盾构机组装及吊装方案终课件.docx
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盾构机组装及吊装方案终课件
天津地铁二号线第十三合同段沙柳路站～博山道站间
沙-博区间左线盾构机始发吊装组装施工方案
编制：
审核：
批准：
中铁十八局集团地铁项目部
二○○七年九月十九日
第一章工程概况
1.编制依据
1）《天津市地下铁道二期工程施工设计图纸》。
2）天津地下铁道二期工程《施工图设计技术要求》。
3）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）
4）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）。
5）地铁施工其它有关的施工技术规范、规程、标准。
2.工程概况
盾构机及其后配套设备已运到施工现场，放置于沙柳路站东侧盾构机专用存放区内，存放区长约200米，宽10米。
利用50t汽车吊和平板车将盾构机后配套设备及盾构机倒运至制定位置，再由450t、160t汽车吊将这些设备依次吊装下井。
盾构机及后配套设备从沙柳路站东端头井左线吊装孔吊下，端头井东侧停放450t汽车吊，端头井北侧停放160t汽车吊，利用汽车吊将施工准备用的设备和装置、盾构机后配套设备、盾构机依次吊下，然后进行盾构机后配套设备、盾构机的组装。
盾构机及其后配套设备的首次组装工作主要由盾构机生产厂家负责，我单位配合，同时在上述工作中对盾构机的性能指标进行考核。
盾构机部件存放位置见盾构机部件存放区平面布置图。
盾构机吊装组装布置图见盾构机吊装组装平面布置图。
盾构机始发井下的平面布置图见盾构机始发井平面布置图。
盾构机始发井下的剖面布置图见盾构机始发井剖面布置图。
3．组织机构
本工程实行项目法施工，根据ISO9001:
2000标准及本工程特点，为便于管理和组织施工，我们组织精干的施工管理人员和技术人员，调集精良设备投入到本工程项目之中。
组建以项目经理为核心的责权体系，定岗、定人、授权、各负其责。
施工组织机构见施工组织机构图：
项目经理
总工程师
项目副经理
财务部
安全质量部
工程技术部
计划合约部
设备物资部
会计
计量员
预算员
施工员
造价员
第二章盾构下井前的准备
1.地面的准备工作
1.1工作场地加固
根据地面实际情况，对吊机吊装时的工作场地作垫钢板加固。
1.2主要吊装设备的准备
盾构机主要单件的吊装重量尺寸表（见表1）
表1
序
号
名称
数量
尺寸
重量（t）
长（mm）
宽（mm）
高（mm）
1
刀盘
1
Φ6390
1740
47
2
前盾
1
Φ6390
2040
92
3
中盾
1
Φ6380
2795
85
4
盾尾
1
Φ6370
3540
23
5
螺旋输送机
1
12220
1600
1700
20
6
管片拼装机
1
5700
4000
4050
23
7
连接桥与管片吊机
1
13000
4300
2700
13
8
1#拖车
1
9000
4800
3800
39
9
2#拖车
1
11100
4600
3800
45
10
3#拖车
1
8800
4400
3800
30
11
4#拖车
1
8700
4670
3800
37
12
5#拖车
1
8500
4300
3510
30
13
5号拖车（尾部框架）
1
5000
4300
4100
3
总重量
由以上表可以看出盾构机各单件的最大重量是92t的前盾，其次是85t的中盾和47t的刀盘，其它的单件重量均未超过45t。
按吊装计划租用450t、160t汽车吊各一台,50t汽车吊4台。
其中，160t吊车将配合450t吊车完成盾构机的中盾、前盾、刀盘的空中转体，然后由450t、160t吊车配合将中盾、前盾、刀盘吊入始发井中，完成组装任务。
盾构机的其它部分以及后配套设备将由160t吊车独立吊入始发井中，完成吊装任务。
具体详见表2。
盾构机组装时间计划安排表
表2
序号
吊装作业项目
时间
使用吊机
1
内燃机/5#/4#/3#拖车下井
9月28日
160吨汽车吊
2
2#/1#拖车下井
9月29日
160吨汽车吊
3
组装5个拖车
9月30日～10月8日
4
组装盾尾
10月1日
5
焊接盾尾刷
10月3日
6
移动螺旋输送机和连接桥
10月1日
160吨汽车吊
7
螺旋输送机/连接桥下井
10月1日
8
反力架下井安装
10月3日
9
前盾/中盾翻身下井
10月4日
450吨、160吨汽车吊
10
刀盘翻身下井
10月5日
450吨、160吨汽车吊
11
移动盾体前进
10月6日
12
铺设轨道
10月7日
13
盾尾翻身/管片拼装机和支架下井
10月8日
450吨、160吨汽车吊
14
移动螺旋输送机/盾尾到前部安装
10月10日
15
盾体全部连接
10月11日～10月18日
16
把后配套设备向前移动
10月11日
17
把后配套设备与盾体连接
10月12日～10月20日
18
盾构机运转测试
10月21日～11月10日
盾构机运输卸车、装车使用吊机安排
序号
装卸作业项目
使用吊机
时间
1
盾构机10个部件一次运输卸车
50吨汽车吊
设备运抵停放位置后
2
5#、4#、3#拖车二次运输装车
50吨汽车吊
第一天
3
2#、1#拖车二次运输装车
50吨汽车吊
第二天
4
螺旋输送机和
连接桥二次运输装车
50吨汽车吊
第三天
1.3主要吊装设备附属吊具的准备
拟采用的索具是6根直径是56mm，长度8.5m，抗拉强度是1670Mpa，其最小破断拉力是1540KN（钢丝绳型号6×37fc）；4根直径是32mm,长度17.5m（对折使用），抗拉强度是1670Mpa,其最小破断拉力是504KN（钢丝绳型号6×37fc）；卸扣全部采用6件50t美制弓形卸甲。
1.4其他地面设备的准备
100t平板车一台（用于地面盾构机各个部件的移位），60t平板车一台，40t平板车一台。
1.5地面人员的配置
总计配备12人
其中：
地面：
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）
4人（负责盾构机吊装的其它工作）
1.6注意事项
1）班组长和安全管理人员要经常督促检查，发现问题及时解决。
2）施工作业人员要服从统一指挥和调配，要分工明确，坚守岗位，尽职尽责，保证吊运工作的顺利进行。
3）吊运前对各机具（如钢丝绳、手拉葫芦、千斤顶、滑轮、卡环等）进行检查，发现有缺陷，不符合安全要求的不准使用。
4）起吊用的吊钩、吊环、链条等，要符合标准要求，并不得超负荷使用。
5）设备起吊前，要检查各绑扎点是否可靠，重心是否准确，并应进行试吊。
6）起吊作业场所，夜间要有足够的照明设备和畅通道路，并应与附近设备和建筑物保持一定的距离，防止发生碰撞。
7）作业区域要有警戒标志，非作业人员不得进入作业区。
2.始发井下的准备工作
2.1始发井下准备工作的流程图
在车站底板安装好轨道
2.2始发井下的准备工作实施步骤
沙柳路站的始发井口的吊装孔尺寸为11m×7.5m。
车站底板可以允许使用128m用作铺设轨道线路，此长度可以容纳5节后配套拖车、连接桥（总计长度79米）和始发阶段的水平运输。
在车站底板安装2组轨道，一组轨道为后配套拖车的滑行轨道，轨距为2080mm；另一组轨道为水平运输的滑行轨道，轨距为900mm。
（其中轨距为900mm的轨道放置在轨距为2080mm的轨道中间）。
把始发基座（重量13.15t，平面尺寸为9530×4577mm）用160吨吊车吊入到始发井口的下方，经测量定位后固定。
把反力架用160吨吊车吊入到始发井口的下方，经测量后进行安装固定。
始发基座及反力架结构详图如下所示：
在始发基座上放置临时管片，调整高程；然后在临时管片上面铺设两组临时轨道（一组轨道为后配套拖车的滑行轨道，轨距为2080mm；另一组轨道为管片车的走行轨道，轨距为900mm）；其中轨距为900mm的轨道放置在轨距为2080mm的轨道中间。
将25t内燃机车和两台管片车分别吊入始发井中，置于轨距900mm的轨道上，拉到轨道末端。
此两台管片车在装机期间用于配合盾构组装,始发期间作物料运输车。
2.3人员、机械设备配置
2.3.1人员的配置
总计配备33人
其中：
地面、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8人（井下负责盾构机的组装指挥与调试验收）
安全监督员2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）
2人（内燃机车司机）
4人（负责盾构机的电气线路的连接）
10人（负责盾构机的液压管路的连接）
6人（负责盾构机的其它管路的连接）
2.3.2机械设备及组装工具的配置
2.3.2.1机械设备配置
其中地下：
1）千斤顶（200T）3台（2台使用，1台备用，负责盾体的顶推平移）
（20T）5台（4台使用，1台备用，负责拖车架及连接桥等部件的垂直顶升）
2）手拉葫芦（5T）5个
（3T）5个
（1.5T）5个
3）电焊机5台
4）液压泵站1套
2.3.2.2附属机具及工具准备
盾构机组装所需要的各种附属机具及工具，按照海瑞克公司提供清单准备。
1）140-760nm扳手1把
750-2000nm扳手1把
套筒扳手2把
2）气管老虎钳4把
老虎钳4把
3）导管钳子2把
4）伺服螺丝刀2把
5）标准规格工具1套
6）钻孔机1台
7）角磨刀具6把
8）注油枪12把
9）起重机皮带6条
10）拖拉器4台
11）链条块4个
12）升降机2台
13）U型卡环12个
14）环形吊索4条
链条吊索（1.5T）2条
链条吊索（3T）2条
15）手压泵1台
16）液压油脂泵1台
17）润滑油脂泵1台
18）链条（3m）6条
19）绞刀126把
20）嵌入式螺丝刀2把
液压螺丝刀1把
21）火焰刀具2把
第三章下井吊装
1.下井吊装顺序总流程图
25t内燃机车吊下
160t、450t吊车吊装
盾构机/中盾吊下
5#后配套拖车吊下
4#后配套拖车吊下
3#后配套拖车吊下
2#后配套拖车吊下
1#后配套拖车吊下
连接桥吊下
管片输送机吊下
螺旋输送机吊下
盾构机/刀盘吊装
盾构机/前盾吊装
管片拼装机吊装
盾构机/盾尾吊装
螺旋输送机安装
完成吊装任务
160t、450t
吊车吊装
后
配
套
车
架
吊
下
盾构机
吊
装
以上为吊装的总流程图，下面对后配套拖车及装置的吊装和盾构机的吊装做分别的叙述。
2.后配套拖车及装置的吊装
2.1后配套拖车及装置的吊装顺序流程图
25t内燃机车吊下
完成后配套拖车及装置的吊装
使用160t吊车吊装
5#后配套拖车吊下
4#后配套拖车吊下
3#后配套拖车吊下
2#后配套拖车吊下
1#后配套拖车吊下
连接桥吊下
管片输送机吊下
螺旋输送机吊下
2.2具体实施步骤
2.2.1第5号后配套拖车的吊下（重量30吨＋3吨，轴线长度8.5米＋5米）
·盾构机的第5号后配套拖车的最大长度是13.5m，最小不可解体长度（第5号后配套拖车主体框架）为8.5m，由于始发井口的尺寸为11×7.5m，可将第5号后配套拖车水平吊下，尾部框架（5000mm/3T）部分因车站限界和反力架立柱所限待5号车架过反力架后再组装（通风管存储装置也一起）。
·在地面上用50吨的吊车把皮带输送机的驱动装置及第5号皮带输送机支架，吊放到第5号后配套拖车主体框架（8500mm/30T）的上部，并用螺栓连接固定；同时把拖车行走轮安装好。
·盾构机的第5号后配套拖车主体框架（8500mm/30T）吊入始发井口，使第5号后配套拖车主体框架缓慢的降落在始发基座上面铺设的后配套拖车滑行轨道上（轨距为2080mm）。
·接着把第5号后配套拖车的铁制风筒吊下，安放在第5号后配套拖车主体框架的上面。
·然后把第5号后配套拖车推运至离始发井口80m处。
2.2.2第4号后配套拖车的吊下（重量37吨，轴线长度8.7米）
·在地面上用50吨的吊车把第4号皮带输送机支架，吊放到第4号后配套拖车（8700mm/37T）的上部，并用螺栓连接固定；同时把拖车行走轮安装好。
·盾构机的第4号后配套拖车（8700mm/37T）吊入始发井口，使第4号后配套拖车缓慢的降落在始发基座上面铺设的后配套拖车滑行轨道上（轨距为2080mm）。
·接着把第4号后配套拖车的铁制风筒吊下，安放在第4号后配套拖车的上面。
·然后把第4号后配套拖车推至第5号后配套拖车的前面。
2.2.3第3号后配套拖车的吊下（重量30吨，轴线长度8.8m）
·在地面上用50吨的吊车把第3号皮带输送机支架，吊放到第3号后配套拖车（8800mm/30T）的上部，并用螺栓连接固定；同时把拖车行走轮安装好。
·盾构机的第3号后配套拖车（8800mm/30T）吊入始发井口，使第3号后配套拖车缓慢的降落在始发基座上面铺设的后配套拖车滑行轨道上（轨距为2080mm）。
·接着把第3号后配套拖车的通风机和铁制风筒吊下，安放在第3号后配套拖车的上面。
·把第3号后配套拖车推至第4号后配套车架的前面。
2.2.4第2号后配套拖车的吊下（重量45吨，轴线长度11.1m）
·由于第2号后配套拖车长11.1米，而始发井口的最大长度为11米，因此在吊装时需带有一定的角度把第2号后配套拖车吊下。
·在地面上用50吨的吊车把第2号皮带输送机支架，吊放到第2号后配套拖车（11100mm/45T）的上部，并用螺栓连接固定；同时把拖车行走轮安装好。
·盾构机的第2号后配套拖车（11100mm/45T）吊入始发井口，使第2号后配套拖车缓慢的降落在始发基座上面铺设的后配套拖车滑行轨道上（轨距为2080mm）。
·接着把第2号后配套拖车的铁制风筒吊下，安放在第2号后配套拖车的上面。
·把第2号后配套拖车推至第3号后配套拖车的前面。
2.2.5第1号后配套拖车的吊下（重量39吨，轴线长度9米）
·在地面上用50吨的吊车把第1号皮带输送机支架，吊放到第1号后配套拖车（9000mm/39T）的上部，并用螺栓连接固定；同时把拖车行走轮安装好。
·盾构机的第1号后配套拖车（9000mm/39T）吊入始发井口，使第1号后配套拖车缓慢的降落在始发基座上面铺设的后配套拖车滑行轨道上（轨距为2080mm）。
·接着把第1号后配套拖车的铁制风筒吊下，安放在第1号后配套拖车的上面。
·把第1号后配套拖车推至第2号后配套拖车的前面。
2.2.6连接桥的吊下（重量13吨，轴线长度13.0米）
·由于盾构机的连接桥长13.0米，而始发井口的最大长度为11米，因此在吊装时连接桥需应与地面成45度夹角的姿态吊入始发井口。
·把2台管片车运到始发井口中。
·将盾构机的连接桥（13000mm/13T）吊入始发井口，缓慢的平放在2台管片车上并固定；然后运至车站隧道区间停放第1号后配套拖车的前面。
·用4个20吨千斤顶将连接桥顶起到一定的高度，离开其下部的管片车，并用支撑使其固定，然后将2个管片车从其下部推出。
·2个管片车回到始发井口下方，此时把管片吊机吊下，用2个管片车运到连接桥的下面，然后安装上。
·始发井口把皮带输送机的集土装置和皮带支架吊下，并通过2个管片车把其放到车站里面。
（待盾体通过连接桥与后配套拖车连接之后再安装）
2.2.7管片输送机的吊下（重量4吨，长度5.22m）
·因为刚开始时管片输送机（5220mm/4T）还没有放置的空间，待负环管片-4拼装完成后用50t吊车从出土口吊下，用内燃机车运送到前面放在已拼装好的负环底部。
2.2.8螺旋输送机的吊下（重量20吨，长度12.22m）
·由于螺旋输送机的长度为12.22m，洞口长度为11m，所以螺旋输送机应与地面成一定的夹角吊入竖井。
·在2个管片车的上面垫上枕木，回到始发井口下方。
·将螺旋输送机（12220mm/20T）与地面成一定夹角吊入竖井,缓慢的平放在2台管片车上的枕木上，并固定；将螺旋输送机移至连接桥的前面，为下一步盾构机/中盾的吊装让出始发井口的位置。
2.2.9完成后配套拖车及装置的吊装任务
2.2.10盾构机吊装的准备工作
·将始发井口里的始发基座上放置的管片和临时轨道拆除。
·再一次对始发基座的固定情况进行检查、校核。
·在盾构机将要落座的始发基座的钢轨表面涂以足够的润滑脂（按落座的顺序分段涂抹），为下一步盾构机的组装做好准备工作。
3.盾构机的吊装
3.1盾构机的吊装顺序流程图
使用160t、450t吊车吊装
使用450t、160t吊车吊装
把已组装的
盾构机主体推向洞门方向
盾构机/中盾吊下
盾构机/前盾吊装
盾构机/刀盘吊装
管片拼装机吊装
盾构机/盾尾吊装
螺旋输送机安装
盾尾与中盾对接
其它的准备工作
3.2具体实施步骤
3.2.1盾构机/中盾的吊装（中盾重量85吨，轴线长度3000mm）
·用4台50t吊车将重85t的中盾装至平板拖车上，打好绳扣运至现场，用450t、160t吊车各一台卸车起吊。
·450t吊车占位于端头井外东侧，选择工作半径12m，臂长23m；160t吊车占位于端头井外北侧，选择工作半径12m，臂长21.9m。
·将载有中盾的平板车运至两个吊车中间位置，停稳，打开绳扣，两台吊车在指挥人员的指挥下，根据中盾的方向，分别栓好绳扣，经安全员检查无误后，经确认后，指挥员下达起钩命令，距平板车0.3m停止，检查各车支腿有无变化，如无变化，指挥人员指挥继续操作卸车，放至枕木上，为立起下井做准备工作。
·450t吊车选择半径9m，吊臂26m，用卡环两个，每个吊重55t；160t吊车选择半径9m，臂长21.9m，用卡环两个，每个吊重45t。
·起重工分别栓好各自吊点，指挥人员同时下达起吊命令，距地面1.5m处，450t吊车继续上升，而160t吊车则根据起升情况，或静止、或下降直至中盾立起，立起后，分别改扣由两个吊车同时起吊下井，待盾构机中盾平稳没有晃动后，平稳缓慢的将中盾徐徐放入井中，当盾构机将到达基座时，停止下降，仔细调整中盾的姿态，对正中盾就落基座上的准确位置，待中盾稳定后将中盾缓慢放在始发基座上，经确认后方可摘钩。
3.2.2盾构机/前盾的吊装（前盾重量92吨，轴线长度3000mm）
·用4台50t吊车将重92t的前盾装至平板拖车上，打好绳扣运至现场，用450t、160t吊车各一台卸车起吊。
·450t吊车占位于端头井外东侧，选择工作半径12m，臂长23m；160t吊车占位于端头井外北侧，选择工作半径12m，臂长21.9m。
·将载有前盾的平板车运至两个吊车中间位置，停稳，打开绳扣，两台吊车在指挥人员的指挥下，根据前盾的方向，分别栓好绳扣，经安全员检查无误后，经确认后，指挥员下达起钩命令，距平板车0.3m停止，检查各车支腿有无变化，如无变化，指挥人员指挥继续操作卸车，放至枕木上，为立起下井做准备工作。
·450t吊车选择半径9m，吊臂26m，用卡环两个，每个吊重55t；160t吊车选择半径9m，臂长21.9m，用卡环两个，每个吊重45t。
·起重工分别栓好各自吊点，指挥人员同时下达起吊命令，距地面1.5m处，450t吊车继续上升，而160t吊车则根据起升情况，或静止、或下降直至前盾立起，立起后，分别改扣由两个吊车同时起吊下井，当盾构机的前盾将要到达基座时，待前盾在空中停稳后，逐渐移向事先落在始发基座上的中盾前部，平稳缓慢的将前盾和中盾逐渐贴合，然后使前盾平稳的落在始发基座上，经确认后方可摘钩。
用2个千斤顶顶推前盾，把前盾定位销插入到中盾的定位销孔中，使前盾与中盾的连接螺栓孔对正。
·用连接螺栓临时把中盾与前盾连接起来。
3.2.3盾构机/刀盘的吊装（刀盘重量47吨，轴线长度1800mm）
·首先在地面上把中心回转体安装在刀盘上。
·用2台50t吊车将重47t的刀盘装至平板拖车上，打好绳扣运至现场，用450t、160t吊车各一台卸车起吊。
·450t吊车占位于端头井外东侧，选择工作半径12m，臂长23m；160t吊车占位于端头井外北侧，选择工作半径12m，臂长21.9m。
·将载有刀盘的平板车运至两个吊车中间位置，停稳，打开绳扣，两台吊车在指挥人员的指挥下，根据刀盘的方向，分别栓好绳扣，经安全员检查无误后，经确认后，指挥员下达起钩命令，距平板车0.3m停止，检查各车支腿有无变化，如无变化，指挥人员指挥继续操作卸车，放至枕木上，为立起下井做准备工作。
·450t吊车选择半径9m，吊臂26m，用卡环两个，每个吊重55t；160t吊车选择半径9m，臂长21.9m，用卡环两个，每个吊重45t。
·起重工分别栓好各自吊点，指挥人员同时下达起吊命令，距地面1.5m处，450t吊车继续上升，而160t吊车则根据起升情况，或静止、或下降直至刀盘立起，立起后，分别改扣由两个吊车同时起吊下井，当盾构机的刀盘将要到达基座时，待刀盘在空中停稳后，逐渐移向事先落在始发基座上的刀盘前部，平稳缓慢的将刀盘和前盾逐渐贴合，然后使刀盘平稳的落在始发基座上，经确认后方可摘钩。
用2个千斤顶顶推刀盘，把刀盘定位销插入到前盾的定位销孔中，使刀盘与前盾的连接螺栓孔对正。
·用连接螺栓临时把刀盘与前盾连接起来。
3.2.4接下来的工作
·当完成刀盘安装后，利用2个200吨的液压千斤顶将已完成组装的这一盾构机主体向洞门方向顶推，直到盾构机的刀盘进入洞门接触到开挖面。
·撤去顶推用的2个200吨的液压千斤顶。
3.2.5管片拼装机的吊装（管片拼装机的重量23吨，轴线长度5.7m）
·160吨吊车使用的2根直径32mm的钢丝绳（对折使用，计8.5米）挂在管片拼装机外侧的2个吊耳上。
·用吊车将管片拼装机整体吊入始发井口。
·与盾构机中盾后部的H梁（支撑环）对接完成相关的安装。
3.2.6盾构机/盾尾的吊装（盾尾的重量23吨，轴线长度4070mm）
·将盾尾在地面上拼装成整环。
·160吨吊车使用的2根直径32mm的钢丝绳（对折使用，计8.5米）挂在盾尾外侧的2个吊耳上。
·然后将盾尾吊入始发井口。
·将盾尾吊下后放置在始发基座上，并与中盾保持约3米左右的间隔。
（为了下一步安装螺旋输送机做准备）
3.2.7安装螺旋输送机
·在始发基座的后部铺设临时枕木和管片车的滑行轨道（轨距为900mm），与站台隧道中的轨道相连接，为安装螺旋输送机做好准备。
·将螺旋输送机通过管片车再次移至始发井口的下方，此时螺旋输送机的中部吊耳应处在中盾与盾尾的空档间隙中（距离为3米）
·160吨吊车的钢丝绳放下，系在螺旋输送机的中部吊耳上；同时在盾构机中盾的后部预先准备两台5吨的手拉葫芦，一头固定在中盾上，一头固定在螺旋输送机的前部吊耳上。
·接着井下
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