盾構(gòu)調(diào)頭專項施工方案

1、工程概況1.1工程概述杭州地鐵*標盾構(gòu)工程包括三個盾構(gòu)區(qū)間。三個區(qū)間均為地下雙線單圓盾構(gòu)隧道，隧道外徑6.2m，內(nèi)徑5.5m，管片厚35cm。為區(qū)分盾構(gòu)掘進情況，根據(jù)車站部署及施工產(chǎn)值計劃，本標區(qū)間按兩臺盾構(gòu)機進行盾構(gòu)施工并編號，分別為*號盾構(gòu)機和**號盾構(gòu)機。*盾構(gòu)機自A站南端頭沿下行線始發(fā)，到達B站后解體吊出，再從A站南端頭下井第二次始發(fā)沿上行線到達B站后解體吊出。**盾構(gòu)機自A站北端頭始發(fā)，沿上行線到達C站后在站內(nèi)調(diào)頭，從南端頭下行線二次始發(fā)，到達A站解體吊出，然后運至B站南端頭井，沿入段線第三次始發(fā)到達*車輛段明挖區(qū)間，在*車輛段明挖區(qū)間盾構(gòu)井調(diào)頭后第四次始發(fā)，沿出段線到達B站，完成后解體吊出。線路基本情況見下圖《盾構(gòu)施工籌劃圖》。本標段涉及的兩次調(diào)頭均是**盾構(gòu)機在明挖區(qū)間和C站進行。盾構(gòu)施工籌劃圖1.2調(diào)頭環(huán)境概述*車輛段明挖區(qū)間盾構(gòu)井尺寸：長28m，寬12.5m，凈空8.65m，盾構(gòu)井為全封閉形式，目前已施工完成。明挖區(qū)間全長200m為全封閉且有中隔墻，除盾構(gòu)主機外其余后配套設(shè)備均需在明挖區(qū)間以南的U型槽進行調(diào)頭。各種物資吊放均需在U型槽進行。**標C站已于年月日完成主體結(jié)構(gòu)施工。C站調(diào)頭井尺寸：長21.2m，寬12.5m，凈空高7.16m，中板、頂板接收位置上方設(shè)置吊裝孔尺寸為5×8m。C站已完成主體結(jié)構(gòu)施工，可利用C站盾構(gòu)井吊裝孔進行盾構(gòu)機調(diào)頭、后配套的翻轉(zhuǎn)和接收托架、反力架等材料的下吊。后配套進入下行線的移動需在車站標準段內(nèi)進行。經(jīng)現(xiàn)場量測，明挖區(qū)間和C站調(diào)頭井尺寸均滿足盾構(gòu)主機調(diào)頭所需空間要求。2、編制依據(jù)（1）**盾構(gòu)機圖紙及其使用維護技術(shù)文件；（2）明挖區(qū)間、U型槽及C站結(jié)構(gòu)圖紙；（3）托架、變坡軌枕、軌枕支架及反力架等設(shè)計圖紙；（4）本公司在等城市的盾構(gòu)調(diào)頭成功經(jīng)驗。3、調(diào)頭施工部署3.1調(diào)頭管理組織機構(gòu)及職責物資物資機電部工程技術(shù)部綜合辦公室安質(zhì)環(huán)保部計財部調(diào)頭作業(yè)施工隊操作工人總工程師項目經(jīng)理項目副經(jīng)理安全總監(jiān)調(diào)頭管理組織機構(gòu)圖盾構(gòu)機調(diào)頭在項目經(jīng)理領(lǐng)導下設(shè)調(diào)頭項目小組，具體負責整個接收、調(diào)頭、檢修、拆裝以及調(diào)試等工作。項目經(jīng)理全面監(jiān)管整個調(diào)頭工作的各個環(huán)節(jié)，并監(jiān)督技術(shù)及安全負責人的日常工作。技術(shù)負責人負責質(zhì)量控制，安全負責人負責安全監(jiān)督，以確保優(yōu)質(zhì)、安全地展開調(diào)頭工作。3.2調(diào)頭施工流程施工準備施工準備盾構(gòu)機進洞的接收及盾構(gòu)機的拆解盾構(gòu)機主機調(diào)頭二次始發(fā)反力架安裝臺車調(diào)頭平移盾構(gòu)機的組裝及調(diào)試盾構(gòu)始發(fā)3.3盾構(gòu)機主要部件參數(shù)明挖區(qū)間和C站調(diào)頭的**盾構(gòu)機（小松）主要部件尺寸及重量等參數(shù)，見下表所示。**盾構(gòu)部件尺寸重量表部件名稱外形尺寸（mm）重量（t）部件主要組成盾構(gòu)主機φ6340×12554280刀盤、盾體和螺旋輸送機等雙軌梁（一）13000×990×1843(長×寬×高)3.5梁結(jié)構(gòu)、管系等雙軌梁（二）13775×990×1843(長×寬×高)2.5梁結(jié)構(gòu)、管系等皮帶機架5100×1100×800(第1節(jié))機架、托錕、驅(qū)動錕、驅(qū)動設(shè)備等1#臺車8343×3964×4057(長×寬×高)20車架、控制室、注漿裝置、管系、電氣設(shè)備等2#臺車8880×3964×3786(長×寬×高)17車架、電控柜、注泥設(shè)備、管系、電氣設(shè)備等3#臺車8880×3964×3677(長×寬×高)21車架、盾尾油脂注入設(shè)備、集中潤滑油脂注入設(shè)備、冷卻水設(shè)備、液壓泵組、管系4#臺車8880×3920×3677(長×寬×高)18車架、主郵箱、移動電站、液壓泵組、管系5#臺車8880×3964×4489(長×寬×高)15車架等3.4工期安排盾構(gòu)調(diào)頭施工主要包括盾構(gòu)機的接收、拆解、主機調(diào)頭、臺車調(diào)頭、盾構(gòu)組裝及調(diào)試等。盾構(gòu)調(diào)頭采用主機不拆卸原則，通過千斤頂頂推盾體，使其在盾構(gòu)井內(nèi)整體平面旋轉(zhuǎn)或平移。明挖區(qū)間200m均為封閉結(jié)構(gòu)，主機調(diào)頭材料物資等需要從區(qū)間南側(cè)U型槽進行，操作相對耗時，計劃工期43天；C站可通過盾構(gòu)井上部吊裝孔進行臺車吊轉(zhuǎn)，物資下方方便，相對耗時較短，計劃工期為28天，詳見附表1《明挖區(qū)間盾構(gòu)調(diào)頭施工工期安排表》和附表2《C站盾構(gòu)調(diào)頭施工工期安排表》。3.5調(diào)頭所需工機具材料準備工機具材料清單序號名稱規(guī)格單位數(shù)量1汽車吊50t/200t臺22液壓泵站30Mpa臺23千斤頂200t臺44交流焊機BX1--500臺25氣體保護焊機NB(KR)-350臺26直流焊機ZX7-630A臺27氣割設(shè)備套48卷揚機5t臺29葫蘆5t個410葫蘆2t個311葫蘆1t個412扳手套213鋼板20mm@2100*6000塊3014H型鋼100*100*5.5*8米7015H型鋼200*200*8*12米2016單開道岔38軌右開套217標簽大號袋1018盾尾刷套219卸扣5t個820鋼絲繩米1204、盾構(gòu)機的接收、拆解4.1前期準備（1）清理盾構(gòu)接收井，在盾構(gòu)井內(nèi)鋪50mm厚粗砂，找平后在粗砂上面滿鋪20mm厚鋼板。鋼板接縫處每隔500mm進行焊接，焊縫長度200mm，焊接完成后打磨至鋼板面平齊。（2）測量放好接收托架位置和始發(fā)位置，反力架位置。（3）由于盾構(gòu)井中板下翻梁底面低于接收后的盾構(gòu)機頂面，故盾構(gòu)機須在接收后下調(diào)高度。首先吊裝接收托架至井底，接收托架軌面高度低于設(shè)計高度20mm，在滿鋪鋼板與接收架之間采用型鋼和鋼板墊起，所墊高度根據(jù)盾構(gòu)井滿鋪鋼板后的實際標高決定。（4）接收托架自身采用20#H型鋼加固與車站主體結(jié)構(gòu)頂死，以避免盾構(gòu)機進洞時接收托架滑移。4.2盾構(gòu)到達接收（1）安裝洞門密封裝置，并在洞門壓板上穿鋼絲繩，用2t葫蘆拉緊。（2）安裝接收導軌，調(diào)整好接收托架姿態(tài)后在頂端加支撐頂，加固托架后在軌道上涂抹潤滑油。（3）盾構(gòu)機進站后，一般還需要安裝5-6環(huán)管片才能完成區(qū)間隧道，同時，隨著隧道的貫通，盾構(gòu)機前方?jīng)]有了反推力，將會造成管片之間的環(huán)縫連接不緊密，容易漏水。因此需在刀盤前方的預定位置設(shè)置支擋，以防盾構(gòu)機刀盤向前滑動，在靠近洞口段10環(huán)管片的2點、4點、8點、10點位置，用槽鋼焊接拉緊，將管片拉成一個整體，并保證管片間的止水條壓縮到位。（4）在盾構(gòu)機進洞后需在與托架接觸位置焊接鋼板，防止盾構(gòu)機扭轉(zhuǎn)。（5）盾構(gòu)機脫出最后一環(huán)后，通過加管片和支撐，一直將盾構(gòu)機推到刀盤全部伸出托架懸空為止。（6）盾構(gòu)機安全進洞后，立即對接收托架下面的泥土清理干凈。盾構(gòu)主機接收托架井內(nèi)布置如下圖所示。接收托架井內(nèi)布置圖（單位：mm）4.3盾構(gòu)主機與后配套臺車分離（1）收回所有油缸，確認停機位后，洗凈注漿管路，切斷電源、關(guān)閉油路閥門。清理砂漿罐及臺車部位。（2）拆除連接盾構(gòu)主機和后配套的管線（3）停機前對盾構(gòu)做全面檢查，并記錄好需維修部位。做好連接管線的標識，要確保每根管線兩端各有一個標識牌。（4）皮帶的拆除要兼顧下次始發(fā)時的皮帶硫化，在磨損嚴重的接頭處進行剖切，注意剖切要整齊。切斷皮帶后，拆除一號臺車前的皮帶架。（5）拆除連接橋，并將其吊運至地面。5、盾構(gòu)主機調(diào)頭（1）根據(jù)AutoCAD軟件模擬確定最佳調(diào)頭路線，確定盾構(gòu)主機井下旋轉(zhuǎn)、平移路線的關(guān)鍵控制點。（2）在盾體兩側(cè)需采用20mm厚鋼板焊制4個頂升支座（如下圖所示）。前支座距離切開環(huán)1000mm，后支座距盾尾4000mm。單個頂升支座采用3塊600*570mm@150mm弧形鋼板焊于盾構(gòu)機上，支座底部頂升板用1塊400*600mm鋼板焊接。盾構(gòu)機頂升支座示意圖（單位：mm）（3）在鉸接部位沿盾體一周均勻焊接四根50cm長10#槽鋼，增加盾構(gòu)主機調(diào)頭時的整體性。（4）用4臺200t千斤頂將盾構(gòu)整體頂升后拆除托架所有的固定，撤除墊在底部的H型鋼墊層。（5）用自制的調(diào)頭鋼板放于托架下方，在調(diào)頭鋼板和井內(nèi)滿鋪鋼板之間涂抹干黃油，減小滑移時的阻力。（6）在滿鋪鋼板上焊20#H型鋼作為千斤頂反力支座，用2臺200t千斤頂在托架最佳頂推位置附近頂推托架，使托架平移或旋轉(zhuǎn)，頂推過程中可以在托架和千斤頂之間加設(shè)型鋼支撐增加千斤頂行程；在頂進一定長度后調(diào)整千斤頂反力支座位置，使托架及盾構(gòu)機按模擬軌跡平移。（7）在盾構(gòu)機調(diào)頭期間即可開始盾構(gòu)機的檢修工作。盾構(gòu)主機調(diào)頭示意如下圖所示。明挖區(qū)間C站盾構(gòu)主機調(diào)頭示意圖（單位：mm）6、后配套調(diào)頭盾構(gòu)機調(diào)完頭后，即進行后配套調(diào)頭：（1）撤除接收井口的滿鋪鋼板后，間隔1m架設(shè)軌枕支架（馬蹬），鋪設(shè)好洞門到區(qū)間或車站內(nèi)的臺車軌道。（2）明挖區(qū)間調(diào)頭時，皮帶架及連接橋可通過吊車在U型槽進行翻轉(zhuǎn)后運至出段線盾構(gòu)井；C站調(diào)頭可在地面上運至北端下行線盾構(gòu)井，按照安裝方向下井。（3）分離各臺車間的連接，在臺車中間加兩道支撐連接。（4）明挖區(qū)間通過電瓶車將臺車牽引至U型槽，直接用200t汽車吊進行旋轉(zhuǎn)，完成換線；在C站利用電瓶車將單個臺車從隧道內(nèi)拉至調(diào)頭井，利用汽車吊通過吊裝孔將臺車旋轉(zhuǎn)180度后放在上行線軌道上。（5）在C站內(nèi)，用卷揚機沿上行線將臺車牽引入車站內(nèi)標準段約45m位置，再拉上用鋼板墊起的調(diào)頭平臺上。鋼板高度略低于臺車行駛軌面，通過葫蘆將臺車斜拉至下行線鋪好的軌道上。臺車調(diào)頭示意如下圖所示。（6）待逐輛臺車完成調(diào)頭至下行線按順序排放后，即完成了臺車的調(diào)頭工作。C站臺車調(diào)頭示意圖7、反力架安裝（1）根據(jù)盾構(gòu)始發(fā)施工要求，設(shè)計的反力架經(jīng)過驗算能提供18000kN推力，安全系數(shù)為1.5，完全滿足盾構(gòu)始發(fā)施工的實際需要。（2）盾構(gòu)機調(diào)頭前，測量放線確定反力架立柱的具體位置。（3）利用卷揚機、千斤頂、葫蘆以及叉車依次安裝反力架各構(gòu)件，構(gòu)件之間采用焊接。（4）將反力架立柱、水平撐和斜撐固定在車站底板、側(cè)墻和中板上。安裝時反力架與盾構(gòu)井結(jié)構(gòu)連接部位的間隙要墊實，以保證反力架腳板有足夠的抗壓強度。（5）由于反力架為盾構(gòu)始發(fā)時提供反推力，在安裝反力架時，反力架端面應(yīng)與始發(fā)臺軸線垂直，以便盾構(gòu)軸線與隧道設(shè)計軸線保持平行。8、盾構(gòu)組裝、調(diào)試8.1臺車及皮帶架組裝拆除臺車支撐，連接各節(jié)臺車之間的拉桿，連接皮帶架。主機和后配套的液壓部件、電氣部件及其相應(yīng)管線連接。8.2連接管線（1）液壓管線連接①連接盾殼內(nèi)和拖車上的液壓管線。②管路接口處均有2mm的標識牌，綁在管口兩頭；標識符數(shù)字后的A表示油管進口，B表示出口，可參考管路分布圖。③拆除綁帶、封口，嚴格按圖紙和標識連接管路。④清洗液壓系統(tǒng)。（2）電氣線路連接①連接盾殼內(nèi)和拖車上的電氣線路。②電氣部分在裝機時已做好充分標識，所以在拆機時不需標識；在此次裝機時按標識，并嚴格按電氣圖紙連接。8.3調(diào)試調(diào)試主要內(nèi)容為：配電系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)以及各種儀表的校正。電氣部分運行調(diào)試：檢查送電→檢查電機→分系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置與試運行→整機試運行→再次調(diào)試。液壓部分運行調(diào)試：推進和鉸接系統(tǒng)→螺旋輸送機→管片安裝機→管片吊機和拖拉小車→泡沫、膨潤土系統(tǒng)和刀盤加水→注漿系統(tǒng)→皮帶機等。9、安全保證措施（1）進出洞前對扇型壓板和洞門簾布的安裝情況進行檢查，確保進出洞時洞門處不漏水，并在現(xiàn)場備足水泵、方木、水泥、水玻璃、沙袋等應(yīng)急搶險物資。（2）盾構(gòu)機到達始發(fā)時配足對講機，加強地面監(jiān)測，保持盾構(gòu)機內(nèi)外及地面信息暢通。（3）加強托架剛度，特別加強托架受力點處（千斤頂頂推處）的強度，托架底部加焊鋼板，加大托架受力面積，保證托架底部平整度，杜絕托架在調(diào)頭過程中發(fā)生變形或其他意外情況（4）盾構(gòu)調(diào)頭時加強現(xiàn)場指揮，控制千斤頂速度，并設(shè)專人觀測盾構(gòu)機姿態(tài)和托架變形情況，一旦出現(xiàn)異樣馬上停止并查明原因后才能繼續(xù)施工。（5）鋼絲繩、葫蘆使用前先進行安全檢查。（6）加強調(diào)頭施工時的消防工作。杜絕因電焊、氣割等原因引起的火災(zāi)。（7）加強對人員的安全教育及安全交底工作，現(xiàn)場必須有專職安全人員24小時值班。（8）現(xiàn)場人員高處作業(yè)時必須拴安全繩，重物起吊必須有專業(yè)指揮人員指揮。（9）在盾構(gòu)機及車架調(diào)頭時，鋼絲繩必須安全可靠，工作范圍內(nèi)人員要有防護，以避免鋼絲繩被拉斷傷人。10、盾構(gòu)調(diào)頭應(yīng)急處理措施（1）調(diào)頭托架嚴重變形：調(diào)頭過程中監(jiān)控托架變形情況，出現(xiàn)嚴重變形時應(yīng)停止施工，待進行可靠加固后再次調(diào)頭施工。（2）千斤頂支座變形或焊縫開裂：出現(xiàn)該情況后應(yīng)停止施工，待加固或重新焊接牢固后進行頂升施工；（3）頂升盾構(gòu)機頭時，盾體不平衡：計算好千斤頂行程，并在頂升過程中控制千斤頂頂出速度。

目錄TOC\o"1-4"\h\z\u1、工程概況 11.1工程概述 11.2調(diào)頭環(huán)境概述 12、編制依據(jù) 13、調(diào)頭施工部署 23.1調(diào)頭管理組織機構(gòu)及職責 23.2調(diào)頭施工流程 23.3盾構(gòu)機主要部件參數(shù) 33.4工期安排 33.5調(diào)頭所需工機具材料準備 34、盾構(gòu)機的接收、拆解 44.1前期準備 44.2盾構(gòu)到達接收 4