盾构机吊装、组装、调试施工方案.

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1、xx市轨道交通1号线一、二期工程 土建施工9标 盾构机吊装、组装、调试 施工方案 2013年12月 一、工程概况 xx市轨道交通1号线一、二期工程由xx站至徽 州大道站，线路长约24.65km。 云谷路站南宁路站盾构区间沿规划庐州大 道向南敷设，区间线路长度右线317.071m，左线 317.050m，不设置联络通道；右线盾构区间在南 宁路站始发掘进至云谷路站，于站内调头后左线 盾构区间始发掘进至南宁路站后吊出。 南宁路站贵阳路站盾构区间沿规划庐州大 道向南敷设，区间线路长582.911m，不设置联络 通道；右线盾构区间在南宁路站始发掘进至贵阳 路站，于站内调头后左线盾构区间始发掘进至南 宁路

2、站后吊出。 本工程主要工作内容是对项目部所用中国 铁建重工集团有限公司生产的6250mm土压 平衡式盾构机（型号ZTE6250）进行吊装，吊 装地点在xx市轨道交通1号线南宁路站大里程 端右线，鉴于南宁路站大里程端右线现场的施 工场地限制，综合考虑就安装6250mm土压 平衡式盾构机所需起吊能力和工作半径采用 500t汽车吊一台，单独对盾构机刀盘、盾体进 行吊装，并利用200t汽车吊一台以辅助将盾构 机刀盘、盾体翻转吊装，200t汽车吊一台吊装 盾构机后配套台车等附属设备。 二、编制依据 （1）起重机械安全规程（GB6067-2010）； （2）起重吊装指挥信号（GB5082-85）； （3）

3、建筑起重机械安全监督管理规定 （建设部令第166号）； （4）建筑施工起重吊装工程安全技术规范 （JGJ276-2012）； （5）建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2012）； （6）机械设备安装工程施工及验收通用规范 （GB50231-2009）； （7）关于印发城市轨道交通工程安全质量管理暂 行办法的通知（建质20105号）； （8）关于印发城市轨道交通工程质量安全检查指 南（试行）的通知（建质2012 86号）； （9）xx市有关吊装方面的规定； （10）盾构机设计加工图纸及相关组装要求； （11）南宁路站始发井尺寸和现场条件。 三、盾构机概况 本工程即将下井吊装的盾构机为中国铁建

4、 重工集团有限公司生产的土压平衡式盾构机， 出厂编号为DZ048，盾体外径为6250mm，盾 体长度为7.98m，整机长度约85m（由刀盘至盾 尾），总装机重量约为450t（含后续台车）， 其中最重的中盾重量为95t。 四、人员配备情况 本次吊装以项目部人员、xx市丰力起重吊 装有限公司人员、盾构机生产厂家人员为主组 成。 五、工作场地概况 5.1、吊装场场地 500t汽车吊工作位置图 5.2、工作井 盾构吊装位置为南宁路站南端头。起点里 程K25+926.000，作为盾构吊装井，井口平面 尺寸为7.511.5m，深度约14m。 5.3、地层岩性 南宁路站始发端头盾构穿越区域为粘土 层，修正后

5、围岩分级为级。 5.4、端头加固 南宁路站始发端端头加固采用高压旋喷桩 加固。地面硬化采用C30混凝土，混凝土厚度 为300mm，硬化后的场地即可满足盾构机的吊 装要求。 六、吊车工作位置 考虑安全性、现场情况及吊车的吊重能力 ，靠近吊装井的500t汽车吊支腿外侧距离吊装 井边缘的距离不小于1m。 盾构机最重部件为中盾（约95t），500t汽 车吊的起重臂长33.2m，在180t配重，工作半 径为12m时起重能力为125t，满足最重部件中 盾的起吊要求。当把盾体推至与吊机位置平齐 时，吊机的工作半径约为11.3m（=4.8+1+1.5 +4)，可以满足盾构机所有部件起吊。 盾构机主要部件重量和

6、吊机起重参数对比一览表 吊装井部件吊机对应参数备注 盾构机 部件名称 最大重量 （t） 需要工作 半径（m ） 工作半径 （m） 起吊重量 （t） 臂长 （m） 刀盘458.81212533.2 前体9091212533.2 中体95121212533.2 后体35151695.533.2 螺旋输 送机 21182075.333.2 场地地基承载能力验算： 盾构机主体 ：中盾最重，重量95t。 吊装设备：500t汽车起重机，支腿尺寸 9.6m9.622m。吊机自重97t，配重180t，中盾 重量95t，合计372t。 在地表上铺设四块规格为 2200mm4000mm200mm钢板路基箱，使汽

7、车起重机支腿受力均匀，通过垫板均匀扩散至 深层地基土上。 吊机下地基受力面积按起重机下垫板面积 计算：2.2m4m4=35.2m2。 当不考虑附加力矩时，平均荷载为： 372t/35.2m2=0.1036Mpa，该平均荷载可通过 钢板路基箱均匀扩散至深层地基土上。 当起吊最重块且吊臂旋转到某一支腿位置 处时为最不利工作状态，起吊时附加力矩全部 由该支腿承担。吊机回转半径：12m；吊机配 重距离回转中心距离：6.1m；吊机支腿距离回 转中心的距离：6.8m；f=(M/l)/A=(9512- 1806.1)/6.8)/(2.24)=0.007Mpa。 max=0.1036+0.007=0.1106

8、Mpa，该荷载 可通过钢板路基箱均匀扩散至深层地基土上。 起吊时对地基承载力基本要求为： 0.1106Mpa，加上安全系数1.15倍后，地基承 载力应为0.1272Mpa。工作井口南侧吊机作业 一侧，已采用高压旋喷桩加固，地面硬化采用 C30混凝土，混凝土厚度为300mm，硬化后的 场地即可满足盾构机的吊装要求。 六、主要起吊部件尺寸和重量 序号构件名称长（m） 宽（m） 高（m） 重量（t ） 1刀盘6.286.282.5045 2前体6.256.253.0490 3中体6.246.242.195 4后体6.236.233.7022 6螺旋输送机121.21.221 7安装器2.53.74.

9、6 21 8安装器导轨4.32.251.70 序号构件名称 长（m） 宽（m） 高（m）重量（t ） 9连接桥124.33.67525 101#拖车10.54.254.38525 112#拖车114.254.38535 123#拖车9.54.254.38525 134#拖车9.54.254.38525 145#拖车9.54.254.38535 156#拖车9.54.254.38525 八、吊装设备及工具验收 8.1、吊机选择 由于现场的施工场地复杂，施工工艺繁 多，综合考虑吊机的起吊能力和工作半径， 采用500t汽车起重机，并利用200t汽车吊一 台以辅助将盾构机刀盘、盾体翻转吊装， 200t

10、汽车吊一台单独对构机后配套台车等附 属设备吊装。 8.2、钢丝绳选用 （1）前盾、中盾、盾尾、刀盘吊装 盾构机的前盾、中盾、盾尾是4个吊点； 刀盘是2个吊点。盾构机的前盾、中盾、盾尾 吊装钢丝绳的选用按最重的盾构机中盾考虑 。 主吊索具配备 主吊钢丝绳规格：6*37+117065； 中盾重量为95t；吊钩重量为2.3t；钢丝绳重 量为0.5t。 总负荷Q=95+2.3+0.5=97.8t； 主吊钢丝绳水平夹角=600，动载系数 K=1.1； 主吊钢丝绳受力P=Q*K/(4*sin)=31.06t； 钢丝绳单根实际破断力S破=253t； 钢丝绳安全系数K=S破/P=253/31.06=8.15，

11、 大于6，满足吊装规范安全要求。 配备：65钢丝绳（L=6m）4根，55t级合 金钢卸扣4个。 副吊索具配备 平卧状态起吊时，副吊索具最大受力 Smax=95*59%=56.05t； 副吊钢丝绳规格：6*37+117065；吊 钩重量为1.2t；钢丝绳重量为0.5t；扁担梁重量 为2t； 总负荷Q=56.05+1.2+0.5+2=59.75t； 扁担梁上部钢丝绳水平夹角=600，动载系 数K=1.1； 扁担梁上部钢丝绳受力P上=Q*K/(2*sin) =37.95t； 钢丝绳单根实际破断力S破=253t； 钢丝绳安全系数K=S破/P=253/37.95=6.67， 大于6，满足吊装规范安全要求

12、。 扁担梁下部钢丝绳水平夹角=900，动载系 数K=1.1；扁担梁下部钢丝绳受力P下 =Q*K/(2*sin)=32.86t； 钢丝绳单根实际破断力S破=253t； 钢丝绳安全系数K=S破/P=253/32.86=7.7， 大于6，满足吊装规范安全要求。 配备：65钢丝绳（L=6m）4根，55t级合 金钢卸扣4个。 （2）螺旋输送机、安装器、拖车吊装 螺旋输送机、安装器是2个吊点，拖车是 4 个吊点。 盾构机后配套钢丝绳的选用按螺旋输送 机、安装器最大重量21t，均采用二个吊点考 虑； 钢丝绳规格：6*37+117039；吊钩 重量为1.2t；钢丝绳重量为0.4t。 总负荷Q=21+1.2+0

13、.4=22.6t； 钢丝绳水平夹角=800，动载系数K=1.1； 钢丝绳受力P=Q*K/(2*sin)=12.62t； 钢丝绳单根实际破断力S破=98.7t； 钢丝绳安全系数K=S破/P=98.7/12.62= 7.82，大于6，满足吊装规范安全要求。 配备：39钢丝绳（L=6m）4根，35t级合 金钢卸扣4个。 8.3、汽车吊工况分析 （1）500t汽车吊 盾体下井吊装 盾构机中盾下井，500t汽车吊工况：主臂 L=24m，作业半径R=12m，额定起重量119t。 吊中盾时的总负荷Q=97.8t额定起重量 119t，满足吊装规范安全要求。 盾体翻身时双机抬吊 中盾平卧状态翻身起吊时，主吊负载

14、 Smax主=Q41%=38.95t。 500t汽车吊工况：主臂L=24m，作业半径 R=12m，额定起重量119t。 吊中盾时的总负荷Q=41.25t(=38.95+2.3) 额定起重量95.2t（=11980%），符合双机抬 吊80%额定起重量安全规范，满足吊装规范安 全要求。 （2）200t汽车吊 盾体翻身时双机抬吊 中盾平卧状态翻身起吊时，副吊负载 59.75t。 200t汽车吊工况：主臂L=22.5m，作业半 径R=7m，额定起重量84t。 吊中盾时的总负荷Q=59.75t额定起重量 67.2t（=8480%），符合双机抬吊80%额定 起重量安全规范，满足吊装规范安全要求。 拖车等后

15、配套下井吊装 盾构机拖车下井，200t汽车吊工况：主臂 L=26.8m，作业半径R=11m，额定起重量53t。 吊最重的拖车时的总负荷Q=36.6t（=35+ 1.2+0.4）额定起重量53t，满足吊装规范安全 要求。 8.4、工具及设备清单 序号名称规规格数量 1交流电焊 机3台 2气割枪4套 3空压机1台 4手拉葫芦 3t2个 5t2个 10t2个 5千斤顶 5t2个 10t2个 20t2个 30t2个 100t2个 6打磨机2个 7推力油缸100t2个 8气动扳手1把 9扭矩扳手2把 10常用工具3套 11吊带8t2条 12翻身扁担梁6m1个 13吊装钢丝绳 24mm，L=6m4根 39

16、mm，L=6m4根 65mm，L=6m8根 14卸扣 8t4个 35t4个 55t8个 15爬梯6m高度2个 16缆风绳20m/根2根 九、起重吊耳的计算及焊接 因为设备为新设备，符合相关标准。 在盾构机转场时需在每节盾体上焊接4只 吊耳，在刀盘上焊接2只吊耳，吊耳焊接安 排专业的电焊工作业，每只吊耳焊接后需对 焊缝作着色探伤，严格检查焊缝质量。 十、场地准备 （1）对南宁路站大里程端头场地进行平整， 施工14m12m的平整场地，地面硬化采用 C30混凝土，混凝土厚度为300mm。 （2）盾构始发架根据设计轴线标高及方向安装 定位。 （3）在始发架上铺设负环管片和钢轨枕，并铺 设钢轨，用于移动电机车及盾构拖车。 （4）在车站底板轨道端头固定一台5t卷扬机， 用于配合牵引盾构拖车移动。 十一、人员教育培训 吊装工作开始前，对全体施工人员进行详 细的技术交底。 十二、盾构机的吊装 盾构机吊装