盾构下井吊装方案专家评审.docx

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盾构下井吊装方案专家评审

成都地铁7号线5标盾构区间

盾构机吊装、拆解安全专项施工方案

编制：

复核：

审核：

中铁九局成都地铁7号线5标项目部

二○一四年六月

1编制依据

1.1成都地铁7号线狮子山盾构工程地质详勘报告。

1.2中铁装备提供的盾构机相关部件尺寸图；

1.3有关260T履带吊的资料和有关100T汽车吊的相关技术参数；

1.4城市轨道交通地下安全风险管理（GB50652-2001）；

1.5建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81-2002）；

1.6建筑施工安全检查标准（JGJ59-2011）；

1.7建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2012）；

1.8施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）；

1.9建设工程施工现场供用电安全规范（GB50194-93）；

1.10建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80-91）；

1.11《起重工操作规程》（SYB-4112-80）；

1.12建筑施工起重吊装工程安全技术规范（JGJ276-2012）；

1.13《特种作业人员安全技术管理规则》（GB5256-85）；

1.14《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》（GBJ147-90）；

1.15《机械设备安装及验收规范》（TJ321-95）；

1.16《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质（2009）87号文件；

1.17《成都地铁投融资项目重大危险源安全管理办法》24号文件；

1.18《地铁隧道工程盾构施工技术规程》；

2工程概况

2.1盾构区间介绍

图2.1狮子山~川师站平面图

图2.2川琉区间平面

成都地铁7号线5标盾构区间由狮子山站始发，沿劼人路的路面下行进，于YDK15+050下穿红庙子排泄渠后，沿西南向行进，穿越四川师范大学后，穿行至本区间隧道终点成龙路口，由川师站过站，横穿龙兴大道静安路，经四川师范大学附属实验中学，最后由出入段线接收井吊出。

右线起讫里程为YDK14+913.50～YDK16+617.119，单线纵向掘进长度约1550m。

区间为两条平行的单线圆形隧道，线间距12.0～16.9m，外径约6m；隧顶埋深约9.7～20.5m，隧底埋深约15.7～26.5m；设有2处联络通道，里程YDK15+167.5、YDK15+530，区间拟采用盾构法施工。

沿线地面为四川师范大学商圈地带，商铺众多，楼宇密集，交通繁忙。

2.2吊装、吊出场地概况

为满足工筹安排，我项目拟采用两套方案，

（一）如狮子山站8月30日满足整机组装条件，将按整机吊装流程由始发端头井处进行吊装作业。

（二）如车站工期受盖挖段影响不能提供整机下井组装条件，则采用盾体从始发井端头进行吊装作业，后配套台车、螺旋输送机、连接桥吊装在车站主体结构22-25轴处用已安装完的45t门吊进行吊装作业。

狮子山站盾构吊装场地位于狮子山站始发井南端，场地现状：

吊装场地位于原有劼人路上，原路面为沥青混凝土路面。

吊装场地东侧为迁改后的道路，西侧为嘉和园二期居民楼。

吊装区域内无建构筑物和其他障碍物，空中均无高压电线等障碍物，地下有一根自来水管道靠近始发井冠梁外侧埋设，距离冠梁0.9m~1.3m，埋深1.2m,直径为DN300mm的铸铁管；一条雨水管线埋深1.6m，直径0.7~1.1m混凝土层插管，右线吊装区域距离冠梁外侧2.5—6.3m，左线吊装区域雨水管线距离冠梁外侧7.3—7.6m；一条污水管，埋深2.4m，1.0m径混凝土层插管，右线吊装区域距离冠梁外侧0.6—2.5m，左线吊装区域距离冠梁外侧3.3—4m。

场地布置图：

图2.3始发井端吊装场地图（A3图：

见附件5-1）

图2.3始发井端吊装场地图

后配套台车吊装场地位于狮子山站22~25轴，后配套台车最大单件重为35T，我项目拟采用已安装45t门吊进行进行后配套吊装。

门吊基础位于冠梁上部，龙门吊各组件形成整体框架结构，对围护结构不产生侧向压力，并经检算满足荷载要求。

图2.422~25轴吊装场地图（A3图见：

附件5-2）

图2.422~25轴吊装场地图

吊出场地位于出入段线接收井，接收井端头由于受到既有水渠影响，不能进行土方开挖，进行放坡后网喷支护。

盾构吊出分别由吊出井左右侧面吊出。

吊出区域内无地下管线及相关建筑物影响，根据岩土工程勘察报告吊出场地为<5-1-2>强风化泥岩，围岩等级V。

根据围岩性能指标，经计算满足基础承载力要求（计算见附件4）。

图2.5吊出井场地图（A3图见：

附件5-3）

图2.5吊出井场地图

2.3方案适用范围

本方案只适用于狮子山站~川师站~出入段线接收井盾构区间施工的盾构机下井及吊出作业。

3吊装前的准备工作

3.1吊装作业前的检查

（1）对参与吊装工作的机械设备进行运行前的检查和保养，确保吊装过程中不出现或减少机械故障的发生，检查内容主要包括如下内容：

1）发动机燃油、冷却水及液压系统、油路的检查；

2）钢丝绳的检查必要时更换，吊耳焊接检测；

3）起重臂、限位器、吊钩、电脑数据传感系统、安全报警系统、控制系统的检查和调试；

4）电路系统、照明灯光的检查和更换；

5）无线对讲指挥系统的调试和检查；

（2）检查司机操作证及吊装设备相关证件，常用工具、应急装置是否齐备。

（3）吊装时间应尽可能安排为8点～18点时段，以确保吊装时的光亮度、可见度等，确保吊装安全。

3.2吊装前的技术准备工作

（1）吊装前应分级做好盾构吊装的技术交底工作和吊装的安全技术交底工作。

（2）测量人员对隧道轴线进行精确测量复核，结合已加固门洞中轴线综合确定始发架的轴线方向。

（3）对已完底板高程进行精确测量，按照设计高程控制始发托架顶面高程，确保高程误差在允许范围内。

（4）结合中铁装备盾构机盾体及各组件的相应尺寸，对反力架的安装位置进行精确定位。

（5）吊装前对吊装处地基进行处理后，按照始发轴线方向对钢板工字钢组合钢梁进行精确定位，确保履带吊中线与始发轴线重合，保证吊装精度。

3.3吊装设备选型

本标段使用的盾构机由中铁装备公司生产，盾构机全长84m，因盾构机整机较重，盾构机需要分件吊装。

由于各部件体积尺寸较大及现场的施工场地复杂，施工作业的空间非常有限，须在盾构机进场后立即下井。

主要零部件尺寸及重量，如“表3.3”所述。

盾构部件的重量尺寸表表3.3

序号

名称

数量

尺寸规格（mm）

重量（t）

1

刀盘

1

φ6280*1545

53

2

前体

1

φ6250*2078

110

3

中盾

1

φ6240*2806

95

4

盾尾

1

φ6230*3890

32

5

螺旋输送机

1

12645*1750

21

6

拼装机

1

5625*5048*3530

20

7

连接桥

1

12761*4740*3340

11

8

1号拖车

1

9082*4710*3903

26

9

2号拖车

1

12184*4489*3904

35

10

3号拖车

1

9592*4244*3904

21

11

4号拖车

1

9992*4620*3904

20

12

5号拖车

1

9992*4133*3904

18

12

6号拖车

1

6400*4335*3904

13

吊装设备选择参照《盾构部件重量尺寸表》、《260t履带吊部分起重参数》、《100t汽车吊主臂起重性能》，最重件为盾构机前盾110t，选用以260t履带式液压吊机实施吊装作业；另选用一台100t汽车式液压吊机为辅，配合用260t履带式液压吊机进行翻身、吊装工作；使用拖板车进行设备的转运，到场后使用汽车吊机协助卸车工作。

这样既满足施工技术的要求，又满足经济的需要。

吊车及相关机具选型如下：

表3.4

序号

机具名称

规格型号

数量

备　注

1

履带起重机

QUY-260（260t）

1台

主吊装起重机

2

汽车起重机

QY-100K（100t）

1台

辅助起重机

3

手拉葫芦

10t

2个

主要用于螺旋输送机安装

4

Ω型卡环

T-BW55T

6只

主要用于前体吊装

5

Ω型卡环

T-BW25T

8只

主要用于后配套拖车吊装

6

Ω型卡环

T-BW35T

4只

主要用于刀盘吊装

7

钢丝绳

φ656×37+1

4根

长度为12米每根

8

钢丝绳扣

6×37+1-32.5-1700

4对

9

钢丝绳

其它规格

数根

Φ22、φ25

10

钢走道板

6000×1400×150

4块

履带式起重机专用

11

白棕绳

φ16

米

50

12

道木

220×160×1000

20根

13

值班车

1台

14

电焊机

BX-500

4台

自购

15

液压泵站

250t

1台

组装盾构机用

16

空压机

电动

1台

盾构随机配备

17

拉伸预紧扳手

1把

盾构随机配备

18

液压扭力扳手

1把

盾构随机配备

19

对讲机

4部

自购

20

电钻

2把

自购

21

台式砂轮机

2台

自购

22

虎钳

2台

自购

23

电焊机

2台

自购

3.4设备选型计算

3.4.1单件最重设备起吊计算

（1）单件设备最大重量：

m=110t。

（2）最大几何尺寸：

φ6.25×2.1m。

（3）单件最重设备吊装验算

最小工作半径计算3.8m（吊车回转中心线距履带前端边线）+1.6m（履带前端距围栏边）+1.33m（前盾吊装中心线至盾体边缘距）+安全距离取1.5m，吊装距离为3.8+1.6+1.5+1.3=8.2m取9m计算，如图3.1所示：

图3.1前盾吊装示意图

①工况：

主臂（L）=30m；作业半径（R）=8.2m（按9m），

额定起重量Q=148t（参见性能参数表2）

②核算：

G=m×K+q=110×1.1+2.5=123.5t

式中：

m=单件最大质量；k=动载系数，取1.1倍；q=吊索具质量；吊钩2t+索具0.5t；额定起重量Q=148t＞G=123.5t（最大）

故：

能满足安全吊装载荷要求。

为此选择QUY260履带式起重机能满足盾构机部件吊装要求。

3.4.2钢丝绳选择与校核

由计算知最大载荷123.5t，主吊装两根∮65的钢丝绳，每根钢丝绳长12米，两个吊耳之间的水平距离为3.74米，纵向距离为0.83米，则通过计算得出钩绳夹角为40°，

123.5/4=30.8530.85/X=COS20°X=34T

安全系数取：

6倍

绑扎钢丝绳型号：

6×37+1；抗拉强度：

1670Mpa

34×6=204t

选φ65单股钢丝绳破断拉力：

2260KN（226t）

226>204所以钢丝绳∮65的钢丝绳符合吊装要求

3.4.3吊扣的选择与校核

盾构机的前盾、中盾、尾盾卸扣的选用按盾构前盾考虑，按中铁装备土压平衡式盾构机153号前盾考虑，构件重110t。

采用四个吊点，每吊点为28.1t；盾构机的刀盘重53t。

采用二个吊点，每吊点为27.1t。

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调质处理,美式弓型2.5寸卸扣直径为69.85mm，安全负荷为55t>28.1t，满足施工要求。

吊装器具选择如下：

（1）美式弓型2.5寸55t卸扣6只。

（2）6×37+1-∮65钢丝绳4根，2根用于主钩吊装，两根用于辅助翻身。

规格为