盾构机组装方案

目录

一、方案概述 ................................................................ 1 二、施工依据 ................................................................ 1 三、施工组织管理 ............................................................ 1

1、项目部领导小组 .................................................................................................... 2 2、盾构组装调试项目组组织机构 .............................................................................. 2 3、施工交班制度 ....................................................................................................... 2 四、资源配置 ................................................................ 2

1．人员配置 .............................................................................................................. 2 2．机械设备和工器具配置 ......................................................................................... 3 五、组装调试计划 ............................................................ 5 六、盾构组装调试具体方案 .................................................... 5

1、主要步骤 .............................................................................................................. 5 2、具体内容及步骤 .................................................................................................... 5 3 电瓶运输车及后配套台车组装步骤 ....................................................................... 6

⑴ 电瓶运输车组装准备 ................................................................................................. 6 ⑵ 后配套台车组装 ......................................................................................................... 8 4 主机组装 ................................................................................................................ 9

⑴ 主机组装准备 ............................................................................................................. 9 ⑵ 前盾安装 ................................................................................................................... 10 ⑶ 刀盘安装 ................................................................................................................... 12 ⑷ 刀盘及中盾前移 ....................................................................................................... 13 ⑸ 中盾安装 ................................................................................................................... 13 ⑹ 盾尾下半部就位安装 ............................................................................................... 14 ⑺ 管片拼装机安装 ....................................................................................................... 15 ⑻ 螺旋机安装 ............................................................................................................... 15 ⑼ 反力架安装 ............................................................................................................... 16 ⑽ 管片拼装机及桥架结构支撑部分 ........................................................................... 16 ⑾ 盾尾上半部就位安装 ............................................................................................... 17 ⑿ 安装盾尾剩余部分 ................................................................................................... 18 5．后配套台车与主机对接 ....................................................................................... 18 6．管线安装 ............................................................................................................ 18 7 调试方案 ............................................................................................................ 19 七、质量控制措施 ........................................................... 20

1．质量控制组织机构 .............................................................................................. 20 2．焊接质量控制内容 .............................................................................................. 20 3．液压质量控制 ..................................................................................................... 20 4．机械部件安装精度控制 ....................................................................................... 20 5．电气系统组装质量 .............................................................................................. 20 6．质量控制实行自检、互检和专检制度 ................................................................. 20 7．严格质量把关制度 .............................................................................................. 20 8．做好内业资料管理工作 ....................................................................................... 20 八、安全施工措施 ........................................................... 21 九、文明施工措施 ........................................................... 21

盾构机安装调试方案

一、方案概述

盾构机现场组装调试，是盾构机按质、按时、按计划施工的关键环节。为保证在预定工期内顺利完成组装、调试等工作，特编制盾构机现场组装调试方案，合理进行工作和人员安排，明确质量控制要点，优化作业次序。

根据现场场地条件和盾构机运输进场计划，盾构机组装调试总体上按照：在西南角车站左线始发竖井的临时轨道排架及后部车站内的轨道上进行组装。第一步先安放电瓶机车、碴土车、砂浆搅拌车、管片车及螺旋机等；第二步在竖井内拼装后配套台车（到装后配套台车设备）及主机大件的组装；第三步再到主机与后配套联机、管线安装，最后调试始发掘进的顺序进行。电瓶车及后配套台车主要用160吨汽车吊在竖井地面和竖井内组装；电瓶车设备在6月00日前运到现场，就在竖井范围用160吨汽车吊吊装到车站内；6月00日后配套台车运输到场，分别从竖井吊装到车站内，部分设备还要结合临时平台再转移到台车上。台车附属设备的安装次序为先下部后上部，部分管线安装可与设备安装同步进行。主机大件用160吨汽车吊配合450吨汽车吊吊装到位，主机与后配套联机调试正常后开始试掘进。

第一台盾构机始发掘进后，开始在右边的竖井内进行第二套盾构机配套台车的拼装，待第一台盾构机后配套台车进入隧道后，在右边的竖井内进行第二台主机大件的吊装下井组装，因为两台盾构的组装调试工作相同，本方案以第一台为对象。

组装期间，工地分两班制作业，每班12小时。

二、施工依据

1．盾构施工设计图纸； 2．盾构机设计图纸； 3．起重机械安全规程 3、盾构机运输进场计划 4、安全生产相关规定

5、现场场地条件及现场施工实际情况。

三、施工组织管理

为保证盾构组装调试工作的顺利进行，由项目部成立领导小组，在集团公司领导、大重·起重和KHI公司专家、联合体指挥部、监理工程师和业主的指导帮助下开展工作。同时项目部内部对整个组装调试实行项目法管理，成立项目组，设总负责人，配备足够的技

术人员和技术工人，完成组装调试工作。

1、项目部领导小组 组 长：李 飞 副组长：李光耀

成 员：赵义明 赵 杰 李德祥 郭希金 何振强 2、盾构组装调试项目组组织机构

组装调试项目组机构图

3、施工交班制度

每班提前十分钟交班，交接班时，由项目负责人组织技术和安检负责人、项目部生产负责人、施工员和各班班组长在工地进行交班，进行安全施工交底和工作安排，保证每班工作按质按量完成。交接班要形成书面记录。

四、资源配置

1．人员配置

组装调试期间，工地分两班制作业，每班12小时。因机械部件组装基本就位后，才开始电器其和液压系统的安装，设机械班两个，电器和液压小组各一个，每班（组）设技术人员和负责人1名，详见表1：

盾构组装人员分班表 表1

2．机械设备和工器具配置

机械设备配置表

工器具配置表

消耗材料配备表

五、组装调试计划

盾构机计划组装调试时间2009年5月12日~2009年6月22日。

5月12日开始第一套盾构机组装：电瓶机车、碴土车、砂浆搅拌车、管片车及螺旋机等后配套拖车及设备组装，15天完成；主机大件组装：5天完成；联机调试20天完成；始发掘进6月23日。

六、盾构组装调试具体方案

1、主要步骤

盾构托架、临时轨道排架及站内轨道铺设——电瓶机车——碴土车——砂浆搅拌车——管片车——螺旋机——7#台车～1#台车——前盾——中盾——尾盾下半部——管片拼装机——管片安装机支撑梁——尾盾上半部——管片安装机轨道梁主机与后配套连接——电器、液压管路系统安装——调试——始发掘进

2、具体内容及步骤

图1 井下盾构主机、后配套总图

⑴ 具体内容如下：

盾构机安装用始发架吊装下井，定位安装； 始发架与站台的临时轨道排架及站内轨道铺设；

电瓶机车、碴土车、砂浆搅拌车、管片车吊装下井，移动到站台内；

7#～1#台车左、右侧及上部结构件总成地面拼装，台车整体吊装下井，用电瓶车拖入站内；

管片运输桥架在井内组装完，后部连接到1#台车，前部架设在一台临时台车上拖入站内待装；

螺旋机整体吊装下井，放置在第一台管片车上，拖入站内待装； 站内台车管线安装；

⑵ 以上吊装过程中注意事项

所有台车吊装下井时都要在拖车底部横梁之间加支撑。当台车下井安装完毕并全部移动到站台内后，方可拆除安装用临时支撑。

前盾地面附件安装，地面翻身、吊装下井； 前盾下部支撑焊接；

刀盘吊装下井拼装、刀具安装；

中盾地面附件安装，地面翻身、吊装下井与中盾连接； 已安装部分主机前移；

盾尾下部吊装下井与中盾连接； 管片安装机吊装下井，与中盾连接；

第一台管片车上的螺旋机前移，吊装到适宜角度插中盾螺旋筒内并连接好； 反力架安装；

管片运输桥架支撑工作台吊装与中盾连接； 盾尾上部安装；

前盾、中盾水密焊缝焊接；

盾尾上部与下部连接缝、同步注浆防护板焊接；

后配套台车与管片运输桥架支撑用台临时台车前移，管片运输桥架与主机连接； 后配套台车与主机管线安装； 整机调试； 负环管片安装 ； 盾构机始发；

3 电瓶运输车及后配套台车组装步骤 ⑴ 电瓶运输车组装准备 ① 盾构机始发架安装

吊装盾构机始发架到竖井内，根据已经事先放好的定位中心线正确摆放，并测量校正好，搭设与站台的临时轨道排架及站内轨道铺设布置。

② 采用160吨汽车吊，分别把电瓶机车、碴土车、砂浆搅拌车、管片车顺序吊入井内，移动到站台内。见图2

160t汽车吊

地面

电瓶车、碴土车、砂浆车、管片车安装方法：

电瓶车

先放入盾构始发托架，经测量校正后垫实，托架后的到站台段用20槽钢焊管片托架，延盾构始发架用管片铺到站台，轨道从盾构始发架铺进站台内。 用160吊车把电瓶车、碴土车、砂浆车、管片车吊入井内，始入站内。

图2 井下电瓶车吊装图

160t汽车吊

地面

图3 井下电瓶车吊装总图

⑵ 后配套台车组装 ① 盾构机后配套台车

台车进场后，放置在竖井前端160吨汽车吊区域内采用160吨汽车吊卸车，部分小结构件堆放在左线端头区域。在地面把左、右两侧及顶部部件组装成单台结构件总成。单台结构件总成完成后，用竖井前端的160吨汽车吊吊入井内，用电瓶机车拖入站内。吊入顺序为7#、6#、5#、3#、2#、1#台车。最后进行管片运输桥架的组装，在井内组装完后吊装连接到1#台车，前部架设在一台临时支撑台车上拖入站内待装。

160t汽车吊

地面

电瓶车、碴土车、砂浆车、管片车安装方法： 先放入盾构始发托架，经测量校正后垫实，托架后的到站台段用20槽钢焊管片托架，延盾构始发架用管片铺到站台，轨道从盾构始发架铺进站台内。

用160吊车把电瓶车、碴土车、砂浆车、管片车吊入井内，始入站内。

图4 井下后配套吊装图

图5 井下后配套吊装总

② 螺旋机

由于螺旋机整体长约8米，前盾、中盾组装后井内长度不够吊装。采取预先吊入下井，放置在第一台管片车上拖入站内，待装前盾、中盾组装后，移动到井口安装。

螺旋输送机安装方法：

160t汽车吊

待电瓶车、碴土车、砂浆车、管片车吊入车站后面。把螺旋机吊入井内的管片车上，运到站内放置待装。

地面

图6 井下螺旋机预置吊装图

③ 管线连接

台车之间液压管线的连接：管线连接，确保连接管线清洁，并对接头进行编号。台车之间其它管线连接、电缆连接。

④ 台车临时轨道排架拆出

盾构机始发架上部的临时轨道排架全部拆出，并对盾构机始发架位置进行复核，与洞轴线及相应的始发架高程相符，即可进行主机的安装。

4 主机组装 ⑴ 主机组装准备 ① 场地、摆放

前盾及刀盘、中盾、盾尾卸车，存放在右侧端头场地内；

管片安装机、管片安装机支撑梁及走台等附件摆放到右侧端主机后部；

在左侧端头区450吨汽车吊有效范围内160吨汽车吊配合，进行刀盘、前盾及中盾翻身，吊装入井的组装工作。

② 主机始发架吊装下井、安装，如图7所示：

天津地铁 2 号线第 8 合同段

施工方案

图7

主机始发架吊装图

根据测量放出的隧道中线及底高程，用 14#~20#工字钢找平，将始发架吊装下井安 装。安装始发架时要垫实装始发架，保证与隧道中线及底高程相一至。 前盾安装 ⑵ 前盾安装 在地面平放前盾在 450 吨汽车吊和 160 吨汽车吊区域内进行。 ① 人仓及螺旋筒体安装 清理人仓与前体的结合面，并涂抹油脂 安装人仓密封，并用密封胶填充间隙 安装螺栓，在人仓对位时，迅速用风动扳手按照先十字架后圆周的顺序紧固。 吊装螺旋筒体，对接部位涂密封胶，定位后螺栓连接紧固。 管线连接。 ② 前盾翻转下井前盾上部进场， 吊耳选择：安装在前盾端螺旋筒体的两个翻转吊耳。 清理人仓与前体的结合面 焊接前体之间的结合面，保证满焊，并且，内外均要焊接。 翻转方式：根据吊装方案，用 450 吨汽车吊吊住前盾体上的主吊耳，利用 160 吨 汽车吊配合吊住翻转吊耳，同时提离地面 30~40cm;450 汽车吊缓慢上升，160 汽车吊 缓慢下放，解决吊线越过重心位置的冲击，确保平稳翻转。450 吨汽车吊吊装下井，并加 固稳定。

中国水利水电第十四工程局天津地铁 2 号线第 8 合同项目部

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450t汽车吊

160t汽车吊

450t汽车吊

160t汽车吊

图8 刀盘及前盾地面翻转吊装图

450t汽车吊

地面

焊接稳定支撑

图9 刀盘及前盾下井吊装图

⑶ 刀盘安装

先把刀盘倒运平放在450吨汽车吊有效区内 ① 刀盘的翻转下井（翻转方式同上） ② 刀盘翻转下井 安装中心回转接头。

使用450吨汽车吊吊装刀盘下井，与前盾对接紧固螺栓。

用专用紧固工具紧固刀盘与主轴承连接螺栓，紧固螺栓保护罩焊接。

450t汽车吊

地面

焊接稳定支撑

图10 刀盘下井吊装图

⑷ 刀盘及中盾前移

始发轨道清理，并涂抹油脂及拆除临时支撑；

使用450吨汽车吊吊起，平移到距开挖面距离1米的位置，并加临时支撑。

450t汽车吊

地面

图11 刀盘及中盾前移吊装图

⑸ 中盾安装

中盾体进场，用450吨汽车吊卸车，清理结合面 160t吊车配合，翻身下井，并与前盾对接。

穿前盾与中盾两片之间螺栓，迅速用风动扳手按照先十字架后圆周的顺序紧固，后用液压扭矩扳手紧固。

绞接油缸连接、固定，管线连接。

中、前盾螺栓紧固后，焊接外园水密焊缝时，打5mm坡口并且满焊。

图12 中盾下井吊装图

⑹ 盾尾下半部就位安装 盾尾清理，焊接部位打磨

用160吨门吊翻转盾尾、吊装下井。用盾尾与中盾连接定位块固定中盾与盾尾。 穿盾尾下半部与中盾之间螺栓，迅速用风动扳手按照先十字架后圆周的顺序紧固。 管片撑鞋与推进油缸的连接，管线连接。

图13盾尾下半部下井吊装图

⑺ 管片拼装机安装 管片机支撑梁进场

管片机支撑梁结合面清理、打磨。

支撑架井上安装，并翻身下井，与中盾下部托轮及上部驱动马达对接，管线连接。

图14 管片拼装机下井吊装图

⑻ 螺旋机安装

预置在站内管片车上的螺旋机，平移至中盾螺旋筒体边。 螺旋筒结合面清理、打磨，并涂密封胶。

160吨汽车吊缓慢提起，用5吨葫芦配合，使螺旋机对准螺旋筒体缓慢插入。 连接法兰安装螺栓，并紧固。

螺旋输送机安装方法：

待管片拼装机吊装完成后，由站台内的电瓶车把螺旋机运至井口。用5t

葫芦配合160t吊车送前盾土仓螺旋筒内。

图15 井下螺旋机与主机吊装图

⑼ 反力架安装

安装反力支撑架，并形成整体。 紧固反力架，并安装反力环。

反力架就位，安装反力机构，并与地面焊接。

图16 井下安装反力架吊装图

⑽ 管片拼装机及桥架结构支撑部分

管片拼装机操作平台及盾尾管片桥架支撑的安装。

图17 井下管片拼装机及桥架结构支撑部分吊装图

⑾ 盾尾上半部就位安装 盾尾清理，焊接部位打磨

用160吨门吊翻转盾尾、吊装下井。用盾尾与中盾连接定位块固定中盾与盾尾。 穿盾尾上半部与中盾之间螺栓，迅速用风动扳手按照先十字架后圆周的顺序紧固。 管片撑鞋与推进油缸的连接，管线连接。

尾盾与中盾螺栓紧固后，焊接外园水密焊缝时，打5mm坡口并且满焊。两边侧缝满焊并打磨平整。

图18盾尾上半部下井吊装图

⑿ 安装盾尾剩余部分

盾尾剩余部分进场，清理。 盾尾止浆板焊接，安装盾尾刷

从两侧到顶部，盾尾剩余部分依此下井，与中体对接，并紧固

焊接盾尾之间的连接、盾尾与中体之间的连接，焊接时采用满焊，法兰内外侧均

焊接，盾尾底部的外侧从预留的豁口焊接。

5．后配套台车与主机对接

⑴ 拖车前移，至支撑架接触主机部分。

⑵ 将1#台车与拼装机轨道支撑进行搭接，操作从支撑架到轨道梁转移时，尽量避免突然冲击。

⑶ 就位后安装后配套拖拉油缸，连接管片安装机与后配套连接平台。 ⑷ 连接后配套与主机管线。 6．管线安装

⑴ 液压、电气、泥浆、风、水管线连接在拖车就位以后，立即开展，管线连接与结构件安装同时进行。

⑵ 液压管线连接：保持接头和管路的清洁，并确保紧固的质量，并标识连接接头。 其它管线：标识连接接头，紧固固定。

⑶ 电缆：敷设电缆槽，标识电缆线，并将电缆线连接固定到位。 ⑷ 泥浆管线安装：盾构机泥浆管线、盾构机与泥水处理设备管线连接 7 调试方案

在盾构主机、后排套及其附属设备组装就位、管线连接完毕，盾构供电、供水到位时开始调试方案，调试分设备和系统，单独调试合格后，才联机调试。

⑴ 调试内容

推进系统测试：推进速度、油缸压力检测。

刀盘驱动系统测试：正转、反转功能、最大速度、速度调节、压力等是否正常。 液压泵站测试：检查液压油过滤、循环系统

管片安装系统测试：各自由度功能检测、真空吸盘功能检测。 超挖刀功能测试。

注浆泵系统测试：各个功能是否达到性能要求，换向和调速是否正常。 其他辅助液压系统测试。 管片吊机功能测试。

岩石破碎系统测试：动作、工作压力、破碎能力等。 齿轮油循环系统测试：是否正常，液位报警功能等。

盾尾油脂注入系统测试：工作压力是否正常，自动工作情况是否合理。 主轴承系统测试：工作压力是否正常，并将刀盘前部油脂注满。

油脂密封系统是否正常并且将油脂注满主轴承，直至溢出，测量压力是否到达要

求，控制部分功能是否正常，小油脂桶液位连锁功能是否正常。 测试空气加压系统的控制部分是否正常，压力是否正常

泥水处理系统循环工况是否正常，压力、速度自动调节是否满足要求。 水循环系统能否工作，主驱动部分流速是否达标，压力是否正常。 整机联动控制是否正常，各个环节在控制室的控制情况是否正常。 盾构机故障显示测试

⑵ 认真记录测试数据，填写检测报告，调试要有专项表格，设备和系统测试数据达到各项设计指标才能通过验收。

⑶ 调试人员配置

1．质量控制组织机构

根据合同，盾构总体组装调试质量由大重·起重和KHI公司负责，KHI公司主要进行方案制订、技术指导和质量控制。组装调试的场地、人员和机具由项目部负责，除KHI公司的质量控制人员外，项目部在组装过程中，也设立专门的质量控制小组，其组成为：

⑴ 质量控制组长：李光耀 副组长： 李德祥 ⑵ 单项质量控制责任人 液压质量控制： 何振强 安装精度质量控制： 任亚龙 电气质量控制： 张勇攀 2．焊接质量控制内容

焊接质量控制，包括对刀盘、前体、中体、盾尾及其盾尾刷等重要部位的焊缝焊接质量的控制，焊接时做好加热、保温等防止变形的措施，严格按规范进行。各关键部件的焊接工艺详见专项技术交底。

3．液压质量控制

包括液压系统清洁度、液压系统工作性能、管线连接质量等。 4．机械部件安装精度控制

包括结构安装精度、设备安装位置精度、刀盘旋转精度控制等。主要是高强度螺栓连接要按规定扭矩拧紧。

5．电气系统组装质量

包括电气安全保护、电气控制质量，线路连接严格按照布线图施工。 6．质量控制实行自检、互检和专检制度

谁施工、谁负责，检查人员签认制，并最后经外方专家认可才行。检查设专项表格，相关人员必须签字确认。

7．严格质量把关制度

上道工序检查合格后才能转入下道工序施工，重点控制焊接和螺栓紧固质量。 8．做好内业资料管理工作

各班组工作记录表、工艺质量检查表、调试检查记录以及书面交底资料要交由设物部

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