盾构机吊装方案.

LOGO日广州地铁六号线二期施工四标中铁十一局集团有限公司主要内容二、工程概况三、盾构机主要配件四、吊装施工五、质量措施六、安全文明施工一、编制依据七、应急救援预案一、编制依据1、广州市轨道交通六号线二期施工文件及施工设计图2、海瑞克公司盾构机安装使用说明书、盾构机吊装清单1、《大型设备吊装工程施工工艺标准》（SH/T3515-2003）2、《工程建设安装工程起重施工规范》（HG20201-2000）3、《汽车起重机和轮胎起重机安全规程》（HG20201-2000）4、《特种作业人员安全技术管理规则》GB5306-855、《机械设备安装及验收规范》TJ321(一)-95编制依据文件性材料规范、规程、标准计算法则1、《关于成层土地基极限承载力的计算方法》二、工程概况图2-1盾构施工筹划示意图本标段盾构工程涉及香～科区间、科～暹区间施工，盾构隧道左右线各采用一台复合式土压平衡盾构机掘进，共四台盾构机。四台盾构机以科学城东站做盾构施工场地，车站主体结构先满足西端【科学城东站～香山路站盾构区间】始发，待主体结构封顶后另外两台盾构机在车站东端始发掘进【科学城东站～暹岗站盾构区间】，待隧道单线贯通后即施工区间联络通道。二、工程概况四台海瑞克生产的盾构机进行隧道施工，盾构机为超大型设备，由刀盘、前体、中体、后体、连接桥、各台车组成，单台总长度为80米，单台总重量约450t。盾构机不能自行运载及起降至施工地下井，需要吊装设备降至施工地下井，本方案即为对盾构机各构件在吊装下井的施工组织设计。三、盾构机主要部件序号名称长×宽×高(mm)重量(T)数量1刀盘Φ6250×18006512前盾Φ6250×21149613中盾Φ6240×25809814盾尾Φ6230×38703115连接桥桥架9720×3300×34501116螺旋输送机12150×1200×14002817管片拼装机4430×3900×32301918管片输送器4500×1500×4003191号台车11500×4500×3500221102号台车11900×4850×3500401113号台车12300×4750×3500271124号台车11000×4500×3500261135号台车9000×4500×350022114其他相关材料和配件表3.1盾构机主要部件参数3.1盾构机主要部件重量和吊机起重参数对比一览表四、场地基础验算及吊机、吊具选型3.1吊装场地地基强度情况验算根据盾构始发、到达端头加固方案提供的资料表明，始发端头采用Φ600咬合150的梅花型布置水泥搅拌桩进行场地加固，到达端头采用半径Φ600咬合200的梅花型布置袖阀管注浆对场地进行加固，吊装过程中，吊装区域地面铺垫30mm厚钢板加固处理。（1）根据水泥土实验结果，28d龄期的水泥桩试块无侧限抗压强度1100kp,计算得单桩承载力为89.32kp。由于搅拌桩是咬合布置，则地基承载力为89.32*1/Ap=440kp到达端头袖阀管注浆地层，根据取芯试验数据得知，试件无侧限抗压强度不小于1000kp，注浆加固地层承载力不小于500kp。(2)吊机重量：210t被吊物最大件（前体）重量：98t合计：308t(3)将端头80m2作业地面范围作以下改造：在地表上铺垫一层2～3cm厚的细沙层，将30mm厚钢板依次铺设在沙层上，使履带吊机受力均匀，确保吊装施工安全。四、场地基础验算及吊机、吊具选型3.1吊装场地地基强度情况验算(4)吊机履带作用于地面的范围：（钢板尺寸：8m×2.5m）8m×2.5m×2=40m2需要的地基承载力：308t/40m2=7.7t/m2=77kpa，即每平方米承重7.7吨。77Kpa×1.5=115.5kpa＜440kpa该地基承载力可通过钢板均匀扩散至深层地基土上。据理论计算，当履带吊机自重加上起吊最重前体时地基的承载力安全系数己达到1.5，完全满足吊装安全作业的要求。四、场地基础验算及吊机、吊具选型3.2吊机选择本次吊装采用一台QUY250液压履带式起重机和一台QAY160全地面起重机配合完成，。主要设备名称性能、尺寸：3.2.1QUY250液压履带式起重机1）、主提升设备：QUY250液压履带式起重机；2)、工况：21.2m重主臂及额头副臂工况；3）、额定起重量：此工况最大额定起重量为200T/5.9m；4）、作业半径：5.0~22.0/m5）、占地尺寸：9365/7600/mm；6）、尾部回转半径：6100/mm；7）、接地比压：1.14~136kg/cm2四、场地基础验算及吊机、吊具选型3.2吊机选择3.2.2QAY160全地面起重机1）、辅助提升设备：QAY160全地面起重机；2）、额定起重量：160/T；3）、作业半径：3~52/m；4）、支脚全伸占地尺寸：8700/15900/mm；5）、尾部回转半径（平衡重）：4850/mm；四、场地基础验算及吊机、吊具选型3.3吊装所需材料、设备和工具要求3.3.1钢丝绳选用盾构机的前盾、中盾、盾尾有四个吊点；刀盘有二个吊点。盾构机的前盾、中盾、盾尾钢丝绳的选用按盾构机中盾考虑，构件加吊具吊索重100T，长6.3m，宽6.3m，高3.4m。采用四个吊点，每吊点为25T，应选用型号为6×37+1－170kg/mm2－60.0mm、4只头、长度为14m的钢丝绳一付，查资料可知其破断拉力为266.5T。安全系数K=266.5/25=13.38~10倍,满足施工要求。四、场地基础验算及吊机、吊具选型3.3吊装所需材料、设备和工具要求3.3.1钢丝绳选用盾构机的刀盘构件重65T，长6.3m，宽6.3m，高1.8m。采用二个吊点，每吊点为32.5T，应选用型号为6×37+1－170kg/mm2－60.0mm、4只头、长度为14m的钢丝绳一付，查资料可知其破断拉力为266.5T。安全系数K=266.5/32.5=8.28~10倍,满足施工要求。其他构件最重为31T，采用四个吊点，每吊点为7.75T，应选用型号为6×37+1－170kg/mm2－39.0mm、4只头、长度为15m的钢丝绳两付，查资料可知其破断拉力为78.68T。安全系数K=78.68/7.758~10倍,满足施工要求。四、场地基础验算及吊机、吊具选型3.3吊装所需材料、设备和工具要求3.3.2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中盾考虑，构件重100T。采用四个吊点，每吊点为25T，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热处理,美式弓型2.5寸卸扣直径为69.85mm,额定负荷为55T，大于25T，满足施工要求。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调质热处理,美式弓型2.5寸卸扣直径为69.85mm,额定负荷为55T，大于32.5T，满足施工要求。。五、吊装施工5.1吊装前准备工作5.1.1井下准备工作图5.1准备工作流程图1）始发架的安装根据底板标高安装始发托架，当盾构机安放在托架上时，盾构机中心标高要比隧道中心标高高5cm。在始发洞门口安装完毕的始发托架，经测量定位后焊接牢固。2）始发井隧道内按台车行走范围中心线和盾体位置铺设符合要求的两对ｐ４３路轨（轨距分别为900mm，2080mm），从开挖面向后铺设轨道的距离应大于80m。并在始发托架上铺设管片，将路轨按固定轨距前后水平延伸至始发洞门口。3）各种工具、使用材料、安装用辅助设备下井就位。始发井井口清理测量投点放线安装托架、测量固定在托架上铺设管片，底板范围内铺设轨道并定位完成井下准备工作五、吊装施工5.1吊装前准备工作5.1.2地面准备工作1）地面把各节拖车装好车轮，并在车轮附近用14b槽钢焊接支撑左右，焊接支撑后保证左右车轮中心距为2080mm。2）各号拖车相连接的管线做好编码记号，整齐堆码在将要布置的相应拖车走道板上，连同拖车一起吊下井，以方便盾构机组装的有序进行。五、吊装施工5.1吊装前准备工作5.1.3其他准备工作1）盾构机各部件运输、摆放到位。合理布置场地，安排专人做好防雨准备，随机工具和工装特别照看和回收。台车和连接桥做到进场后立即组织卸车并配合组装人员进行轮子的装配，并及时下井。2）始发井内需具备完善的排水、照明、换气和自来水供应。3）为防止整体吊装时发生变形，用左右连接件（临时）支撑台车底部。4）后续台车上的皮带输送机，连同后续台车一起吊入。五、吊装施工5.2盾构机吊装5.2.1盾构机吊装工序流程图施工准备施工安全技术交底吊机机械设备检查及试运转吊机道路及停机位置地基检查吊机进场并停放250T吊机定位吊装人员到位运装车定位试吊检查正常吊装架设工序衔接按吊装逐段校正按质量标准自检自验五、吊装施工5.2盾构机吊装5.2.2下井吊装过程（1）始发托架吊装始发托架长是9.2m，宽是6.2m,井口长11.5米，宽是7.5米。始发托架下井后的中心与洞门的中心在一线上，与始发线路完全符和，在托架上铺设电瓶车和台车轨道以使台车下井后往车站里推进。图5.3始发托架下井示意图盾构支撑架始发台盾构支撑架吊装五、吊装施工5.2盾构机吊装5.2.2下井吊装过程（2）铺轨、电瓶车下井在始发托架上及车站底板铺上轨距为900mm和2080mm轨道120米，钢轨间距以保证电瓶车和台车可以在上面顺利运行，轨道完成后把电瓶车吊下井放在轨道上，为台车后移提供动力。（3）台车、连接桥下井按反顺序5#到1#依次吊后配套台车下井，台车下井后进行连接桥吊装下井。连接桥吊装下井前应焊接连接桥临时支腿，保证桥架后移方便。桥架与一号台车连接后牵引至车站标准段。台车下井时一定要将该台车范围内部件如水箱、风筒等全部放置就位，经技术人员确认才能吊装下一节。五、吊装施工5.2盾构机吊装5.2.2下井吊装过程（4）、螺旋输送机下井螺旋输送机吊装选用250T履带式液压吊车，当平板车把螺旋输送机运至工地，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，250T履带吊把螺旋输送机缓缓吊到距始发井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，后移到拖车下方位置。五、吊装施工5.2盾构机吊装5.2.2下井吊装过程（5）、吊装中盾中盾吊装机型选用250T履带式液压吊车和160T的汽车吊，中盾是竖直放在地面,选择合适的位置系上两条起吊平衡索，先把盾构部件微微吊起，再提升250T履带式液压吊车一侧的4个吊点，慢慢放下160T一侧的2个翻身吊点，使部件翻至水平位置，260T履带式液压吊车通过旋转、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，缓慢放至始发架上。在盾体两侧上焊接牛腿，在始发架上装上活动牛腿，用备好的80T的分离式液压千斤顶向后推到现场要求的位置。一号台车中体二号台车三号台车五、吊装施工5.2盾构机吊装5.2.2下井吊装过程（6）、吊装前盾前盾包括刀盘驱动。前盾吊装方式与中盾一样。250T履带式液压吊车把前盾缓缓吊到距始发井1m处停止，此时一定要保证前盾的水平和垂直，缓慢放在始发架上。在盾体两侧上焊接牛腿，以便将前盾推至中盾处（满足前盾和中盾的机械装备图要求，即销子定位和螺丝联接）与中盾进行组装。待组装负责人确认组装完成，用80T的分离式液压千斤顶将前盾、中盾推向开挖端，保证刀盘的组装距离3.5米。中体前体一号台车二号台车三号台车五、吊装施工5.2盾构机吊装5.2.2下井吊装过程（7）、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，刀具为硬岩刀具（滚刀/齿刀）重65T。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250T履带式吊车将刀盘竖直吊稳，刀盘下井后，将其慢慢靠向前盾，回转接头穿过主轴承，在土舱里焊接两个耳环，用两个2T的导链拉住刀盘，把前盾和刀盘的螺栓孔位及定位销（机械装备图要求尺寸）完全对准后，再穿入拉伸预紧螺栓，按拉伸力由