盾构机吊装与组装指南

1.2.3　盾构机吊装、组装

1.下井前的准备

（1）地面准备工作

地面准备工作主要包含以下几个方面的内容：

1）主要吊装设备的准备。在进行主要吊装设备的准备前，先要根据项目情况做好盾构机选型并列出盾构机主要单件的吊装重量尺寸表。在做好盾构机部件的尺寸、重量、数量的统计梳理工作后，即可完成吊车的选用计划，包括吊车规格、数量及工作安排等。

2）主要吊装设备附属吊具的准备。主要包括索具、卸扣等的选型，如需要选定索具的种类、数量、规格型号等。

3）其他地面设备的准备。如平板拖车，主要用于地面盾构机各个部件的移位。

4）地面人员的配置。需要配备地面信号指挥人员（地面负责与吊车联系，指挥起吊）、安全监督员（负责安全监督）、技术人员 （负责盾构机的地面部分的组装指挥）、作业人员（负责吊装过程中的吊件的挂钩及盾构机吊装的其他工作）。

（2）注意事项

1）班组长和安全管理人员要经常督促检查，发现问题及时解决。

2）施工作业人员要服从统一指挥和调配，要分工明确，坚守岗位，尽职尽责，保证吊运工作的顺利进行。

3）吊运前对各机具（如钢丝绳、手拉葫芦、千斤顶、滑轮、卡环等）进行检查，发现有缺陷，不符合安全要求的不准使用。

4）起吊用的吊钩、吊环、链条等要符合标准要求，并不得超负荷使用。

5）设备起吊前，要检查各绑轧点是否可靠，重心是否准确，并应进行试吊。

6）起吊作业场所，夜间要有足够的照明设备和畅通道路，并应与附近设备和建筑物保持一定的距离，防止发生碰撞。

7）作业区域要有警戒标志，非作业人员不得进入作业区。

2.井下的准备工作

（1）井下的准备工作的流程

井下准备工作的流程图如图1-30所示。

图1-30　井下准备工作流程图

（2）井下的准备工作实施步骤

根据井下准备工作流程和实际的工程情况制定具体的准备工作实施细则，如具体实施过程、步骤、方法，各轨道轨距的确定等。

（3）人员、机械设备配置

1）人员的配置。包括井下信号指挥人员（井下负责与地面吊车联系，指挥吊装）、技术人员（井下负责盾构机的组装指挥与调试验收）、安全监督员（负责安全监督）、作业人员（负责吊装过程中的吊件的落位，并负责吊件的摘钩；始发井口及车站隧道里的2台牵引卷扬机的操作；盾构机的电气线路的连接；盾构机的液压管路的连接；构机的其他管路的连接）。

2）机械设备及组装工具的配置。机械设备主要包括牵引卷扬机、千斤顶（负责盾体的顶推平移以及车架及连接桥等部件的垂直顶升）、手拉葫芦、电焊机、液压泵站等。盾构机组装所需要的各种附属机具及工具，需按照盾构机供应商提供的清单准备。

3.盾构机组装（以小松TM634PMX土压平衡盾构机为例）

（1）组装顺序总流程

盾构机组装流程图如图1-31所示。

图1-31　盾构机组装流程图

（2）双梁下井和反力架安装

1）设备、工具、材料准备。包括1台130t汽车吊，卷扬机一台，渣土车一台，φ52×20m钢丝绳4根，4.9t卸扣4个。

2）施工人员配备。包括技术人员、吊装指挥、电气焊工、组装人员。

3）在130t吊机4根钢丝绳上分别悬挂1个5t手拉葫芦，吊点选在双梁两侧的前后4个吊耳上。

4）双梁被吊离地面时收紧双梁前部两个葫芦，放松后部两个葫芦，使双梁水平长度小于井口长度，在双梁两侧各系一条引导绳，安排专人进行牵引，防止在下放过程中双梁发生旋转和磕碰。下井过程均配备两名吊装信号工，地面、井下各一名，地面信号工使用对讲机与井下信号工进行通信，井下信号工将指令通知地面信号工，地面信号工并负责吊机的指挥。

5）双梁后部架到可滑动的双梁支架上，卸掉后部卸扣，放松前部手拉葫芦，使双梁架在渣土车上的托架上，卸掉卸扣，用卷扬机把整个双梁拉进车站底板内，前部离井口1.5m。

6）反力架安装。双梁下井后进行反力架的安装。反力架经测量人员测量后进行定位，然后进行反力架的焊接加固。

（3）下盾尾吊装

1）设备、工具、材料准备。包括1台130t汽车吊，电焊机2台（使用506焊条），气割设备1套，打磨机2个，气动扳手1把，扭矩扳手2把，φ52×20m钢丝绳2根，清洁剂若干瓶，擦机布若干。

2）施工人员配备：技术人员、吊装指挥、电气焊工、组装人员。

3）把组装过程中需要的螺栓、工具、螺旋机拉杆、双梁扁担等装上下盾尾。

4）在下井过程中在盾尾左右侧各系一条引导绳，安排专人进行牵引，防止在下放过程中发生旋转和磕碰。

下井过程均配备两名吊装信号工，地面、井下各一名，地面信号工使用对讲机与井下信号工进行通信，井下信号工将指令通知地面信号工，地面信号工并负责吊机的指挥。

（4）支撑环吊装（97t）

1）设备、工具、材料准备。包括400t汽车吊一台，130t汽车吊一台；电焊机2台（使用506焊条），气割设备1套，打磨机2个，55t卸扣6只。φ65×10m 钢丝绳4根，φ52×20m 钢丝绳2根，清洁剂若干瓶，擦机布若干，对讲机2部。

2）施工人员配备：技术人员、吊装指挥、电气焊工、组装人员。

3）清洁支撑环上所有连接面，然后做好防护；在始发基座滑轨上涂抹一层润滑油脂。

4）支撑环组装前需要用1台400t汽车吊和1台130t汽车吊配合在空中翻转90°。翻转的吊点使用支撑环盾壳外表面上已有的四个大吊耳和支撑环与盾尾连接法兰面上的两个吊耳，钢丝绳选用φ65×10m 钢丝绳4根，130t吊机挂20m长的钢丝绳和扁担梁，扁担梁的作用是在在进行支撑环的翻转时防止130t辅助吊机的钢丝绳刮碰到油缸，然后两部吊机同时起升使前盾被水平提起，然后130t吊机缓慢下降吊钩使支撑环逐渐达到直立状态并卸掉辅助吊机吊钩，翻转前确保吊索润滑良好，减小摩擦；翻身时辅助吊车吊钩不能起得太高，始终使盾构机下底部稍高于地面滑移；主辅吊车密切配合，缓慢操作，尽量减轻惯性冲击。然后利用400t汽车吊吊装下井放到始发基座上面。在下井过程中在中盾左右侧各系一条引导绳，安排专人进行牵引，防止在下放过程中中盾发生旋转和磕碰。支撑环最终应放在始发托架上距洞门5800mm的位置。

下井过程均配备两名吊装信号工，地面、井下各一名，地面信号工使用对讲机与井下信号工进行通信，井下信号工将指令通知地面信号工，地面信号工并负责吊机的指挥。

（5）切口环吊装（含驱动，共80t）

1）设备、工具、材料准备。包括400t汽车吊一台，130t汽车吊一台；电焊机2台（使用506焊条），气割设备1套，打磨机2个，55t卸扣6只。钢丝绳φ65×10m 4根，钢丝绳φ52×20m 2根，翻转辅助扁担梁1个，3t手拉葫芦2支，3t吊带2条，清洁剂若干瓶，擦机布若干。

（2）施工人员配备：技术人员，吊装指挥，电气焊工、组装人员。

（3）使用400t汽车吊在地面进行人闸的安装。使用3t手拉葫芦进行人闸的翻转，使人闸旋转至竖直状态与前盾上的法兰对接，安装螺栓后紧固均匀然后使用气动扳手安要求再次紧固螺栓。(www.xing528.com)

4）清洁切口环与支撑环连接法兰面，然后做好防护。

5）切口环组装需要用1台400t汽车吊和1台130t汽车吊配合在空中翻转90^o。翻转的吊点使用切口环上的两个吊耳和切口环与支撑环连接法兰面上的两个吊耳，提升索具为φ65×10m钢丝绳 4根，φ65×20m 钢丝绳2根。130t吊机挂20m长的钢丝绳和扁担梁，扁担梁的作用是在进行切口环的翻转时防止130t辅助吊机的钢丝绳刮碰到主驱动的电机，然后两部吊机同时起升使切口环被水平提起，然后130t吊机缓慢下降吊钩使切口环逐渐达到直立状态并卸掉辅助吊机吊钩；翻转前确保吊索润滑良好，减小摩擦；翻身时辅助吊车吊钩不能起得太高，始终使盾构机下底部贴着地面滑移；主辅吊车密切配合，缓慢操作，尽量减轻惯性冲击，同时用厚半圆管护角在盾构机锐角受力处，确保吊索受力良好。最后利用400t汽车吊吊装下井。在下井过程中在切口环左右侧各系一条引导绳，安排专人进行牵引，防止在下放过程中切口环发生旋转和磕碰。

下井过程均配备两名吊装信号工，地面、井下各一名，地面信号工使用对讲机与井下信号工进行通信，井下信号工将指令通知地面信号工，地面信号工并负责吊机的指挥。

（6）刀盘吊装（31t）

1）设备、工具、材料准备。包括400t汽车吊，130t汽车吊；电焊机2台（使用506焊条），气割设备1套，55t卸扣2只。φ65×10m 钢丝绳2根，φ52×20m 钢丝绳2根，3m铝合金梯子2个，扭矩扳手2把，清洁剂若干瓶，擦机布若干。

2）施工人员配备：技术人员、吊装指挥、电气焊工、组装人员。

3）使用清洁剂清洁刀盘与刀盘驱动的连接面，去除油污和锈迹。

4）刀盘在吊装下井前需首先在地面翻转90°。在刀盘顶部吊所示上分别挂φ65×10m钢丝绳，刀盘底部吊耳挂φ52×20m钢丝绳。之后提升刀盘在空中进行翻转，吊装下井。在下井过程中在刀盘左右侧各系一条引导绳，安排专人进行牵引，防止在下放过程中刀盘发生旋转和磕碰。

注意事项：要求切口环与刀盘连接螺栓的紧固不能一次紧固到位，应先使用扳手适当紧固，然后检查切口环与刀盘连接面是否完全接合，直到整个连接面均没有缝隙后再次使用扳手紧固，然后使用气动扳手紧固。最后使用扭矩扳手检查螺栓是否达到紧固要求。

（7）支撑环的前移

1）设备、工具、材料准备。包括400t汽车吊，电焊机2台（使用506焊条），气割设备1套，打磨机1个，1.5t吊带2根，黄油1桶，预制牛腿2个。

2）施工人员配备：工程师2人、吊装指挥1人、电气焊工2人、组装人员5人。

3）使用400t吊机向前移动支撑环，切口环与支撑环进行对接，位置基本确定后利用定位块和定位销与切口环准确定位，然后安装与切口环之间的螺栓。

注意事项：要求切口环与支撑环连接螺栓的紧固不能一次紧固到位，应先使用扳手适当紧固，然后检查切口环与支撑环连接面是否完全接合，直到整个连接面均没有缝隙后再次使用扳手紧固，然后使用气动扳手紧固。最后使用扭矩扳手检查螺栓是否达到紧固要求。

（8）下盾尾的前移

1）设备、工具、材料准备。包括130t汽车吊，电焊机2台（使用506焊条），气割设备1套，打磨机1个，1.5t吊带2根，黄油1桶，预制牛腿2个。

2）施工人员配备：技术人员、吊装指挥、电气焊工、组装人员。

3）使用130t吊机向前移动下盾尾，盾尾管线引导进入支撑环，下盾尾与支撑环进行对接，位置基本确定后利用定位块和定位销与支撑环准确定位，然后安装与支撑环之间的螺栓。

（9）螺旋机（12.5t）和平台（8.5t）的组装

1）设备、工具、材料准备。包括130t吊机；电焊机2台，气割设备1套，打磨机1个，10t卸扣2只，5t手拉导链5支。

2）施工人员配备：技术人员、吊装指挥、组装人员。

3）螺旋机组装。把130t吊机上的一根钢丝绳挂在螺旋机前部吊耳上，另一根钢丝绳上挂5t手拉葫芦，扣后部吊耳上。利用130t汽车吊和5t手拉葫芦配合进行安装，定位后安装法兰与底部的螺栓。固定螺旋机拉杆。

4）螺旋输送机后闸门组装。吊装采用130t汽车吊吊运下井。用两个3t导链调整螺旋机闸门姿态配合吊装，以便于调整闸门的姿态，使闸门达到便于吊装位置和适当角度。位置固定好后拧紧螺栓。

5）工作平台组装。位置确定后与支撑环的H梁进行销子连接。然后安装左右两侧平台走道。

（10）双梁的前移

1）设备、工具、材料准备。包括5t卷扬机，电焊机2台（使用506焊条），气割设备1套，打磨机1个，1.5t吊带2根，黄油1桶。

2）施工人员配备：技术人员、吊装指挥、电气焊工、组装人员。

3）前移采用卷扬机移动双梁支架，位置确定后与平台底部的双梁梁进行销子连接。

（11）上盾尾下井（13.5t）

1）设备、工具、材料准备。包括电焊机4台，气割设备1套，打磨机2个，吊篮1个，3t吊带2条，5m铝合金梯子2把，硅胶。

2）施工人员配备：技术人员、电气焊工。

3）上部盾尾重为13.5t。事先在下部盾尾及支承环上焊接靠模，上部盾尾吊下井后与下部盾尾进行校正，盾尾管线引导进入支撑环，位置基本确定后利用定位块和定位销与支撑环准确定位，然后安装与支撑环之间的螺栓。

（12）盾尾及盾尾刷的焊接

1）设备、工具、材料准备。包括电焊机4台，气割设备1套，打磨机2个，吊篮1个，3t吊带2条，5m铝合金梯子2把。

2）施工人员配备：技术人员、电气焊工。

3）盾尾的焊接。盾尾的焊接包括支撑环与盾尾之间环缝的焊接及支撑环与盾尾乌龟壳之间环缝的焊接，两个环缝均从顶部向两侧焊接，焊接使用506高强度焊接材料，焊接过程中进行逐层涂粉探伤，焊接完毕后进行磁粉探伤，如果探伤有瑕疵、孔洞或裂纹，应打磨掉重新焊接。

4）盾尾刷的焊接。焊接使用506高强度焊接材料，焊接过程中进行逐层涂粉探伤，焊接完毕后进行磁粉探伤，如果探伤有瑕疵、孔洞或裂纹，应打磨掉重新焊接。

（13）盾构后配套车架地面组装

1）设备、工具、材料准备。包括130t汽车吊,气割设备1套，打磨机1个，套筒扳手1套，快速开口扳手2套，10t卸扣4只。钢丝绳4根，清洁剂若干瓶，擦机布若干，高度1m的刚支撑支腿4个。

2）施工人员配备：技术人员、电气焊工、组装人员。

3）后配套台车在盾构始发井西侧场地进行组装，1#～5#后配套台车从始发井向西侧一排纵向排布。后配套台车进场后立即运往组装场地进行组装，与主机的组装同步进行。后配套组装时首先安装好行走轮和两侧走道，然后安装顶部的皮带机支架等设备，最后进行台车间管道和电缆的连接。

（14）管道、线缆的安装

1）设备、工具、材料准备。包括25t汽车吊,气割设备1套，打磨机1个，套筒扳手1套，快速开口扳手2套，10t卸扣4只。钢丝绳4根，5t吊带6根，尼龙带100m，擦机布若干，高度1m的刚支撑支腿4个。

2）施工人员配备：技术人员、吊装指挥、电气焊工、组装人员。

3）主机与后配套延长管线的安装。由于采用分体始发，盾构机主机与后配套之间需要定作足够长的管道和线缆进行连接。台车和盾构主机之间的管线从地面上引到竖井下，油管长度不低于80m，并一次性接好；将所有管线先在地面放在预先加工的3个支架上，装好以后使用吊机悬挂在始发井侧壁上，始发井侧壁悬挂的管线长度为60m，满足盾构机分体始发60m的要求。每个支架使用3t的加长导链进行悬挂，随盾构机的推进通过释放导链实现管线的延伸。

4）主机内管线和台车间管线的安装。所有管道和线缆都严格按照编号进行连接，不得接错或反接，管线的安装应理顺、固定牢固。液压管道安装要满足相关技术要求。

（15）后配套台车的下井组装

1）盾构机完成始发段掘进后，进行盾构后配套台车及连接部件的吊装下井。吊装的顺序依次为1#、2#、3#、4#、5#后配套台车。最后在隧道内进行管片吊双梁、牵引梁、皮带机支架和皮带机的安装。

2）管线的拆除。使用注浆泵泵清水冲洗干净所有注浆管道。拆除盾构主机与后配套之间的延长管线，要求拆除过程中注意管线的保护，不能造成管线的损坏；液压和油脂管道要保持管内清洁，管道断开后立即使用专用堵头进行封堵，严禁管道敞口放置。管线拆除后应妥善存放将来要进行二次使用。拆除台车间连接管道的一端并使用专用堵头封堵好。

3）后配套台车的吊装。安装每节台车顶部的皮带机支架及其他设备进行台车的吊装。先吊装1#后配套下井，再使用电机车向后牵引至反向隧道，空出整个工作井内空间，然后断开电机车上的一节管片运输车作为管片吊双梁及牵引梁的承载体。在管片车上焊接用于制成双梁的支架，分别吊放管片吊双梁和牵引梁。后端1#后配套进行安装，前端都放在管片车支架上面并用导链进行固定。向前牵引后配套，然后继续吊装其余后配套台车。台车全部下井后，使用电机车牵引至盾构主机后部停放。使用管片螺栓作为吊点进行主机与后配套的连接。连接盾构主机与台车之间以及台车之间的管线。