盾构机吊装方案.docx
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盾构机吊装方案
第1章编制依据与原则
1.1编制依据
⑴.深圳地铁一号线续建工程土建20标段结构施工图
⑵.维尔特盾构机使用说明书及操作手册
⑶.《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）
⑷.《起重作业安全技术操作规程》（Q/ZJ011018-1996）
⑸.《吊车安全技术操作规程》（Q/ZJ011016-1996）
⑹.《建筑施工高处作业安全技术规程》（JGJ80-1991）
⑺.甲方和监理工程师指定的工程规范或技术说明
⑻.其它相关的起重运输专业资料
1.2编制原则
⑴.严格执行国家和深圳市有关工程建设的各项方针、政策、规定和要求。
⑵.遵守、执行招标文件各条款的具体要求，确保实现业主要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工和职业健康等各方面的工程目标。
⑶.充分研究现场施工环境，妥善处理施工组织与周边接口问题，周密安排交通疏导，使施工对周边环境的影响最小化。
第2章工程概况
深圳地铁1号线续建工程土建20标段盾构隧道分为两段，分别是明挖段～下锚段和下锚段～固戍站。
盾构工程包含区间隧道以及区间隧道范围的联络通道、泵房土建工程。
右线区间起迄里程为CK36+800.000～CK35+012.800，短链0.637m，右线长1724.963m；左线区间起迄里程为CK36+800.482～CK35+037.200，长链1.212m，左线长1702.412m。
固戍站～后瑞站地下区间位于宝安区西乡镇下围园新村沿宝安大道至西乡镇兴围村间，延宝安大道敷设，在CK38+100处转出宝安大道，向航站四路方向延伸，于CK37+300位置爬出地面，于路基段地面线相接。
区间左、右线各含2处平面曲线，半径分别为3000、1500m。
线路设计最大纵坡25‰，最小纵坡2‰。
盾构隧道埋深8～13米。
根据盾构机掘进施工的顺序，左线盾构机首先进行始发。
盾构机主要吊装部件的外形尺寸及重量见下表。
表2-1单台盾构机主要吊装部件表
型号
数量
长（m）
宽（m）
高（m）
重量（ton）
刀盘
1
6.280
6.280
1.800
48.000
前盾
1
6.260
6.260
1.970
105.000
中盾
1
6.250
6.250
2.980
80.000
盾尾
1
6.240
6.240
4.265
60.000
螺旋输送机
1
12.500
1.200
1.200
22.000
1#拖车
1
8.000
4.000
3.300
15.000
2#拖车
1
8.000
4.000
3.300
16.000
3#拖车
1
8.000
4.000
3.300
17.000
4#拖车
1
8.000
4.000
3.300
7.5000
5#拖车
1
8.000
4.000
3.300
8.000
6拖车
1
13.000
4.000
3.300
15.000
第一连接桥
1
11.000
4.200
3.300
12.000
第二连接桥
1
9.800
4.400
3.300
15.000
第3章盾构机吊装部署及各项准备
3.1盾构机吊装组织管理机构
图3-1盾构机吊装组织机构图
3.2现场平面布置
该盾构机尺寸大，重量重。
盾构机需要分件运输、吊装。
我们采用400T汽车式液压吊车作主力，单独将大型设备下井；用一台230T（或150T）汽车式液压吊车作辅助，配合400T汽车式液压吊车进行翻身、吊装工作；用一台50T汽车式液压吊车作组装。
这样既满足施工的要求，又经济。
现场的平面布置见下图。
图3-2现场平面布置图
3.3进度计划安排
计划单台吊装施工工期为7天。
详见附图一：
盾构机吊装进度计划表。
3.4劳动力计划
盾构机吊装劳动力计划见下表。
表3-1解体人员配备表
序号
工种
人数
备注
1
机械、液压工程师
3
2
电气工程师
2
3
测量工程师
2
4
现场管理人员
2
责任工程师
5
专业焊工
5
7
现场电工
2
8
起重指挥工（信号工）
4
9
装配辅助人员
20
10
专业吊装人员
4
11
材料供应人员
1
12
安全员
1
合计
46人
3.5机械设备配置
在盾构机吊装过程中，需用以下主要机具。
表3-2主要机具配备一览表
序号
设备名称
工具规格、型号
数量
备注
1
400吨吊车
LTM1400/1
1台
2
230吨吊机
1台
3
150吨吊车
1台
4
50吨吊车
1台
5
Ф42mm钢丝绳
13米（6*37+1）
1对
抗拉强度170kg/mm2
6
Ф42mm钢丝绳
8米（6*37+1）
2对
抗拉强度170kg/mm2
7
卡环
55t
4个
8
手拉葫芦
10t×3m
2台
9
手拉葫芦
6t×6m
2台
10
手扳葫芦
3t×6m
2台
11
电焊机
4台
12
气焊设备
2套
上表只是部分主要机具，在吊装的过程中，还要有电缆及各种管路连接的专用工具。
3.6材料计划
根据盾构机吊装工序，现场应配备足够的方木、木板、彩条布等必需的材料。
第4章盾构机吊装
4.1吊车的选用
4.1.1盾构机主要技术性能参数
本工程使用的盾构机为维尔特土压平衡式盾构机，相关参数如下：
外径：
Ф6280mm
主机身长度：
9860mm（含螺旋输送机）
全装备重量：
450吨（含后续台车）
主要分割数：
14个
最大单件重量：
105吨
4.1.2吊车选型
根据盾构机主要部件的重量和外形尺寸，以及把盾构机吊装到车站始发井内的位置和深度，决定使用一台400吨吊车和一台150吨吊车完成吊装作业，另外一台50吨吊车进行配合作业。
4.2吊索具的选用
4.2.1吊索具选型
盾构机的前盾、中盾、盾尾有四个吊点；刀盘有二个吊点。
盾构机的前盾、中盾、盾尾钢丝绳的选用按盾构前盾考虑，构件重105t，长3.53m，宽6.26m，高6.26m。
采用四个吊点，每吊点为26.25t，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=266.5/26.25=10.1>8~10倍（施工要求）满足施工要求。
盾构机的刀盘构件重48t，长1.8m，宽6.3m，高6.3m。
采用二个吊点，每吊点为24t，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=266.5/24=11.1>8～10倍（施工要求）满足施工要求。
4.2.2卸扣选用:
盾构机的前盾、中盾、盾尾有四个吊点；刀盘有二个吊点。
盾构机的前盾、中盾、盾尾卸扣的选用按盾构前盾考虑，构件重105t。
采用四个吊点，每吊点为26.25t，应选用日式“Ω”型2.5寸卸扣,卸扣的材料是合金钢轴经过锻造及调质热处理,日式“Ω”型2.5寸卸扣直径为69.85mm,安全负荷为55t，大于26.25t，满足施工要求。
盾构机的刀盘重48t。
采用二个吊点，每吊点为24t，应选用日式“Ω”型2.5寸卸扣,卸扣的材料是合金钢轴经过锻造及调质热处理,日式“Ω”型2.5寸卸扣直径为69.85mm,安全负荷为55t，大于24t，满足施工要求。
4.3吊装方法和顺序
4.3.1吊装原则
根据明挖段南端现场的实际情况，在盾构机吊装的过程中主要依据以下原则：
⑴.要保证设备的完整性，尽量减少分块；
⑵.要有利于对各个部件的保护；
⑶.要有利于吊装；
⑷.要根据运输路线确定分块尺寸；
⑸.要便于现场的组装。
4.3.2吊装顺序：
右线
盾构机和后配套吊装顺序：
汽车吊就位→始发架→电瓶车→盾构机第六号拖车→盾构机第五号拖车→盾构机第四号拖车→第三号拖车→第二号拖车→第一号拖车→桥架→螺旋输送机→中盾→前盾→刀盘→盾尾下→拼装机→螺旋输送机→盾尾上→始发反力架。
主机组装顺序：
桥架和起重机轨（放置在始发井内）→螺旋输送机（放置在始发井内）→中盾安装→前盾安装→刀盘安装→盾尾下安装→拼装机及拼装机导轨→螺旋输送机安装→盾尾上安装→后配套与主机连接→反力架安装。
4.3.3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零部件应拆下，在该车下井后，随即下井并马上按要求组装。
6号拖车下井放在井口处后利用电瓶车将其拖至指定位置，随即把5拖车吊下井与6拖车组装。
另一端用带车轮的支架支承，然后一起向后推行，4、3、2、1号拖车下井顺序同6、5号拖车。
1号拖车下井后，要向后推行到前端离开井口有20m的空间。
4.3.4翻身施工方法
吊车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400T吊车与230T吊车将构件平衡吊起，构件吊至3-5m高时，吊住构件尾部的230T吊车缓慢下钩，使构件自然下垂，此时400T吊车完全吊稳构件。
4.4吊装及组装顺序
4.4.1吊装始发
始发架长是8m，宽是4.4m,重量为20吨左右，井口尺寸是长11.7m左右，宽是8m左右。
井口的尺寸完全可以满足始发架的整体（始发架两块在井上连接好为一体）下井，用50吨以上的吊车完全可以满足始发架的要求。
始发架下井后的中心与刚环的中心在一线上，与始发的要求尺寸完全符和，满足始发条件。
工序
步骤
施工顺序
说明
1
组装始发台、托架
1盾构运输到施工场地；
2组装第四节拖车，临时托架吊入井内。
4.4.2安装拖车的必备条件
在始发架上及车站铺设100m轨道，钢轨间距以保证电瓶车和拖车可以在上面顺利运行，轨道铺好后把电瓶车吊下井放在轨道上，为保证拖车顺利方便后移提供动力。
4.4.3吊装及组装六节拖车
最大尺寸的拖车是6拖车，6拖车的尺寸为11m×4m×3.3m，6#拖车—1#拖车我们采用230T单机吊装。
因拖车的体积大、第二号拖车重、在空中的摆渡大、抖动大的问题。
用4根长度相等的钢丝绳将拖车自带的四个吊耳上吊起，在起吊时应该试吊一下保证绝对安全才起吊，起吊后的拖车应呈水平状态。
拖车与钢丝绳线夹角约70°，吊车通过旋转和起落臂杆缓慢移动到井口。
吊车缓慢下钩，使拖车就位，当拖车与路轨接触后用电瓶车把它后移到需要的位置，用防滑楔楔住。
接着把第5号拖车吊下井用电瓶车后移到6号拖车的位置并把第6号拖车与第5号拖车用连接杆联接好，吊和连接第2号拖车和第1号拖车的工序与第6号拖车和第5号拖车一样。
具体吊装图如下：
工序
步骤
施工顺序
说明
2
组装四节拖车
1吊第四节拖车，同时组装第三节拖车并送到井口；
2第三节拖车吊入井内，同时组装第二节拖车并送到井口；
3将第二节拖车吊入井内，同时完成第一节拖车的组装及井内第三、四节拖车的连接；
4依此类推，完成四节拖车的组装下井及连接。
其中，各个环节吊入井内拖车的后移配合进行。
4.4.4桥架的吊装
桥架吊装下井前应吊一节管片车下井，为了保证桥架后移方便，桥架下井后在管片车上焊接好钢支架与桥架出土口焊接，焊接处满足支撑桥架的重量和后移的强度及刚度。
桥架后移与第一号拖车连接。
具体吊装见下页附图：
4.4.5吊装渣土车、管片车及浆车
在明挖段中部吊装孔下放四个渣车、浆车下井与电瓶车连接，后移到拖车里，以保证以后顺利掘进的必要条件；吊一个管片车在始发井以备放螺旋输送机用。
如场地能保证盾构机组装完毕可以吊装渣车、管片车及浆车，此步骤可以后做。
工序
步骤
施工顺序
说明
3
吊装桥架
1第四节拖车吊入井内的同时对桥架进行组装；
2桥架吊入井内。
4.4.6吊装螺旋输送机
螺旋输送机吊装选用230T吊车，当平板车把螺旋输送机运止工地，停放到吊装最佳位置，选择合适的位置系上两条起吊平衡索，先把它微微吊起，然后将平板车开走，230T吊车缓慢起钩，使部件起至水平位置及与隧道轴向一致，通过旋转、起落臂杆把中盾缓缓吊到距始发井1m处时把管片车放在下面，螺旋输送机按要求放在管片车并焊接好，后移到拖车里适当位置。
具体吊装见图：
工序
步骤
施工顺序
说明
4
吊装螺旋输送机
1完成桥架与后配拖车的连接；
2螺旋输送机吊入井内。
4.4.7吊装中盾
中盾包括中部盾壳、铰结千斤顶、人闸和支撑横切面。
中盾吊装机型选用400T吊车和230T吊车，当平板车把中盾运止工地，停放到吊装最佳位置，中盾是竖直放在平板车上,选择合适的位置系上四条起吊平衡索，先把盾构部件微微吊起，然后将平板车开走，然后400T吊车再张挂一侧的4个吊点，慢慢放下230T一侧的2个翻身吊点，使部件翻至水平位置，400T吊车通过旋转、起落臂杆把中盾缓缓吊到距始发井1m处停止，此时一定要保证中盾的水平和垂直及满足始发条参数缓慢放再始发架上。
具体吊装见图：
工序
步骤
施工顺序
说明
5
吊装中盾
1螺旋输送机后移；
2中盾吊入井内。
4.4.8吊装前盾
前盾包括刀盘驱动。
前盾吊装方式与中盾一样。
400T吊车把前盾缓缓吊到距始发井1m处停止，此时一定要保证中盾的水平和垂直及满足始发条参数缓慢放再始发架上。
具体吊装见图
工序
步骤
施工顺序
说明
6
组装中盾和前盾
1中盾后移；
2前盾吊入井内。
4.4.9吊装刀盘
刀盘包括刀具和回转接头。
在井上安装好刀具和回转接头，刀具为软岩刀具（滚刀/齿刀）重约48吨。
刀盘起吊也需采用抬吊方式翻转刀盘（吊装方式与中盾一样）。
选用一台400T吊车将刀盘竖直吊稳，刀盘下井。
具体吊装见图：
工序
步骤
施工顺序
说明
7
组装刀盘
1前盾与中盾的连接及后移；
2刀盘吊入井内；
4.4.10吊装拼装机、盾尾
拼装机导轨在地面组装好后下井。
选用150T吊车把拼装机导轨平衡吊起，拼装机导轨应呈水平，缓缓吊到井下（吊装程序与中盾一样），找准机械装配位置尺寸，让拼装机组装在拼装机的导轨上。
在组装拼装机和轨道梁的时间，按吊装拼装机工序把盾尾吊装下井，到组装完毕拼装机和轨道梁后，按吊中盾的程序把盾尾吊到井下按要求放在始发架合适的位置。
具体吊装见图：
工序
步骤
施工顺序
说明
8
组装拼装机和盾尾
1主机连接及前移；
2管片拼装机及盾尾的吊入井内及拼装。
4.4.11组装螺旋输送机
把螺旋输送机推到需要吊点位置，150T吊车按螺旋输送机的自身前后两吊点，基本按螺旋输送机组装的角度23度吊起来，缓慢的从拼装机的内圆斜插入，到一定的吊装位置解掉前吊点，再用导链吊住螺旋输送机的前端（中盾的门架）的位置缓慢到前盾螺旋输送机发兰，把螺旋输送机的法兰和前盾的法兰螺栓孔位及定位销（机械装备图要求尺寸）完全对准。
组装完毕图如：
工序
步骤
施工顺序
说明
9
组装螺旋输送机
1螺旋输送机前移；
2螺旋输送机吊起及组装。
4.4.12吊装始发反力架
反力架的高8.2m，宽6.6m；反力架支承架长约4.5m，对盾构机部件来说是小件，按照组装程序吊装。
吊装见图：
工序
步骤
施工顺序
说明
10
盾体和桥架接连、安装反力架
1盾构机设备的连接；
2反力架吊入井内；
3安装反力架。
4.4.13组装完毕
当反力架组装完毕后，全面进行盾构机及反力架检查，检查完毕准备始发。
组装完毕如图：
工序
步骤
施工顺序
说明
11
完成组装、准备始发
1完成组装
2盾构机调试，准备始发。
4.5进场时间要求：
由于我方吊机为汽车流动吊，其方便之处是可随时进场吊装，。
吊机只需业主提前5—7天时间通知（具体时间可变灵活）就可进场。
进场从开脚到安装配重只需1小时就可进行作业操作。
一套盾构机吊放、组装完成、盾构件运输到达约分三次（考虑到整套盾构件运输不能一次进场）。
我方吊装根据构件进入时间，和一般正常情况下，安装时间约为15天（关键在于构件到达时间和人员安装是否顺利）
第5章质量保证措施
5.1质量保证措施
本盾构机结构复杂、单件重量较大，尤其液压系统精度要求较高，因此在盾构机组装过程中必须严格按操作规程的规定实施操作，以确保盾构机各个系统的正常和起吊安全，特制定以下质量保证措施：
（1）.盾构机吊装前必须把各种管路扎帮牢固，防止起吊时脱落。
（2）.要确保400t吊车至竖井的距离在吊车有效的作业半径内。
同时，要保证场地内及井内的照明。
（3）.为确保吊装质量，两台吊车抬吊时，230吨吊车和400吨吊车的配合要默契，动作要缓慢，严禁速度过快，信号工要积极配合，要及时给出信号，两台吊机要听从一个人的指挥。
（4）.盾构机主机各部件上的吊点要保证焊接的准确性和牢固性，否则盾构机的初始定位就有偏差因此测量定位要准确。
（5）.严格检查吊车及吊索具的性能和使用状况，确保吊装质量满足施工要求。
5.2主要人员质量责任
5.2.1责任工程师
⑴.负责整个工程现场施工的协调工作；
⑵.负责施工资源的配置及调配工作；
⑶.指挥协调各岗位人员按工期计划保质保量完成本施工任务。
5.2.2机电负责人
⑴.负责工程施工所需机械设备的租用和使用管理工作；
⑵.协调机械及相关人员按照操作规程做好盾构机的吊装组装工作，保证盾构机各个部件的完好，以及各系统的正常；
⑶.合理安排机械及相关人员的工作，保证盾构机的吊装组装按期完成。
5.2.3起重指挥人员
⑴.负责整个吊装工作的协调；
⑵.负责吊装作业的现场信号指挥工作，指挥和检查起吊绳索的拴挂，做到指挥得当、信号明确；
⑶.密切保持与吊车操作人员、起重工的联系，掌握和控制施工进度，保证施工方法科学合理，质量安全有保障。
5.2.4起重工职责
⑴.认真做好起吊绳索的拴挂工作；
⑵.观察起吊绳索的工作状态，并对其进行定期检查，发现问题及时向起重指挥人员汇报；
⑶.服从起重指挥人员的命令，遵守施工现场的有关安全管理规定。
5.2.5两台吊车机组人员职责
⑴.做好吊车的日常维修和保养工作，保证吊车不带病作业，消除安全隐患；
⑵.服从现场起重指挥人员的指挥，操作要认真，做到动作协调、平稳、准确无误；
⑶.吊车工作时，除操作人员外的其他机组人员必须密切观察吊车的运行情况，发现异常及时报告。
第6章消防、保卫、职业安全健康保证措施
为保证盾构机吊装组装工作的顺利进行，确保盾构机吊装的合理与安全，现场管理及施工人员除必须严格遵守现场安全管理制度和规定外，还应着重采取以下消防、保卫、职业安全健康保证措施：
⑴.由工区经理牵头组成的消防、保卫、职业安全健康领导管理组织体系，必须全过程对吊装工作进行管理和监控。
⑵.施工现场配备足够的消防器材和消防设备，作到经常检查，发现隐患及时上报处理。
⑶.仓库、现场配备足够消防器材，不准吸烟，不准任意接电线，不准无关人员入库。
现场消防器材，非火警不得动用。
⑷.严格执行现场用火审批制度，使用电气焊时要有操作证，用火前必须办理用火证，并设专人看火，配备消防器材，看火人不得擅自离岗以免发生火灾。
氧气、乙炔瓶严禁放在动火地点下方，并有效遮盖，夏季不得曝晒。
严禁用明火检查漏气情况。
电焊机不得接在建筑物、机械设备及金属架上，不得使用无柄的焊、割工具。
遇五级以上大风时，应停止室外电气焊作业。
电气焊作业完毕必须切断电源、气源，并检查确认操作区域无火险隐患。
⑸.易燃易爆物品如氧气、乙炔等应存放到工地指定放地点。
有专人管理，易燃、易爆等危险品存放地点，有消防防火措施，配备消防器材，有警告标志。
易燃易爆物品操作之后，要检查现场，消除隐患。
⑹.施工现场的安全防护和保卫消防必须符合《建设工程施工现场安全防护、场容卫生、环境保护及保卫消防标准》（DBJ01-83-2003）的规定。
⑺.施工现场临时用电的架设（埋设）和使用必须符合《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）的规定。
⑻.大中型机械设备的安装、使用必须符合《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）的规定。
⑼.汽车吊、龙门吊的使用按《北京市市政工程施工安全操作规程》（DBJ01-56-2001）的规定执行。
⑽.各岗位人员必须持证上岗，并熟悉各自的职责，保证做到各司其职、各负其责，使现场的工作按部就班地进行。
⑾.施工前，必须做好技术交底工作，使每一位施工人员对施工方法、工作程序、安全措施、指挥信号等做到心中有数。
⑿.对施工现场的地面需承载的区域应采取先铺垫的方法，同时还应进行吊车空载行走试验，在确定地面强度足够的情况下方可进行施工作业，否则要进一步采取必要的加固措施，以达到足够的承载能力，满足吊车吊装作业时对地面承载力的要求。
⒀.每次吊装作业前，必须对吊车、起重绳索进行全面检查、保养，消除一切事故隐患；同时还应做好试吊工作，即每次吊装盾构机主件时，将盾构机主件先吊离一定高度（10cm左右）时，必须暂停下来进行观察，在确认无任何问题后方可进行下一步的工作。
吊装作业时各部件上应适当设置缆绳，防止部件转动发生碰撞。
⒁.严格贯彻执行公司管理体系文件及起重运输专业的相关程序文件要求，认真做好各项工作记录。
⒂.参加吊装作业的施工人员必须配齐必要的安全保护用品，夜间施工作业必须保证足够的照明，指挥信号必须明确易识别，遇到恶劣天气如5级以上大风时，应停止吊装施工作业。
⒃.在寒冷天气条件下进行作业，应采取防滑、防冻等保护措施。
⒄.由于吊装施工需占用现有道路，因此要加强交通安全管理，防止发生交通事故。
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