盾构机解体吊装专项方案

盾构机解体吊出专项施工方案(DK1+788.5~DK3+917.5)

编制：

审核：

批准：

中铁十六局集团

天津西站至天津站地下直径线工程项目经理部

2012年5月

目录

1. 工程概述 (1)

2. 编制依据 (1)

3. 拆机准备 (1)

3.1吊车及吊装机具准备 (1)

3.2技术准备 (4)

3.3现场准备 (4)

4. 拆机顺序 (4)

5.拆机方案 (5)

5.1盾构机清洁 (5)

5.2吊耳焊接、安装 (5)

5.3主机与后配套分离 (6)

5.4电气部分的拆卸 (6)

5.5主机拆卸吊出 (7)

6. 吊装计算及分析 (13)

6.1盾构机各吊装部分尺寸及重量 (13)

6.2吊装计算分析 (14)

7.拆机人员、材料、机具配置 (15)

8. 安全保障措施 (16)

8.1安全管理目标 (16)

8.2吊装作业风险评价 (17)

8.3事故预防处理对策表 (17)

8.4安全保证措施 (18)

8.5事故应急处理措施 (19)

9.附件 (19)

9.1附件清单 (19)

9.2盾构机主要部件吊耳布置图： (22)

盾构机解体吊出方案

1. 工程概述

天津地下直径线为连接天津铁路枢纽天津站至天津西站的联络线，全长约5.0km，其中海河隧道全长3.282km，占线路总长65.56%；隧道设计为单洞双线，盾构隧道长度2146m，结构型式为为圆形断面。隧道位于天津市市中心海河沿线区，跨越红桥区、南开区、河北区三个行政区，穿越海河、南运河各一次，沿途经过河北大街、大胡同、金刚桥、狮子林桥、滨海道、胜利路，并途径4个规划地块【泰达城地块、嘉海地块、海河皇冠地块（解放广场三角地）、原天津站西货场地块】。盾构机到达接收井后停机于接收托架上，进行拆解、吊运。

拟采用一台350T履带吊为主吊，一台350T汽车吊配合进行拆机作业。

吊装作业主吊采用中联重科QUY350型350吨履带吊，履带纵向长8.76米（实际接地长度、宽1.2米），横向中心间距7.8米；吊车自重120吨，后配重85吨，车身压重50吨，超起桅杆27米，超起半径15米，超起配重150吨。

拆机要完成的主要工作内容包括：盾构机前移上托架；主机与后配套的分离；管线电缆的拆除；主机（刀盘、盾体、尾盾等）的拆解；后配套的拆解等。

2. 编制依据

1、沈重泥水加压式盾构机相关资料；

2、现场施工设计资料；

3、《起重机械安全规程》GB6067-85;

4、《起重吊运指挥信号》GB50825-85;

5、《大型设备吊装工程施工工艺标准》SH/T3515-2003;

6、350t履带吊及350t汽车吊参数表;

7、《大型设备吊装管理标准》Q/CNPC-YGSG 326.12-2002;

3. 拆机准备

3.1吊车及吊装机具准备

接收井开口尺寸为15m×17m，护坡桩上的冠梁略高于周边支车地面5~6公分，并与龙门吊轨道梁并排成一体，宽1.6米；竖井南侧距围挡8米，围挡外为在建小区的施工便道，宽约5米（此处场地狭小，没有履带组车及作业的场

地）；竖井北侧距离冠梁中心12米处有施工用临时活动板房（需提前拆除），20米处为施工围挡，围挡外为宽15米的沿河路，所以在接收竖井东北角将盾构解体吊装出井。由于竖井较宽，解体作业半径较大，盾构解体后各部件重量较大，需选用较大的履带吊装，直接在工地上进行吊装、解体。

大型履带吊在开挖的竖井北侧的狭长地带组车、仰臂，行走到指定位置后组装履带超起配重，履带吊位于盾构接收井预留口东北角附近的结构墙外作业，履带吊履带底部支垫钢板。盾构各部件在接收井底解体、由履带吊吊装出井后，在接收井东北角翻身放倒、装车，由运输板车运至指定位置后，在拟存放仓库配备大型吊车、卸车按指定位置、顺序摆放。

图3.1-1 吊车站位平面布置图

图3.1-2 履带吊尺寸图图3.1-3 履带吊主臂起吊高度图

图3.1-4 汽车吊整体尺寸图

① 350T履带吊和汽车吊于盾构机出洞前五天内进场到接收井指定场地组

装，具体组装工作由吊运分包商自行组织。

②吊装吊车要进行必要的保养，并且应具有技术质量监督局颁发的特种设备准用证。

③吊装钢丝绳、卸扣必须具有质量合格证。

④吊具必须有材质合格证，吊具和加固的焊接应可靠，并通过联合检查。

3.2技术准备

①熟悉盾构机图纸和相关资料，编制切实可行的施工方案。

②详细向施工班组进行盾构机拆机的技术和安全交底。

3.3现场准备

3.3.1 管路及线路的标识

1、机械构件部分标识

盾构机的拆卸基本以总成件的形式拆卸，后配套连接板、伸缩管等散件需用红色油漆标明。

2、风、水、液压部分的标识

标识牌采用2mm厚铝板，箍绑在管路的两端，标识牌为单面印字符，拆卸下的管路接头两端标识相同的字符。标识牌的标识属性按软管的属性进行标识。

3、电气部分标识

电气部分用白色或黑色记号笔全部标识，并用透明胶带作为保护。

3.3.2拆装工具、机具、材料

1、盾构机拆卸所用工具、机具必须保证其性能良好，材料提前到位。

2、拆卸工具、机具、材料详见第七章附表。

3.3.3包装材料的准备

盾构机包装材料主要用于盾构机重要连接面的保护。

4. 拆机顺序

拆机顺序严格按照下列顺序依次进行，盾构机主要部件吊装顺序如下：

①拆吊刀盘，与主驱动分离。

②分解尾盾，依次拆吊尾盾上部、右部、左部、底部。

③拆吊管片拼装机及行走梁，与米字梁分离。

④拆吊中盾上部，与中盾下部、米字梁分离。

⑤拆吊米字梁。

⑥拆前盾上部，与主驱动、前盾下部分离。

⑦拆吊主驱动，与前盾下部分离。

⑧拆吊前盾下部。

⑨吊装中盾的下部。

⑩依次分解、拆吊0#、1#、2#后配套台车。

5.拆机方案

5.1盾构机清洁

⑴清洁刀盘、刀具，首先把刀盘、泥水仓、气垫仓的渣土清理干净，再用高压水冲洗，将螺栓冲洗干净，便于拆卸螺栓、刀具。

⑵清洁盾体底部，把杂物清理干净，方便工作人员进入中盾底部拆卸管线及连接螺栓。螺栓清洁完成后，用疏松剂或柴油浸泡一段时间，方便拆卸。

5.2吊耳焊接、安装

⑴在盾构机停机前提前对盾构机各部件起吊用吊耳的数量进行核对，如若缺少，则要及时进行加工，以保证盾构机拆机起吊时吊耳的完备。

⑵盾构机出洞后，首先要确认刀盘吊耳位置是否已旋转到正上方，然后立即进行吊耳的焊接。

⑶清理焊接工作面，吊耳定位。

⑷预热焊接部位120度，焊条加热保温200度。连续焊接持续保温，焊接完毕进行保温处理。

⑸吊耳探伤，使用清洁剂、渗透剂、显像剂进行渗透着色探伤。

⑹在焊接刀盘吊耳的同时焊接安装台车的吊耳，并检查吊耳的焊接质量。

注意事项：

①在原来吊耳的位置进行焊接，可以稍微移位。使用装机割掉的吊耳时必须清洁并打磨出坡口，清洁焊接区域，并打磨不平整部分，不得有脏物和水、油脂等。

②焊接时必须保证焊接质量，指定两个人专人焊接。采取保温措施和敲击

释放应力并进行探伤检测和超声波检测。对一个吊耳进行焊接时要保持连续性，不得随意停止。

③焊接过程必须在确保安全的前提下进行，必须正确配戴防护用品，并充分做好防火触电工作。

5.3主机与后配套分离

⑴当盾构机主机到达接收架上后，将推进油缸全部收回。

⑵主机上部吊装吊耳的焊接，焊接顺序依次为尾盾、盾体，焊缝高度按图纸要求，焊接时禁止出现夹渣、气泡等；否则，刨除打磨后重新焊接。

⑶主机与后配套连接管路、电缆拆卸应按照图纸要求分部拆卸、并标示，装箱时箱体外侧表明内装物并注明箱号。

⑷在0号台车行走轮后方的台车轨道上焊接挡板，防止拆除主机与后配套台车分离后台车出现后滑现象。

5.4电气部分的拆卸

5.4.1 电气拆卸要求

⑴所有电缆拆下后电缆头均需要用胶口袋包装并用绑扎带捆扎密封，防止进水和受潮。

⑵有必要两端都拆下的电缆都需拆下两端，将其收回，盘好并分系统堆放。

⑶所有拆下的电缆都必须有明确的标识，没有的统一按要求补上。

⑷380VAC的电缆在拆除前，必须先断电挂警示牌，然后进行拆除工作。

⑸在拆电磁阀、传感器的电缆时，必须断电，以免烧坏PLC模块。

⑹装满的箱子必须附有装箱清单。

⑺拆机步骤：主机→台车。

⑻盾构机停电之前，确保盾构机刀盘已转到位；确保各推进油缸都已完全收回；确保伸缩管已完全收回；确保管片拼装机千斤顶等各有缸均已收回，并且真空吸盘停止在正下方。总而言之，盾构机上各部位都应停止在组装前的状态。

5.4.2 电气拆卸过程

⑴检查各控制柜的连接方式与图纸中比较，如果有改动的地方，在图纸上

注明。

⑵变频柜断电，拆除主机内主电机的电缆，按电机序号盘好捆绑，清洁干净后统一装箱。

⑶小油箱部位各泵断电，拆除碎石机油泵、前闸门油泵、齿轮油润滑泵的电缆，盘好捆绑，清洁干净后统一装箱。

⑷拆除主机电磁阀、传感器、阀位开关电缆，盘好捆绑，清洁干净后装箱。

⑸大油箱部位油泵电机断电，拆除其电缆的电源端，盘包好固定在电机旁。

⑹冷却泵电机断电，拆除其电缆，盘好捆扎，清洁干净再装箱。

⑺拆除注浆控制柜的控制电缆以及其控制电缆，盘好捆扎装箱。

⑻拆照明，清洁干净后装箱。

⑼拆除台车上的通讯电缆，盘好捆扎装箱。

⑽停高压电挂警示牌，按照高压操作规程拆除。高压电缆卷筒的电缆接头，用盖子将公头母头盖紧封死，用塑料袋包好，其他高压电缆也如此，再将其卷好。

注：具体的电气拆卸顺序根据机械部分拆机顺序来安排。

5.5主机拆卸吊出

5.5.1刀盘拆卸吊出

刀盘的尺寸为Φ12000mm，重量为164t。

根据QUY350型350吨履带吊的性能技术参数(如图5.5-1)，盾构机刀盘吊出井时，吊装工作半径16米，吊车吊装负荷170吨（含绳索具及吊钩自重6吨），此时吊车额定负荷201.7吨，吊车负荷系数84.284%；满足吊装安全要求。

图5.5-1 刀盘拆吊时履带吊参数图

⑴采用液压扭力扳手拆卸刀盘与主轴承内圈和中圈的连接螺栓，再拆卸刀盘与主轴承外圈的连接螺栓，在吊耳焊接完成，吊机未挂起吃重前，每个螺栓区要留四颗外圈螺栓不拆。

⑵吊机挂钩于刀盘焊接好的吊耳上，慢慢施加起重力后时再拆卸剩余的螺栓，拆卸完后再起吊刀盘。

⑶刀盘吊至地面采用350T汽车吊配合翻身放平，刀盘面朝下，下垫方木垫平、垫实。

⑷将刀盘按图纸分解，增焊吊耳，起吊上车，方木铺垫，倒链固定。运输到目的地。刀盘与主驱动的螺栓连接面要刷涂防锈油。

⑸刀盘部位的连接螺栓，用柴油清洗涂抹防锈油后装箱。

⑹刀盘拆解注意事项：①螺栓松动：首先用液压扭力扳手从刀盘后部拆卸螺栓，拆解顺序为对称拆卸。如果不能松动，可以用开口扳手，配合加力杆人工拆卸。

②刀盘连接处清洗干净涂抹防锈油。

图5.5-2 刀盘拆吊示意图

5.5.2尾盾拆卸吊出

尾盾尺寸均为8600mm×4400mm×2200mm，重量为25t。

⑴将与尾盾连接的油脂管、注浆管及信号线等管线拆除并标识完备。

⑵尾盾四块之间以及尾盾与中盾之间的焊缝在刨除之前，先采用定位块将尾盾间和与中盾间的位置进行焊接定位，以便于盾构机下次的组装。定位块尺寸见图5.5-3。

图5.5-3 尾盾拆除前定位块示意图

⑶将尾盾按照组装焊接缝分割成上下左右4块，每块焊接吊耳，并按照图纸在尾盾内部用100mm槽钢或钢管做简易支撑，防止变形。

⑷350T履带吊将尾盾吊至地面，然后由350T汽车吊配合将尾盾各块翻转平放到平板车上，下垫方枕木，运输到存放地。

⑸尾盾拆卸注意事项：

①尾盾内部根据需要布置焊接2个吊耳，做翻转用。②注浆管连接装置另装木箱存放标识。

③尾盾注脂球阀保留在管路上。

图5.5-4 尾盾拆吊示意图

5.5.3拼装机及行走梁拆卸吊出

⑴刀盘及尾盾拆卸完，开始拆吊拼装机及行走梁。

⑵在拼装机的行走梁上部挂好四个起吊吊耳并挂好钩。

⑶拆除拼装机行走梁与米字梁连接部位的螺栓，在液压扭力扳手无法触及的螺栓可用启动扳手松动。螺栓涂抹黄油存箱并做好标识。

⑷用350T履带吊将拼装机及行走梁整体吊至地面。

⑸采用350T履带吊和350T汽车吊进行配合将拼装机滑出行走轨道。并将拼装机翻转，焊接与预先做好的H型钢支撑，以免压坏管线等。

5.5.4盾体、米字梁及主驱动拆卸吊出

中盾上部的重量最大，重161T，12000mm×6700mm×3800mm。

⑴焊接好各处吊耳（在原来吊耳位置进行焊接，可稍作移动）。

⑵履带吊挂好钢丝绳。

⑶拆卸中盾上部和米字梁、中盾下部之间的连接螺栓，使中盾上部块与下部块及米字梁分离。

⑷螺栓清洗后涂抹防锈油装箱，接触面涂抹防锈油。

⑸履带吊吊起中盾上部，并用汽车吊配合翻身，缓慢放在做好的支撑架上，运输到存放场地。

⑹拆除前盾上部与下部块及主驱动的连接螺栓，清洗并涂抹防锈油后装箱，接触面涂抹防锈油。用履带吊将前盾上部起吊并装车运至存放场地。

⑺米字梁上自带有吊耳，挂好钢丝绳，拆掉米字梁与中盾下部块之间的连接螺栓。起吊至地面后用350T汽车吊配合翻转，装车运至存放场地。

⑻在中盾下部块安装好吊耳，挂好钢丝绳起吊，螺栓清洗后涂抹防锈油装箱。

⑼安装好主驱动的吊耳，起吊后采用350T吊车配合翻转，接触面涂抹防锈油，装车，运至存放场地。翻转时注意吊绳与主驱动电机之间的干扰。

⑽安装好前盾下部块的四个吊耳，挂好钢丝绳，割掉盾体下部块与接收架之间的防翻转钢板，然后吊起放到平板车上，下垫方枕木，运输至存放场地。

图5.5-5 前盾拆吊示意图

图5.5-6 中盾拆吊示意图

图5.5-7 主驱动拆吊示意图

5.6后配套台车拆卸吊出

⑴将0#台车移动至吊装区域。

⑵钢丝绳直接挂台车上部的四个吊耳，吊起后拆掉行走轮，若不能松动，则用气焊切割。垫上方木，由350T汽车吊配合进行部件分解、装车，运至存放场地，螺栓清洗后涂抹防锈油装箱。

⑶0#台车拆卸完毕后将1#号台车移至吊装区域。可采用倒链人工进行拖动，但由于出洞段隧道有20‰的坡度，人工拖动台车若存在困难，则可采用卷扬机拖动台车。

⑷钢丝绳直接挂台车上的吊耳，吊起后拆掉行走轮，若不能松动，则用气焊切割。垫上方木，由350t汽车吊配合进行部件分解、装车，运至存放场地，

螺栓清洗后涂抹防锈油装箱。

⑸2#台车拆卸步骤同1#台车。

图5.6-1 台车拆吊示意图

6. 吊装计算及分析

6.1盾构机各吊装部分尺寸及重量

表6-1 盾构机各吊装部分尺寸及重量

6.2吊装计算分析

6.2.1绳索计算

吊车所选用的钢丝绳直径为65mm，对φ65钢丝绳校核计算如下：

n＝F×N÷G

F ——φ65钢丝绳的破断拉力，查表可知F＝218.5t。

n ——φ65钢丝绳安全系数。

N ——钢丝绳根数。

G ——最大起吊货物重量，本吊装工程最大单件货物重量为164t。

将上述数值代入公式可得：

n＝218.5×1.5×4/164＝7.99＞6。

故φ65钢丝绳符合起重规范要求，φ65钢丝绳对于本吊装工程是安全的。

6.2.2吊装校核

吊装时用一台350T履带吊为主吊车，以350T汽车吊为辅吊车也足够符合起重规范要求，对于本吊装工程是安全的。

7.拆机人员、材料、机具配置

表7-1 拆机人员使用计划表

表7-2 盾构机拆机主要施工机具清单

8. 安全保障措施

盾构机在拆机过程中的风险点主要是在盾构机及其后配套系统吊装过程中的安全问题。根据HSE管理目标，结合本工程实际，制定如下HSE管理措施。

8.1安全管理目标

班组达标率100%，特殊工种作业人员持证上岗率100%，做到“不伤一人、

不损伤一台设备，平稳吊装，稳定就位”。

8.2吊装作业风险评价

8.3事故预防处理对策表

8.4安全保证措施

1、凡参加本拆机施工的人员，必须熟悉本方案内容，并严格按照本方案中的安全和技术要求执行。

2、凡参加拆机施工的工人必须持有本岗位的操作合格证和政府相关部门颁发的有效安全操作合格证。

3、进入施工现场人员要做好个人防护用品的佩带。

4、高处作业（H≥2m）要设置可靠的安全防护措施，带好安全带并拴挂在稳固点上，高挂低用，不准随意抛投物件和工具等。

5、吊装前要严格检查各种吊装索具，其保证合格、完好、符合安全吊装要求。

6、正式起吊前，要进行试吊，合格后方可正式吊装。

7、吊装时吊装现场吊装作业区设置警戒线，设专人警戒，非吊装施工人员严禁入内。

8、吊装作业时，施工人员不得呆在工件、吊臂下和旋转范围内，不得在竖井工件正下方逗留和通过，不得随同工件或机具升降。

9、吊装作业时，设专人指挥信号，井上和井下信号传送要准确、及时，各