盾構(gòu)組裝及碴土運(yùn)輸方案計(jì)劃

PAGE29廣州市軌道交通二、八號(hào)線延長(zhǎng)線工程【施工14標(biāo)】土建工程盾構(gòu)組裝及碴土運(yùn)輸方案編制：復(fù)核：審批：中鐵隧道集團(tuán)有限公司廣州地鐵二、八線延長(zhǎng)線工程14標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部二〇一三年九月七日目錄一、工程概況 3二、編制依據(jù) 4三、施工總體思路及難度分析 5總體思路 5難度分析 6四、左線隧道碴土運(yùn)輸方法及技術(shù)措施 6軌道線路平面布置 6軌道線路垂直布置 7道岔選擇 7放坡軌枕選擇 7焊接工藝要求 8軌道運(yùn)輸系統(tǒng)組成 8軌道運(yùn)輸系統(tǒng)循環(huán)過(guò)程 9、運(yùn)輸系統(tǒng)參數(shù) 10運(yùn)輸能力確定 12五、右線隧道碴土運(yùn)輸方法及技術(shù)措施 13六、左線盾構(gòu)組裝方案 13整體施工順序 13盾構(gòu)機(jī)組裝所需料具配置表 13盾構(gòu)組裝及平移工藝 14頂升油缸支撐點(diǎn)的確定。 20盾構(gòu)平移摩擦力計(jì)算 21滾珠選用 22吊機(jī)選擇 22絲繩選用 23卸扣選用 24吊耳焊接 24吊耳探傷 25盾構(gòu)機(jī)分體始發(fā) 25七、右線盾構(gòu)組裝 26八、吊裝安全措施 26九、勞力安排和工作時(shí)間安排 28十、吊裝說(shuō)明 29一、工程概況1．1概述廣州地鐵軌道交通八號(hào)線同福西站～文化公園站區(qū)間隧道工程左線起止里程為：ZDK13+～ZD14+，左線隧道全長(zhǎng)，右線起止里程為：YDK13+～YD14+,右線隧道全長(zhǎng)。區(qū)間采用盾構(gòu)法施工，文化公園站前分別有左線（15m）右線（22m）礦山法隧道，盾構(gòu)始發(fā)時(shí)盾構(gòu)機(jī)在礦山法隧道內(nèi)出洞。文化公園站為廣州市軌道交通六號(hào)線與八號(hào)線換乘站，位于廣州市文化公園西部，車(chē)站結(jié)構(gòu)大部分坐落于廣州市文化公園地下，場(chǎng)地離珠江較近，僅約180M。八號(hào)線部分為四層結(jié)構(gòu)，采用明暗挖結(jié)合法施工，提供盾構(gòu)始發(fā)條件。盾構(gòu)從文化公園始發(fā)，到達(dá)同福西站吊出后運(yùn)輸至文化公園站，再次始發(fā)掘進(jìn)另一條隧道，到達(dá)同福西站后吊出，完成本區(qū)間的施工。因文化公園站始發(fā)條件限制，僅在車(chē)站右線留有一個(gè)盾構(gòu)始發(fā)井，左線始發(fā)時(shí)盾構(gòu)機(jī)需從右線的盾構(gòu)始發(fā)井吊裝后平移至左線進(jìn)行始發(fā)，站后折返線豎井作為盾構(gòu)出土孔，由于折返線豎井施工嚴(yán)重滯后，盾構(gòu)始發(fā)時(shí)不具備出土條件，因此同福西站～文化公園站區(qū)間隧道盾構(gòu)施工的所有設(shè)備、材料、碴土只能通過(guò)車(chē)站僅有的一個(gè)盾構(gòu)始發(fā)井預(yù)留孔吊運(yùn)，增加了施工難度和成本。本區(qū)間所使用的設(shè)備是中國(guó)中鐵裝備制造有限公司生產(chǎn)的6280mm盾構(gòu)。設(shè)備裝機(jī)重量約500噸，裝機(jī)功率約1800KW，總長(zhǎng)80M，因盾體和刀盤(pán)的體積大、重量重、價(jià)值高,施工風(fēng)險(xiǎn)較大，特別是盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)度對(duì)盾構(gòu)始發(fā)井和出土口有嚴(yán)格要求。盾構(gòu)始發(fā)場(chǎng)地布置圖1-1（具體見(jiàn)附圖一）圖1-1盾構(gòu)始發(fā)場(chǎng)地布置圖文化公園站地板平面圖（具體見(jiàn)附圖二）圖1-2文化公園站地板平面圖工程主要設(shè)備（部件、材料）規(guī)格尺寸及重量工程主要設(shè)備規(guī)格數(shù)量表序號(hào)部件名稱單件重量（噸）尺寸（長(zhǎng)寬高）mm數(shù)量備注1刀盤(pán)約596280X154512前盾約1026250X206513中盾約956240X279514尾盾約306230X380315螺旋輸送機(jī)約2511718X110016管片安裝機(jī)約205625X5048X400017人倉(cāng)約7182號(hào)拖車(chē)約389915X4571X339019其他拖車(chē)約259915X4571X3390510電機(jī)車(chē)458209×1550×24002軌距900mm11碴土箱116260×1500×25005軌距900mm12砂漿車(chē)5730×1500×22602軌距900mm13管片車(chē)3400×1500×5502軌距900mm二、編制依據(jù)《文化站結(jié)構(gòu)施工圖》《同福西站～文化公園站區(qū)間圖》SH/T3513-2003《大型設(shè)備吊裝工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)》GB6067—2010《起重機(jī)械安全規(guī)程》LD48—93《起重機(jī)械吊具和索具安全規(guī)程》《DEMAGAC1300汽車(chē)起重機(jī)吊裝性能表》GB11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷和探傷結(jié)果分級(jí)法》YB/T5225-93《粗直徑鋼絲繩》三、施工總體思路及難度分析總體思路同福西路站～文化公園站區(qū)間盾構(gòu)施工，僅在文化公園站端頭井右線區(qū)間上方上方留有×盾構(gòu)吊裝口，除此之外無(wú)任何孔洞可以吊裝設(shè)備和材料。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況有三種方案可考慮盾構(gòu)始發(fā)順序及方案對(duì)比表序號(hào)施工順序始發(fā)形式洞內(nèi)盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)度需要礦山法開(kāi)挖長(zhǎng)度原設(shè)計(jì)礦山法開(kāi)挖長(zhǎng)度新增里程其他要求方案一先掘右進(jìn)線分體始發(fā)3133后掘進(jìn)左線分體始發(fā)3133方案二先掘進(jìn)左線分體始發(fā)3133后掘進(jìn)右線整體始發(fā)00需要在文化公園站用吊車(chē)出土45環(huán)，約3134方。方案三先掘進(jìn)右線整體始發(fā)8082礦山法需要在房屋底下施工，施工風(fēng)險(xiǎn)大。后掘進(jìn)左線整體始發(fā)8082礦山法需要在房屋底下施工，施工風(fēng)險(xiǎn)大。（1）先分體始發(fā)掘進(jìn)右線，后分體始發(fā)掘進(jìn)左線。采用分體始發(fā)，將盾構(gòu)主機(jī)、設(shè)備橋、第一節(jié)拖車(chē)從右線下井組裝，步進(jìn)和空推到掌子面，二、三、四、五、六號(hào)拖車(chē)停放在地面，通過(guò)延長(zhǎng)管線連接地面拖車(chē)和井下盾構(gòu)主機(jī)管路。待掘進(jìn)到100米(礦山法加盾構(gòu)隧道)時(shí)拆除延長(zhǎng)管線，將地面的盾構(gòu)臺(tái)車(chē)下井，進(jìn)行第二次盾構(gòu)組裝。右線隧道貫通后，將盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至文化公園站，采用分體始發(fā)，將盾構(gòu)主機(jī)、設(shè)備橋、第一節(jié)拖車(chē)從右線下井組裝，然后平移至左線，步進(jìn)、空推到掌子面，二、三、四、五、六號(hào)拖車(chē)停放在地面，通過(guò)延長(zhǎng)管線連接地面拖車(chē)和井下盾構(gòu)主機(jī)管路。待掘進(jìn)到100米(礦山法加盾構(gòu)隧道)時(shí)拆除延長(zhǎng)管線，將地面的盾構(gòu)臺(tái)車(chē)下井，平移、步進(jìn)、空推進(jìn)行第二次盾構(gòu)組裝（2）先分體始發(fā)掘進(jìn)左線，后整體始發(fā)進(jìn)掘右線。左線分體始發(fā)方式和第一方案相同，左線貫通后盾構(gòu)調(diào)轉(zhuǎn)至文化公園站掘進(jìn)右線隧道，右線隧道盾構(gòu)整體始發(fā)，在同福西站租用吊車(chē)出土，盾構(gòu)最后一節(jié)臺(tái)車(chē)離開(kāi)吊裝口位置時(shí)，改用文化公園站吊裝口出土。（3）先整體始發(fā)掘進(jìn)右線，后整體始發(fā)掘進(jìn)左線。左線和右線隧道礦山法施工各開(kāi)挖82米（包含原設(shè)計(jì)開(kāi)挖里程）。綜上分析以上三種方案，方案三由于礦山法開(kāi)挖82米，需要在房屋底下施工，施工風(fēng)險(xiǎn)較大，方案二需要在同福西站出土3134方左右，協(xié)調(diào)場(chǎng)地不可控，所以優(yōu)先考慮方案一。難點(diǎn)分析無(wú)論采取何種方案，左線隧道編組列車(chē)都必須經(jīng)過(guò)車(chē)站行駛到右線吊裝口位置，車(chē)站采用暗挖和明挖法施工，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，場(chǎng)地狹窄，立柱密集，并且要經(jīng)過(guò)上翻梁，軌道鋪設(shè)難度大。由于盾構(gòu)始發(fā)井和圍擋距離較近，吊車(chē)不能停在始發(fā)井端頭吊裝，并且始發(fā)井周?chē)钊L(fēng)井，安全通道等孔洞，盾構(gòu)吊裝作業(yè)場(chǎng)地有限，吊車(chē)進(jìn)出場(chǎng)及作業(yè)具有局限性，施工場(chǎng)地狹窄，容易發(fā)生機(jī)械傷害的事故，吊車(chē)作業(yè)前應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理，保證吊車(chē)進(jìn)出場(chǎng)道路及作業(yè)地點(diǎn)地面平整無(wú)障礙。由于本次吊裝設(shè)備體積大、重量重、價(jià)值高、操作難度大、安全責(zé)任重等特點(diǎn)，在進(jìn)行設(shè)備吊裝就位過(guò)程中，為避免產(chǎn)生事故，施工過(guò)程中必須嚴(yán)格按本方案執(zhí)行，確保吊裝過(guò)程中人員、設(shè)備、機(jī)具等的安全，高效、合理的完成吊裝作業(yè)任務(wù)。左線盾構(gòu)始發(fā)時(shí)，盾構(gòu)需要從右線始發(fā)井位置平移至左線，盾構(gòu)吊裝、平移、步進(jìn)工序銜接復(fù)雜，有損壞設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)。為了讓編組列車(chē)翻過(guò)車(chē)站上翻梁，車(chē)站軌道都鋪設(shè)在軌枕上，軌枕高度米，端頭井軌枕高度達(dá)米，軌枕鋪設(shè)要求高。四、左線隧道碴土運(yùn)輸方法及技術(shù)措施軌道線路平面布置無(wú)論采取何種方案，左線隧道碴土都必須運(yùn)輸至右線吊出，在左線暗挖隧道內(nèi)鋪設(shè)道岔，將隧道內(nèi)的一股道分為兩股，其中一股軌道直行作為列車(chē)臨時(shí)停放點(diǎn)，另一股軌道穿過(guò)車(chē)站站臺(tái)通道連接右線軌道，右線軌道設(shè)置道岔，其中一股軌道連接左線軌道，另一股軌道做編組列車(chē)轉(zhuǎn)向。軌道最小轉(zhuǎn)彎半徑50米。右線隧道掘進(jìn)時(shí)在隧道口鋪設(shè)道岔，將隧道內(nèi)一股軌道分為兩股，供編組列車(chē)會(huì)車(chē)。軌道線路平面布置圖見(jiàn)圖4-1。（詳見(jiàn)附圖三）圖4-1軌道線路平面布置圖軌道線路垂直布置軌道線路垂直布置方案主要有4個(gè)影響因素：第一是盾構(gòu)隧道底部和暗挖隧道仰拱的高度差；第二是暗挖隧道仰拱和車(chē)站地板的高度差，第三是車(chē)站上翻梁和車(chē)站地板的高度差；第四是盾構(gòu)隧道底部和軌面的高度差。為了避免車(chē)站軌道進(jìn)入暗挖隧道為下坡，暗挖隧道進(jìn)入盾構(gòu)隧道時(shí)為上坡的V型陂。應(yīng)以第一塊負(fù)環(huán)管片高度開(kāi)始放坡，一直到車(chē)站上翻梁，形成單面緩坡，坡度為1‰，長(zhǎng)度80米。根據(jù)車(chē)站和礦山法開(kāi)挖尺寸，加工放坡軌枕將軌道墊高到設(shè)計(jì)坡度，放坡軌枕間距為米。（具體見(jiàn)附圖四）道岔選擇車(chē)站內(nèi)部?jī)蓚€(gè)道岔都選用Y形雙開(kāi)對(duì)稱道岔，道岔相銜接的兩股道向兩側(cè)分岔，轉(zhuǎn)彎半徑為50米，軌道為38KG/M軌道。雙開(kāi)道岔示意圖見(jiàn)圖。圖4-2雙開(kāi)道岔示意圖放坡軌枕選擇放坡軌枕采用20#工字鋼制作，斜撐用10#槽鋼，共加工332個(gè)。因?yàn)槭浅掷m(xù)坡度，并且車(chē)站、端頭井及礦山法開(kāi)挖段標(biāo)高不盡相同，所以184個(gè)放坡軌枕尺寸不同，在軌枕加工制作時(shí)每個(gè)軌枕按照?qǐng)D紙編號(hào)，用油漆筆明確標(biāo)識(shí)?，F(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)根據(jù)測(cè)量放線，每個(gè)軌枕和測(cè)量放線點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，每條軌道僅且只有一個(gè)對(duì)應(yīng)位置。每條軌道旁用10#槽鋼連接成整體，軌枕兩側(cè)用10#槽做剪刀撐固定，確保其穩(wěn)固性。在50米轉(zhuǎn)彎半徑范圍內(nèi)每條軌道兩側(cè)均用10#槽鋼連接，增加軌枕的整體性，抵抗轉(zhuǎn)彎時(shí)編組列車(chē)所增加的橫向力。放坡軌枕示意圖見(jiàn)圖4-3圖4-3放坡軌枕示意圖焊接工藝要求所有焊接都要求滿焊，無(wú)漏焊缺焊現(xiàn)象，焊縫平滑，無(wú)氣孔，夾渣等技術(shù)缺陷。運(yùn)輸系統(tǒng)組成運(yùn)輸系統(tǒng)分為垂直運(yùn)輸和水平運(yùn)輸，水平運(yùn)輸由于右線道岔距離車(chē)站端頭的距離為43米，整列編組列車(chē)為60米左右，因此左線隧道掘進(jìn)時(shí)只能用小編組列車(chē)出渣，右線隧道掘進(jìn)超過(guò)100米后可根據(jù)施工進(jìn)度是否選擇整列編組出渣。垂直運(yùn)輸系統(tǒng)垂直運(yùn)輸系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：提升門(mén)吊、門(mén)吊上的翻轉(zhuǎn)倒碴裝置、門(mén)吊軌線、地面碴坑等組成垂直運(yùn)輸系統(tǒng)，承擔(dān)倒碴和材料吊運(yùn)。水平運(yùn)輸系統(tǒng)根據(jù)工程特點(diǎn)和盾構(gòu)工法施工特點(diǎn)，車(chē)站空間不足以行駛大編組列車(chē)，本工程水平運(yùn)輸系統(tǒng)擬采用有軌運(yùn)輸系統(tǒng)，每臺(tái)盾構(gòu)設(shè)備配置采用二列列車(chē)編組。第一列編組：1臺(tái)牽引機(jī)車(chē)、4臺(tái)碴土車(chē)。第二列編組：1臺(tái)牽引機(jī)車(chē)、1臺(tái)砂漿車(chē)、2臺(tái)管片車(chē)。列車(chē)編組示意圖見(jiàn)圖4-4。圖4-4列車(chē)編組示意圖編組列車(chē)順序如上圖所示，管片車(chē)在最前方，列車(chē)進(jìn)入盾構(gòu)臺(tái)車(chē)時(shí)，剛好使管片運(yùn)輸車(chē)位于管片吊機(jī)下方；其次緊跟砂漿車(chē)，進(jìn)入盾構(gòu)后配套系統(tǒng)時(shí)剛好位于盾構(gòu)同步注漿罐附近；然后緊跟的是碴土車(chē)，牽引機(jī)車(chē)在最后，進(jìn)入時(shí)隧道推著列車(chē)，駛出隧道時(shí)拉著列車(chē)。隧道內(nèi)軌枕正線隧道掘進(jìn)后的隧道內(nèi)采用弧形軌枕。具體形式如圖4-5。圖4-5弧形軌枕軌道運(yùn)輸系統(tǒng)循環(huán)過(guò)程碴土及材料運(yùn)輸編組列車(chē)進(jìn)入隧道時(shí)，管片運(yùn)輸車(chē)、砂漿運(yùn)輸車(chē)為重車(chē)，將管片和砂漿和其他材料運(yùn)進(jìn)，運(yùn)碴車(chē)為空車(chē)。駛出隧道時(shí)管片運(yùn)輸車(chē)、砂漿運(yùn)輸車(chē)為輕車(chē)，運(yùn)碴車(chē)為重車(chē)，將碴土水平運(yùn)出，垂直運(yùn)輸系統(tǒng)則完成碴土吊卸。碴土的吊卸門(mén)吊把碴土車(chē)車(chē)箱吊至規(guī)定的高度后，橫移到碴倉(cāng)卸碴位置，利用設(shè)置的門(mén)吊翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行卸碴，每節(jié)碴箱被吊離底盤(pán)到吊回底盤(pán)。碴箱卸土示意圖見(jiàn)圖4-6。圖4-6碴箱卸土示意圖運(yùn)輸系統(tǒng)參數(shù)根據(jù)盾構(gòu)區(qū)間工程參數(shù)，包括施工進(jìn)度、隧道坡度、區(qū)間長(zhǎng)度、盾構(gòu)各參數(shù)等，后配套運(yùn)輸方案設(shè)計(jì)如下（以Φ6280mm直徑盾構(gòu)計(jì)算）：掘進(jìn)指標(biāo)已知施工最大平均進(jìn)度指標(biāo)為250m/月，設(shè)計(jì)管片寬度為，取167環(huán)；若每月掘進(jìn)工作日按26天計(jì)算，則每天應(yīng)完成環(huán)，取7環(huán)。碴土的散方系數(shù)和容重根據(jù)工程地質(zhì)分析，選擇散方系數(shù)計(jì)算，在刀盤(pán)前方和土倉(cāng)內(nèi)可能含有大量的水，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)不管散方系數(shù)如何，硬巖實(shí)際容重多為左右，因?yàn)楫?dāng)切削的巖土粒度較大時(shí)，往土倉(cāng)加的泥或水填滿了巖土的空隙，當(dāng)切削的巖土粒度較小時(shí)，散方比較密實(shí)，與實(shí)方的重量差不多，相關(guān)容重參數(shù)γ=T/m3取值計(jì)算。每環(huán)碴土量計(jì)算每循環(huán)散方碴量：Q=π×R2×μ×B=×××=70m3式中：R開(kāi)挖半徑，μ--散方系數(shù)，B循環(huán)長(zhǎng)度碴土車(chē)參數(shù)確定根據(jù)每循環(huán)碴土量的計(jì)算，考慮垂直運(yùn)輸設(shè)備通用性及成本，本工程擬選擇18m3容量的碴土箱。參照前面計(jì)算每循環(huán)排碴量為70m3，則每列車(chē)需配置碴車(chē)數(shù)量為：N=70/18=，取4個(gè)；考慮皮帶機(jī)出碴過(guò)程中不可能將排出碴土完全密實(shí)的裝填碴土車(chē)，并且每個(gè)渣箱不可能剛好裝滿18方土，故此時(shí)取5個(gè)。管片車(chē)參數(shù)確定根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，本工程擬采用管片，每環(huán)管片理論重量按下式計(jì)算:W=π（d12-d22）Lδ。已知管片外徑d1=6m；管片內(nèi)徑d2=；管片寬度L=；砼容重δ=，則每環(huán)管片重量為：W=××××=本區(qū)間管片設(shè)計(jì)均采用“3+2+1”方式組成；即3塊標(biāo)準(zhǔn)塊（B），2塊鄰接塊（L）和1塊封頂塊（F）。根據(jù)安全等相關(guān)文件的要求，管片堆高不得超過(guò)3塊，同時(shí)根據(jù)管片吊運(yùn)及拼裝秩序，管片一般按3塊標(biāo)準(zhǔn)塊為一堆，鄰接塊和封頂塊為一堆，故管片車(chē)載重按最重的3塊標(biāo)準(zhǔn)塊計(jì)算核對(duì)，同時(shí)每列列車(chē)按2臺(tái)管片車(chē)進(jìn)行配置。根據(jù)管片設(shè)計(jì)計(jì)算最重3塊標(biāo)準(zhǔn)塊重量按下式計(jì)算：W1=3×W×θ1/θ2式中：W—管片總重；θ1—標(biāo)準(zhǔn)塊管片在環(huán)中的角度，取°；θ2—每環(huán)角度。則需最大車(chē)載重量為：W1=3×W×θ1/θ2=3××°/360°=，雖然選擇12T>W1計(jì)算值，但實(shí)際施工過(guò)程中，管片還需放置油脂、軌枕等物品，故管片車(chē)選擇15T。砂漿車(chē)參數(shù)確定根據(jù)盾構(gòu)施工參數(shù)及管片設(shè)計(jì)參數(shù)，每環(huán)管片理論注漿量按下式計(jì)算:Q注漿=π（d12-d22）Lηd1—盾構(gòu)開(kāi)挖直徑d2—管片外徑η—充填系數(shù)，取則每環(huán)最大注漿量為：Q注漿=××××=m3考慮擴(kuò)挖等因素取20%富余量，則砂漿車(chē)實(shí)際容量為：Q實(shí)際＝×=m3，取Q漿車(chē)＝8.0m3≥Q實(shí)際運(yùn)輸能力確定盾構(gòu)切削直徑：Φ6280mm，掘進(jìn)區(qū)間最大長(zhǎng)度：706m，施工平均進(jìn)度指標(biāo)：250m/月。管片寬度：，出碴提升高度：30m，最大坡度：18‰。垂直運(yùn)輸門(mén)吊每車(chē)次卸碴循環(huán)時(shí)間計(jì)算根據(jù)門(mén)吊相關(guān)參數(shù)為：小車(chē)平均行走行程7m，大車(chē)平均行走行程10m；提升及下降平均速度7m／min，小車(chē)行走平均速度12m／min，大車(chē)平均行走速度20m／min，盾構(gòu)始發(fā)井深30M。計(jì)算每節(jié)碴土車(chē)卸碴時(shí)間：序號(hào)工序時(shí)間序號(hào)工序時(shí)間1碴車(chē)掛鉤5定位卸碴2碴土提升6小車(chē)返回7/12=3大車(chē)行駛7大車(chē)返回4小車(chē)行駛7/12=碴箱歸位合計(jì)第一列列車(chē)卸碴總時(shí)間：T1=4×=分鐘第二列渣土列車(chē)卸碴時(shí)間為分鐘，管片和砂漿等材料吊裝25分鐘，共計(jì)分鐘。4．門(mén)吊每日理論、實(shí)際極限卸碴車(chē)次每日理論極限循環(huán)車(chē)次為：24小時(shí)×60分鐘／分鐘＝141車(chē)每日理論環(huán)數(shù)n1=141/5=環(huán)，滿足實(shí)際需求。門(mén)吊選型根據(jù)前面的相關(guān)分析和計(jì)算，結(jié)合18m3碴箱自重，則總體需要提升重量為：2×18+7=43t，故門(mén)吊提升能力最少為43t，考慮安全等因素選擇45t門(mén)吊。工序時(shí)間驗(yàn)算盾構(gòu)確定后，根據(jù)區(qū)間地質(zhì)情況的不同，掘進(jìn)速度有快有慢，一般為3-8cm/min，。按列車(chē)平均行駛速度為5km/h，每循環(huán)碴量整車(chē)運(yùn)出。按最遠(yuǎn)距離1000m（考慮右線的碴土從左線出時(shí)左線里程和車(chē)站軌道里程）可以計(jì)算得出相關(guān)工序時(shí)間：1.列車(chē)單趟行駛時(shí)間：T2=1000/5000×60=12min2.假設(shè)掘進(jìn)速度平均為4cm/min，第一列渣車(chē)4箱渣土箱可掘進(jìn)米，需要分鐘。3.第一列列車(chē)卸碴時(shí)間：T1=3.第二列列車(chē)卸渣、砂漿、管片等材料裝車(chē)大約:T3=。第一列編組列車(chē)：掘進(jìn)時(shí)間為分鐘，行駛時(shí)間為24分鐘，共計(jì)分鐘，大于第二列編組列車(chē)卸渣和砂漿、管片等材料裝車(chē)時(shí)間。因此不會(huì)出現(xiàn)壓車(chē)現(xiàn)象，跟大編組列車(chē)相比最大延長(zhǎng)時(shí)間為2×12=24min/環(huán)。因此本條隧道每環(huán)施工時(shí)間為+24+4+30=min,考慮到現(xiàn)場(chǎng)操作工對(duì)設(shè)備操作都不可能達(dá)到熟練水平，因此本工程盾構(gòu)隧道掘進(jìn)進(jìn)度為為115min/環(huán)。每天掘進(jìn)時(shí)間按18小時(shí)，每天可掘進(jìn)12環(huán)左右。牽引機(jī)車(chē)本區(qū)間擬使用45噸電機(jī)車(chē)，爬坡能力29‰，本工程最大坡度18‰，并且使用小編組列車(chē)出渣，電機(jī)車(chē)牽引能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際需求，不再做驗(yàn)算。五、右線隧道碴土運(yùn)輸方法及技術(shù)措施由于預(yù)留的吊裝口在隧道右線，如果盾構(gòu)采用分體始發(fā)，在隧道口鋪設(shè)雙開(kāi)式對(duì)稱道岔，作為編組列車(chē)會(huì)車(chē)軌道，盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)直接在吊裝口出渣即可。根據(jù)實(shí)際工期情況，當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)100米后，將道岔移至隧道內(nèi)，可選擇2列整列編組出渣。六、左線盾構(gòu)組裝方案整體施工順序第一步：端頭井地板鋪設(shè)30mm厚黃沙找平；第二步鋪設(shè)25mm厚鋼板，鋼板之間焊接固定；第三步：安裝盾構(gòu)始發(fā)架；第四步：盾構(gòu)支撐環(huán)下井安裝；第五步：盾構(gòu)切口環(huán)下井安裝；第六步:盾構(gòu)刀盤(pán)下井安裝；第七步：盾構(gòu)整體前移；第八步：管片拼裝機(jī)安裝；第九步：盾構(gòu)盾尾下井；第十步：螺旋輸送機(jī)安裝；第十一步：始發(fā)架與盾構(gòu)機(jī)焊接成一體；第十二步：頂升；第十三步：安裝滾珠；第十四步：盾構(gòu)平移；第十五步：鋪設(shè)軌道，并步進(jìn)至始發(fā)位置；第十六步：后配套臺(tái)車(chē)依次下井安裝。盾構(gòu)機(jī)組裝所需料具配置盾構(gòu)機(jī)組裝和平移所需料具配置表序號(hào)名稱型號(hào)單位數(shù)量備注1始發(fā)架套1盾構(gòu)始發(fā)2鋼板δ25m2517盾構(gòu)井底板鋪設(shè)3液壓泵站套1液壓油缸動(dòng)力源4液壓油缸200T個(gè)4垂直頂升5液壓油缸50T個(gè)2水平頂升6手拉葫蘆10T個(gè)5安全限位7手拉葫蘆3T個(gè)2盾構(gòu)組裝8鋼珠組件套50盾構(gòu)平移9鋼墩子750mm個(gè)4垂直頂升用，自加工10三角鋼靴子個(gè)8安全限位，自加工11卷尺5m個(gè)5油缸行程及盾構(gòu)機(jī)位置測(cè)量12二氧化碳保護(hù)焊機(jī)套1烏龜殼刨除、盾尾刷焊接13鋼絲繩6×37(b)根28m長(zhǎng)，公稱直徑為?85mm14對(duì)講機(jī)個(gè)5通訊15黃沙方17盾構(gòu)平移16鋼板25mm平方550盾構(gòu)平移17鋼板30mm平方43盾構(gòu)平移18工字鋼20#米40盾構(gòu)平移盾構(gòu)組裝及平移工藝端頭井內(nèi)雜物清理干凈，鑿除明顯的凸起的混凝土面，理順壓平預(yù)留鋼筋，必要時(shí)割除。在端頭井內(nèi)均勻鋪設(shè)厚度為30mm黃沙。黃沙鋪設(shè)示意圖見(jiàn)圖4-6。圖6-1黃沙鋪設(shè)示意圖鋪設(shè)25mm厚鋼板，鋼板之間焊接固定。鋼板與鋼板之間緊密靠攏，焊縫高度高出鋼板平面不超過(guò)3mm，鋼板鋪設(shè)需用水平尺校準(zhǔn)，保證鋼板水平，鋼板與鋼板之間應(yīng)避免錯(cuò)臺(tái)。鋼板鋪設(shè)示意圖見(jiàn)圖6-2。圖6-2鋼板鋪設(shè)示意圖安裝始發(fā)架，始發(fā)架底部焊接30mm厚鋼板，并對(duì)應(yīng)始發(fā)架底座槽鋼位置鋪設(shè)10根20#槽鋼，長(zhǎng)度為5米，間距1米。始發(fā)架安裝示意圖見(jiàn)圖6-3。圖6-3鋼板鋪設(shè)示意圖支撐環(huán)下井并后移。支撐環(huán)安裝示意圖見(jiàn)圖6-4。圖6-4支撐環(huán)安裝示意圖切口環(huán)下井。切口環(huán)安裝示意圖見(jiàn)圖6-5。圖6-5切口環(huán)安裝示意圖刀盤(pán)、管片拼裝機(jī)、螺旋輸送機(jī)、盾尾安裝。盾構(gòu)主機(jī)示意圖見(jiàn)圖6-6。圖6-6盾構(gòu)主機(jī)示意圖將始發(fā)架與盾構(gòu)機(jī)焊接連接固定，同時(shí)焊接頂升油缸支腿。始發(fā)架與盾構(gòu)連接示意圖見(jiàn)圖6-7。圖6-7始發(fā)架與盾構(gòu)連接示意圖用4臺(tái)200臺(tái)液壓千斤頂將盾構(gòu)整體頂起，抽掉始發(fā)架下所有槽鋼。頂升盾構(gòu)示意圖見(jiàn)圖6-8。圖6-8頂升盾構(gòu)示意圖鋪設(shè)滾珠5排9列。滾珠鋪設(shè)及盾構(gòu)平移路線圖見(jiàn)附圖五，盾構(gòu)平移示意圖見(jiàn)圖6-9.圖6-9盾構(gòu)平移示意圖當(dāng)盾構(gòu)機(jī)平移至左線后，將盾構(gòu)機(jī)頂升20cm,取出鋼柱，縱向穿入6排38KG鋼軌，盾構(gòu)機(jī)沿鋼軌步進(jìn)到始發(fā)位置。盾構(gòu)沿鋼軌步進(jìn)示意圖見(jiàn)6-10。（詳見(jiàn)附圖六）圖6-10盾構(gòu)沿鋼軌步進(jìn)示意頂升油缸支撐點(diǎn)的確定。圖6-11盾構(gòu)各部件重心距離刀盤(pán)面板尺寸盾構(gòu)主機(jī)各部分重量及重心相對(duì)位置統(tǒng)計(jì)表序號(hào)部件重量（單位：T）與刀盤(pán)面板間距（單位：mm）備注重量代號(hào)間距代號(hào)1刀盤(pán)59G1433L12前體102G21720L23中體95G34175L3含管片拼裝機(jī)4盾尾30G47252L45螺旋輸送機(jī)25G57252L56管片拼裝機(jī)20G66625L57接收架G74720L78δ30鋼板G84720L8接收架底部鋪設(shè)9總體重量G3698L設(shè)盾構(gòu)主機(jī)整體重心位置距離刀盤(pán)面板距離為L(zhǎng)米。G1×L1+G2×L2+G3×L3+G4×L4+G5×L5+G6×L6+G7×L7+G8×L8=G×L59×433+102×1720+95×4175+30×7252+25×7275+20×6625+×4720+×4720=×LL=盾構(gòu)主機(jī)重心再距離處，頂升油缸支撐點(diǎn)距離為3358，對(duì)稱分布于盾構(gòu)中心兩側(cè)。圖6-12盾構(gòu)頂升支撐點(diǎn)位置尺寸圖盾構(gòu)平移摩擦力計(jì)算盾構(gòu)機(jī)始發(fā)架為鋼質(zhì)材料，在黃油作用下，其摩擦系數(shù)為μ為，盾構(gòu)主機(jī)重約338噸，摩擦力計(jì)算如下：F摩=3380KN××=507KN選用2臺(tái)50噸液壓千斤頂作為盾構(gòu)平移千斤頂。滾珠選用盾構(gòu)機(jī)調(diào)頭用鋼珠組件見(jiàn)圖6-13。圖6-13鋼珠組件示意圖吊機(jī)選擇根據(jù)設(shè)備重量清單、場(chǎng)地布置圖以及吊機(jī)的起吊能力和工作半徑，并考慮到盾構(gòu)尺寸大、重量重，施工場(chǎng)地狹窄,施工工藝繁多，總重約500t，經(jīng)分解后最大塊重約102t。根據(jù)以上因素，本次吊裝采用配備副鉤的履帶式起重機(jī)吊裝下井。履帶吊履帶占地10m×10m,旋轉(zhuǎn)半徑為5米，履帶吊到井口距離米，切口環(huán)寬度米，切口環(huán)中心距井口距離米。吊車(chē)旋轉(zhuǎn)半徑5+++2+=。400t履帶吊參數(shù)由400噸履帶式起重機(jī)性能參數(shù)表可知，本工程用400噸履帶式起重機(jī)吊裝盾構(gòu)機(jī)滿足要求。鋼絲繩選用盾構(gòu)機(jī)的前體、中體、后體是4個(gè)吊點(diǎn),刀盤(pán)是2個(gè)吊點(diǎn),按照單根鋼絲繩受力情況分析，前體重量最大，當(dāng)前體翻身時(shí)主吊兩根鋼絲繩基本承受全部重力，所以這里選擇吊裝前體翻身時(shí)鋼絲繩所受載荷為例選擇鋼絲繩。==6X105P——每根鋼絲繩所受的拉力（N）；Q——起重設(shè)備的重力（N）；n——使用鋼絲繩的根數(shù)；a——鋼絲繩與鉛垂線的夾角。鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和可按下式計(jì)算：ΣS0=5121kN查YB/T5225-93《粗直徑鋼絲繩》可知：應(yīng)選用6×37(b),公稱直徑為?85mm，長(zhǎng)度為8米，公稱抗拉強(qiáng)度為1170Mpa鋼絲繩。圖6-14式中P——鋼絲繩的容許拉力（kN）；ΣS0——鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和（kN）；a——考慮鋼絲繩之間荷載不均勻系數(shù)6×37鋼絲繩，a分別取;K——鋼絲繩使用安全系數(shù)，由于吊索不彎曲所以安全系數(shù)取7；圖6-14鋼絲繩布置示意圖卸扣選用盾構(gòu)的前體、中體、后體和刀盤(pán)選用美式弓型寸卸扣，額定載荷為55T，螺旋輸送機(jī)、管片拼裝機(jī)、拖車(chē)均采用美式弓型寸卸扣，額定載荷為17T;均能滿足吊裝要求。吊耳焊接由于盾構(gòu)吊出時(shí)所用的吊耳仍然使用盾構(gòu)出場(chǎng)時(shí)的吊耳，無(wú)需重新加工。所以這里只做焊接方面要求，不再做承載能力驗(yàn)算。根據(jù)GB985-1988《氣焊、手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》，吊耳采用雙單邊v型坡口焊接，焊接形式及尺寸如圖6-15。圖6-15焊接形式及尺寸圖吊耳坡口尺寸(mm)βbH刀盤(pán)35～500～330前體35～500～330中體35～500～330盾尾35～500～330吊耳探傷吊耳焊接結(jié)束后，委托有焊接探傷資質(zhì)的單位對(duì)每個(gè)吊耳的每條焊縫進(jìn)行超聲波檢查，焊縫表面不得有裂紋、焊瘤，不得有表面氣孔、夾渣、弧坑、電弧擦傷等缺陷。焊縫質(zhì)量應(yīng)達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。盾構(gòu)機(jī)分體始發(fā)盾構(gòu)2～6號(hào)拖車(chē)放置地面，盾構(gòu)主機(jī)、設(shè)備橋、第一節(jié)拖車(chē)在隧道內(nèi)施工，地面臺(tái)車(chē)與隧道內(nèi)2號(hào)臺(tái)車(chē)用延長(zhǎng)管線連接，擬用于本區(qū)間的中國(guó)中鐵第一號(hào)臺(tái)車(chē)距刀盤(pán)面板距離為31米。分盾構(gòu)分體始發(fā)布置圖見(jiàn)圖6-16。圖6-16盾構(gòu)分體始發(fā)布置圖．2盾構(gòu)掘進(jìn)100米后，將地面臺(tái)車(chē)吊如井下組裝。盾構(gòu)二次組裝后示意圖見(jiàn)圖6-17。圖6-16盾構(gòu)二次組裝后示意圖七、右線盾構(gòu)組裝組裝步驟和左線相同（除平移外）。采用分體始發(fā)時(shí)礦山法必須開(kāi)挖33米，否則出土口會(huì)被占用，失去分體始發(fā)的意義。八、施工安全措施安全質(zhì)量保證體系為了確保本工程設(shè)備吊裝安全，在設(shè)備運(yùn)輸?shù)跹b施工及實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)成立吊裝安全保證體系來(lái)推動(dòng)檢查、監(jiān)督吊裝過(guò)程中的安全工作，安全保證體系如下：管理層→指揮層→作業(yè)層安全質(zhì)量保證體系崗位職責(zé)應(yīng)符合下表中規(guī)定：職能崗位職責(zé)管理層項(xiàng)目副經(jīng)理全面負(fù)責(zé)吊裝施工項(xiàng)目機(jī)電負(fù)責(zé)總工程師施工方案編制及技術(shù)總指導(dǎo)安質(zhì)部部長(zhǎng)安全、質(zhì)量總監(jiān)督檢查指揮層計(jì)劃調(diào)度勞動(dòng)力組織、機(jī)具調(diào)派責(zé)任工程師編制施工方案并負(fù)責(zé)實(shí)施監(jiān)督項(xiàng)目專(zhuān)職安全員配合安全負(fù)責(zé)人安全檢查施工班長(zhǎng)組織班前會(huì)、崗位作業(yè)作業(yè)層起重隊(duì)負(fù)責(zé)人組織班組崗位作業(yè)吊裝指揮人崗位作業(yè)起重工崗位作業(yè)司機(jī)和操作員保證機(jī)械安全運(yùn)行、對(duì)規(guī)定部位監(jiān)督機(jī)電維修人員吊裝過(guò)程中設(shè)備突發(fā)故障處理機(jī)械傷害應(yīng)急預(yù)案當(dāng)發(fā)生機(jī)械意外傷害時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)目擊人員或操作人員（在機(jī)械操作人員受傷不重或未受傷時(shí)）應(yīng)立即向就近人員求救，同時(shí)用電話通知現(xiàn)場(chǎng)副經(jīng)理，把機(jī)械意外傷害的程度以及發(fā)生的地點(diǎn)詳細(xì)告知現(xiàn)場(chǎng)副經(jīng)理?，F(xiàn)場(chǎng)副經(jīng)理得知發(fā)生機(jī)械意外傷害后，立即通知項(xiàng)目部辦公室和各智能部門(mén)趕到事故發(fā)生地點(diǎn)。處理機(jī)械意外傷害時(shí)，應(yīng)弄清有無(wú)人員受傷，有無(wú)受困人員，首先解救受傷、受困人員。根據(jù)人員受傷害的程度實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)救治或用應(yīng)急車(chē)及時(shí)送往就近醫(yī)院。所需的物資、設(shè)備根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)調(diào)動(dòng)，任何人都必須無(wú)條件服從。在解救受傷及受困人員時(shí)，如需用到起重設(shè)備，為方便起見(jiàn)，在可能情況下，現(xiàn)場(chǎng)裝載機(jī)或挖掘機(jī)也可臨時(shí)用作應(yīng)急起重設(shè)備。應(yīng)急救助的物資、設(shè)備、醫(yī)療急救用品、藥品等根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)調(diào)動(dòng)。觸電傷害應(yīng)急預(yù)案有人觸電時(shí)，搶救者首先要立刻斷開(kāi)近處電源（拉閘、拔插頭），如觸電距開(kāi)關(guān)太遠(yuǎn)，用電工絕緣鉗或干燥木柄鐵鍬、斧子等切斷電線斷開(kāi)電源，或用絕緣物如木板、木棍等不導(dǎo)電材料拉開(kāi)觸電者或者挑開(kāi)電線，使之脫離電源，切忌直接用手或金屬材料及潮濕物件直接去拉電線和觸電的人，以防止解救的人再次觸電。觸電人脫離電源后，如果觸電人神志清醒，但有些心慌、四肢麻木、全身無(wú)力；或者觸電人在觸電過(guò)程中曾一度昏迷，但已清醒過(guò)來(lái)，應(yīng)使觸電人安靜休息，不要走動(dòng)，嚴(yán)密觀察，必要時(shí)送醫(yī)院診治。觸電人已失去知覺(jué)，但