S-367盾構(gòu)機維修改造方案

1、S-367盾構(gòu)機維修改造方案中鐵隧道股份有限公司南寧軌道交通1號線11標(biāo)項目經(jīng)理部1、編制目的1.1 確定盾構(gòu)機維修、改造過程中各項任務(wù)及作業(yè)要求；1.2 闡明工程人力、物力資源配置；1.3 安全、快速的完成盾構(gòu)機改造工作，達(dá)到始發(fā)條件。2、編制依據(jù)2.1 海瑞克S-367泥水盾構(gòu)機圖紙，性能參數(shù)表；2.2 2015年8月22日盾構(gòu)機改造及掘進(jìn)技術(shù)交流會會議紀(jì)要。3、盾構(gòu)機維修改造內(nèi)容及要求3.1 泥漿循環(huán)系統(tǒng)改造3.1.1 增加一套泥漿沖刷泵，該系統(tǒng)與盾構(gòu)機原有泥漿循環(huán)系統(tǒng)相互獨立。要求泥漿泵流量500600m3/h,泵出口壓力35Bar；具備沖刷碎石機、刀盤、泥水艙泥漿門及P2.1泵的功能

2、，同時需設(shè)計可互相切換的功能。3.1.2 碎石機鄂部位增加一套沖刷管路，增加一套攪拌樁。3.1.3 改進(jìn)刀盤沖刷系統(tǒng)，將原南昌項目增設(shè)的沖刷刀盤噴口進(jìn)行改造、延長。要求盡量將噴口與刀盤的距離縮短，達(dá)到?jīng)_刷效果，同時避開盾構(gòu)機刀盤上焊接的攪拌臂。3.1.4 進(jìn)漿管主管路球閥(V30球閥)增加單向閥。3.2 刀盤改造及刀具配置3.2.1 增加攪拌樁。在刀盤上對稱焊接2根攪拌樁，要求增加泥漿門攪拌范圍。3.2.2 增加焊接撕裂刀。要求每個刀位運行軌跡上焊接一把撕裂刀。3.2.3 不同地質(zhì)段的刀具配置。3.3 其它3.3.1 考慮增加2臺離心機。3.3.2 更換磨損嚴(yán)重的泥漿管路球閥。3.3.3 增加

3、液位開關(guān)的封閉，可更換液位傳感器。3.3.4 碎石機管路確保密封完好。3.3.5 艙壁上板閥、球閥的更換。4、盾構(gòu)機維修改造方案4.1 泥漿循環(huán)系統(tǒng)改造4.1.1 泥漿沖刷泵的增設(shè)。具體方案見下述：(1)泥漿循環(huán)系統(tǒng)原理圖中鐵隧道股份有限公司南寧軌道交通1號線11標(biāo)項目經(jīng)理部S-367盾構(gòu)機維修改造方案：3MjHk-EERH他IhLEUJuwm；l圖4.1.1原泥漿循環(huán)系統(tǒng)原理圖(2)新增泥漿沖刷泵的主要參數(shù)及泵的備選廠家主要參數(shù)：泥漿泵流量500600m3/h,泵出口壓力35Bar泵的備選廠家：沃曼泵、石泵、瑞典美卓泵。目前正在進(jìn)行泵的選型、詢價工作。(3)新增泥漿沖刷系統(tǒng)的方案沖刷泵泥漿進(jìn)

4、入點(即泵的進(jìn)口)見圖1中所指的位置具體改造方案見圖2EM國紅色部分為新增的泥漿泵枳足漿管路A11tJdddtilfW秋憎氤京：®鄭32端打.由TML立ishDKI5C3G50船圖4.1.2泥漿沖刷系統(tǒng)改造方案圖S-367盾構(gòu)機維修改造方案中鐵隧道股份有限公司南寧軌道交通1號線11標(biāo)項目經(jīng)理部方案說明a.新增的泥漿沖刷系統(tǒng)泥漿泵功率約為132KW用來代替盾構(gòu)機上55KW泥漿泵（之前項目改造）。b.該系統(tǒng)與盾構(gòu)機原泥漿循環(huán)系統(tǒng)互相獨立，可單獨操作。c.該系統(tǒng)可通過開關(guān)泥漿管路上的球閥進(jìn)行相互切換，可根據(jù)需要沖刷碎石機、刀盤、泥水艙泥漿門及P2.1泵。d.改造方案圖中管路上軟連接未列出，

5、在改造的過程中根據(jù)需要設(shè)置和安裝。4.1.2 碎石機鄂部位增加一套沖刷管路，增加一套攪拌樁（1）原方案計劃在碎石機前方增加一套沖刷管路，從氣墊艙前方?jīng)_刷碎石機鄂（圖4.1.3中左圖箭頭所指方向），但由于碎石機前方空間狹小，最窄處約為寬度250mm管路布設(shè)、固定較困難，因此將不在此處增加沖刷管路。下圖為碎石機前方空間示意圖：圖4.1.3碎石機刖方空間示息圖（2）碎石機鄂部位增加一套攪拌樁（如下圖）圖4.1.4碎石機鄂攪拌樁焊接區(qū)域S-367盾構(gòu)機維修改造方案中鐵隧道股份有限公司南寧軌道交通1號線11標(biāo)項目經(jīng)理部方案設(shè)計在碎石機鄂部位增加一套攪拌樁，左右各焊接一根攪拌樁，用來攪拌碎石機前方的積渣，

6、使其與泥漿充分混合，進(jìn)行渣土改良，便于排漿。攪拌樁加工尺寸為200*150*100mm上圖所示為碎石機鄂焊接攪拌樁的區(qū)域。3.1.3 刀盤沖刷系統(tǒng)改造本次改造將之前項目增設(shè)的沖刷刀盤噴口進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)，主要是將原有的噴口延長,使噴口盡量接近刀盤，達(dá)到?jīng)_刷效果。下圖為刀盤沖刷噴口焊接位置示意圖：圖4.1.5刀盤沖刷噴口焊接位置示意圖具體改造方法如下：(1)刀盤沖刷噴口延長需要考慮在掘進(jìn)過程中噴口的受力問題，因此，借鑒其他泥水盾構(gòu)泥漿噴口的設(shè)計，本次改造將噴口設(shè)計成被動攪拌樁的形式，即滿足噴口延長的要求，也滿足受力要求。長度延長至600mm噴口正對刀盤設(shè)置，噴口直徑75mm具體尺寸見加工圖。圖4

7、.1.6刀盤沖刷噴口形式(2)將原噴口割除，在圖4.1.6中焊接區(qū)域各焊接一個改進(jìn)的噴口。由于刀盤上已焊接有兩個運行軌跡的攪拌樁，即R190g2000及R281A2935,同時需另外增加兩根對稱的攪拌樁，攪拌樁的運行軌跡設(shè)計為R259異2715,因此需在避開上述三個攪拌樁軌跡的前提下設(shè)置噴口，故焊接區(qū)域設(shè)計為R140A1900及R210g2500,兩區(qū)域內(nèi)各焊接一個。注意在焊接前S-367盾構(gòu)機維修改造方案中鐵隧道股份有限公司南寧軌道交通1號線11標(biāo)項目經(jīng)理部需根據(jù)泥漿系統(tǒng)改造方案圖（圖4.1.2）將兩噴口的泥漿管路并聯(lián)在一起。3.1.4 進(jìn)漿管主管路球閥（V30球閥）增加單向閥根據(jù)以往掘進(jìn)經(jīng)

8、驗及其他泥水盾構(gòu)施工的實際案例，進(jìn)漿管管路上的球閥開關(guān)、切換頻率較高，易磨損，球閥磨損后，在進(jìn)行旁通循環(huán)的過程中，泥水艙內(nèi)的泥漿會返回至進(jìn)漿管路，造成艙內(nèi)泥漿流失，壓力降低。故本次改造時考慮在進(jìn)漿管路主球閥（V30球閥）后增設(shè)一個單項閥，具體增設(shè)位置為圖4.1.1中A點。4.2刀盤改造及刀具配置4.2.1 增加攪拌樁（1）方案設(shè)計在刀盤上對稱焊接2根攪拌樁，主要作用是增加泥漿門攪拌范圍，防止泥漿門處積渣，保證出渣通道的順暢。根據(jù)泥漿艙門的尺寸及空間位置（見圖4.2.1）可知，泥漿門所在位置的半徑范圍是R251A2695,泥漿門處原有攪拌樁的運行軌跡為R281異2935;?ttw-原攪拌樁考慮上

9、述參數(shù)，設(shè)計新增攪拌樁的運行軌跡為R2595-2715泥漿門妾位置R2715圖4.2.1泥漿門及原攪拌樁位置示意圖（2）攪拌樁設(shè)計形式及尺寸如下圖技叔?求：1.加工件果用翻H或相喃I(xiàn)；2、表面雷糊胤度為5的刷魯昆圖4.2.2攪拌樁設(shè)計形式及尺寸S-367盾構(gòu)機維修改造方案中鐵隧道股份有限公司南寧軌道交通1號線11標(biāo)項目經(jīng)理部4.2.2 增加焊接撕裂刀(1)方案設(shè)計在刀盤面板焊接部分撕裂刀，要求為每把滾刀或撕裂刀配置一把焊接撕裂刀，焊接撕裂刀與滾刀或撕裂刀的運行軌跡相同。根據(jù)刀盤刀具分布情況，計劃在838號刀具運行軌跡上各焊接一把撕裂刀(焊接撕裂刀B8對應(yīng)刀箱刀號為8#的刀具，以此類推)，共31

10、把。焊接撕裂刀高出刀盤面板160mm焊接撕裂刀具體布置情況見下圖：圖4.2.3焊接撕裂刀布置圖(2)焊接撕裂刀形式及尺寸如下圖圖4.2.4焊接撕裂刀形式及尺寸S-367盾構(gòu)機維修改造方案中鐵隧道股份有限公司南寧軌道交通1號線11標(biāo)項目經(jīng)理部4.2.3 不同地質(zhì)段的刀具配置南朝區(qū)間左右線泥水盾構(gòu)掘進(jìn)，為了保證盾構(gòu)機在不同地質(zhì)段的順利掘進(jìn)，根據(jù)施工組織安排，左右線施工掘進(jìn)中均設(shè)置兩次開艙檢查、更換刀具的工序。第一次為盾構(gòu)掘進(jìn)至泥巖段（過邕江前）開艙檢查、更換刀具，該工序主要是將適用于圓礫地層的滾刀更換為適用于泥巖地層掘進(jìn)的可更換撕裂刀；第二次為盾構(gòu)出洞前開艙檢查、更換刀具，該工序主要是進(jìn)行刀具的檢

11、查工作，確保盾構(gòu)順利出洞。因此，刀具配置主要有兩種方式，即圓礫地層和泥巖地層刀具配置，兩種刀具配置方式的不同之處在于安裝滾刀和可更換撕裂刀的數(shù)量不同，具體配置如下述。（1）圓礫地層刀具配置（如下圖）圖4.2.5滾刀（撕裂刀）刀號圖中鐵隧道股份有限公司南寧軌道交通1號線11標(biāo)項目經(jīng)理部S-367盾構(gòu)機維修改造方案圖4.2.刀盤實物圖邊刮刀刀具具體配置情況：方柄齒刀：64把（標(biāo)配）。邊刮刀：三孔內(nèi)外刮刀左右各8把，共16把。雙刃滾刀（刀號見圖4.2.5,下同）：a.邊緣雙刃17寸滾刀4把，刀號為31#38#;b.正面雙刃17寸滾刀3把，刀號13#-14#、17#-18#、25-26#;c.雙刃滾刀

12、刀刃均高出刀盤面板175mm雙刃撕裂刀：6把。安裝刀號為15#-16#、19#-20#、21-22#、23-24#、27#-28#、29#-30#。撕裂刀刀刃高出刀盤面板175mm中心雙聯(lián)撕裂刀：6把，刀箱號為1#12#,刀刃高出刀箱175mm焊接撕裂刀：31把（具體布置情況見圖4.2.3）。（2）泥巖地層刀具配置進(jìn)入泥巖地層后將刀盤上雙刃滾刀全部更換為雙刃撕裂刀，刀盤上不再配置滾刀，此即為泥巖地層與圓礫地層刀具配置主要區(qū)別是。其余刀具配置不變。S-367盾構(gòu)機維修改造方案中鐵隧道股份有限公司南寧軌道交通1號線11標(biāo)項目經(jīng)理部4.3其它4.3.1 考慮增加2臺離心機泥水盾構(gòu)施工用離心機的作用是

13、將排漿漿液進(jìn)行固液分離，達(dá)到處理廢漿的作用。由此可見離心機與壓濾設(shè)備的功能相同，根據(jù)南寧地鐵其它標(biāo)段泥水盾構(gòu)的施工情況來看，在泥巖段掘進(jìn)時產(chǎn)生的廢漿量較大（約為50nVh）,在未配置壓濾設(shè)備的情況下，處理廢漿的成本較高，進(jìn)度也較緩慢（23環(huán)/大）。因此，南朝區(qū)間泥水分離系統(tǒng)計劃使用2臺壓濾設(shè)備，壓濾設(shè)備處理廢漿的理論能力為30n2/h,若按此理論值計算，使用2臺壓濾設(shè)備，施工進(jìn)度將達(dá)到68環(huán)/大，滿足施工進(jìn)度要求?？紤]到壓濾設(shè)備的實際使用效果目前暫無法判斷，可考慮配置離心機，但盾構(gòu)機始發(fā)掘進(jìn)需要完成約600m的圓礫地層，該地層泥水處理較容易，基本上僅采用分離設(shè)備即可達(dá)到泥水分離效果；同時，由于

14、盾構(gòu)始發(fā)站場地條件，目前暫不具備配置離心機的條件。因此，項目部暫時決定先使用現(xiàn)有設(shè)備配置，待掘進(jìn)后根據(jù)泥水處理的效果再行商討是否配置離心機。項目部在盾構(gòu)施工前期將調(diào)查離心機租賃資源、參數(shù)、校核現(xiàn)場用電負(fù)荷及變壓器的配備情況，收集數(shù)據(jù)資源，做好配置離心機的各項準(zhǔn)備工作。待掘進(jìn)后，若需要配置，可從容應(yīng)對。4.3.2 更換磨損嚴(yán)重的泥漿管路球閥購置3個新氣動球閥（其中DN200求閥1個，DN250求閥2個，要求帶自動沖水功能），用來更換進(jìn)漿管主管路球閥V3R旁通球閥V31及排漿管路V32球閥。4.3.3 增加液位開關(guān)的封閉，可更換液位傳感器增加液位開關(guān)的封閉，目的是為了方便更換損壞的液位傳感器。若在原液位傳感器位置進(jìn)行改裝，可操作性較差，密封性能不能得到保證，項目部考慮在盾體氣墊艙外部艙壁加裝，具體方案是在艙壁上選擇與液位傳感器高度相近的備用球閥接口，安裝外置液位傳感器，如膨潤土罐液位傳感器。傳感器的安裝形式如下圖：圖4.3.1外置液位傳感器安裝形式4.3.4 碎石機管路確保密封完好S-367盾構(gòu)機維修改造方案中鐵隧道股份有限公司南寧軌道交通1號線11標(biāo)