盾构施工项目施工组织设计全套方案(第8、9、10章 盾构施工的前期工作、盾构始发井施工场地布置与准备)

2019年9月28日09:19:29
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第8章 盾构施工的前期工作

根据工程等现场实际情况,本标段盾构工程前期准备时间较长。在前期任务中,除抓住盾构机设计、制造和运输环节外,还要进行地质补勘、管线及建(构)筑物的调查、核实与保护(见第6章)、盾构施工配套设备设施的选型、管片预生产等诸多工作。做好以上工作,对保证盾构顺利掘进,至关重要。

8.1 补充地质钻探

从业主提供的《人民医院站至田贝路站区间岩土工程勘察报告》及有关其它地质资料得知,在翠竹站~田贝站区间范围内,布置了约46个钻孔,其中技术孔38个,鉴别孔20个,在南方医院站~同和站区间范围内,布置了约52个钻孔,其中技术孔占50%60%,鉴别孔占约30%,控制孔占10%20%。勘探孔原则上布置在隧道结构边缘外侧35m的位置,间距3050m,左、右线交错布置。所提供的地质资料基本上满足了本标段区间隧道施工的需要。但由于详细勘察阶段单位受场地和时间等其他因素的影响,本区段有部分钻探孔未做钻探施工,施工阶段需要补充一定数量地质勘探孔,以进一步查明沿线地质情况。

该地铁盾构施工组织设计共计17章,需要下载本文完整word版请点击下面隐藏链接

8.1.1补充勘察目的和方法

1、勘察目的:此次补充勘察工作是针对本项目的区间隧道、联络通道、盾构始发/接收洞门土体加固区等在详勘中不够明晰的区或位置的进一步详细探明,尤其是对隧道范围内盾构施工难度较大的硬岩区段及岩面变化较大区段。

2、勘察方法:拟采用XY-100钻机钻孔、取芯进行补勘,勘探方法可根据地层岩性和地下水位观测等要求选择。钻探采用普通合金钢钻头或金刚石钻头,单管泥浆护壁反循环钻进或双重管,或其它适宜本地区的勘探工艺。

8.1.2 补充勘查孔的定位补勘质量主要要求

1、联络通道位置。

2、盾构始发端、接收端位置。

3、沿线岩土分层界线起伏变化较大段。

4、计划换刀地点周围,会影响范围房屋基础地段。

5、在一侧布孔较多,另一侧布孔较少时。

8.1.3 补勘要求

1、此次补勘钻孔性质为技术孔。

2、钻孔直径大于91mm

3、严格按照补勘孔位平面布置图坐标(补勘孔位的坐标及补勘孔深度以开工前提供的最新布置图为准)要求布孔,要求孔中心位置偏移横、纵向不大于0.5m。否则必须经过项目部技术部门同意方可改变施钻位置。钻孔垂直度不大于1.5%

4、全孔连续取芯,钻探的回次应在保证获得准确的地质资料的前提下,根据地层条件和钻具的长度确定。在砂类土、碎石类土中钻进时,应适当控制其回次进尺,以确保分层与描述的要求,一般回次进尺不大于1.5m,在软土及松散层中钻进时回次进尺不大于1.0m。回次采取粘性土不低于75%,砂性土不低于60%。在岩层中钻进时,回次进尺不得超过2.0m,每回次采取率:岩层不应低于80%,破碎岩层不应低于65%,当遇孤石时,穿过孤石后宜采用半干钻取芯,严禁采用清水进行。岩芯标高误差不大于0.2m

5、钻探质量由地质技术人员跟踪负责并派出有经验的岩土地质技术人员指导和检查。

6、每个钻孔终孔后,须通知甲方项目部技术人员到场验收。

7、用500万像素以上的数码相机逐孔拍摄岩芯彩色照片,每孔岩芯至少拍摄1张照片,照片上的标记(勘察名称、孔号、箱号、终孔深度等)应清晰。

8、按照深圳地铁勘查报告要求编写岩土工程勘察报告,土工参数表、地质柱状图、地质剖面图、钻孔实际平面位置图、岩芯照片必须提供,必要时提供地下水位分布情况。其中地层编号须与深圳地铁勘查报告的约定一致;确定岩土名称及其特征描述时须参照加甲方提供的地质详勘报告中相邻钻孔资料;标贯测定间距22.5m;每一类地层需提供的土工参数:天然状态性质指标(含水率、天然密度、土粒比重、饱和度、孔隙比)、压缩模量、固结块剪(粘聚力、内摩察角)、渗透系数、各级颗粒含量等;对于中风化、微风化岩石须提供岩石的石英含量、单轴天然抗压强度;岩芯照片;

9、每个钻孔完成作业后须用水泥浆采取水下灌注工艺回填密实,回填前须通知甲方项目部技术人员到场监督,否则不得回填。

8.2 盾构机的设计与制造

1)与制造商密切配合,制定周密的制造计划,派项目部机电组负责人带领机械、电气、土建工程师各二名负责现场监造工作,控制盾构机制造的各个环节,确保盾构机制造的质量和进度。

2)在盾构机设计过程中,安排与盾构机制造商进行密切联络,进一步综合考虑地质条件、线路走向、线路长度、地面建筑及地下管线、地面沉降控制标准等各种因素,审核其设计方案,不断完善其功能,对其最终设计方案应经有关专家评审。

3)盾构机设计、制造期间,邀请业主代表和有关专家到盾构机制造厂家进行监造和评审。

8.3 实施性施工组织设计的编制

1)设计单位详细进行施工图设计并进行设计交底后,由项目总工组织,设计施工图纸进行全面会审,认真领会设计意图。

2)结合地质补充钻探、地面建筑物及地下管线调查资料,掌握工程地质及水文地质、周围环境等工程条件,紧抓工程特点、重点和难点,制定相应施工技术措施,对每一分项进行施工安排计划,确定施工方案、施工方法、施工工艺以及采取的技术措施。

3)根据业主的工期要求、工程特点,综合考虑各种因素,用工程管理软件编制工程进度计划,制定施工措施。

4)编制出的实施性施工组织设计经讨论研究,反复论证后,报监理工程师及业主审批后执行,确保施工过程处于受控状态。

5)技术攻关部针对技术难点进行专题攻关,制定施工方案,编制施工组织设计。

8.4 其它配套设备的选型与制造

为确保其它配套设备的按时到场,尤其是确保所选设备对本工程的适用性,项目部成立一个以机电组负责人带领2个机电工程师和2个土建工程师的设备采购小组,专门负责配套设备的选型和制造。

1)根据施工场地布置,提前做好龙门吊的设计和招标工作。根据施工组织安排制定龙门吊的生产计划,确保龙门吊按时到场。

2)根据施工组织设计,确定电瓶车、运碴车、搅拌设备等配套设备的型号,提前生产和采购,做到按时到场。

8.5 前期的测量工作

1)尽快和业主、监理办理测量桩点的交接。采用全站仪、水准仪等测量仪器对业主所交桩点进行复测,复测成果上报业主和施工监理审定。

2)根据施工图纸的平面图将线路在地面放样出来,以便进行建筑物、管线的调查和监测点的埋设。

3)做好前期的测量工作,为盾构始发做好准备。前期的测量工作主要包括建立测量控制网、联系测量、洞门精度测量、盾构机导轨测量、反力架测量。

8.6 监测点埋设与初始值取值

在盾构到场前,按监测方案要求布设好前200m的监测点,并读取初始值。

8.7 管片预生产

1)尽早与管片生产厂家签定合同,制定管片生产计划,提早生产,确保管片储备充足。

2)做好管片原材料进场检验。确定好混凝土配合比,并上报监理和业主。

3)开工前作好管片的各项参数试验,保证提供的管片满足设计要求。

4)按计划提前生产500环管片,确保管片满足盾构掘进的要求。

8.8 前期其它准备工作

1)进行沿线的建筑物及地下管线的调查,并实施建筑物保护施工。

2)盾构始发托架、反力架、预埋件等设施/材料的加工、制作。

3)做好实施性的场地规划和设计,准备临建材料。

4)积极协助设计单位,确保按时拿到施工蓝图。

5)联系好盾构碴土运输单位,主要工程及设备耗材的购买准备。

6)始发端头加固施工。

第9章 盾构施工准备

提前考虑设计好区间隧道施工场地,并主动做好与车站施工单位的协调,尽早进场安排场地布置,以确保盾构机能按时始发。

9.1场地平面布置

施工场地布置参见4.2-14.2-24.2-34.2-4

9.2场内主要设施施工

9.2.1龙门吊轨道基础

龙门吊要求具有良好的轨道基础,断面设计须满足龙门吊工作受力要求,轨道平整度要控制在±3mm内。本工程由于受场地条件和工期的限制,龙门吊轨道基础全部采取型钢组合结构。

9.2.2集土坑

集土坑要尽可能具有较大的容量,满足日出土量的需要。本工程集土坑底板及侧墙均采用钢筋混凝土结构。

9.2.3办公与生活设施及场地硬化

办公与生活设施按招标文件规定,满足业主代表与驻地监理工作生活需要,职工居住面积要达到深圳市的要求。为保持场地环境整洁,并综合考虑场地承载力要求,需对场地进行全面硬化。

9.3主要配套设备安装

9.3.1龙门吊安装与检验

盾构施工场地安装145t龙门吊,负责出土、管片、钢轨等材料的运输。龙门吊安装前要向主管部门报装,并邀请对安装调试过程进行监督,以利于及时通过检验,投入使用。另外,盾构翠竹站始发期间,在临时出土口处设置125t的汽车吊,负责始发阶段出土、管片、钢轨等材料的运输。

9.3.2同步注浆砂浆拌合站

布置好材料堆放场地,做好除尘密封设施,减少环境污染。

9.3.3电力系统

积极配合业主与电力部门取得联系,寻找合理路由,严格按照用电安全规程做好电力系统布置。

9.4盾构始发、接收端头土体加固

本标段翠竹站~田贝站区间端头土体加固共计4处,即翠竹站东端盾构进、出洞门;田贝站南端盾构进、出洞门。在盾构机进出洞时,工作面将处于开放状态,如果处理不当,将会有涌水、涌泥等现象,严重情况下会引起洞门塌方。为了确保盾构始发和接收时的施工安全以及地层的稳定,必须对端头的土体进行加固处理。

9.4.1加固的原则和要求

1、盾构端头土体加固的原则

1)根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层情况,确定加固方法和范围。

2)在充分考虑洞门破除时间和方法,选择合适的加固方法和范围,确保盾构机进出洞的安全和洞门破除的安全。

2、加固要求

加固土体28天单轴极限抗压强度≥1.0Mpa

9.4.2端头加固设计

根据工程地质情况和目前盾构始发、接收端头土体加固的常用方法比较,选择适合本标段中各个端头加固的施工方法,参见9.4-19.4-2

9.4-1 翠竹站盾构始发、接收端头土体岩性分析


洞门上、下、左、右各3m范围内地质

隧道覆土

右线始发洞门(出洞门)

3.00m<3-6><6-1>粉质粘土(洞顶)

6.00m<6-2>粉质粘土(洞身)

平均1.5m<6-2>粉质粘土(洞底)

平均1.5m<11-1>全风化花岗片麻岩(洞底)

10.32m

左线接收洞门(进洞门)

3.00m<6-2>粉质粘土、局部<6-1>(洞顶)

6.0m<6-2>粉质粘土、局部<11-1>全风化花岗片麻岩(洞身)

3.6m<11-1>全风化花岗片麻岩、局部<6-2>(洞底)

10.34m

9.4-2 田贝站南端盾构始发、接收端头土体岩性分析


洞门上、下、左、右各3m范围内地质

隧道覆土

右线始发洞门(出洞门)

3.00m<6-2>粉质粘土、局部<6-3>碎石土(洞顶)

6.00m<6-3>碎石土、局部<11-1><11-1-2>(洞身)

3.0m<6-3>粉质粘土、<11-1><11-1-2>(洞底)

8.92m

左线接收洞门(进洞门)

3.00m<11-1>全风化花岗片麻岩、局部<6-1><3-2>(洞顶)

4.0m<11-1>全风化花岗片麻岩(洞身)

2.0m<11-1-2>强风化花岗片麻岩(洞身)

3.0m<11-1-2>强风化花岗片麻岩(洞底)

13.27m

根据设计图纸及以上地质情况分析,隧道洞门范围内地质条件较差,遂在设计图纸基础上进行加强,即隧道始发、接收洞门均采用φ600双重管旋喷桩,排内间距500mm、排与排间距429mm,咬合100mm布置。右线加固体为长×宽×高=5.75m×12.1m×12m,共13排旋喷桩、左线加固体为长×宽×高=4.033m×12.1m×12m,共9排旋喷桩,加固体为在洞门上、下、左、右各3m范围。始发洞门连续墙的凿除在盾构机组装调试前进行,接收洞门连续墙的凿除在盾构机抵达围护结构前约0.51m进行。加固范围及布置参见9.4-19.4-2

9.4.3端头加固施工

1、双重管旋喷桩施工

1)技术参数

加固体外侧采用单重管旋喷桩做单排止水幕,桩径600mm,排内间距500mm,之后按设计要求进行加固旋喷桩施工。

采用425号以上的普通硅酸盐水泥配浆,水泥掺入量250kg/m,粘土粉50kg/m,浆液水灰比为1.01.5,提升速度0.150.2m/min,旋转速度为3040r/min;水泥浆喷射压力2025Mpa,排量6065L/min;压缩空气压力0.7Mpa,排量12m3/min;旋喷桩的孔位偏差<50mm,桩体垂直度<1%。同一桩体需数次喷射时,上下桩体的搭接大于200mm

2)入岩深度

桩底端到达中风化基岩面时,在岩面停留注浆1020秒,以填满接触面缝隙;桩端以进入中风化1.0m进行控制。

3)旋喷工艺流程

3 双重管旋喷桩施工流程图

4)旋喷施工方法

1)充分搞清场地内是否存在地下管线和其它障碍物,并及时清除。本工程场地内没有正在用的管线,只需将废弃管线清除后平整场地。

2)布置孔位。孔位必须准确,先在两钻孔桩之间测量桩位,插上立桩。

3)引孔。引孔很关键,引孔机就位后,要固定水平,坐落稳定。允许误差要在5cm以内。

4)旋喷机就位。调整好钻机垂直度,使旋喷钻头和引孔的孔成一条直线,启动设备:高压泥浆泵、空气压缩机、泥浆搅拌机,当各设备运转正常,管道畅通后,即可钻孔下管至设计深度,开始喷射水泥浆和鼓入压缩空气,约30秒后,再提升钻杆。在旋喷注浆过程中,发现压力过高或过低时,应及时查明原因,及时停机检查修理设备和管路;若发现喷头堵塞,要及时起钻清洗,再下钻至上次下钻孔深下20cm,再继续旋喷,以防止断桩。为防止浆液凝固收缩出现孔穴,要在桩头处回灌。成孔检验合格后钻机移至下一桩位。

5)引孔时,根据地层情况及时调整循环护壁泥浆的浓度,保证成孔质量。如确实成不了孔,可以先从地面预注浆稳定地层,后引孔。

6)旋喷机就位,调试空气、水泥浆压力和流量满足设计要求。

7)旋喷至设计顶标高以上0.30.8m处停机,将旋喷管提出地面。

2、施工设备

设备名称

型号及规格

单位

数量

功率(KW

备注

钻机

MGJ-50

2

7.5

旋喷用

高压泥浆泵

3S2

2

37

喷射土层

注浆泵

SGB6-10

2

15

充填桩孔

引孔机

XY-1

1

7.5

引孔用

搅浆机

自制

2

4

搅浆用

3、主要施工人员

施工员1人;班长2人;工人12人。

4、施工质量保证措施

1)组织保证措施

1)按高标准进行质量控制,做到事前交底,中间检查,事后验收三个环节控制。

2)建立健全各级管理组织机构,管理人员必须尽职尽责。

3)接受甲方现场管理人员、监理单位的监督。

4)严格材料进场管理,严禁不合格材料进场。

2)喷浆成桩质量保证措施

1)各项质量指标见下表:

指标名称

单位

指标值

允许偏差

定位

mm

准确

50

桩机就位

mm

准确

50

桩位

mm

准确

50

垂直度

%

准确

1.5

桩深

cm

按设计

+10

桩径

mm

600

泥浆标号

普硅32.5R

水灰比

1.01.5

2)桩位:定位准确无误后做明显标记,钻机对位时做到钻头中心与桩位、钻杆成一条线,且钻机水平、稳固方可开钻,施工中发现钻机倾斜应及时校正。

3)桩身质量:严格按设计要求参数钻进成桩,钻进喷浆到设计桩底时空钻30s后,方可提升旋转喷浆。施工中严格控制用水量,浆液配置好后,在成桩之前不可随意加水。

4)施工记录:原始记录准确、及时,每天对桩机工作量和水泥用量核算,发现超量或不足时,及时提出警告和补救措施。

5、施工技术措施

1)施工前根据现场环境和地下埋设物的位置等情况,复核喷射注浆的设计孔位。施工前预先挖设排浆沟及泥浆池,施工过程中将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池,沉淀凝结后运至场外存放或弃置。

2)旋喷桩相邻两桩施工间隔时间不小于48h,间隔不小于12m12个桩位。

3)钻机安放保持水平,钻杆垂直,其倾斜度不得大于1.5%。施工前检查高压设备及管路系统,其压力和流量满足设计要求。注浆管和喷嘴内杂物清除干净,注浆管接头的密封圈良好。

4)正式施工前进行试喷,以确定合理的注浆压力,提升速度,浆液配比和气压力等参数。

5)旋喷过程中保证桩体的连续性,若因故停止,第二次旋喷的接桩长度必须大于200mm

6)返浆正常与否对成桩质量影响很大,若返浆不正常,及时分析原因,采用复喷或调整旋喷参数。若漏浆严重,必须停止旋喷,用水泥浆或水泥~水玻璃双夜浆回灌以稳定地层,确保加固质量。

7)钻孔位置和设计位置的偏差不大于50mm。实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等均详细记录。

8)高压喷射注浆完毕,彻底清洗注浆管和注浆泵,防止凝固堵塞。

9)旋喷结束后1天内,由于浆体凝固使桩顶下沉,必要时在原孔位采用冒浆法进行回灌,以保证桩顶标高。

6、安全文明施工措施

1)严格遵守旋喷桩相关安全操作规程、施工临电相关规定以及各项安全管理规定。

2)严格按国家有关规定进行施工。

3)进入施工现场的所有施工人员必须佩带安全帽和穿绝缘鞋。

4)进场设备和管路要定期和不定期进行检查,发现异常及时排除。在施工过程中要派专人看护设备和管路。

5)减少泥浆和成孔泥浆对环境的污染,并及时将泥浆运走。

6)各管道停用后要及时关闭电源,清理管路。

9.4.4旋喷桩质量检查

施工前主要通过现场旋喷试验,了解设计采用的旋喷参数和浆液配比是否合理,固结体质量能否达到设计要求。

施工过程中,可以定性的通过观测旋喷返浆情况,判断桩体连续性和均匀性,通过返浆体的强度推测桩体的强度。根据工程施工资料,同龄期的双重管旋喷桩体的强度与返浆体强度相似,施工中可取37天期龄的返浆体试块进行抗压试验。或在加固体加固完毕后、盾构进出洞之前对加固体进行12个桩的抽芯检测,进行抗压试验。

9.5始发设施安装与洞门凿除

9.5.1始发洞门凿除

本标段共有4个洞门需要在始发或到达前将洞门端头围护结构进行凿除。洞门围护结构的型式为连续墙。凿除洞门采用人工风镐的方法。

1)洞门开凿过程中,为保证始发井或接收井围护结构的稳定,在端头土体加固检验合格后,始发洞门(翠竹站右线、田贝站左线)凿除在盾构机组装调试前进行,接收洞门(田贝站右线、翠竹站左线)全部凿除在盾构机抵达围护结构前约0.51.0m进行。

2)开凿前,搭设双排脚手架,由下往上分层凿除,洞门凿除的顺序见9.5-1。首先将开挖面钢筋凿出裸露并用氧焊切割掉,然后继续凿至迎土面钢筋外露为止。当盾构机刀盘抵达围护结构前约0.51m时停止推进,然后再将余下的钢筋割掉,凿除剩余部分围护结构,并检查确定洞门范围内无钢筋。

3)洞门凿除过程的应急措施:

1)发现有异常情况后,迅速用木板和钢管撑住,防止围护结构外土体坍塌然后尽快向围护结构外进行注浆加固。

2)若土体压力较大时,迅速用预先制作好的钢筋网片与围护结构的钢筋焊接一起后用木板和钢管支撑稳定。然后在围护结构外围进行注浆加固,同时在洞门里面进行注浆加固。

9.5-1 洞门凿除的顺序

9.5.2始发设施的安装

1、始发基座安装

清理基坑后始发基座依据隧道设计轴线安装定位好。考虑始发基座在盾构始发时要承受纵向、横向的推力以及抵抗盾构旋转的扭矩,所以在盾构始发之前,对始发基座须与底板预埋件进行焊接加固。

2、反力架安装

在盾构主机与后配套连接之前,开始进行反力架的安装。反力架端面应与始发基座水平轴垂直。反力架与车站结构上预埋的钢板焊接牢固,保证反力架脚板安全稳定。

3、洞门密封

洞口密封采用折叶式密封压板,其密封原理9.5-2所示。

其施工分两步进行,第一步在始发端墙施工工程中,做好始发洞门预埋件的埋设工作,预埋件必须与端墙结构钢筋连接在一起;第二步在盾构正式始发之前,清理完洞口的碴土,完成洞口密封压板及橡胶帘布板的安装。

9.5-2 始发洞口密封原理

第10章 盾构机组装与调试

10.1组装及吊装设备

盾构机的组装场地分成两个区:盾构机主机存放区、后续台车存放区。盾构主机从盾构吊装口进行吊装,后续台车从吊装口按51号倒序吊入始发井中,在井下与主机进行管路连接。

吊装设备为:250t履带吊机一台,150t履带吊机一台,80t液压千斤顶两台,小型泵站一台,以及相应的吊具、机具、工具。

组装设备见10.1-1

10.1-1 组装设备表

序号


数量

序号


数量

1

液压扭力扳手

1

15

空压机

1

2

液压泵站(1

1

16

重型风动扳手

2

3

拉伸预紧扳手

1

17

1.5t卧式千斤顶

1

4

液压泵站(2

1

18

砂轮机

2

5

氧气乙炔割具

2

19

插线板

3

6

50千斤顶

2

20

注脂管路

1

7

80T推进油缸

2

21

活动人梯

2

8

液压泵站

1

22

液压工工具

1

9

大撬棍

8

23

电工工具

1

10

小撬棍

8

24

枕木

30

11

2T倒链

2

25

工字钢20a175H

20

12

5T倒链

2

26

δ20mmδ10mm钢板

若干

13

10倒链

6

27

电动扳手

1

14

电焊机

2

10.2盾构机组装调试程序


10.2-1 盾构机组装、调试程序图

10.2.1下井前准备

盾构机在制造完成并经三方验收后,用大型平板车分批分块运到盾构始发施工现场。

盾构机在正式下井安装前,须预先完成下列各项准备工作:

1、吊机工作场地的硬化。

2、吊机的安装和调试。

3、测量控制点从地面引到井下底板上。

4、铺设盾构机的始发基座和后续台车的轨道。

5、在后续台车后端布置一台卷扬机。

6、确认各部件在运输过程中没有受到损坏。

7、确认各部件的吊点牢固可靠。

10.2.2材料准备

组装所需材料主要由工程技术人员根据组装进行的步骤提前制订材料计划,从而确保组装工作的顺利进行。另外,现场还应配备足够的方木、木板、彩条布、防雨布、脚手架管用于防雨、搭台等。

10.2.3盾构机组装流程

盾构机抵达施工现场后,根据盾构机组装程序进行现场组装。盾构机下井安装的程序如10.2-2所示。


10.2-2 盾构机下井安装的程序图

下井组装过程中,应注意以下几方面工作。

保护好盾构机各部件间连接管线接头的编号,避免因无编号而造成线路连接错误,影响安装进度。

下井安装过程中,各专业技术人员协同工作,相互配合,按照相关技术规范和工艺标准进行组装。

各部件安装完成后应进行功能测试,在没达到规定的技术参数时,一定弄清原因,避免将故障留到掘进施工阶段。

1、始发基座组装参见图10.2-3


10.2-3 始发基座组装图

2、后配套设备组装

参见10.2-4


10.2-4 后配套设备吊装示意图

3、盾构主机组装

1)吊机、索具的选择与配备

A.吊机的选择

根据盾构机本体各部件的外型尺寸、重量及场地尺寸,盾构机本体最终就位的盾构井高度,决定选择1250t履带吊机、1150t履带吊机共同参与施工吊装方式。

B.索具的选择

针对盾构机本体主件的特点,在三大主件中,以盾构机前体为最重件,重量约为105t,按此负载我们初步选用614m长,直径φ32.5mm6×37+1,公称抗拉强度170Kg/mm2的起吊钢丝绳,625t级的U型卡环。250t吊车的最短臂杆为15.5m

250t吊车的起重范围参见10.2-5

2)盾构机主机组装

由于吊装时,吊车及所吊盾构机部件对地面的载荷加大,为提高地面的承载能力,减小地面超载对始发井结构的影响,在吊车摆放位置,需对地基进行加固处理,以满足吊车吊装作业时对地面承载力的要求。

10.2-5 250吊车的起重范围示意图

盾构机中体组装参见10.2-6

10.2-6 盾构中体组装图

3)盾构前体的组装

在前体吊装就位后,如果与中体螺栓孔位置有偏差需在前体两侧焊接支撑点,用液压千斤顶调整前体位置,直到二者能穿螺栓进行连接。在前体和中体连接完成后,用在前体两侧同步地将盾构机向洞门移动。参见10.2-7


10.2-7 盾构前体和中体组装

4)刀盘的组装

将刀盘的中心回转接头与刀盘连接完成以后即可以组装刀盘。并刀盘在两侧固定两根牵引绳控制刀盘的吊装角度。当刀盘就位后用螺栓将其与前体连接。参见10.2-8


10.2-8 刀盘的组装

5)盾尾下半部吊装:参见10.2-9


10.2-9 盾尾下半部吊装

6)拼装机的吊装

吊装管片拼装机时,先将拼装机行走梁吊入始发端头井(应在拼装机行走梁上固定两根牵引绳,在吊入工作井时便于控制),并和"H"型支架用螺栓连接。然后吊入拼装机回转体,将其套入行走梁并固定。参见10.2-10


10.2-10 拼装机的组装

7)螺旋输送机组装

在吊入螺旋输送机之前在螺旋输送机两端固定两根牵引绳,用液压千斤顶将盾构机已经连接好的部分均匀移动直到刀盘靠到洞门为止,以保证有足够的空间吊放螺旋输送机。在吊入螺旋输送机之前在螺旋输送机两端固定两根牵引绳,用吊车吊入螺旋输送机,人工控制螺旋输送机的吊装角度。在盾构密封仓钢板上焊接4个固定手拉葫芦点,螺旋输送机吊入预定位置后,固定好4个手拉葫芦,将螺旋输送机的位置作适当的调整,直至与前体的螺栓孔完全对接上,然后用连接螺栓将其与前体连接。参见10.2-11


10.2-11 螺旋输送机的组装

8)盾尾上半部吊装

在螺旋输送机组装完成后,将盾尾与盾构机中体相连。参见10.2-12


10.2-12 盾尾的上半部吊装

1#台车与2#台车完成连接以后,便可进行各台车与盾构机本体的管路及电缆的连接。

完成所有的管路及电缆连接以后便可进行皮带输送机皮带的连接。将皮带穿过滚轮,在接头部分分三层将皮带采用特殊粘接胶进行分层粘接,并用压板固定。在粘接达到强度后,调节皮带张紧装置使皮带的松紧达到合适程度。

连接供水及水循环管路、连接电力供应系统及盾构机与地面计算机数据传输系统。至此完成盾构机的组装工作,具备盾构机整体调试的条件。

4、反力架及连接桥安装(参见10.2-13、图10.2-14)。


10.2-13 反力架安装图


10.2-14 组装桥架示意图

10.3盾构机调试方案

盾构机从厂家运抵施工现场后经过组装并对所有管线检查完毕后,即可进行调试工作。调试工作由盾构机生产厂家负责,同时施工单位的机械、电气工程技术人员配合共同完成。盾构机调试完毕后,应达到盾构机生产厂家规定的性能要求。调试工作的包括以下具体内容:

10.3.1供电系统的调试

1、高压系统的测试

盾构机高压供电系统是保证设备正常工作的首要条件。测试的内容包括高压电缆、接头、电缆盘、高压开关柜及变压器的绝缘及功能调试。在高压部分工作确认正常以后便可进行下一步的调试工作。

2、低压供电系统的调试

包括照明系统(含紧急照明)、动力系统、弱电供电系统。

10.3.2盾构本体部分的检测

包括前体、中体、盾尾的外形检查、土仓及刀盘开口、人闸仪表及管路的检查、盾尾油脂控制检测、盾尾设施及其控制的检查、螺旋输送机闸门控制的检测、供气系统的检查、土压传感器的检测、推进千斤顶及铰接千斤顶性能的检测、各种管路的检查(弯曲度、可伸展性、表面磨损情况)。

10.3.3刀盘的检测

包括刀盘刀具(超挖刀、刮刀、周边刀、滚刀、中心刀)数量及外观检查。

10.3.4盾构机电气系统的测试

PLC控制软件、人机界面和导向系统软件的调试;各类传感器的测试和校准;各类电磁阀、流量计的检测、校准;盾构机控制系统内部电气连锁关系的测试;盾构数据采集系统的连接和测试。

10.3.5刀盘驱动部分的调试

包括刀盘驱动的功能调试、齿轮油系统的检查、刀盘密封油脂输送泵的检测、刀盘密封油脂泵性能的测试、刀盘驱动液压马达及行星减速齿轮的检查、仿形刀的调试。

10.3.6推进系统的调试

包括各个动力系统泵阀组的调试、液压油冷却及过滤系统的测试、推进调速系统的调试、推进千斤顶功能的调试。

10.3.7管片拼装机功能的调试及管片存放机的调试

包括管片拼装机各种功能和伸缩、回转和前后移动等各种动作测试和调试。

10.3.8螺旋输送机功能的测试

包括螺旋输送机转速、油压、伸缩动作、正反转和出土闸门启闭等的测试。

10.3.9膨润土注入系统的调试

包括膨润土注入系统注入压力、流量、膨润土泵电机转向、调速功能和各个阀门的启闭等调试和测试。

10.3.10盾构机铰接功能的测试

包括盾构机各铰接油缸动作和铰接功能的测试。

10.3.11皮带输送机的测试

包括皮带输送机速度、转向、就位情况和松紧度等的测试。

10.3.12泡沫系统的测试

包括泡沫系统水泵、气路、泡沫发生器的功能,泡沫压力、流量以及各泡沫注入点阀门启闭,泡沫发生剂发泡性能和注入管路工作情况等的测试。

10.3.13浆液注入系统的测试

包括浆液罐电机、控制面板、浆液压力传感器和注浆泵压力、流量等测试。

10.3.14辅助配套设施的测试

包括管片吊装机的测试、吊装机吊具的检查、砂浆搅拌罐的检查、后配套通风系统的检查。

10.3.15盾构机导向系统的测试

盾构机的导向系统是盾构掘进时轴线控制的依据,在盾构始发前应结合盾构机组装调试测试导向体统与盾构机控制室之间的数据传递情况,测试导向系统各组成部分的工作状态,并进行导向系统的初始化工作,即利用竖井内的导线点和盾构机中体上预设的测量点精确测量导向系统后视棱镜和光靶坐标、盾构机俯仰角、转动角和偏转角等初始姿态参数并输入导向系统,以指导今后盾构掘进。

10.3.16整机试运行及带载运行

在各系统分别调试完毕后,进行整机试运行,按正常掘进状态依次启动各系统,测试各系统的配合、连锁等情况,最后结合盾构始发进行带载运行。

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物资人
  • 本文由 发表于 2019年9月28日09:19:29
匿名

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