22-盾構下井組裝及調(diào)試

1、3-2-22盾構下井、組裝、調(diào)試、驗收、拆卸及運輸1 前言1.1概述盾構機的下井、組裝、調(diào)試、驗收、拆卸和運輸工序是盾構施工前準備工作的基本內(nèi)容。盾構機在出廠驗收合格，工地現(xiàn)場準備就緒后盾構機即可進場。由于盾構機直徑大，重量大，運輸過程中會一定程度上影響交通，所以盾構機運輸一般在晚上人少車少的時候進行。盾構機運到工地后一般是用兩臺大噸位吊車配合翻身后由主吊分別將盾構機的前體、中體、刀盤和盾尾吊至井下進行組裝。組裝完成后即進入盾構機調(diào)試階段。在對盾構機各大系統(tǒng)調(diào)試完畢確定沒有問題后，組織各方人員參加對盾構機進行始發(fā)前的驗收。驗收合格后在其他各項準備工作均作好的前提下盾構機即可始發(fā)。區(qū)間隧道掘進完

2、成后，待盾構機到達并對盾構機進行清理后即可對盾構機進行井下解體拆卸吊出地面，運輸至下個工地或專用場地進行檢修保養(yǎng)。1.2適用范圍適用于城市地鐵單圓盾構機的下井、組裝、調(diào)試、驗收、拆卸及運輸。2 盾構下井、組裝、調(diào)試、驗收、拆卸及運輸施工工藝2.1盾構下井、組裝、調(diào)試、驗收施工工藝流程盾構下井、組裝、調(diào)試、驗收施工工藝流程如圖2-1所示。吊入拖車接收桁架并定位固定5#1#拖車改移吊入拖車（5#1#）吊入連接橋并固定吊入螺旋輸送機并推后拆除桁架吊入始發(fā)托架，并定位固定吊入中體并推后吊入前體并和中體組裝吊入管片拉裝機并組裝吊入盾尾螺旋輸送機組裝盾尾組裝，并推后吊入刀盤并組裝安裝反力架和基準環(huán)拖車和主

3、機連接液壓、電氣、測量、通信、潤滑、冷卻系統(tǒng)連接空載、負載調(diào)試和驗收后移拖車（5#1#）圖2-1 盾構下井、組裝、調(diào)試、驗收施工工藝流程圖盾構拆卸的施工工藝流程與此順序正好相反。2.2 盾構下井、組裝、調(diào)試、驗收施工2.2.1盾構機進場盾構機分解為刀盤、前體、中體、盾尾、螺旋輸送機、管片拼裝機等多塊運輸進場，一般軟土用盾構整機重量約300t，最大單塊重量95t。如小松、三菱、石川島、國產(chǎn)863盾構等。如是用于硬巖或復合地質(zhì)的盾構機，其自身重量要更大一些。如海瑞克等。盾構機的運輸一般委托有資質(zhì)并有相關業(yè)績的運輸公司承運，將盾構機的部件分批運至工地盾構始發(fā)井處。2.2.2盾構下井作業(yè)場地分成存放區(qū)

4、和吊機吊裝區(qū)。盾構下井前，吊機工作場地必須堅實平整，地基承載力須大于25KN/m2，并足以承受吊車自重和所吊單件最大重物的重量之和，以確保吊裝安全。盾構機組裝采用分部下井組裝方案，經(jīng)分析驗算和借鑒以前盾構下井的經(jīng)驗，綜合吊機的起吊能力和工作半徑，用一臺300t履帶主吊機和一臺150t副吊機配合進行盾構機吊裝作業(yè)。盾構吊裝下井過程中可以參考表2-1、表2-2中在不同跨距情況下吊機能吊起的最大重量作為安全控制參數(shù)。吊裝下井時專人統(tǒng)一指揮，作到勻速慢速平穩(wěn)起吊和下放，保證吊裝安全。如盾構始發(fā)井長度足夠，盾構下井的順序通常是先按盾構機車架5、4、3、2、1的順序下井，然后再按支承環(huán)、切口環(huán)、刀盤、上盾

5、尾、螺旋機、下盾尾、雙梁的順序下井安裝。如遇盾構始發(fā)井長度不能足夠擺下盾構機和車架而需要轉接的話，則讓5個車架擺在地面上連接好而只讓盾構機主機下井。盾構主機與車架通過轉接管線路連接起來。待盾構掘進到隧道內(nèi)足以擺放下5個車架后再將車架吊裝下井進入正常施工階段。2.2.3盾構機組裝盾構組裝順序如下：（1）依次將后配套車架及附屬設備吊入井下，用卷揚機拉入車站內(nèi)；（2）將皮帶輸送機分段吊入井下，將螺旋輸送機和連接橋吊入井下，并拖至車站內(nèi)；（3）依次將盾構機的切口環(huán)、主軸承、刀盤吊入井下始發(fā)基座上進行組裝；（4）將已組裝好的刀盤和切口環(huán)向前推移并留下空間，用于裝配支承環(huán)和盾尾；（5）分別將支承環(huán)和盾尾吊

6、入井下組裝；（6）盾構機主機和后配套車架連接；（7）液壓、電氣等系統(tǒng)組裝調(diào)試。（8）始發(fā)段掘進完成后，吊裝后續(xù)車架下井，實施車架轉換。盾構正常組裝順序如下圖2-22-12所示。 表2-1 300噸吊機（P&H 5300）性能表跨距/扒桿長度21m24m27m30m33m36m39m42m45m48m51m54m57m61m5.4m272.706m246.207.5m199.50199.08190.00181.809m166.19165.74145.00144.10144.00136.3010.5m136.80136.84113.30112.70112.50112.00112.00111.601

7、11.0012m112.0493.0093.0091.9091.9091.9091.9091.9091.7091.5091.3091.1013.5m94.5778.4078.4077.7077.7077.6077.6077.4077.1077.0077.0076.5076.4076.2015m81.6968.0067.9067.5067.3066.8066.8066.5066.3066.1065.9065.7065.6065.3018m63.8653.0052.9052.2052.0051.9051.8051.5051.3051.0050.8050.5050.5050.10表2-2 150噸吊

8、機（(IHI)CCH1500EIII）性能表跨距/扒桿長度18m21m24m27m30m33m36m39m42m45m48m51m54m5m150.06m140.0138.87m123.8123.6123.4123.28m99.499.299.199.098.998.89m82.882.682.582.482.382.282.181.910m70.870.670.570.470.370.270.159.969.869.612m54.954.754.654.554.454.354.254.053.953.753.653.553.414m44.844.644.544.444.344.244.143

9、.943.843.643.543.443.316m37.337.637.537.437.337.237.136.936.836.636.536.436.3圖2-2 組裝始發(fā)基座圖2-3 組裝后配套車架 圖2-5 吊裝螺旋輸送圖2-4 組裝連接橋 圖2-7 組裝前體與中體圖2-6 吊裝前體 圖2-9 組裝管片安裝機、盾尾圖2-8 組裝刀盤 圖2-11 設備連接、安裝圖2-10 組裝螺旋輸送機圖2-12 完成組裝、準備始發(fā) 2.2.4盾構機的檢測、測試盾構機組裝中的檢測、測試內(nèi)容如下：（1）對焊接部件進行磁探傷；（2）刀盤上刀具：安裝牢固性、超挖刀伸縮；（3）檢查刀具的轉動情況：轉速、正反轉；（4

10、）鉸接千斤頂?shù)墓ぷ髑闆r：左、右伸縮；（5）推進千斤頂?shù)墓ぷ髑闆r：伸長和縮短；（6）管片安裝器：轉動、平移、伸縮；（7）真圓器：平移、伸縮；（8）油泵及油壓管路；（9）潤滑系統(tǒng)；（10）過濾系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、操作控制板上各項開關裝置、各種顯示儀表及各種故障顯示燈的工作狀況。2.2.5盾構機調(diào)試（1）空載調(diào)試盾構機組裝和管線連接完畢后,即可進行空載調(diào)試。主要是檢查設備是否能正常運轉。主要調(diào)試內(nèi)容為：配電系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)以及各種儀表的校正。電氣部分運行調(diào)試：檢查送電檢查電機分系統(tǒng)參數(shù)設置與試運行整機試運行再次調(diào)試。液壓部分運行調(diào)試：推進和鉸接系統(tǒng)螺旋輸送

11、機管片安裝機管片吊機和拖拉小車泡沫、膨潤土系統(tǒng)和刀盤加水注漿系統(tǒng)皮帶機等。調(diào)試工作在安裝完成后12周內(nèi)完成。盾構機在完成了各項目的檢測和調(diào)試合格后，即可認定盾構機已具備工作能力，可以進行初始掘進工作。（2）負載調(diào)試空載調(diào)試證明盾構機具有工作能力后，即可進行盾構機的負載調(diào)試。負載調(diào)試的主要是檢查各種管線及密封設備的負載能力，對空載調(diào)試不能完成的工作進一步完善，以使盾構機的各個工作系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)達到滿足正常生產(chǎn)要求的工作狀態(tài)。通常試掘進時間即為對設備負載調(diào)試時間。調(diào)試工作由專業(yè)人員負責，調(diào)試工作完成后設備應該達到合同規(guī)定的技術狀態(tài)。2.2.6盾構機驗收盾構機的驗收包括廠內(nèi)驗收和工地驗收。（1）廠內(nèi)

12、驗收盾構機各組成部件在工廠內(nèi)安裝完畢后，即可依據(jù)盾構機整機驗收大綱對其進行試運行。廠內(nèi)驗收大綱項目包括：盾體、刀盤、刀盤驅動、管片拼裝機、管路循環(huán)系統(tǒng)、后配套拖車、人閘、螺旋輸送機、皮帶輸送機、泡沫單元、電氣系統(tǒng)、控制面板。當各項指標都滿足驗收大綱的要求時，方可認為驗收合格。（2）工地驗收盾構機各部件在工地盾構工作井下安裝完畢后，即可依據(jù)工地驗收大綱對其進行試運行。工地驗收大綱項目與盾構機在工廠內(nèi)驗收項目基本相同。當各項指標都滿足驗收大綱的要求時，方可認為工地驗收合格。2.3盾構機解體拆卸、吊出和運輸轉場盾構在完成區(qū)間隧道的推進后，進入接收井內(nèi)事先架設好的接收架上，此時后續(xù)臺車部分仍留在隧道內(nèi)

13、。在準備拆卸解體盾構機之前，先把盾構的高壓電源切斷。在斷電前，必須做好斷電前的準備工作，如把推進千斤頂全部縮回，雙梁葫蘆停放在盾構機體內(nèi)、拼裝機轉到宜于起吊的位置（抓舉頭朝下），排盡土艙及螺旋機內(nèi)的棄土等，并做好包括沖洗注漿注泥管道在內(nèi)的清潔工作。盾構機的拆解順序與井下裝配工作順序相反。拆解時同樣要特別注意安全,按預定的拆解方案按部就班進行。拆除螺旋機和管片拼裝機以及中心橫梁，將拆卸下的機械臨時放置在隧道內(nèi)，然后將盾尾與連接橋分離，分別將上盾尾、操作平臺、螺旋機、下盾尾、連接橋從井內(nèi)吊出。將刀盤、切口節(jié)和支承環(huán)拆開后分別從井內(nèi)吊出。將隧道內(nèi)的臺車逐節(jié)移至井內(nèi)后再吊到地面。盾構機的吊出和轉場一般

14、由專業(yè)的大件運輸公司來實施。轉場地點根據(jù)施工情況而定,如另一區(qū)間馬上要使用該盾構機進行掘進施工，則直接運至該區(qū)間盾構工作井下進行組裝調(diào)試。如因其他原因該盾構機長時間不能投入施工，則應安排專門的存放地進行盾構機組裝維修調(diào)試或動態(tài)保養(yǎng)。轉運前盾構機的存放地要提前平整好，作好高壓電接入口，待盾構機運至存放地后即可進行組裝調(diào)試。盾構機動態(tài)保養(yǎng)應由專門的盾構機司機負責執(zhí)行，一般每個星期進行兩次動態(tài)保養(yǎng)。盾構機的動態(tài)保養(yǎng)屬于空載運行,就是對盾構機進行熱身。保養(yǎng)時各部均應進行多次動作, 運轉過程中各部均無異常，持續(xù)運行至盾構機各部溫度升起來后即可停機。如運轉過程中有異常情況發(fā)生，應立即進行故障排除，直至一切

15、正常后方可停機。3 勞動力組織表3-1 勞動力組織配置表序號工 種單位下 井組 裝調(diào) 試驗 收拆 卸轉場運輸1管理人員人3123132機修工人6864863液壓工人4642644電工人2442425起重工人4221246焊工人2621627輔助人員人8442484 主要機具設備配置表4-1 主要機具設備配置表序號設 備、機 具、材 料 名稱單位數(shù)量備 注1履帶吊主吊（250t以上）臺190.0t/8m（壓鐵100t）2汽車吊副吊（100t以上）臺148.9t/9m（壓鐵14t）350t汽車吊臺1組裝時臨時下料410t、5t、3t、2t手拉葫蘆臺各2520t用滑輪臺26鋼絲繩米適量7各型卸扣個若

16、干8直流弧焊機（配接20m龍頭線；10m搭地線）臺2500A9氣割設備（配經(jīng)標定的調(diào)節(jié)閥）套510砂輪切割機臺111150t、80t、40t、10t平板車及貨運車輛輛適量5 質(zhì)量控制要點5.1盾構下井安裝質(zhì)量控制要點（1）盾構機部件下井前，吊機水平支腿必須伸足，吊機應確保處于水平姿態(tài)。（2）吊件起升過程中，操作必須平穩(wěn)，速度均勻，避免起升和變幅鋼絲繩受沖擊力。（3）垂直起吊各部件，嚴禁斜吊。（4）使用副吊對切口環(huán)、支撐環(huán)組件進行翻身時應注意：1）進行切口環(huán)、支撐環(huán)組件翻身作業(yè)時，副吊的吊索與吊件接觸形成的拐角處應用厚橡皮襯墊，防止鋼絲斷絲。2）當?shù)跫幱谒阶藨B(tài)時，由于主吊吊點與副吊吊點距吊件

17、重心距離不等，副吊實際承載量將大于主吊的實際承載量，要考慮到該影響因素。3）吊點使用的卸扣應保證在吊件翻身時，能自由轉動，不許發(fā)生突然沖擊。5.2盾構組裝過程質(zhì)量控制要點（1）盾構組裝過程中，盾構前體、中體、刀盤和盾尾之間的連接螺栓一定要連接齊全可靠，每一顆螺栓必須按規(guī)定的扭矩擰緊。（2）組裝過程中要盡量避免連接配合部位之間的碰撞，以確保裝配質(zhì)量。（3）在盾構機體與各車架的連接過程中，各大系統(tǒng)及管線路的連接一定要正確，不得接錯。否則會給調(diào)試過程增加很大的難度和工作量。5.3盾構調(diào)試的質(zhì)量控制要點（1）盾構調(diào)試過程中盡量分系統(tǒng)進行，分別對各大系統(tǒng)進行檢驗。這樣在調(diào)試過程中如遇故障也能盡快排除故障

18、。（2）對盾構各系統(tǒng)進行調(diào)試時可分為空載調(diào)試和負載調(diào)試兩種。比如對盾構機刀盤、螺旋機、拼裝機、推進系、單雙梁、皮帶輸送機、電氣控制系、液壓系統(tǒng)等。其中拼裝機、單雙梁、液壓系統(tǒng)除了要進行空載調(diào)試外，還要進行帶負荷重載調(diào)試。1）對盾構機刀盤切削系統(tǒng)的調(diào)試除了要測試刀盤轉速是否符合設計要求外，還應檢測仿形刀的工作情況是否正常。2）對于帶鉸接的盾構機，還要對其鉸接系統(tǒng)的工作情況進行檢驗。3）液壓系統(tǒng)的重載調(diào)試實際上就是對液壓系統(tǒng)進行“并壓”試驗，檢查各系統(tǒng)在長時間“并壓”情況下各液壓控制元件是否工作正常，各管路接頭處是否滲漏液壓油，油封是否能夠承受得住長時間高壓的作用等。5.4盾構驗收質(zhì)量控制要點盾構

19、驗收分工廠內(nèi)出廠前的驗收和盾構到工地后始發(fā)前的驗收兩種（1）出廠前的驗收對盾構機進行廠內(nèi)驗收要有業(yè)主方、監(jiān)理人員參與見證，施工單位主持對盾構廠家生產(chǎn)的用于本工程的盾構進行驗收。驗收主要還是對盾構機每一個系統(tǒng)進行模擬掘進狀態(tài)時的檢驗，看各系統(tǒng)工作是否正常，并針對驗收的情況提出整改意見。待所有整改項目全部完成并經(jīng)施工單位確認后方可出廠。（2）工地始發(fā)前的驗收對盾構機在工地始發(fā)前的驗收是盾構機到施工現(xiàn)場組裝調(diào)試完成后對盾構機投入使用前的最終檢驗。程序和盾構機在廠內(nèi)出廠前驗收的程序基本相同。直到確定各系統(tǒng)均無異常后方可進行盾構機的始發(fā)掘進施工。5.5盾構拆卸質(zhì)量控制要點盾構機的拆卸的施工順序與組裝相反

20、，在拆卸過程中如有可能盡量在各個拆開處作好記號以便于下次組裝。拆卸下來的部件一定要輕吊輕放，避免撞擊。各拆開的油管接口一定要用口袋把接頭封住，避免進水或泥沙。各拆開的電線接口也要用絕緣膠布包扎好。5.6盾構運輸轉場控制要點盾構機的轉場由于是大件運輸，超寬超重。所以轉場前一定要多次勘查場地和運輸行進的路線，一般選在夜晚車少人少的情況下進行。運輸過程中車輛行進一定要勻速慢速，避免沖擊。車輛兩側在夜間要有輪廓警示標志，必要時要請求當?shù)亟煌ú块T警車開道護送。6 安全注意事項6.1安全保障措施（1）施工現(xiàn)場設置責任牌和警示牌，加強各級責任性和安全意識。下井施工人員要提高安全意識，堅持“安全第一，預防為主

21、”的方針。（2）在布置盾構機下井、組裝、調(diào)試、驗收、拆卸及運輸施工的同時要布置安全工作，加強安全生產(chǎn)責任制，貫徹“誰為主，誰負責”的原則，做到人人注意安全，保證施工安全。（3）各特種作業(yè)人員（如電焊工、電工、起重吊裝司索工）要持有效操作證上崗。（4）在施工區(qū)域必須正確戴好安全帽。二米以上登高作業(yè)，必須佩戴安全帶并加以使用。立體作業(yè)時不亂扔物。多人操作時，注意相互配合，統(tǒng)一指揮，做到“三不傷害”。（5）盾構下井過程中在吊運過程中，嚴格遵守“十不吊”規(guī)則。下井前對需要吊索全面檢查并涂色標。下井時注意觀察井下施工環(huán)境，注意避讓。不在“下風”操作。吊件下嚴禁站立和作業(yè)。（6）在盾構機內(nèi)部和外殼施工時要

22、搭腳手架，腳手板至少二塊（每塊300mm）；腳手板搭頭不少于300mm，二頭要用鋼絲扎牢。腳手架邊要有護欄繩，高度1.2m。走道要設至支承環(huán)，要設置鐵欄桿，欄桿高度不低于1.1m。（7）盾構組裝過程中使用氧氣電焊等明火作業(yè)時一定要嚴格遵守“十不燒”準則。明火作業(yè)前要清理場地，清除易燃易爆物品，設置消防器材。明火作業(yè)時應設有專人監(jiān)管，特別注意嚴防木質(zhì)腳手板被切割鐵水火花炭化。明火作業(yè)后，專人檢查施工工地，消除隱患。（8）狹小部位要雙人監(jiān)護和交替操作。照明要用低壓或手電筒。（9）施工場地要做到工完料清、文明整潔。6.2應急處理措施（1）預知可能發(fā)生勞動災害時，應該立即采取停止作業(yè)，及作業(yè)人員退避等必要的措施。（2）工地常備應急車輛。（3）作業(yè)點備有完好的滅火器或水皮帶，隨時可以啟用。（4）工地備好采用外傷及燒傷藥物。如：創(chuàng)可貼、消毒藥水、藥棉、紗布、防燒傷藥膏等。（5）被燒傷處（尚未破皮的條件下），速用清水冷卻，避免燒傷向深度方向擴展。7 工程實例7.1工程簡介上海地鐵9號線一期R413七寶至中春路盾構下井、組裝、調(diào)試、驗收、拆卸及運輸施工簡況如下：該區(qū)間盾構于2006年2月15、16日開始下井，歷時20天組裝，調(diào)試5天，于2006年3月10日進行始了