盾构机及后续设备下井方案D113CL44.docx
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盾构机及后续设备下井方案D113CL44
广州地铁二号线
赤~鹭区间隧道盾构工程
盾构机及后续设备下井方案
施工单位：
广州市盾建地下工程有限公司审批单位：
负责人：
审批负责人：
编制人：
编制日期：
2001年月日审批日期：
2000年月日
盾构机及后续设备下井方案
一、工程概况
两台盾构机及后续设备从广重起运至广州地铁二号线赤岗站后进行垂直下井组装每台主要设备构件规格见下表：
型号
长（m）
宽（m）
高（m）
重量t）
1#拖车
12.500
2.300
2.300
4.500
2#拖车
8.850
5.300
3.800
22.770
3#拖车
8.850
5.300
3.800
17.625
4#拖车
8.850
5.300
3.800
14.083
5#拖车
8.850
5.300
3.800
12.452
6#拖车
8.850
5.300
3.800
16.864
始发台组装
5.000
反力架组装
5.000
刀盘
0.755
6.300
6.300
65.000
前体
1.715
6.250
6.250
102.000
中体
2.580
6.240
6.240
95.000
后体
3.700
6.230
6.230
40.000
管片安装机
2.500
3.700
4.600
9.000
螺旋输送机
12.000
1.200
1.200
25.000
二、施工方法选择
根据盾构机及后续设备安装方案的要求，采用分件下井的施工方案，考虑盾构机的主要设备尺寸和重量大，结合现场的实际情况，通过分析和验收，采用一台250t履带式液压吊机作业为主吊，单独将盾构机及后续设备起吊下井，一台80t履带式液压吊机配合250t履带式液压吊机对大型设备进行翻身等辅助工作，加上现场有较为宽阔的施工场地，这样的组织的配置，完全可满足施工技术上的要求。
三、施工前准备工作
3.1认真阅读图纸及技术要求，了解盾构机及后续设备的安装程序和方法，使起吊下井与安装两道工序紧密地结合，确保在安全的情况下紧凑有序地进行。
3.2完成盾构机始发站台的轨道、电力、照明、消防、辅助设备的配置工作。
3.3组织好盾构机垂直起吊下井的指挥通迅系统，现场作业配4台以上的对讲机，以满足过程指挥的需求。
3.4清除地面及井下的有碍物体，保证吊装工作的场地和空间的需求。
吊机设定现场场地已经完成地基加固并且捣筑200厚C25砼的路面，为了便于施工，龙门吊轨道间凹凸位置需用石屑回填压实，全部吊车摆设和汽车行走的位置铺设20厚钢板。
3.5施工井口安装固定的防护栏，施工平台的予留洞口实行钢板复盖，在起吊设备期间设置施工禁区，其它无关人员不得通过和滞留。
3.6吊装的机具、工具、材料在使用前进行严格的检查，人员严格执行施工方案和操作规程。
四、机具准备
4.1LS-368RH5的250t履带式吊机1台，采用锤头式吊杆，配备27.432m吊杆。
4.2“KOBELO”7080的80t履带式吊机1台，配备18.29m吊杆。
4.3150t平板拖车1台，配备九轴拖板一件。
4.450t平板拖车2台，配备12m长拖板。
4.56*37+1钢丝绳，抗拉强度为170kg/mm2的Φ65mm1对，长度为17m。
或Φ43mm（环形）1对，长度为17m。
用于后体、中体、前体、刀盘的翻身和安装。
4.66*37+1钢丝绳，抗拉强度为170kg/mm2的Φ39mm2对，长度为8m。
用于其它构件安装。
4.735t卡环4只，用于后体、中体、前体的翻身和安装。
4.840t卡环2只，用于刀盘的翻身和安装。
4.920mm厚钢板一批。
4.10200×300×2000的枕木。
4.11装工具一批。
五、地基验算
5.1依据：
5.1.1、赤岗站盾构机吊装场地基坑回填土加固处理方案。
5.1.2、赤岗站结构图
5.2盾构机主体吊装三大件：
前体：
重量102吨，中体：
重量95吨，刀盘：
重量65吨。
5.3吊装设备：
一台日产“LS-368RH5”的250t履带式液压吊机，吊机自重250t，履带宽度1.5m，长度9.5m，两条履带内侧相距4.118m。
5.4吊机起吊地面为：
在200mm砼地表上铺设20mm厚钢板，使两侧履带通过钢板和砼垫层分别均匀扩散至经加固处理的地基深层搅拌桩排桩或复合地基土上。
5.5起吊时地基压力验算（按最大件前体重量102吨计算）
5.5.1吊机重量：
250t
前体重量：
102t
合计：
352t
5.5.2吊机履带铺垫钢板面积按履带吊机计算：
（9.5+0.22×2）×（1.5+0.22×2）×2=38.60m2
5.5.3地基压力：
352t/38.60m2=9.12t/m2=91.2kPa
该地基承压力可通过钢板和素混凝土垫层均匀传递到搅拌桩复合地基。
5.6复合地基承载力验算
5.6.1宽度1.7m，桩径∮0.5m，桩长6m，间距0.6m×0.6m，桩底为M10砂浆。
5.6.2桩间土承载力按80kPa，单桩承载力按78kN计算。
5.6.3密排搅拌桩复合地基承载力验算：
a、三排总面积：
A加=27×1.7=45.9m2
b、三排搅拌桩总数：
n=3×46=138支
c、三排搅拌桩总截面积：
Ap=0.2×138=27.6m2
d、复合地基承载力：
f1=n×Nd+（A加-Ap）fs.k
=138×78+（45.9-27.67）×80=12228kN
fspk=Fp/A加=12228/45.9=266.4KPa
5.6.41.2m×1.2m间距搅拌桩复合地基承载力验算：
a、总面积：
A=27×（9-1.7）=197.1m2
b、搅拌桩总数：
n=3×46=138支
c、搅拌桩总截面积：
Ap=0.2×138=27.6m2
d、复合地基总承载力：
f1=n×Nd+（A-Ap）fs.k
=138×78+（197.1-27.6）×80=24324kN
fspk=Fp/A=24324/197.1=123.4KPa
5.6.5起吊时吊机两侧履带对地基平均承载力要求为：
91.2kPa，而搅拌桩复合地基经验算承载力分别为266.4kPa和123.4kPa，大于起吊要求的地基承载力。
且基坑壁外缘已设置三排∮500深层搅拌桩护壁,故对基坑结构影响不大。
六、吊装施工顺序
6.1吊装顺序：
后配套组装→主机组装→液压系统安装→其它配套系统安装
6.2后配套吊装顺序：
始发台安装→6#拖车→5#拖车→4#拖车→3#拖车→2#拖车→1#拖车（离井口边20~25m）
6.3主机吊装顺序：
保园器（放置在一边）→管片安装机（放置在一边）→螺旋输送机（放置在一边）→后体（放置在一边）→中体安装→前体安装→刀盘安装→管片安装机悬臂梁安装→后体安装→螺旋输送机安装→管片安装机安装→皮带输送机安装→反力架安装
具体吊装顺序由广重盾构机安装队决定。
七、吊装施工方法
7.1后配套吊装方法
7.1.1拖车顺序及原则：
在井上地面安装车轮，并按6#→1#拖车的顺序下井到路轨上，不装车与车之间的拉杆，把拖车的顺序推到坑内尾部。
7.1.2拖车下井原则：
凡不影响到运输和下井工作的另部件，应连同各自的拖车运输、下井（必须做好固定的工作）。
凡对下井有影响的拖车另部件应拆下，在该车下井后，随即下井并马上按要求组装。
2#拖车下井放在路轨近井口处，随即把1#拖车吊下井与2#拖车组装。
另一端用带车轮的支架支承，然后一起推到坑内。
1#拖车前端离开井口应有20m的空间。
7.1.3拖车吊装方法：
考虑到井口的尺寸和拖车的尺寸，我们采用250t和80t履带式吊机双机抬吊。
两台吊机将拖车吊起，拖车与水平线夹角约70°，两台吊机缓慢移动到离开井口1.8m处停止。
此时250t履带式吊机工作半径约16m，吊重约11.5t，80t履带式吊机工作半径约6m，吊重约11.5t。
吊机通过起、落臂杆和旋转臂杆使拖车就位。
两台吊机同时缓慢下钩。
当拖车与路轨接触时，用手动葫芦将拖车拉进坑内。
拖车完全放在路轨上，两台吊机松钩。
7．2主机组装
7．2．1保圆器、管片安装机利用80吨履带式吊机吊下井。
7.2.2螺旋输送机（φ1200*12000、25t）：
螺旋输送机长12m、重25t，整机组装前需将螺旋输送机吊下井。
用250t和80t履带式吊机将螺旋输送机斜吊下竖井（吊装方法与拖车的吊装方法相同）。
此时250t履带式吊机工作半径约16m，吊重约12.5t，80t履带式吊机工作半径约6m，吊重约12.5t。
7.2.3后体（φ6230*3700、40t）：
后体运至工地时，需用80吨履带式吊机与250吨履带式吊机抬起翻转。
80吨履带式吊机与250吨履带式吊机将后体平衡吊起，后体吊至5~8m高时，吊住后体尾部的80吨履带式吊机吊缓慢下钩，使后体自然下垂，250吨履带式吊机吊稳后体。
此时后体顶部的吊环由250吨履带式吊机吊稳。
250吨履带式吊机将盾尾缓慢地放下（离地面约500~800mm）。
通过吊机自身的旋转，把后体吊到井口的中间。
此时吊机工作半径约14m，吊重约40t。
然后吊机缓慢将后体放下井去。
。
7.2.4中体（φ6240*2580、95t）：
中体包括中部盾壳、推进袖缸、管片安装机安装支架。
中体吊装机型选用250t履带式液压吊机，中体翻身时250吨履带式吊机与80吨履带式吊机将中体平衡吊起，中体吊至5~8m高时，吊住中体尾部的80吨履带式吊机缓慢下钩，使中体自然下垂，此时250吨履带式吊机完全吊稳中体。
250吨履带式吊机通过旋转、起落臂杆把中体吊到前端井边2m处停止,此时吊机工作半径约8m，吊重约95t。
吊机缓慢将中体放下井去，放在始发台上，推向后体那边。
离前端井边4.5m处停止。
7.2.5中体（φ6250*3000、102t）：
前体即承压仓壁、主轴承、前部盾壳、人员仓。
前体吊装方式与中体一样。
吊机把前体吊到前端井边2m处停止,此时吊机工作半径约8m，吊重约102t。
吊机缓慢将前体放下井去后，放在始发台上。
与中体进行组装。
组装螺栓必须按规定进行检测其扭矩。
组装后，将前体、中体推向开挖端，保证中体后部的推进油缸与后体前端面的距离有2.6m的距离。
7.2.6管片安装器（2500*3700*4600、9t）：
利用一台250吨履带式吊机把管片安装器平衡吊起，管片安装器应呈水平。
吊机将管片安装器吊到中体后部的推进油缸与后体前端的空间机缓慢放下。
用支架支承在始发台上。
并且安装保圆器，固定管片安装器。
把前体、中体推后（前体和中体组装成一体），推至前体的前端离开前井边约2m时停止，并把后体向前推，与中体组装。
7.2.7刀盘（φ6300*755、95t）：
刀盘在井上安装初装盘形滚刀/齿刀重约65吨。
刀盘起吊也需采用抬吊方式翻转刀盘（吊装方式与中体一样）。
利用一台250吨履带式吊机将刀盘竖直吊稳。
吊机把刀盘吊到前端井边1m处停止,此时吊机工作半径约8m，吊重约65t。
再垂直吊下竖井。
刀盘下井后，将其慢慢靠向前体，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。
刀盘、前体、中体、后体组装好后，将整体推至要开挖的隧道口处。
八、机具验算
8.1盾构后体安装时情况：
构件重40t，长3.7m，宽6.23m，高6.23m。
起吊高度8m，吊装半径范围14m，现采用一台250t履带式吊机进行施工，吊机应负载重40t，我们选用日产“LS-368RH5”的250t履带式液压吊机，机械性能表中，查《工作半径---起重高度图》知用27.432m主臂杆可满足施工要求，查《额定起重表》知27.432m臂杆，工作半径范围14m时起吊角度为61º,起重能力可达55.7t，大于40t满足施工要求。
8.2盾构中体安装时情况：
构件重95t，长2.58m，宽6.24m，高6.24m。
起吊高度8m，吊装半径范围8m，现采用一台250t履带式吊机进行施工，吊机应负载重95t，我们选用日产“LS-368RH5”履带式液压吊机，机械性能表中，查《工作半径---起重高度图》知用27.432m主臂杆可满足施工要求，查《额定起重表》知27.432m臂杆，工作半径范围8m时起吊角度为78。
，起重能力可达124.6t，大于95t满足施工要求。
8.3盾构前体安装时情况
8.3.1前体翻身情况：
构件重102t，长1.715m，宽6.25m，高6.25m。
起吊高度8m。
现采用250t履带式吊机和80吨履带式吊机进行双机抬吊施工，250t履带式吊机吊装半径范围8m；80t履带式吊机吊装半径范围5m。
每台吊机应负载重51t，我们选用一台日产“LS-368RH5”的250t履带式液压吊机，机械性能表中，查《工作半径---起重高度图》知用27.432m主臂杆可满足施工要求，查《额定起重表》知27.432m臂杆，工作半径范围8m时起吊角度为78。
，起重能力可达124.6t，大于51t满足施工要求。
另一台选用日产““KOBELO”7080的80t履带式吊机，机械性能表中，查《工作半径---起重高度图》知用18.29m主臂杆可满足施工要求，查《额定起重表》知18.29m臂杆，工作半径范围5m时起吊角度为80。
，起重能力可达66.6t，大于51t满足施工要求。
8.3.2前体下井情况：
构件重102t，长1.715m，宽6.25m，高6.25m。
起吊高度8m，吊装半径范围8m，现采用一台250t履带式吊机进行施工，吊机应负载重102t，我们选用日产“LS-368RH5”履带式液压吊机，机械性能表中，查《工作半径---起重高度图》知用27.432m主臂杆可满足施工要求，查《额定起重表》知27.432m臂杆，工作半径范围8m时起吊角度为78。
，起重能力可达124.6t，大于102t满足施工要求。
8.4盾构刀盘安装时情况：
构件重65t，长0.775m，宽6.3m，高6.3m。
起吊高度8m，吊装半径范围8m，现采用一台250t履带式吊机进行施工，吊机应负载重65t，我们选用日产“LS-368RH5”履带式液压吊机，机械性能表中，查《工作半径---起重高度图》知用27.432m主臂杆可满足施工要求，查《额定起重表》知27.432m臂杆，工作半径范围7m时起重能力可达124.6t，大于65t满足施工要求。
8.5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。
8.5.1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102t，长3m，宽6.25m，高6.25m。
采用四个吊点，每吊点为25.5t，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=266.5/25.5=10>6~10倍（施工要求）满足施工要求。
8.5.2盾构机的刀盘构件重65t，长0.775m，宽6.3m，高6.3m。
采用二个吊点，每吊点为32.5t，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=266.5/32.5=8>6~10倍（施工要求）满足施工要求。
8.5.3若选用抗拉强度为170kg/mm2,D=43的6*37钢丝绳（环形）
（1）盾构机的前体吊装情况，采用四个吊点（即8条钢丝绳工作），每根钢丝绳拉力为12.75t。
选用抗拉强度为170kg/mm2,D=43的6*37钢丝绳，查资料可知其破断拉力为118.5t。
安全系数K=118.5/12.75=9>6~10倍（施工要求）满足施工要求。
（2）盾构机的刀盘吊装情况，采用二个吊点（即4条钢丝绳工作），每根钢丝绳拉力为16.25t。
选用抗拉强度为170kg/mm2,D=43的6*37钢丝绳，查资料可知其破断拉力为118.5t。
安全系数K=118.5/16.25=7>6~10倍（施工要求）满足施工要求。
8.6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。
8.6.1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102t。
采用四个吊点，每吊点为25.5t，应选用美式弓型2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寸卸扣直径为57.15mm,安全负荷为35t，大于25.5t，满足施工要求。
8.6.2盾构机的刀盘重65t。
采用二个吊点，每吊点为32.5t，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自理调质处理,美式弓型2寸卸扣直径为69.85mm,安全负荷为40t，大于32.5t，满足施工要求。
九、质量措施
9.1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。
9.2构件在运输过程中，运输的支承点应按规定。
9.3构件在吊装过程中，吊点应按规定不得随意改动。
9.4构件在吊装过程中，应把构件扶稳后，吊机才能旋转和移动。
9.5构件在吊装过程中，严禁碰撞其它构件，以免损坏盾构机。
9.6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。
9.7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，以负起吊后造成构件扭曲变形。
钢丝绳长度应与构件的夹角为70°，大大减少了构件的压应力。
9.8各构件起吊后应呈水平。
9.9各构件移动时应小心移动，速度应缓慢，以免损坏盾构机。
十、安全措施
10.1入施工现场必须戴安全帽，高空作业人员应佩戴安全带。
10.2施工前安全检查员应组织有关人员进行安全交底。
10.3吊机、拖挂机车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。
10.4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。
10.5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。
10.6开工前应检查工具、机械的性能。
防止绳索脱扣、破断。
10.7高空作业人员切勿急于求成，用力过猛，严禁向下丢掷工具。
10.8在井下施工时应设置足够灯光，施工的需要。
10.9注意井口安全施工。
10.10组装盾构机时应设置施工禁区。
十一、施工进度
施工段序号
工期
施工时间
第一台盾构机
12天
月日---月日
间隙时间
6天
月日---月日
第二台盾构机
12天
月日---月日
总工期
30天
十二、人员机构表
序号
姓名
职务
职称
工作范围
1
麦文广
工程总负责人
助工
工程总指挥
2
林建军
质安员
助工
协助生产、质量安全
3
伍尚海
施工员
助工
协助生产
4
梁希廉
机械员
工程师
各项机械主管
5
刘义
装工
技工
吊装班长
6
单高峰
装工
技工
吊装
7
彭福平
装工
技工
吊装
8
肖远明
装工
技工
吊装
9
黄陆景
装工
技工
吊装
10
何流
装工
技工
吊装
11
陈志强
装工
技工
吊装
12
洛炳溪
装工
技工
吊装
13
周百光
装工
技工
吊装
14
黄大森
装工
技工
吊装
15
陈子明
司机
技工
80ｔ履带吊机司机
16
谢家强
司机
技工
80ｔ履带吊机司机
17
凌永安
司机
技工
80ｔ履带吊机司机
18
梁鸿逸
司机
技工
80ｔ履带吊机司机
19
张昭初
司机
技工
250ｔ履带吊机司机
20
谭康瑞
司机
技工
250ｔ履带吊机司机
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