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1、盾构机组装与调试方案1.1 组装及吊装设备盾构机的组装场地分成两个区：盾构机主机存放区、后续台车存放区。盾构主机从盾构吊装口进行吊装，后续台车从吊装口按51号倒序吊入始发井中，在井下与主机进行管路连接。吊装设备为：400t汽车吊一台、230t汽车吊一台，150t汽车吊一台，以及相应的吊具、机具、工具。组装设备见表8-7。表8-7 组装设备表序号设备名称数量备注1（LTM1400/1）400T汽车吊1带配重车及配重2（ATF230-6）230T汽车吊1带配重车及配重3（TG-1500E）150T汽车吊1带配重车及配重455T卸扣8正常使用4个（产品为美式弓型）552 mm钢丝绳88m/根652m
2、m钢丝绳819m/根9液压泵站（含配套千斤顶）1套50T、100T顶镐各2备用810T手拉葫芦2用于螺旋输送机安装96T手拉葫芦8103T手拉葫芦611电焊机412气割设备413电液螺栓拉伸器1刀盘安装及主体连接用14液压扳手1主体连接用15手动液压千斤顶850T4只、32T2只、16T2只1.2 盾构机总体组装调试程序盾构机总体组装调试程序见下图8-12。图8-12 盾构机总体组装、调试程序图1.3 下井前准备盾构机在制造完成并经三方验收后，用大型平板车分批分块运到盾构始发施工现场。1.3.1吊装准备1、吊机工作场地的硬化。2、吊机的安装和调试。3、测量控制点从地面引到井下底板上。4、铺设盾
3、构机的始发基座和后续台车的轨道。5、在井下准备一台电瓶车及两节平板车。6、确认各部件在运输过程中没有受到损坏。7、确认各部件的吊点牢固可靠。1.3.2材料准备组装所需材料主要由工程技术人员根据组装进行的步骤提前制订材料计划，从而确保组装工作的顺利进行。另外，现场还应配备足够的方木、木板、彩条布、防雨布、脚手架管用于防雨、搭台等。1.3.3盾构机吊装流程盾构机抵达施工现场后，根据盾构机吊装程序进行现场组装。盾构机下井安装的程序如图8-13所示。图8-13 盾构机下井安装的程序图下井组装过程中，应注意以下几方面工作：保护好盾构机各部件间连接管线接头的编号，避免因无编号而造成线路连接错误，影响安装进
4、度。下井安装过程中，各专业技术人员协同工作，相互配合，按照相关技术规范和工艺标准进行组装。各部件安装完成后应进行功能测试，在没达到规定的技术参数时，一定弄清原因，避免将故障留到掘进施工阶段。1、始发基座组装先在始发端头井内的预埋钢板上安装基座，调整基座滑行轨道标高，并确保盾构机组装时基座不发生变形及偏移。参见图8-14。图8-14 始发基座组装图2、后配套设备组装在后配套台车下井之前，竖井吊装井内接收轨道已经安装好；平板车已经在轨道上就位。吊装顺序为5#1#台车、2#、1#连接桥。参见图8-15。图8-15 后配套设备吊装示意图3、盾构主机组装吊机、索具的选择与配备A吊机的选择根据盾构机本体各
5、部件的外型尺寸、重量及场地尺寸，盾构机本体最终就位的盾构井高度，决定选择400t、230t、150t汽车吊各1台共同参与吊装。B索具的选择针对盾构机本体主件的特点，在三大主件中，以盾构机前体为最重件，重量约为105t，按此负载我们初步选用6根14m长，直径32.5mm，639+1，公称抗拉强度190Kg/mm2的起吊钢丝绳，6个25t级的U型卡环。盾构机前体的吊装在盾构前体到达指定位置后，用抬吊法将各构件进行翻转，既用400T吊车挂住前体上的4个焊接吊耳，230T吊车挂住前体后端面的2个翻转吊耳上，400T、230T吊车缓缓吊起前体，当前体离地面35m时，230T吊车缓慢松钢丝绳，400T吊车
6、缓慢起吊，直到前提体筒壁水平于地面为止。此时，前体的重量全部由400T吊车的4根钢绳承受，用人工调整好前体的吊装角度后在前体的两侧固定2根牵引绳，以控制前体在竖井内吊装的姿态。将前体吊放始发基座上。盾构机前体组装参见图8-16。图8-16 盾构前体组装图盾构中体的吊装盾构中体长3.24m，重量约89T，中体的吊装方法和前体的方法基本相同，即用400T吊车的4根钢丝绳分别挂住中体上部的4个吊点，230T吊车的2根钢丝绳分别挂住中体前端面下方的2个翻转吊耳。400T和230T吊车在缓慢吊起中体的同时，230T吊车缓慢松钢丝绳，直到中体圆柱面和地面水平并离地30cm。此时，中体的重量全部由400T吨
7、吊车的4根钢丝绳承受，用人工调整中体的吊装角度，并在中体的两侧固定两根牵引绳，以控制中体在竖井内的吊装姿态。当中体吊入竖井即将就位时，测量工程师和机械工程师应仔细核对中体和前体的连接位置，如果发现二者的螺栓孔位置有偏差，应调整中体的位置，直到两者螺栓孔完全一致。当中体放上过站基座后，需移动中体，使其和盾构前体连接，移动的方法为：壳体与基座导轨面的摩檫系数为0.25，中体重 89T，移动中体的推力为F=890.25=21.95T，故在过站基座两侧轨道上临时焊2个支撑， 考虑到盾壳和基座导轨面不光滑，故在轨面上抹上锂基脂，用2个50T的液压千斤顶将中体由南向北顶移，来完成此项工作。直到中体和前体的
8、螺栓安装孔完全对上能用螺栓连接时，用螺栓将中体和前体进行连接。参见图8-17。图8-17 盾构中体组装图刀盘的组装刀盘重54T，在刀盘摆放到指定位置后，在刀盘两侧中部固定2根牵引绳，以控制刀盘的翻转及在竖井中的吊装姿态。吊刀盘时，采用两台吊车进行平衡抬吊法，即用230T吊车挂住刀盘上部的焊接吊耳，用150T吊车挂住刀盘主肋的外端,然后缓慢起吊，当刀盘面板离地3-5m时，150T吊车缓慢送钢丝绳，直到刀盘面板与地面垂直为止。此时刀盘的重量完全由230T吊车承受,用人工调整刀盘的吊装位置,然后缓慢吊入竖井，准备与盾构前体连接。在刀盘吊入竖井之前，应先将前体和中体连接好的部分顶移至距吊装口北端面3.
9、5m的位置，留出吊装及组装刀盘的位置。顶移前体和中体连接的部分所需的力为F=（96+89）0.25=45.95T，用液压泵站上所带两个液压千斤顶完成此项工作。在回转中心进入前体安装孔后，测量工程师和机械工程师应仔细核对刀盘螺栓安装孔和前体上螺栓安装孔是否完全对上，否则应调整刀盘的位置，直至两者螺栓安装孔完全对上，才能移动刀盘让刀盘安装板上的4个定位销进入前体安装面板的安装孔内,并用螺栓将刀盘和前体连接。参见图8-18。图8-18 刀盘的组装盾尾下半部分吊装用150t汽车吊轻轻提吊盾尾下半部，提吊前对盾尾进行径向加固，避免变形。在盾尾下半部放在基座上后，暂不与中体联接。螺旋输送机的吊装在进行该项
10、工作之前，应先将组装完刀盘后的盾构机部分移至距洞门50cm处，在竖井口内留出吊装及组装螺旋输送机的空间。顶移组装完刀盘后的部分所需的力为F=（54+96+89）0.25=59.25T。用液压泵站上所带两50T千斤顶能完成该工作。但50T的千斤顶的行程较短，进行顶移工作需分多次进行，才能将组装好的部分移动至指定位置。螺旋输送机总重25T，长11.06m，可用10T手拉葫芦配合230T吊车进行吊装。在吊入螺旋输送机之前，用230T吊车将拼装机两根行走梁吊入竖井，并和中体的H型支架用螺栓进行连接；之后在螺旋输送机两端固定两根牵引绳，用230T吊车将螺旋输送机吊入竖井时，用人工控制螺旋输送机的吊装角度
11、，在吊入的过程中吊车的速度应该缓慢，以便控制其角度，防止碰坏。在土仓内钢板上（螺旋输送机安装口周围）焊上、左、右三个吊耳，用来挂手扳葫芦，当螺旋钻杆外露部分进入安装口后，即可用葫芦来调整螺旋输送机与前体的位置，直至两者的安装螺栓孔完全对上，然后用螺栓将螺旋输送机和前体进行连接。参见图8-19。图8-19 螺旋输送机吊装拼装机的吊装进行此项工作是在螺旋输送机组装完成后进行，同时用拉杆将螺旋输送机与拼装机行走梁固定；然后吊入拼装机回转体，并将其行走轮嵌入行走梁轨道，连接拼装机两侧的行走液压油缸。参见图8-20。图8-20 拼装机的组装盾构机上半部分的吊装盾尾上半部分须由230T和150T吊车配合翻
12、转，最后用150T吊车吊装下井。在上下两部分联接成一体后，用230T吊车组装。在组装盾尾前应先将紧急气囊安装完毕（此项工作由维尔特公司工程师指导进行），将其移动到指定位置后进行铰接密封的安装，铰接密封安装完毕后，用液压千斤顶将盾尾和中体进行连接，即和14组铰接千斤顶进行连接。参见图8-21。图8-21 盾尾的整体吊装在盾尾与中体联接完成以后，便可进行各台车与盾构机本体的管路及电缆的连接。完成所有的管路及电缆连接以后便可进行皮带输送机皮带的连接。将皮带穿过滚轮，在接头部分分三层将皮带采用特殊粘接胶进行分层粘接，并用压板固定。在粘接达到强度后，调节皮带张紧装置使皮带的松紧达到合适程度。连接供水及水
13、循环管路、连接电力供应系统及盾构机与地面计算机数据传输系统。至此完成盾构机的组装工作，具备盾构机整体调试的条件。4、反力架安装反力架安装见图8-22。图8-22 反力架安装图1.4 盾构机调试方案盾构机从厂家XXX码头施工现场后，经过组装并对所有管线检查完毕后，即可进行调试工作。调试工作由盾构机生产厂家负责，同时施工单位的机械、电气工程技术人员配合共同完成。盾构机调试完毕后，应达到盾构机生产厂家规定的性能要求。调试工作的包括以下具体内容：(1)供电系统的调试1、高压系统的测试盾构机高压供电系统是保证设备正常工作的首要条件。测试的内容包括高压电缆、接头、电缆盘、高压开关柜及变压器的绝缘及功能调试
14、。在高压部分工作确认正常以后便可进行下一步的调试工作。2、低压供电系统的调试包括照明系统（含紧急照明）、动力系统、弱电供电系统。(2)盾构本体部分的检测包括前体、中体、盾尾的外形检查、土仓及刀盘开口、人闸仪表及管路的检查、盾尾油脂控制检测、盾尾设施及其控制的检查、螺旋输送机闸门控制的检测、供气系统的检查、土压传感器的检测、推进千斤顶及铰接千斤顶性能的检测、各种管路的检查（弯曲度、可伸展性、表面磨损情况）。(3)刀盘的检测包括刀盘刀具（超挖刀、刮刀、周边刀、滚刀、中心刀）数量及外观检查。(4)盾构机电气系统的测试PLC控制软件、人机界面和导向系统软件的调试；各类传感器的测试和校准；各类电磁阀、流
15、量计的检测、校准；盾构机控制系统内部电气连锁关系的测试；盾构数据采集系统的连接和测试。(5)刀盘驱动部分的调试包括刀盘驱动的功能调试、齿轮油系统的检查、刀盘密封油脂输送泵的检测、刀盘密封油脂泵性能的测试、刀盘驱动液压马达及行星减速齿轮的检查、仿形刀的调试。(7)推进系统的调试包括各个动力系统泵阀组的调试、液压油冷却及过滤系统的测试、推进调速系统的调试、推进千斤顶功能的调试。(8)管片拼装机功能的调试及管片存放机的调试包括管片拼装机各种功能和伸缩、回转和前后移动等各种动作测试和调试。(9)螺旋输送机功能的测试包括螺旋输送机转速、油压、伸缩动作、正反转和出土闸门启闭等的测试。(10)膨润土注入系统
16、的调试包括膨润土注入系统注入压力、流量、膨润土泵电机转向、调速功能和各个阀门的启闭等调试和测试。(11)盾构机铰接功能的测试包括盾构机各铰接油缸动作和铰接功能的测试。(12)皮带输送机的测试包括皮带输送机速度、转向、就位情况和松紧度等的测试。(13)泡沫系统的测试包括泡沫系统水泵、气路、泡沫发生器的功能，泡沫压力、流量以及各泡沫注入点阀门启闭，泡沫发生剂发泡性能和注入管路工作情况等的测试。(14)浆液注入系统的测试包括浆液罐电机、控制面板、浆液压力传感器和注浆泵压力、流量等测试。(15)辅助配套设施的测试包括管片吊装机的测试、吊装机吊具的检查、砂浆搅拌罐的检查、后配套通风系统的检查。(16)盾构机导向系统的测试盾构机的导向系统是盾构掘进时轴线控制的依据，在盾构始发前应结合盾构机组装调试测试导向体统与盾构机控制室之间的数据传递情况，测试导向系统各组成部分的工作状态，并进行导向系统的初始化工作，即利用竖井内的导线点和盾构机中体上预设的测量点精确测量导向系统后视棱镜和光靶坐标、盾构机俯仰角、转动角和偏转角等初始姿态参数并输入导向系统，以指导今后盾构掘进。(17)整机试运行及带载运行在各系统分别调试完毕后，进行整机试运行，按正常掘进状态依次启动各系统，测试各系统的配合、连锁等情况，最后结合盾构始发进行带载运行。