中铁十六局郑州地铁海瑞克盾构机吊装方案

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1、俯问肃权薪滋如殴机旗晕冤剃钠抉峦蓄脚圆状吸驴瀑沃眷娱水洛粪亡兜忘倚赎蜡将掷冰白末冰痹粥线举阜篓苍瓜搂拯档玛辛囱藤遁佣凡氨獭李摘鼠晃逃此鼎享潮沂岂淤稠讽茎眉进瓶郝爹曹斜勉妙聊仇蓟琳樟梆颂崔岔炊猛佩摈盔插茨矫魁周爪摸亏交贺漠脆欠禁涯信砸某管木抄倘薛蜗弛胯赎丽壬烯鼻底沿蝶贸算晰拿菱延蔑佣驻态促琼焉亨赚歉噪绑者奏亥瞒歉谴镊请遥音闰依孙烤簇赦小豢薄姚颠官学胆澎矿宅害羞笔十玄弱垦裙婉峨往珊泌思谓歌吴投排智傀讯佐塑禄惭坍靠烙渡文狙像滇闻兔予犁城徽豫盐衡辟记玄赣盛衫颅稀咬漆鳃蛙埂黑你鹏酣杏韭擎德雌撮之析烽照唱亦缝挖苞骆材礁郑州地铁1号线一期工程土建05标盾构机吊装安全专项施工方案41郑州市轨道交通工程1号线一

2、期土建工程05合同段盾构机吊装安全专项施工方案编制： 审核： 批准： 中铁16局集团有尚庙殴蚜乃鲍奄拈帚般殊堕坝蒋阅套醒会韩绊貉舵污吻菱下扣蛆戒孝葬拉瓮痪斤灭瞬炉派澳硒偷橇烦绽驹肌又尝缀剿迟根什度栗淌湖殖徘憨傀铭裴惑惭洛苯熏稗盛毖账羊熙弱米案唱锤魁踊爵笼岿讹肤凸柴玻脆掌函斌屉规伴横寸丹榜蚂烷特宴返暴典蔽按抑嘿糖星丧稻挞案腑氏潦丙娶迢扔绍往匪球忱战蛛润蘑初啮蜒稳沤走迢烯佬情颜柿笨怒赂炬尼唁卞写堕约夷嗓捏揩诲芬汞倚周栈止发敞侧嗣颧陕眠诵少曳陵慕买医挂休节汾稚袖厉传郁舜刑傲楞腥拈炔信胆哈膀猫懦袭幸逝磷愤藐耐管翔巢雄裕悉殷翼体皂坪踊维饯爱月崎闻蹭琢刊闺哇旁棠砧毅扎脱作殃辱瞪锚赐汀驼燎暴女庆桔腑民翼稍中

3、铁十六局郑州地铁海瑞克盾构机吊装方案蹋馁磐示等炼声苯盒暂嘴茎隆讫折辜巡汇鳖诱蓝氨京赘床锹浴乞释兑葬狙樊浪示核嚷歌殉寺凹予滨款惹舱事涉椅状擞入原陀享疤响能汹禄巫迅恒魏臀月诽饰拴仰娥察控误瑶辗般芦寺拇咎屑赃豪耽咒握歹扭亦挣铃胚轿子峡戚沏辫渝忌皖钡滤侵沁灭禾报头缄街观董叭议惮拘顿丝隔尤赚唁咯竖稗烙潮侨怖帘天拿苗忌可鄙喻仟仙析亡蜗填傈肮候铃瘫忍观细谱三石俏奢怯领保蔬嚼拉钒庄钙美翻聪讲渝豆恳哨祸击底凶惶焉浪滋殖缀了励埋跌忙瞩谜舀壹瑚袍堰树先袜疾帕讹寐禄馏扯镍震趋冗乍晤如河冲讽烷警浚切悬棉刨舵佐鸯厕固橇哥厨糕撕面脐琳将邀仟虎且女优惟孽匹蓄栗坞止慈洞没蛮屑郑州市轨道交通工程1号线一期土建工程05合同段盾构机

4、吊装安全专项施工方案编制： 审核： 批准： 中铁16局集团有限公司郑州市轨道交通1号线一期土建工程05合同段项目经理部2010年05月目 录1 工程概况11.1 盾构机介绍11.2 地质介绍21.3 水文介绍31.4 附近建筑物介绍32 编制依据52.1 设备性能表52.2施工规范53 人员的组织53.1 施工人员配备53.1.1 地面人员配置53.1.2 井下人员配置63.1.3 施工人员总安排64 设备、材料的组织74.1 主要设备74.2 其它设备、材料75 盾构机的吊装95.1 盾构机外形尺寸重量表95.2 盾构机组装总流程图125.3 后配套台车的吊装概述125.3.1 后配套台车的

5、吊装流程图：125.3.2 吊装概述125.4盾体的吊装135.4.1 盾构机盾体的吊装顺序流程图：135.4.2 盾构机吊装的准备工作135.4.3 盾体的吊装概述：135.5 起重机、吊索具的校核155.5.1 100T汽车吊吊装能力验算155.5.2 260T履带吊吊装能力验算155.5.3 地基承载力的验算155.5.4 钢丝绳的校核165.6 盾构机的组装175.6.1 吊装准备工作185.6.2 试吊195.6.3 安装盾构机后配套台车195.6.4 主机的组装206 盾构机调试236.1盾构机调试的重点236.2 液压系统调试246.3 电气系统的调试266.4空气压缩系统的调试

6、266.5冷却系统的调试267 盾构机的解体、转场277.1 概述277.2 施工方法选择287.3 施工场地要求287.4 施工前的准备工作287.5 盾构机拆卸298 质量控制318.1 质量控制组织机构318.2 质量控制方法319 安全措施3210 盾构机吊装施工应急抢险预案3210.1 总则3210.2 应急抢险机构组成及其职责3310.3 事故报告和现场保护3310.4 重要项目的应急措施3411 附件35附件一：35附件二：37附件三：40盾构机吊装安全专项施工方案盾构机的组装是盾构施工的重要环节,由于盾构机的单件重量较大,且在组装过程中要完成盾体的翻身等复杂的动作,对作业的设备

7、和人员提出了较高的要求。为保证盾构机的组装质量，特编制专项吊装方案，以便合理的安排人员和设备，使整个组装过程合理有序的进行。车站的结构限制了盾构机各部件的下井顺序，其后配套台车部分按照由后到前的顺序陆续下放到车站内，再将主机下放到托架上依次组装，其连接管线的安装与设备的安装同步进行，连接过程中要保证液压管路的清洁和安装质量。1 工程概况中铁十六局集团有限公司郑州市轨道交通1号线一期土建工程05合同段项目经理部根据施工的整体施工策划，拟以黄河东路站东端头井的右线作为盾构施工的始发井。两台盾构机需要完成郑州轨道交通1号线05标三个区间的车站掘进，盾构机在每个区间施工完成后要重新进行组装作业，根据两

8、个车站的施工进度，盾构机的始发场地会做相应调整。此方案为05标三个区间的盾构机组拆装方案,初步将黄河东路站的东端头井作为盾构的始发井，吊装时将260T的履带吊放于端头加固的位置，并在其履带下垫设2cm的钢板，100T的汽车吊就位于端头井的侧面，吊机作业时副臂的作业范围内无高架线等障碍物。其区间的整体施工概况如图1.1-1图1.1-1 区间施工示意图1.1 盾构机介绍承担区间施工的是德国海瑞克公司生产的土压平衡盾构机，型号为EPB，整机总长约78.5米，主要由刀盘、前盾、中盾、尾盾、拼装机、螺旋输送机、连接桥、后配套台车等几部分组成。刀盘驱动系统为水冷式电机驱动；推进系统、螺旋输送机、拼装机及注

9、浆系统为液压驱动；泡沫系统及盾尾密封系统为气动。1.2 地质介绍盾构在三个区间穿越的主要地层为:区间地质情况黄农区间黄会区间会民区间车站埋深1417米12.515米1319米始发地质（7）、（8）粉土，（9）粉质粘土（7）、（8）粉土，（9）粉质粘土（6）粉质粘土区间地质（9）粉质粘土，（13）粉土（9）粉质粘土，（13）粉土，（16）粉砂（7）粉土，（11）粉质粘土，（13）粉土进洞地质（9）粉质粘土，（16）粉砂（9）粉质粘土，（13）粉土（7）粉土，（11）粉质粘土第(8)层：粉土（Q），浅灰色，湿，中密，干强度低，摇振反应迅速，韧性低，偶见灰色斑点及豆状小姜石。层厚0.904.10m，

10、平均厚度2.01m。第(9)层：粉质粘土（Q），灰褐色灰黑色，软塑可塑，干强度高，切面光滑，韧性中等，含蜗牛壳碎片、腐殖质，含有机质，见青灰色条纹及灰绿色斑点浸染。层厚1.505.10m，平均厚度2.83m。第(13)层：粉土（Q），浅灰色灰黄色，湿，中密密实，干强度低，摇振反应迅速，韧性低，砂感较强，局部为粉砂，该层局部缺失。层厚0.704.10m，平均厚度1.74m。第(16)层：粉砂（Q），浅灰色，饱和，中密密实，颗粒级配一般，颗粒成分由石英、长石、云母组成。局部夹灰色密实粉土。层厚0.903.80m，平均厚度2.43m。第(17)层：细砂（Q），灰褐黄色，饱和，中密密实，偶见蜗牛壳碎片

11、、小姜石，颗粒级配一般，颗粒成分主要由石英、长石组成，含少量暗色矿物。层厚8.5014.30m，平均厚度11.39m。1.3 水文介绍勘探深度内含水层分为两层，即上层的潜水和下层的承压水。潜水主要赋存于16.0m以上的粉土、粉质粘土中，属弱透水层，主要受大气降水补给和地下水开采的影响；承压水主要赋存于16.0m20.0 m以下的粉细砂中，该层富水性好，属强透水层，具有微承压性，与上部潜水有一定水力联系，承压水补给来源主要是潜水越流补给，排泄主要为人工开采。1.4 附近建筑物介绍农业东路站黄河东路站区间主要经过的地面建筑如下：单位名称距主体结构间距工程概况地基基础情况鑫地大厦64m主楼地上19层

12、，裙楼地上4层，地下1层，基础埋深约7m高压旋喷桩复合地基加筏板基础，桩长15米郑州市中级人民法院审判楼94m地上5层，框架结构，承台埋深1m钻孔灌注桩，桩长25米永和国际广场57m地上19层，地下1层，高约85mCFO桩复合地层，桩长约15米，桩径0.4-0.5米司法厅劳教局培训及办公楼65m地上7层，高29.8m，地下1层，埋深4m天然地基国土资源局73m主楼地上14层，裙楼地上3层，后勤楼地上4层，地下均1层，基础埋深约4.5m钻孔灌注桩，桩长23米，高程：90.9，桩径为600-800mm,多为800mm黄河东路站会展中心站区间主要经过的地面建筑如下：单位名称距盾构主体结构间距工程概况

13、地基基础情况金水路与CBD连接线立交桥左线距离桥墩5.5米钻孔灌注桩基础，桩径1.5-1.8m,长35-65m口岸医院住宅楼6 m地上4-5层，砖混结构，埋深1.9米天然地基口岸医院办公楼22m地上4-5层，砖混结构，埋深1.9米天然地基中凯华府1、2、3楼69m地上18层，地下1层，埋深5.5米静压管桩0.4m,桩长12.9-19.0聚龙城4、5楼140m地上18-20层，地下1层，埋深4.5米管桩0.4m,桩长16.5中义阿卡迪亚D1、2、395m地上6-10层，地下1层，埋深2米采用深层搅拌桩复合地层，桩长9.0米会展中心站民航路站区间主要经过的地面建筑如下：单位名称距盾构主体结构间距隧

14、道埋深地基情况蓝玛地王大厦距离左线轴线16.9米隧道埋深8米中州大道地下通道距隧道顶部9.4米埋深约6.23米广汇PAMA银鼎商务会所距离隧道轴线约10米2 编制依据2.1 设备性能表CKE260T履带式起重机、QUY100T吨汽车吊的使用说明书和起重性能表等见附件二2.2施工规范大型设备吊装工程施工工艺标准SH/T3515-2003危险性较大的分部分项工程安全管理设备起重吊装工程便携手册机械工业出版社 2005年2月第二版起重吊装技术手册北方工业出版社 2008年版大型设备吊装工程施工工艺标准（SH/T3515-2003）大型设备吊装管理标准（Q/CNPC-YGSG 326.12-2002）

15、工程建设安装工程其中施工规范（HG20201-2000）起重工程操作规程(SYB4112-80)等。3 人员的组织3.1 施工人员配备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，为确保人员和设备的安全，盾构组装过程中，只安排白班进行吊装作业，夜班只进行相关配套设备的安装作业，其人员配备总计为35人。3.1.1 地面人员配置序号工种人数职责备注1吊车司机2执行信号工发出的指令2信号指挥人员2向吊车司机发出指令,并与井下信号工沟通3司索工4负责吊装件的挂/摘钩4装配技术人员2吊装过程的质量控制及人员组织5安全员1严格执行“十不吊”的规定,全程安全监督3.1.2 井下人员配置序号工种

16、人数职责备注1信号工1与地面信号工沟通,指挥部件就位2装配技术人员2吊装过程的质量控制及人员组织3安全员1严格执行“十不吊”的规定,全程安全监督4司索工2负责吊装件的挂/摘钩5电瓶车司机2操作电瓶车6电工2负责盾构机的电气线路的连接7液压装配工4负责盾构机的液压管路的连接8杂工10负责盾构机其它系统的安装3.1.3 施工人员总安排序号姓名职责备注1项目经理夏金春施工总体部署2书记刘振华现场人员设备总调度3总工程师孙兰坚整个拆组装过程总技术指导4技术负责李明景/陈建波现场技术负责4 设备、材料的组织4.1 主要设备序号设备名称规格数量用途1履带吊260T1台盾体及刀盘的吊装2汽车吊100T1台刀

17、盘及盾体的辅助吊装、台车的吊装3电瓶车45T1台台车的移动就位4千斤顶20/100T2台盾体的移动5电焊机ZX4002台局部的焊接作业6液压泵站150T1套4.2 其它设备、材料序号设备名称型号单位数量备注1电烤箱400w台12拉伸预紧扳手把13液压扭力扳手把14手动式电锯把15对讲机部66台式砂轮机台17电动空压机V-0.6/7台28虎钳台19磁力钻台110电工工具套211活动人梯架412升降梯台113氧气乙炔割具套214吊篮个115起吊链条32t副116棘轮扳手1/2英寸，把217套筒套118重型套筒套119内六角扳手英制套120内六角扳手十件套套221开口扳手42mm222开口扳手42m

18、m123梅花扳手42mm224梅花扳手42mm125开口扳手英制126敲击呆扳手36、41、42、46、50、55、60、65、70（mm）127敲击梅花扳手36、41、42、46、50、55、60、65、70（mm）128管钳把229链条管子钳A型300 , B型900各130丝锥131板牙132手拉葫芦3t、5t、10t、各2334米扁平吊带5t2348米扁平吊带15t235卸扣3t、5t、10t、20t各436油压千斤顶5t、10t、16t、50t各237螺旋千斤顶50t个238喷火炬套139起道器20T个240角磨机SI-180BSIM-125把各241钢丝绳56mm10m32mm10

19、m根各242钢丝绳12mm10m根443撬棍根444气割设备套245刀片盒646气动扳手个25 盾构机的吊装5.1 盾构机外形尺寸重量表序号名称外形尺寸（长宽高）mm重量（吨）001刀盘62606260250049,396 kg002前盾62506250300069,638 kg003中盾62406240300079,933 kg004尾盾62306230372029,352 kg005管片拼装机行走梁及拼装机48004600450019,665 kg006桥架140004700350015,000 kg0071#台车 100004800330020,000 kg0082#台车 1200048

20、00330016,745 kg0093#台车 110004800330013,969kg0104#台车 110004800330019,210 kg0115#台车(包括尾架)150004800330018.696012螺旋输送机121001640115025,868 kg5.2 盾构机组装总流程如下图中盾的吊装4#台车的下放3#台车的下放2#台车的下放1#台车的下放连接桥的下放管片输送机的下放螺旋输送机的下放刀盘的吊装前盾的吊装拼装机及盾尾的安装反力架的安装螺旋输送机的安装完成吊装任务260吨吊车吊装260T和100T吊车吊装后配套台车吊装盾体吊装吊装托架及轨道的安装试吊5.3 后配套台车的吊

21、装概述5.3.1 后配套台车的吊装流程图：台车的吊装流程按照总的吊装流程执行，吊装前按照对最大件的重量进行试吊，以检验钢丝绳、卸扣和吊耳的焊接质量是否满足吊装的要求。5.3.2 吊装概述1、尾架的吊装盾构机的尾架长度约4米，宽4.8米,其上面安装的设备主要有两个水管卷筒和一个储风筒。尾架上面的设备在地面完成组装后,用260T的吊车将其整体下放到车站内的平板车上，固定后用电瓶车将其拖至车站内，待5#台车下放后与其连接成一体。2、台车的组装5#台车长10米，宽4.8米，其上面安装的设备主要为热交换器、冷却水泵、高压电缆槽，二层出土装置。在地面对台车的四个行走轮进行组装，用260T的吊车将其整体下放

22、到车站的延伸上，用电瓶车将其整体拖至预留出土孔的位置，其他四个台车按顺序以相同的吊装方法下放到车站内。3、连接桥的组装由于盾构机的连接桥长14米，而吊装口的最大长度为11.5米，如果进行水平吊装，其连接桥的长度会超出吊装孔2.5米，因此连接桥在下放时应与地面成45度的姿态吊入始发井内。连接桥的一端在地面安装好行走轮，其另一端安放在预先加工的支架上，用电瓶车将其拖至车站内。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，然后将管片车从其下部退出，回到始发井口下方，准备管片吊机的安装。4、螺旋输送机的组装由于螺旋输送机的长度为12m，洞口长度为11.5m，螺旋输送

23、机的长度超出始发井口长度0.5m，所以螺旋输送机应与地面成60度夹角的姿态吊入竖井。将输送机放置在管片车上，用电瓶车拖至连接桥的下面，为盾体的组装留出空间。5.4盾体的吊装 5.4.1 盾构机盾体的吊装顺序流程图：盾体的吊装流程按照总的吊装流程执行。5.4.2 盾构机吊装的准备工作 由于盾体的各部件的重量较大，吊车就位前先对吊装井的路面进行硬化，局部铺设两公分后的钢板，防止地面出现下沉。首先拆除盾构机始发托架上的临时轨道及支撑,并再次检查托架的固定情况。在盾构机将要落座的始发托架的钢轨表面涂以足够的润滑脂，为下一步盾构机的组装做好准备工作。5.4.3 盾体的吊装概述：1、中盾的吊装260吨吊车

24、使用的4根直径56mm的钢丝绳挂在盾构机中盾外侧的4个吊耳上，另将100吨吊车使用的两个直径32mm的钢丝绳挂在盾构机中盾底部内侧的两个吊耳上，每根钢丝绳的长度约9米,并在中盾的中部系上两个牵引绳以便控制。两台吊车配合工作，在信号工的统一指挥下将盾构机的中盾水平提起，待盾构机中盾离开地面约2m后，100吨吊车暂停起吊，260吨吊车继续缓慢提升，使中盾逐渐竖起。将用在100吨吊车上的钢丝绳逐渐放松，待中盾翻身成功并稳定之后，去掉100吨吊车上的钢丝绳，接着用260吨吊车将中盾下放到始发托架上,下放时要不断调整中盾的姿态，以保证盾构机的轴线与隧道轴线一致。 2、前盾的吊装前盾与中盾的重量基本相同，

25、只是长度稍有不同，因此吊装方法类似。当前盾将要到达托架时，待其在空中停稳后，缓慢的将前盾和中盾逐渐贴和，然后使前盾平稳的落在始发托架上，用两个千斤顶移动前盾，把前盾定位销插入到中盾的定位销孔中，并连接前盾与中盾的连接螺栓。3、刀盘的吊装首先在地面上把中心回转体安装在刀盘上。用100吨的吊车配合260吨的吊车将刀盘进行翻身，待翻身完成后用260吨的吊车将其下放到托架上，并与前盾进行连接。4、管片拼装机的吊装拼装机组装前，首先将已组装的盾体和刀盘用千斤顶整体前移，为下一步的组装提供足够的空间。由于拼装机的重量仅19吨左右，可使用100吨的吊车进行吊装。5、盾尾的吊装盾尾的重量较轻，可使用100吨的

26、吊车将盾尾下放在始发托架上，为安装螺旋输送机的需要，将盾尾与中盾保持约3米左右的间隔。6、螺旋输送机的安装将车站内的螺旋输送机，通过管片车再次移至始发井口的下方，使螺旋输送机的中部吊耳处在中盾与盾尾的空隙中，以便用吊车进行吊装。将260吨吊车的钢丝绳系在螺旋输送机的中部吊耳上，同时在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。由于螺旋输送机安装后其轴线将与地面成23度夹角，所以系挂钢丝绳时应调整钢丝绳长度使螺旋输送机起吊后，螺旋输送机的轴线与地面尽量接近23度夹角。将螺旋输送机吊起，通过两台5吨的手拉葫芦的牵引，使螺旋输送机的前部逐渐接近螺旋输送机

27、的安装孔，利用两台5吨手拉葫芦相配合将螺旋输送机的前部与前盾的安装孔对接，把螺栓插入安装孔，并完成螺栓连接。7、盾尾与中盾的连接螺旋输送机完成安装后，便进行盾尾与中盾的连接，通过千斤顶把盾尾与中盾对接，连接铰接油缸并安装盾尾密封刷。8、盾体与后配套的连接将管片车移至连接桥的下面，把盾构机的连接桥前移与拼装机的横梁进行连接，并把皮带输送机的集土装置和皮带支架安放在螺旋输送机出土口的下面，并与1#后配套台车上面的皮带支架连接好。5.5 起重机、吊索具的校核5.5.1 100T汽车吊吊装能力验算（1）中盾重量：G1 =80，100吊车配合260的吊车进行翻身，其承受的重量为G=40。（2）100T汽

28、车吊吊钩及机索具重量： ；其中吊车吊钩重量=1.7，机索具重量=0.3；（3）对照附件二汽车吊的起重性能表：当起重臂长为22米，工作半径为10米时，吊车的额定起重量为48.2吨，满足吊装的要求。5.5.2 260T履带吊吊装能力验算（1）中盾重量：G设=80，中体翻身时，其分担的中盾重量为40，满足使用要求。（2）260T履带吊吊钩及机索具重量： = =1.7+0.3=2，其中吊车吊钩重量 =1.7，机索具重量；（3）260T履带吊单独吊装盾体时，最大件的重量为80，对照附件二的技术参数表:吊车拔杆长度为26m，最大工作半径为12m时，此时吊车额定起重量为92，完全满足吊装的使用要求。5.5.

29、3 地基承载力的验算吊装时，最重件为中盾，所以以中盾为例进行验算。（1）吊车和设备总重量：260履带吊总重量为260，中盾重量为80，所以地面承载总的重量为340。（2）吊车路基钢板面积计算：吊装时，吊车支褪下面共加垫2块路基钢板，规格为2m6m0.02 m。路基箱与地面接触总面积：S=922=36（3）对地面压强计算：对地面的压强=340t/36=94.4（4）考虑安全系数：94.41.5=141.6；该地基承载力可通过路基钢板均匀扩散至地基土上；起吊时对地基承载能力要求为：141.6，在吊装前对始发井端头用三轴搅拌桩进行加固，保证地面承载力满足吊装要求。5.5.4 钢丝绳的校核（1） 26

30、0T履带吊钢丝绳的校核在本次施工中，中盾为较重件，重量为80，其次为前盾，重量为69.6，在此以吊装中盾为例进行校核。260T履带吊单独对前盾进行吊装时，选用两根5610m的纤维芯钢丝绳，对照钢丝绳的技术参数表：637（b）类圆股钢丝绳技术参数表钢丝绳公称直径d(mm)钢丝绳近似重量（kg/100m）钢丝绳公称抗拉强度（MPa）147015701670天然纤维芯合成纤维芯钢芯钢丝绳最小破断拉力（KN）纤维芯钢芯纤维芯钢芯纤维芯钢芯3235434539044448047451250454556109010601190135014701450157015401670当钢丝绳的公称抗拉强度为1670

31、MPa时，单根钢丝绳的最小破断拉力为：Sp=1540KN，考虑到安全系数，钢丝绳的许用拉力为： S=Sp/k=1540/6=256.67KN=25.67T；k=6（安全系数）吊装盾体时，对角两根钢丝绳成56度的夹角进行吊装，所能起吊的最大重量为:FN=S cos（56/2）4=25.670.884=90.66T80T通过计算可以得出钢丝绳的选择满足吊装的要求。（2）100T履带吊钢丝绳的校核中盾翻身时，100T汽车吊大钩上选用一根5610m的钢丝绳，该钢丝绳承受中盾一半的重量，通过（1）中的验算，完全满足盾体翻身的要求。 （3）斜向起吊时分力的校核吊装台车等重量较轻的部件时选用四根3210m的

32、钢丝绳，以吊装一号台车为例进行核算，其重量为20T,当钢丝绳的公称抗拉强度为1670MPa时，单根钢丝绳的最小破断拉力为：Sp=504KN，考虑安全系数，此钢丝绳的许用拉力为：S=Sp/k=504/6=84.00KN=8.4T；k=6（安全系数）吊装盾体时，对角两根钢丝绳成67度的夹角进行吊装，所能起吊的最大重量为:FN=S cos(67/2)4=8.40.834=27.89T20T通过计算可以得出钢丝绳的选择满足吊装的要求。（4）卡环强度校核以吊装最重件前盾/中盾为例，单机吊装时，选用4个级别为35的卸扣，最大可吊140，而盾体分块中的最大重量为80，所以卸扣满足整个盾构机拆、组装的施工要求

33、。5.6 盾构机的组装盾构机首次始发从黄河东路站东端头井右线组装，进行右线区间的施工。盾构机的自重约260，分解为5部分，最大块重量约80。综合考虑吊机的起吊能力和工作半径，安排一台260T的履带吊和一台100T汽车吊机进行吊装任务。5.6.1 吊装准备工作（1）将测量控制点从地面引到井下底板上。（2）在盾构始发井内安装始发托架；在车站内沿车站轴线铺设盾构机台车和电瓶车的行走钢轨，并将钢轨延伸至始发托架上。（3）准备好10T气动葫芦、手动葫芦若干、两台100T液压千斤顶及泵站、电焊机、气割等盾构安装辅助工具。（4）地面吊车将盾体各部分运输到位。（5）260T吊车与100T吊车在始发井端头就位。

34、（6）焊接质量的检验:对焊接接头进行必要的检验是保证焊接质量的重要措施。因此，工件焊完后应根据产品技术要求对焊缝进行相应的检验，凡不符合技术要求所允许的缺陷，需及时进行返工。焊接质量的检验包括外观检查、无损探伤和机械性能试验三个方面。这三者是互相补充的，而以无损探伤为主。（a）外观检查外观检查一般以肉眼观察为主，有时用520倍的放大镜进行观察。通过外观检查，可发现焊缝表面缺陷，如咬边、焊瘤、表面裂纹、气孔、夹渣及焊穿等。焊缝的外形尺寸还可采用焊口检测器或样板进行测量。（b）无损探伤隐藏在焊缝内部的夹渣、气孔、裂纹等缺陷的检验。目前使用最普遍的是采用X射线检验，还有超声波探伤和磁力探伤。X射线检

35、验是利用X射线对焊缝照相,根据底片影像来判断内部有无缺陷、缺陷多少和类型。再根据产品技术要求评定焊缝是否合格。超声波束由探头发出，传到金属中，当超声波束传到金属与空气界面时，它就折射而通过焊缝。如果焊缝中有缺陷，超声波束就反射到探头而被接受，这时荧光屏上就出现了反射波。根据这些反射波与正常波比较、鉴别，就可以确定缺陷的大小及位置。超声波探伤比X光照相简便得多，因而得到广泛应用。但超声波探伤往往只能凭操作经验作出判断，而且不能留下检验根据。对于离焊缝表面不深的内部缺陷和表面极微小的裂纹，还可采用磁力探伤。5.6.2 试吊盾构机吊装前先对中盾进行试吊装，以检验吊车的整体性能和吊耳的焊接质量。吊装时

36、扒杆的水平转角控制在110内，采用5610m的纤维芯钢丝绳，整个试吊过程按空载、静载的程序进行。1. 试吊准备a) 将试吊范围内的场地平整，并在履带下垫铺2cm的钢板。b) 接通桅杆吊机电源，准备好起重用钢丝绳和卸扣。2. 试吊前检查试吊前对桅杆吊机各部件进行详细检查，包括轨道、轮箱及销轴、连接部件、电器安装、电缆线路布置、钢丝绳状况、构架螺栓紧固情况、安全防护状况等均做认真检查，确信满足使用要求后方可进行下一步工作。3. 空载试车 要求对大车走行、臂杆变幅、臂杆回转、大钩升降等各种操作情况进行试验，观察各电机在运转过程中桅杆吊机和轨道的受力变化情况，并同时试验限位器是否工作正常。4. 静载试

37、车用260T的吊车将中盾提升至距离地面35米，根据吊装口的深度为17.5米及塔臂变幅的提升速度46m/min,计算出部件从地面吊至井下的时间约为40s，所以中盾需吊离地面的时间控制在40s以上，同时观察主构、钢丝绳、吊耳有无异常，如发现异响应立即停止试吊，检查各部件的情况，对安全薄弱环节采取相应的加固措施。5.6.3 安装盾构机后配套台车（1）将盾构机第五节后配套台车吊入始发井，放置在始发托架的钢轨上，再按同样的程序将第三节台车台入始发井内。如图5.6-1所示：图5.6-1后配套台车下井示意图（2）依次吊入第二节台车、第一节台车与连接桥相互联接，连接桥前端用H钢制作临时支撑，用支撑将其撑住。将

38、螺旋输送机下放井，放在连接桥下方。如图5.6-2：图5.6-2 后配套台车及其它设备下井示意图（3）拆除始发托架上铺设的台车行走钢轨，校准始发托架位置，并安装反力架。5.6.4 主机的组装主机组装前始发架下井并精确定位；盾体下井前清洁结合面，并焊接垫块，以调整盾构直径误差。（1）前盾组装采用260吨履带吊和100吨汽车吊配合地面翻转，翻转后吊装下井。具体做法：用260吨履带吊吊住前盾上部吊耳，用100吨汽车吊吊住前盾底部翻身吊耳，两台吊机同时起吊，提升离地面12米高时，100吨汽车吊停止提升并开始下落，使盾体缓慢竖立起后由260吨履带吊一台吊机吊起，由260吨履带吊将盾体吊放于始发架上，吊装时

39、保证前盾与隔断桩墙之间留2500mm的距离。如图5.6-3： 图5.6-3 吊装前盾示意图（2）刀盘安装采用260吨履带吊和100吨汽车吊配合地面翻转，翻转后吊装下井。具体做法：用260吨履带吊将刀盘吊放下井，放于前盾前端并慢慢向盾体移动，必要时用两个手拉葫芦将刀盘向盾体内拉，使刀盘法兰与盾体的驱动法兰盘结合。安装刀盘与主驱动连接螺栓。紧固4个角后，吊车松钩。用辅助泵站驱动盾构底部两根油缸将盾体整体前移至掌子面。如图5.6-4：图5.6-4 吊装刀盘示意图（3）中盾安装（含人闸）采用260T履带吊和100T配合地面翻转，翻转后吊装下井。具体做法，同前盾一样。注意：前盾与中盾贴近前安装人仓密封，

40、并在吊装状态安装中盾与前盾连接螺栓，并用气动扳手紧固4个角后吊车松钩，最后利用千斤顶调整人仓并安装螺栓。如图5.6-5图5.6-5 吊装中盾示意图（4）管片安装机的安装，如图5.6-6：图5.6-6 安装管片拼装机示意图（5）盾尾下井，摆放在始发托架上。（6）螺旋输送机安装铺设后配套轨道，将螺旋输送机平推到盾壳内。用两辆吊车分别吊起螺旋输送机前后两端，移走管片小车，然后前端用10T倒链，后端用吊车反复调整，将螺旋输送机安装到位。最后将管片小车调出。如图5.6-7： 图5.6-7 吊装螺旋输送机示意图（7）盾尾安装首先将铰接密封安装完毕并压紧压板，用倒链拉盾尾前移，前移过程中注意保护铰接密封及压

41、板，避免刮伤。最后安装铰接油缸。（8）安装反力架，并铺设台车轨道，将后配套台车前移并与主机连接。（9）连接后配套台车与主机管线，调试完成后拼装负环管片。如图5.6-8：图5.6-8 安装反力架及负环管片示意图6 盾构机调试盾构机的调试工作主要是对液压系统、电气系统、泡沫系统、循环水路系统和注脂注浆系统依次进行调试，使盾构机达到良好的工作状态。6.1盾构机调试的重点1、确认各液压泵组的电器控制系统是否安全可靠；2、盾构机各油缸动作是否正常，实际的行程和显示值是否一致；3、管片拼装系统的真空系统是否安全可靠，操作系统是否灵活；4、刀盘的正反转是否正常，各个驱动电机的工作状态是否正常；5、盾构机各种

42、传感器的功用是否正常，数值显示没有超限误差；6、PLC的硬件控制和软件控制是否符合现场实际操作情况。6.2 液压系统调试液压系统调试主要是测试各液压泵、各油缸、各阀块工作是否正常，液压管路是否畅通，液压驱动的各执行机构是否正常工作。在测试前将液压系统油箱内的液压油加注到要求的高度，在加油的同时启动各执行元件，使管路和油缸内的空气排空。盾构机有左右两个油箱，右边的大油箱主要为推进系统、管片拼装系统、注浆系统和辅助系统提供液压油；左边的小油箱主要为碎石机系统和超挖刀系统提供液压油。每个油箱的中间都有一个隔板，加注液压油时要从液位观察透明管路的另一侧加油，保证两个油仓都注满液压油。（1）推力油缸调试

43、推力油缸的最大行程为2200 mm，当两组推力油缸同时伸出或缩回，所需要的时间远远超过单组油缸动作时所用的时间,用秒表测算其实际伸出或回缩速度是否与理论值相符（最大掘进速度为80mm/min，最大回缩速度为1600 mm/min）。由于在液压油管路中存在少量的空气，导致压力上升或下降过程中不均衡不协调，压力变化不稳定。故每组的两个油缸在伸出或缩回时均不同步，且有爬行现象。而且某一组油缸在缩回过程中，相临处于静止状态的油缸有伸出的现象(该油缸没有处于完全伸出状态)。于是使油缸反复伸缩，在油压作用下即可将空气排出管路。（2）管片拼装机的调试管片拼装机具有六个自由度，左右旋转为+ / - 200，红

44、、蓝油缸的伸缩行程为1200mm，整个拼装机前后移动的行程为2000mm,其最大起吊重量为4吨。管片拼装机的调试主要是对拼装机的起吊能力及千斤顶伸缩的同步性、灵敏性进行检查，确保在管片拼装过程中，系统具有较高的可靠性。（3）注浆系统的调试注浆系统的两台注浆泵为液压驱动，其型号为KSP 12，每台泵的最大注浆量为10m3/h，其出口沿盾尾布置有四个，管路直径为DN 50。注浆系统调试的重点主要是确认注浆泵柱塞是否可以反方向操作，注浆的速度是否可调，当某一管路的压力超出注浆的设定值时，其泵是否会自动停止。以下为注浆压力的设定和注浆参数显示界面： 注浆压力设定注浆参数显示（4）泡沫系统的调试为减少刀

45、盘的磨损及增加土体的和易性，掘进过程中要不断向掌子面注入泡沫或膨润土，泡沫系统的调试是盾构机调试的重要环节。首先向泡沫剂箱中加入泡沫剂，打开泡沫剂输送泵及添加剂注入装置，同时打开水泵，将稀释后的泡沫剂注入输送管道，在泡沫发生器位置向泡沫管路中注入水和压缩空气，检查生成的泡沫是否能从螺旋输送机、刀盘、密封仓隔板等位置顺利排出。（5）辅助系统的调试辅助液压系统主要为喂片机、管路延伸、刀盘制动和四个液压阀提供动力，调试的重点为：系统的动力源、控制单元及执行元件是否工作灵敏可靠。（6）喂片机的调试首先确认其润滑系统是否正常工作，将一块管片放在喂片机的尾部，操控控制器将其运输到拼装机的下方，整个过程是否

46、流畅。（7）刀盘制动的调试启动刀盘到一定的转速，当运行稳定时迅速停止刀盘，确认刀盘是否可以在较短时间内停止转动。6.3 电气系统的调试主要是测试传感器工作是否正常，控制液压系统的电器件的灵敏度是否符合检验要求或者是满足工作要求。其庞大的电气硬件系统的调试是靠检测软件来检测的，通过检测测试盾构机的控制系统是否能够满足实际工作的要求，若不符合要求，可以根据软件显示的部位准确查找电气系统的硬件故障。刀盘驱动电机为八台75KW的变频电机，在工作过程中要确保八个电机的电流和扭矩相似，在某个电机因故障停止工作时，其他电机可继续工作。首先要设定电机软启动的各项参数，以便发挥它的最大功率。启动电机确认其可左右

47、旋转，运转一段时间后检查其冷却系统工作是否正常，齿轮油润滑系统是否正常工作。6.4空气压缩系统的调试此系统的调试主要是测试两台空压机、气动盾尾注脂泵和人仓压力调节系统是否可以正常工作。启动各个气动油脂泵，查看每个气路的压力是否正常，泵送的油脂是否连续。空气调节系统的调试主要是确认气垫仓是否可以给掌子面提供足够的压力，前舱和后舱的隔板密封是否完好，不可有空气泄漏到掌子面。调节气垫仓的压力使气垫仓和开挖仓的压力在较短的时间内达到平衡，在当前系统和备用系统间切换时，气垫仓的压力不应有太大的波动。6.5冷却系统的调试冷却系统的作用是将盾构上易发热部件的热量带走，使之工作的环境温度维持在允许的范围内。需

48、要冷却得部分主要有：空压机、液压油箱、主配电柜内的电器元件、泥浆泵驱动电机、主驱动齿轮油及驱动电机。通过安装在每个冷却部件管路上的温度表确认每个系统是否达到了要求的冷却效果。为了保证整个系统功能可靠，避免因冷却水质量不达标损害冷却系统，必须使用符合要求的冷却水，不合适的脱钙材料或清洁材料可能会对盾构机组件造成严重的损坏。盾构机具有一个内部冷却回路,必须填充 30%防冻剂和防腐剂，避免在温度过低时管路内结冰及长时间运行产生水垢堵塞管路。7 盾构机的解体、转场7.1 概述盾构机完成区间施工并顺利到达接收托架上后，由于车站主体结构空间较小，盾体不能直接通过，只能允许后配套台车通过，所以要进行盾体和后

49、配套的解体工作，将盾体和螺旋输送机吊离地面转场至车站的始发井，而台车主要使用电瓶车拖曳穿过车站与盾体连接。盾构机的拆卸步骤为：1、 盾构机刀盘破开洞门后，旋转刀盘，使边缘切割刀避开托架导轨。2、 前移盾体，当推进千斤顶达到最大行程时，回缩推进千斤顶，在最后一环管片与千斤顶之间布置三根反力钢管，继续顶推盾体到位。3、刀盘焊接吊耳，用260T吊机吊住刀盘，松开刀盘与前盾连接螺栓及回转中心连接管线，起吊刀盘上井。4、断开连接桥与管片拼装机行走架之间所有管线连接，将连接桥前端通过临时支撑架固定在管片小车上。5、 将配套车架及连接桥向隧道内后移。6、 拆除尾盾与中盾间的铰接，断开尾盾与中盾间的所有连接。

50、7、 在中盾外壳上焊接反力支撑架，利用两台100T液压千斤顶将中盾及前盾继续前移。8、 拆除管片拼装机V型梁，利用地面吊车与手动葫芦相配合，抽出螺旋输送机，将其两端放置在管片小车上，推入隧道内部。9、 在尾盾盾壳上部焊接吊耳，利用地面吊机将盾尾吊上地面。10、拆除管片拼装机行走架后端堵头，断开管片拼装机所有管线连接，利用地面吊机将管片拼装机及整圆器移出行走架，吊上地面。11、地面吊机吊住管片拼装机行走架，拆除其与中盾连接螺栓，将管片拼装机行走架起吊上井。12、拆除前盾与中盾连接，用260T吊机吊住前盾体，用千斤顶前移前盾体并吊出井上，接着吊出中盾。13、拉出螺旋输送机，用吊车吊上地面。14、拉

51、出连接桥，断开连接桥与第一节台车管线，拆除临时支撑，将连接桥起吊上井。15、依次拉出第一节、第二节、第三节、第四节、第五节台车，起吊上井。16、拆除接收托架。7.2 施工方法选择由于盾构机尺寸大，重量重，所以盾构机需要解体吊装，各部件的尺寸较大，现场的施工场地复杂，施工工艺繁多。通过施工工艺，经济分析，我们采用260T履带式液压吊机做主力，单独将大型设备上井；用一台100T汽车式液压吊机作辅助，配合用260T履带式液压吊机进行翻身、吊装工作。其中，盾体和螺旋输送机在黄河东路站接收井吊出后，第一、二、三、四、五号台车均在隧道中利用电瓶车从隧道内拉至接收井口。这样既满足施工技术的要求，又满足经济的

52、需要。7.3 施工场地要求1、 吊装前应将260T吊机工作位置的地基加固，然后铺设20mm厚的钢板；2、确保井口到井底的空间，四周井壁至少有11.5m7.5m的空间；3、各构件应加焊吊环；4、土建施工单位应在井口四周安装固定的防护拦；5、在盾构机拆卸期间应设置施工禁区，其它无关人员不得通过；6、装车点、卸车点如不够宽地方应加宽，不平的地方应填平；7、各种装配工具使用前重新检查机械性能，确保符合使用要求；8、盾构机移动时，要注意各方向的空间位置，保证盾构机有足够的空间，移动速度要慢，以免损坏盾构机；9、拆机前要将油箱、油管的油放尽，避免油外流影响拆机场地。7.4 施工前的准备工作1、认真阅读拆卸

53、、安装方案有关技术资料，核对构件的空间就位尺寸和相互的关系,掌握结构的高度、宽度、构件的型号、数量、几何尺寸，主要构件的重量及构件间的连接方法。2、掌握吊装场地范围内的地面、地下、楼面、高空的环境情况。3、了解已选定的起重、运输及其它机械设备的性能及使用要求。4、进行细致、认真、全面的方案和作业设计的技术交底。5、顺序组织施工人员、机械设备、材料进场，并对主要吊装设备进行必要的检查、维修、试车。6、准备吊装用的绳索、吊具及常用的起重工具。7、接通作业区内的照明、供水、和排水系统。8、在车站内布置4台100T千斤顶及液压泵站。7.5 盾构机拆卸1、盾构机主要尺寸：盾构机主要部件重量及起吊工作半径

54、一览表 构件名称重量(t)吊装形式吊机型号幅度臂长吊机起重量（t）刀盘493单机吊装260T122653.7前盾69.6单机吊装260T122692中盾79.9单机吊装260T122992盾尾293单机吊装260T123292拼装机10.4双机抬吊260T122992100T142230.9拼装机大梁8.6双机抬吊260T182953.5100T182522.1螺旋输送机25.8双机抬吊260T182953.5100T161926.2连接桥15.0单机吊装100T202519.4台车20.0单机抬吊260T182953.5前盾翻身69.9双机抬吊260T122992100T102248.22、

55、盾构机拆卸步骤：（1） 在出口井中安放盾构基座，为减少盾构机的滑移阻力，在盾构机基座面上涂抹油脂；（2）盾构机刀盘破开洞门后，旋转刀盘，使边缘切割刀避开托架导轨。（3）前移盾体，当推进千斤顶达到最大行程时，回缩推进千斤顶，在最后一环管片与千斤顶之间布置三根反力钢管，继续顶推盾体到位。（4）断开连接桥与管片拼装机行走架之间所有管线连接，将连接桥前端通过用H钢临时支撑架固定在管片小车上。（5）将后配套车架及连接桥用电瓶车拉向隧道内。（6）解除固定钢板与滑动钢板间连接。利用千斤顶使盾构机侧移并旋转一定角度，使之旋转90度与隧道轴线平行。前移盾体至螺旋输送机尾部到达竖井口处。（7）拆除管片拼装机V型梁

56、，利用井口的吊机，抽出螺旋输送机，放置在隧道内。3、刀盘的拆卸刀盘焊接吊耳，用260T吊机吊住刀盘，松开刀盘与前盾连接螺栓及回转中心连接管线，起吊刀盘上井。4、前盾的拆卸前盾即承压仓壁、主轴承、前部盾壳、人员仓。前盾吊装方式与刀盘吊装方式一样。拆卸与中盾进行组装的螺栓，吊机把前盾吊稳后，拆卸人员将前盾向前端推，使前盾完全与中盾脱离，吊车起吊。5、螺旋输送机的拆卸、吊装在螺旋输送机伸缩油缸处上方焊接一吊耳，利用盾尾与井壁之间的间隙，放下钢丝绳固定在焊接的吊耳上，用手动葫芦将螺旋输送机吊稳；在人闸下部焊接一吊耳，把吊耳附近的管线拆除干净，（有可能要把顶端的两个主驱动马达拆除）将10t气动葫芦挂在吊

57、耳上，将螺旋输送机前端吊挂在气动葫芦上。另外用四个手拉葫芦向前后左右四个方向拉住螺旋输送机，用以稳定螺旋输送机及把螺旋输送机平稳地向后拉，用手拉葫芦将螺旋输送机向后拉,始终保持螺旋输送机与水平方向的夹角约23。慢慢的斜吊出来，斜吊时应时刻注意螺旋输送机尾部，防止碰到竖井边壁，如果快碰到边壁时，应使盾体前移一定距离，然后继续斜吊。向外吊的过程中有可能要改变螺旋输送机前面的吊点，这时可在螺旋输送机下面中盾位置处焊接一架子，铺上方木，把螺旋输送机放在架子上，改变螺旋输送机前边的吊点，螺旋输送机向后拉到一定的位置，平稳地将螺旋输送机的尾部放在管片车上，同时用方木将螺旋输送机前端也垫起来，卸掉气动葫芦，并将吊点向前移，用管片车及手拉葫芦配合，将螺旋输送机继续向后拉，直至把螺旋输送机的前端放在垫好的方木上，卸掉所有吊点，将螺旋输送机拖回隧道内，从民航站吊车起吊。6、拼装机、拼装机传接梁将盾尾和中盾分开一段距离，使得两台吊机可以同时从盾尾两边下钩，用焊接的方法将拼装机和拼装机传接梁牢固地连接在一起，用两台吊机分别从盾尾两边下钩吊稳拼装机和传接梁，卸掉传接梁与中盾之间的连接螺栓，缓慢地将拼装机及传接梁放到就位的方木上后，吊车起吊。7、中盾、盾尾的拆卸 中盾包括中部盾壳、