含设备
6262mm
2117mm
124
中盾含设备
6250mm
2790mm
85
尾盾含设备
6246mm
4685mm
60
链接桥
11500mm
4625mm
2330mm
8.5
一号拖车
8700mm
4620mm
4650mm
22.9
二号拖车
8700mm
4415mm
4650mm
17.4
三号拖车
9000mm
4415mm
4650mm
30
四号拖车
11500mm
4400mm
3761mm
26
五号拖车
8370mm
4050mm
4707mm
12
P1.1
3750mm
1500mm
1600mm
4.3
P3
3950mm
1500mm
1800mm
5.3
变压器P1.1
3760mm
2370mm
1830mm
6.5
变压器P3
3760mm
2370mm
1830mm
6.5
P3托架
1800mm
3000mm
4000mm
4
其它
3
总计
425.4
（二）起重机、吊索具的选择及主要设备吊装
1、大吨位吊车的选择
350吨汽车吊，130吨汽车吊。
参数表：
350t吨汽车起重机性能表
回转半径（m）
15
20.2
25.4
30.5
35.7
40.9
46.1
51.2
56.4
60
3
3.5
300
201
200
185
152
4
4.5
131
120
120
112
116
110
114
111
95
93
76
5
6
113
100
104
92
105
92
104
92
91
88
75
69
60
59
49
7
8
89
80
82
73
82
73
82
73
81
72
64
64
57
57
48
45
39
38.5
32
9
10
72
61
65
59
65
59
65
59
65
58
64
59
56
54
43
40.5
36.5
35
31.5
30.5
25.5
25.4
12
14
54
49.5
53
48.5
53
48
54
49.5
51
48
38
36
33.5
32.5
29.8
28.5
24.9
24.5
130吨汽车起重机性能表
主臂360°75%起重性能
工作半径（m）
吊臂长度（m）
13.9
17.7
21.3
25.0
28.7
32.3
36.0
39.6
43.1
52.8
3.0
140
3.6
126.9
65.2
64.4
4.0
122.9
65.1
63.7
4.5
108.9
65.1
63.9
56.5
5.0
99.8
65.1
61.4
55.4
6.0
80.3
65.0
56.6
51.7
46.6
40.8
7.0
68.9
62.0
53.3
47.2
43.9
37.8
33.1
31.5
8.0
58.7
57.1
48.1
44.6
30.0
34.4
31.9
30.2
9.0
49.4
49.2
44.9
41.2
35.8
31.9
29.8
27.2
27.0
10.0
42.0
41.9
41.6
35.7
33.8
29.5
27.2
25.4
24.8
12.0
29.8
29.8
29.2
27.7
24.6
23.3
21.8
21.3
17.6
14.0
21.6
21.6
21.6
21.6
21.4
20.4
19.5
17.4
16.0
2、吊装工具
（1）、6×37+1、抗拉强度为170kg/mm2、Φ56mm的钢丝绳2对，长度为17m。
用于尾盾、中盾、前盾、刀盘的吊装、翻身。
（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。
（3）、55t卡环4只，用于刀盘、尾盾、中盾、前盾的吊装、翻身。
（4）、20mm厚钢板一批。
（5）、20×30×200的枕木一批。
3、机具验算
（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》
（2）、钢丝绳选用：
盾构机的前体、中体、后体有四个吊点；刀盘有二个吊点。
盾构机的前体、中体、后体钢丝绳的选用按盾构前体考虑，构件重124t，直径：
6262mm，厚度：
2117mm。
采用四个吊点，每吊点为32t，应选用抗拉强度为170kg/mm2,D=56的6×37钢丝绳，查资料可知其破断拉力为200.0t。
安全系数K=200.0/28.75=6.9>5~6倍（施工要求）满足施工要求。
盾构机的刀盘构件重42t,直径6280mm,厚度：
1333mm。
采用二个吊点，每吊点为21t，应选用抗拉强度为170kg/mm2,D=56的6×37钢丝绳，查资料可知其破断拉力为200t。
安全系数K=200/21=9.52>5~6倍（施工要求）满足施工要求。
（3）、卸扣选用:
盾构机的前体、中体、后体有四个吊点；刀盘有二个吊点。
盾构机的前体、中体、后体卸扣的选用按盾构前体考虑，按盾构前体考虑，构件重124t。
采用四个吊点，每吊点为32t，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32t，满足施工要求。
盾构机的刀盘重42t。
采用二个吊点，每吊点为21t，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21t，满足施工要求。
4、拖车吊装
拖车吊装采用130吨汽车吊的方式。
吊车摆放在竖井的左侧。
5、中、前盾吊装
中前盾翻身，采用350吨汽车吊与130吨汽车吊配合翻身的方案。
350吨汽车吊作为主动车，130吨汽车吊作为从动车，翻身后拆掉130吨汽车吊钩。
下井。
6、刀盘吊装
刀盘翻身，采用350吨汽车吊与130吨汽车吊配合翻身的方案。
300吨汽车吊作为主动车，130吨汽车吊作为从动车，翻身后拆掉130吨汽车吊钩。
用350吨吊车下井。
（三）吊装场地布置
大件吊装场地布置如下图所示。
吊装前应将350t汽车吊机工作位置的地基加固，及铺设20mm厚钢板。
确保基坑口到基坑底的空间，四周基坑壁有13m×20m的净空。
在基坑口四周安装固定的防护栏。
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。
卸车道应在8米宽以上。
四、拖车组装
拖车进场：
进场顺序G5、G4、G3、G2、G1、设备桥。
进场后停放在北端竖井端头区。
拖车组装准备：
竖井内拖车轨道铺设。
1.G5拖车吊装
地面安装轮对，紧固螺栓。
然后把主框架吊装下井，并摆放在靠前的位置；后部平台吊装下井，并与前部连接。
用卷扬机把拖车拉到明挖区内靠后的位置。
2.G4拖车组装
3.G3拖车组装
4.G2拖车组装
5.G1拖车组装
6.设备桥组装
提前做好支撑设备桥前端的支撑，并摆放在管片小车上，移动到竖井前端。
设备桥吊装下井后先与G1拖车连接固定。
然后把设备桥前端用做好的支撑固定在管片小车上。
用变频车拖动设备桥和G1拖车后移至明挖区内。
7.拖车连接，管线连接
设备桥下井后，连接液压，风水，电气，泥浆等管路。
五、主机组装
主机组装准备
主机组装用始发架下井，并精确定位。
1.前盾组装
采用300吨汽车吊和150吨配合地面翻转，翻转后吊装下井。
注意在前盾与钢轨的结合面垫钢板和前移用挡块。
保证前盾与连续墙之间留2050mm的距离。
2.人仓安装
注意：
螺栓涂抹螺纹紧固剂。
螺栓按规定力拒紧固。
3.中盾安装
采用300吨汽车吊和150吨配合地面翻转，翻转后吊装下井。
注意，在吊装状态安装中盾与前盾连接螺栓。
并用风动扳手紧固四个角的螺栓。
然后吊车松钩。
4.刀盘吊装
采用300吨汽车吊和150吨配合地面翻转，翻转后吊装下井。
安装刀盘与主驱动连接螺栓。
紧固4个角后，吊车松钩。
5.反力架底部下井
固定前移支撑
6.主机前移
利用辅助泵站，利用盾构机底部的两根油缸，定推主机前移。
至刀盘顶在掌子面上。
7.
盾尾安装
8.拖车轨道铺设，后配套前移并与主机连接
9.后配套与主机管线连接，反力架安装
10.推进油缸靴板安装
六、调试
制定调试方案，对液压和电气等关键部件进行压力设定，功能检测
调试内容:
1.推进系统测试：
推进速度、油缸压力检测。
2.刀盘驱动系统测试：
正转、反转功能、最大速度、速度调节、压力等是否正常。
3.液压泵站测试：
检查液压油过滤、循环系统
4.管片安装系统测试：
各自由度功能检测、真空吸盘功能检测。
5.超挖刀功能测试。
6.注浆泵系统测试：
各个功能是否达到性能要求，换向和调速是否正常。
7.其他辅助液压系统测试。
8.管片吊机功能测试。
9.岩石破碎系统测试：
动作、工作压力、破碎能力等。
10.齿轮油循环系统测试：
是否正常，液位报警功能等。
11.盾尾油脂注入系统测试：
工作压力是否正常，自动工作情况是否合理。
12.主轴承HBW系统测试：
工作压力是否正常，并将刀盘前部油脂注满。
13.油脂密封系统是否正常并且将油脂注满主轴承，直至溢出，测量压力是否到达要求，控制部分功能是否正常，小油脂桶液位连锁功能是否正常。
14.测试空气加压系统的控制部分是否正常，压力是否正常
15.泥水处理系统循环工况是否正常，压力、速度自动调节是否满足要求。
16.水循环系统能否工作，主驱动部分流速是否达标，压力是否正常。
17.整机联动控制是否正常，各个环节在控制室的控制情况是否正常。
18.盾构机故障显示测试
注意：
认真记录测试数据，填写检测报告
调试人员配置
机械工程师
电气工程师
技术工人
NFM人员
白班
1人
1人
2液钳、2个维保人员
待定
夜班
1人
1人
2液钳、2个维保人员
七、质量控制
1.质量控制组织机构
质量控制组长：
刘伯岩
单项质量控制责任人：
焊接质量控制：
贾金见
液压质量控制：
苑锁霞
安装精度质量控制：
贾金见
电气质量控制：
孙恒
2.质量控制方法
焊接质量控制：
使用探伤剂对除刀盘以外的焊接部分进行探伤。
采取边焊接边探伤的方式。
对于刀盘焊接采用超声波探伤探伤。
液压质量控制：
确保管线制作和连接时的清洁；油水检测（邀请股份公司大型设备检测中心参与）；液压等线路上的压力检测等。
安装精度质量控制：
根据设计图纸，对应公差允许范围要求，使用卷尺、千分尺、塞尺、水平仪等对相应尺寸进行测量检测。
电气质量控制：
检测电器部件运转电流、电压是否在正常范围内；确认所有检测、控制、连锁、显示、记录、分析等功能的实现。
八、资源配置
工地所需设备、工具、材料
根据相应的组装调试方案，需要的设备清单如下，该设备清单在盾构机设备进场前必须完善。
1.设备
序号
设备名称
型号
数量
备注
1
汽车吊
300t
台
1
2
汽车吊
150t
台
1
3
电焊机
500
台
2
4
液压泵站
150t
台
1
5
电烤箱
400W
台
1
6
空压机
电动
台
1
8
液压扭力扳手
把
1
9
电锯
电动手持式
把
1
10
对讲机
部
6
11
台式砂轮机
台
12
电动空压机
v-0.6/7
台
2
13
虎钳
台
1
14
磁力钻
台
1
2.工具
序号
名称
型号规格
单位
数量
备注
1
电工工具
套
2
2
活动人梯
架
4
3
升降梯
台
1
4
氧气、乙炔割具
套
2
5
吊篮
个
1
6
起吊链条
32t
付
1
7
小棘轮扳手
1/2英寸，19mm
把
2
8
大棘轮扳手
1/2英寸、1英寸
把
各2
9
套筒
套
1
10
重型套筒
套
1
11
内六角扳手
英制
套
1
12
内六角扳手
十件套
套
2
13
内六角扳手
14mm、17mm、19mm、22mm、30mm
把
各2
14
开口扳手
＜42mm
套
2
15
开口扳手
≥42mm
套
1
16
梅花扳手
＜42mm
套
2
17
梅花扳手
≥42mm
套
1
18
开口扳手
英制
套
1
19
敲击呆扳手
36、41、42、46、50、55、60、65、70（mm）
套
1
20
敲击梅花扳手
36、41、42、46、50、55、60、65、70（mm）
套
1
21
管钳
200、300、450、600、900
把
各1
22
链条管子钳
A型300、B型900
把
各1
23
丝锥
套
1
24
扳牙
套
1
25
手拉葫芦
3吨、5吨、10吨和15吨
个
各2
26
4米扁平吊带
1.5吨、3吨、5吨
个
各2
27
8米扁平吊带
10吨
个
2
28
环形吊带
3吨、5吨
根
各2
29
卸扣
3吨、5吨、10吨、20吨
个
各4
30
油压千斤顶
3.2t、5t、10t、16t、50t
个
各2
31
螺旋千斤顶
50吨
个
2
32
液压小推车
3吨
个
1
33
起道器
20t
个
2
34
角磨机
SIM-150B、SIM-125
把
各2
35
角磨机
SIM230B
把
2
36
钢丝绳
Φ16mm×5m、Φ16mm×10m
根
各2
37
钢丝绳
Φ20mm×20m
根
2
38
钢丝绳
Φ12mm×10m
根
4
39
撬棍
根
4
40
气割设备
套
2
41
刀子
把
4
42
刀片
盒
6
43
风动扳手
个
2
44
铁锤
5公斤
个
3
45
榔头
2公斤
个
6
46
橡皮锤
个
1
47
铜棒
个
2
3.耗材
序号
材料名称
规格
单位
数量
备注
1
角磨片
SIM-150BSIM-125B
片
各200
2
电焊条
J506
kg
400
3
CO2焊丝
Ф1.6
kg
400
4
液压油
桶
20
5
齿轮油
6
润滑脂
7
机械油
9
电缆
10
插座板
个
10
11
手套
双
150
12
毛巾
条
150
13
镀锌铁线
kg
50
14
方木
根
150
15
插头
16
钢板
12mm或10mm
17
清洗剂
瓶
40
19
砂轮片
SIM230B
盒
8
20
铁锹
把
10
21
灰刀
把
10
22
绸布
米
20
24
抹布
袋
2
25
砂纸
0号
张
10
26
棉纱
袋
2
28
木板
50mm厚，
m2
20
29
扒钉
公斤
15
31
绑扎袋
500mm
袋
5
32
绑扎袋
200mm
袋
5
33
麻绳
80m，φ25mm
根
2
36
干净液压油桶
个
6
37
干净水桶
个
2
38
润滑油脂
箱
3
39
柴油
升
200
九、安全措施
1.成立专门的安全管理组织机构。
设安全负责人一名，安全员两名。
2.所有设备必须有年审记录，相关安全资料齐全，机况良好。
3.运输起运前，对承运车辆和相关索具进行认真的检查，消除事故隐患。
4.设备装车时，设备重心必须与车辆中线重合，捆扎牢固。
5.大件运输前在公路管理处路政大队办理准运手续，运输时请保安公司护送。
6.注意空中障碍，设备上设置滑竿，另配备挑线人员。
7.大件车辆经过市区道路，确保设备不与道旁的树木相撞。
8.大件吊装在白间作业，大件吊装下井为防止摆动，必须用绳子牵引人力进行控制方向。
9.组装过程中须派专人进行指挥。
10.高空作业时必须系好安全带。
11.吊装时，起重机吊钩下严禁站人。
12.根据工地的情况，布置安全防护设施和统一的安全标志。
13.各种吊、运、组装机具，必须在使用前组织试吊、试运行。
14.吊装作业中严禁超载。
15.起重作业人员要严格执行《起重作业安全操作规程》，确保作业人员的安全。
16.盾构组装安全详见《盾构组装调试施工安全技术规范》
十、文明施工
1.作业人员统一着装
2.保证作业环境的清洁有序
3.正确摆放使用工具和作业材料
4.下班后收拾清理作业遗留物
5.下班后收拾干净所有工具兵移交给下一工班
十一、．时间计划
1．2010年9月2日至2010年9月4日拖车下井组装；
2．2010年9月5日至2010年9月15日拖车维修保养，管线连接；
3．2010年9月16日至2010年9月20日设备桥及主机下井组装；
4．2010年9月21日至2010年10月1日主机连接，整机调试。
附件
（一）：
螺栓紧固技术标准
本标准适用于隧道掘进设备的所有螺栓紧固，除非有专门的图纸或装配手册。
参考说明，所有的装配要求使用液压油缸预紧。
工具选择
机械或液压扭力扳手根据工具的实际能力和紧固等级和螺栓直径。
参考下面的表格，参考NFM提供的扭力扳手扭力标准。
安装
可调扭矩紧固（通常8.8级和8.8级以上）要和以下部分一起安装:
-threadsdegreased.
脱油脂螺纹
螺栓和螺母下分别安装平垫圈
对于5.6和8.8级螺栓,要用NF标准垫圈，对于10.9级和12.9级,参考标准TUN21.108
螺母和螺栓的粘结可以使用:
中等粘结（剂）-乐泰259
或者用“密封胶”－乐泰542，应用于需要密封的螺纹（按图纸要求选用）
此外，参考标准TUN21－005。
常见的螺栓紧固（5.6级）安装的时候，螺母下要有平垫圈（可选择的）。
螺栓下要有锁紧垫圈（带有W标记的）
紧固扭矩
工具可分为四个扭矩等级
精确等级
精确度
使用工具
D
from±20%to±50%
Fingertightening,impactwrench普通扳手
C
from±10%to±20%
Torquewrenchormechanicaltripdriver扭矩扳手或者机械往返扳手
B
de±5%to±10%
Automatictriptorquewrench,directreadingtorquewrenchorhydraulicnutdriver自动往返扭矩扳手，直接读数扭矩扳
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