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盾构机吊装组装调试施工方案

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xx市轨道交通1号线一、 二期工程
土建施工9标

盾构机吊装、 组装、 调试施工方案

中铁二十四局集团有限公司
二0一三年十二月

xx市轨道交通1号线一、 二期工程
土建施工9标

盾构机吊装、 组装、 调试施工方案

编 制:

审 核:

批 准:

目 录
一、 工程概况 1
二、 编制依据 1
三、 盾构机概况 2
四、 人员配备情况 2
五、 工作场地概况 3
六、 吊车工作位置 4
七、 主要起吊部件尺寸和重量 10
八、 吊装设备及工具验收 11
九、 起重吊耳的计算及焊接 15
十、 场地准备 16
十一、 人员教育培训 16
十二、 盾构机的吊装 16
十三、 盾构机组装 24
十四、 盾构机调试 25
十五、 施工过程安全保证措施 31
十六、 专项应急预案 34

一、 工程概况
xx市轨道交通1号线一、 二期工程由xx站至徽州大道站, 线路长约24.65km, 其中地下线23.65km, 地面线1km。一期工程共设车站22座, 全部为地下站。
云谷路站～南宁路站区间为盾构区间, 区间线路沿规划庐州大道向南敷设, 区间线路长度右线317.071m, 左线317.050m, 不设置联络通道; 右线盾构区间在南宁路站始发掘进至云谷路站, 于站内调头后左线盾构区间始发掘进至南宁路站, 然后吊出。
南宁路站～贵阳路站区间为盾构区间, 区间线路沿规划庐州大道向南敷设, 区间线路长582.911m, 不设置联络通道; 右线盾构区间在南宁路站始发掘进至贵阳路站, 于站内调头后左线盾构区间始发掘进至南宁路站, 然后盾构转运至南宁路站右线小里程端头井处。
本工程主要工作内容是对项目部所用中国铁建重工集团有限公司生产的Φ6250mm土压平衡式盾构机( 型号ZTE6250) 进行吊装, 吊装地点在xx市轨道交通1号线南宁路站, 鉴于南宁路站现场的施工场地限制, 综合考虑就安装Φ6250mm土压平衡式盾构机所需起吊能力和工作半径采用500t汽车吊一台, 单独对盾构机刀盘、 盾体进行吊装, 并利用200t汽车吊一台以辅助将盾构机刀盘、 盾体翻转吊装, 200t汽车吊一台单独对盾构机后配套台车等附属设备吊装。
二、 编制依据
( 1) 《起重机械安全规程》( GB6067- ) ;
( 2) 《起重吊装指挥信号》( GB5082-85) ;
( 3) 《建筑起重机械安全监督管理规定》( 建设部令第166号) ;
( 4) 《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》( JGJ276- ) ;
( 5) 《建筑机械使用安全技术规程》( JGJ33- ) ;
( 6) 《机械设备安装工程施工及验收通用规范》( GB50231- ) ;
( 7) 关于印发《城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法》的通知( 建质[ ]5号) ;
( 8) 关于印发《城市轨道交通工程质量安全检查指南( 试行) 的通知》( 建质[ ] 86号) ;
( 9) xx市有关吊装方面的规定;
( 10) 盾构机设计加工图纸及相关组装要求;
( 11) 南宁路站始发井尺寸和现场条件。
三、 盾构机概况
本工程即将下井吊装的盾构机为中国铁建重工集团有限公司生产的土压平衡式盾构机, 出厂编号为DZ0048。盾体外径为6250mm, 盾体长度为7.98m, 整机长度约85m( 由刀盘至盾尾) ; 盾体及后配套总重为478t, 其中最重的前盾重量为98t。
四、 人员配备情况
为确保盾构机吊装工作的安全有序和高效稳妥, 由本项目部全面协调各个吊装环节的工作, 具体吊装作业由xx市丰力起重吊装有限公司负责, 具体人员配备安排如下:
表1: 项目部主要管理人员表
序号
姓名
职务
联系电话
1
赵斌
项目经理

2
张玲玲
项目书记

3
刘宏伟
项目总工

4
张传奇
项目副经理

5
张家称
工程部长

6
王为
材料主管

7
徐银
安全主管

8
陈军
质检员

9
化宜禄
用电负责人

表2: xx市丰力起重吊装有限公司管理人员表
序号
姓名
职务
联系电话
1
赵红专
总调度

2
李跃
现场负责人

3
李伟
技术负责人

4
周传辉
安全员

表3: 吊装作业人员配备表
序号
岗 位
人数
备 注
1
机电工程师( 机械、 电气)
4人

2
机修工
6人

3
电工
4人

4
焊工
4人

5
杂工
6人

6
起重吊装工
4人

7
起重司机
4人

8
土建工程师
2人

9
测量人员
2人

总计
36

本次吊装以项目部人员、 吊装公司人员、 盾构机生产厂家人员为主组成。
五、 工作场地概况
5.1、 工作井
盾构吊装位置为南宁路站南端头。起点里程K25+926.000, 作为盾构吊装井, 井口平面尺寸为7.5×11.5m, 深度约14m。
5.2、 地层岩性
南宁路站始发端头盾构穿越区域为粘土③层, 修正后围岩分级为Ⅵ级。经过对相应部位土体进行试验, 测得该土层地基承载力为0.18Mpa。
5.3、 端头加固
南宁路站始发井端头加固采用高压旋喷桩加固。地面硬化采用C30混凝土, 混凝土厚度为300mm, 硬化后的场地即可满足盾构机的吊装要求。
5.4、 吊装场地
盾构机吊装场地地貌:
南宁路站南端盾构机吊装场地为台阶状, 端头井南侧有12.5m宽平台, 然后是2m宽4m高的斜坡, 坡顶处为平台( 如图1) , 边坡及平台已进行硬化处理。
南宁路站北端盾构机吊装场地为平整场地, 在盾构机吊装前将进行相应的硬化处理。

图1: 南宁路站南端盾构机吊装场地地貌
六、 吊车工作位置
承担本次吊装工作任务的吊装公司要求具备大型设备吊装资质, 有相关盾构下井组装吊装经验的大型吊装单位。盾构机吊装过程中的指挥、 司索等与安全相关的工作均由吊装单位具有相应资质的人员担任, 吊装单位对吊装过程中的安全负主要责任。考虑安全性、 现场情况及吊车的吊重能力, 靠近吊装井的500t汽车吊支腿外侧距离吊装井边缘的距离不小于1m。
从表4能够得知: 盾构机最重部件为前盾( 约98t) , 500t汽车吊的起重臂长28.6米, 在160T配重, 工作半径为12m时起重能力为129t, 最重部件前盾的重量小于起重能力的85%, 满足起吊要求。当把盾体推至与吊机位置平齐时, 吊机的工作半径约为11.6m( =4.8+1+0.8+5), 能够满足盾构机所有部件起吊。

图2: 南宁路站～贵阳路站盾构区间盾体翻身、 下井汽车吊工作位置图

图3: 南宁路站～贵阳路站盾构区间盾体拆除起吊、 翻身汽车吊工作位置图

图4: 云谷路站～南宁路站盾构区间盾体翻身、 下井汽车吊工作位置图

表4、 盾构机主要部件重量和吊机起重参数对比一览表
吊装井部件
吊机对应参数
备注
盾构机
部件名称
最大重量
( T)
需要工作半径( m)
工作半径
( m)
起吊重量
( t)
臂长
( m)

刀盘
47
9.3
12
129
28.6

前盾
98
11.6
12
129
28.6

中盾
88
11.3
12
115
28.6

盾尾
30
15
16
90.5
28.6

螺旋输送机
21
18
20
72.5
28.6

注: 以上吊机数据由xx市丰力起重吊装有限公司提供的500t汽车起重机的机械性能表查得。
见附录: xx市丰力起重吊装有限公司500t汽车起重机的机械性能表。

图5: 云谷路站～南宁路站盾构区间盾体拆除起吊、 翻身汽车吊工作位置图
场地地基承载能力验算:
( 1) 验算依据
①南宁路站吊装井结构图。
②盾构机吊装机具清单。
③xx市丰力起重吊装有限公司500t汽车起重机的机械性能表。
( 2) 验算数据
1) 盾构机主体
①前盾: 重量98t
②中盾: 重量88t
③盾尾: 重量30t
④刀盘: 重量47t。
2) 吊装设备
xx市丰力起重吊装有限公司500t汽车起重机。
( 3) 吊机位置地面状况
在地表上铺设四块规格为2200mm×4000mm×200mm钢板路基箱, 使汽车起重机支腿受力均匀, 经过垫板均匀扩散至深层地基土上。
( 4) 起吊时地基承载力验算( 按最大件重量98吨计算)
1) 计算依据:
①盾构机吊装重量清单。
②500T汽车起重机的技术性能表。
③盾构机主体吊装三大件重量: 前盾重98t, 中盾重88t, 刀盘重47t。
2) 吊装设备: 500t汽车起重机, 吊机自重96t, 配重160t, 支腿尺寸9.6m×9.622m。
3) 起吊时地基承载力验算( 地基承载力按组装时最大重量计算, 最大件前盾重量98t) 。
①吊机重量: 96t
前盾重量: 98t
配重: 160t
合计: 354t
②吊机下地基受力面积按起重机下垫板面积计算:
2.2m×4m×4=35.2m2
③当不考虑附加力矩时, 平均荷载为: 354t/35.2m2=0.1006Mpa,
该平均荷载可经过钢板路基箱均匀扩散至深层地基土上。
④考虑起吊时最不利的附加荷载
根据施工工况分析, 当起吊最重块且吊臂旋转到某一支腿位置处时为最不利工作状态, 起吊时附加力矩全部由该支腿承担。
吊机回转半径: 10m;
吊机配重距离回转中心距离: 6.1m;
吊机支腿距离回转中心的距离: 6.8m;
σf=(M/L)/A=( (98×10-160×6.1)/6.8) /( 2.2×4) =0.007Mpa
σmax=0.1006+0.007=0.1076Mpa
该荷载可经过钢板路基箱均匀扩散至深层地基土上。
4) 起吊时对地基承载力基本要求为: 0.1076Mpa, 加上安全系数1.15倍后, 地基承载力应为0.1237Mpa。工作井口南侧吊机作业一侧土层为粘土③层, 该土层地基承载力为0.18Mpa, 并已采用高压旋喷桩加固, 地面硬化采用C30混凝土, 混凝土厚度为300mm, 硬化后的场地即可满足盾构机的吊装要求。施工前, 应清理道路和场地, 以方便吊机行驶和站位。
七、 主要起吊部件尺寸和重量
表5: 主要起吊部件尺寸和重量数据一览表
序号
构件名称
长( m)
宽( m)
高( m)
重量( t)
1
刀盘
6.28
6.28
3.178
47
2
前盾
6.25
6.25
3.627
98
3
中盾
6.24
6.24
3.02
88
4
盾尾
6.23
6.23
3.744
30
5
管拼机+托架
3.5
5
3.9
23
6
螺旋输送机
12.3
1.74
1.74
21
7
连接桥
12.35
4.9
3.45
18
8
管片小车
5.3
1.66
0.45
3
9
1#拖车
10.95
4.55
3.55
22
10
2#拖车
9.47
4.46
3.55
35
11
3#拖车
9.45
4.3
3.55
22
12
4#拖车
9.45
4.3
3.55
22
13
5#拖车
9.45
4.5
3.55
20
14
6#拖车
13.5
4.67
3.55
20
15
通风系统

3
16
初装油

5
17
其它

1
八、 吊装设备及工具验收
8.1、 吊机选择
该盾构机尺寸大, 重量大。盾构机需要分件吊装, 散件的尺寸较大。盾构机总重约478t, 经分解后, 最大单件重约98t。由于现场的施工场地复杂, 施工工艺繁多, 综合考虑吊机的起吊能力和工作半径, 采用500t汽车吊, 并利用200t汽车吊一台以辅助将盾构机刀盘、 盾体翻转吊装, 200t汽车吊一台单独对盾构机后配套台车等附属设备吊装。

图6: 盾体翻身 图7: 盾体翻身

图8: 盾体下井
8.2、 钢丝绳选用
( 1) 前盾、 中盾、 盾尾、 刀盘吊装
盾构机的前盾、 中盾、 盾尾是4个吊点; 刀盘是2个吊点。盾构机的前盾、 中盾、 盾尾吊装钢丝绳的选用按最重的盾构机中盾考虑。
①主吊索具配备
主吊钢丝绳规格: 6*37+1—170—65; 前盾重量为98t; 吊钩重量为2.3t; 钢丝绳重量为0.5t。
总负荷Q=98+2.3+0.5=100.8t;
主吊钢丝绳水平夹角α=600, 动载系数K=1.2;
主吊钢丝绳受力P=Q*K/(4*sinα)=34.92t;
钢丝绳单根实际破断力S破=253t;
钢丝绳安全系数K=S破/P=253/34.92=7.25, 大于6, 满足吊装规范安全要求。
配备: Φ65钢丝绳( L=6m) 4根, 55t级合金钢卸扣4个。
②副吊索具配备
平卧状态起吊时, 副吊索具最大受力Smax=98*59%=57.82t;
副吊钢丝绳规格: 6*37+1—170—65; 吊钩重量为1.2t; 钢丝绳重量为0.5t;
总负荷Q=57.82+1.2+0.5=59.52t;
副吊钢丝绳水平夹角β=700, 动载系数K=1.2;
副吊钢丝绳受力P=Q*K/(2*sinβ)=38t;
钢丝绳单根实际破断力S破=253t;
钢丝绳安全系数K=S破/P=253/38=6.66, 大于6, 满足吊装规范安全要求。
配备: Φ65钢丝绳( L=6m) 4根, 55t级合金钢卸扣4个。
( 2) 螺旋输送机、 安装器、 拖车吊装
螺旋输送机、 安装器是2个吊点, 拖车是4个吊点。
盾构机后配套钢丝绳的选用按螺旋输送机、 安装器最大重量21t, 均采用二个吊点考虑;
钢丝绳规格: 6*37+1—170—39; 吊钩重量为1.2t; 钢丝绳重量为0.4t。
总负荷Q=21+1.2+0.4=22.6t;
钢丝绳水平夹角α=800, 动载系数K=1.2;
钢丝绳受力P=Q*K/(2*sinα)=13.77t;
钢丝绳单根实际破断力S破=98.7t;
钢丝绳安全系数K=S破/P=98.7/13.77=7.17, 大于6, 满足吊装规范安全要求。
配备: Φ39钢丝绳( L=6m) 4根, 35t级合金钢卸扣4个。
8.3、 汽车吊工况分析
( 1) 500t汽车吊
①盾体下井吊装
盾构机前盾下井, 500t汽车吊工况: 主臂L=33.2m, 作业半径R=10m, 额定起重量130t。
吊前盾时的总负荷Q=100.8t<额定起重量130t的85%, 满足吊装规范安全要求。
②盾体翻身时双机抬吊
前盾平卧状态翻身起吊时, 主吊负载Smax主=98×41%=40.18t。
500t汽车吊工况: 主臂L=33.2m, 作业半径R=12m, 额定起重量115t。
吊前盾时的总负荷Q=42.88t(=40.18+2.3+0.4)<额定起重量92t( =115×80%) , 符合双机抬吊80%额定起重量安全规范, 满足吊装规范安全要求。
( 2) 200t汽车吊
①盾体翻身时双机抬吊
前盾平卧状态翻身起吊时, 副吊负载57.82t( =98*59%) 。
200t汽车吊工况: 主臂L=22.5m, 作业半径R=7m, 额定起重量84t。
吊中盾时的总负荷Q=59.52t( =57.82+1.2+0.5) <额定起重量67.2t( =84×80%) , 符合双机抬吊80%额定起重量安全规范, 满足吊装规范安全要求。
②拖车等后配套下井吊装
盾构机拖车下井, 200t汽车吊工况: 主臂L=26.8m, 作业半径R=11m, 额定起重量
53t。
吊最重的拖车时的总负荷Q=36.6t( =35+1.2+0.4) <额定起重量53t, 满足吊装规范安全要求。
8.4、 工具及设备清单

表6: 工具及设备清单
序号
名称
规格
数量
备注
1
交流电焊机

3台
使用507焊条
2
气割枪

4套
含气管、 氧气、 乙炔等
3
空压机
0.7Mpa可移动式
1台
电动
4
手拉葫芦
3t
2个

5t
2个
10t
2个
5
千斤顶
5t
2个

10t
2个
20t
2个
30t
2个
100t
2个
6
打磨机

2个

7
推力油缸
100t
2个
并配液压站和油管20m
8
气动扳手

1把
可用于最大M42螺栓
9
扭矩扳手

2把

10
常见电工、 机修工工具

3套

11
吊带
8t
2条

12
翻身扁担梁
6m
1个
钢结构预制成品
13
吊装钢丝绳
φ24mm, L=6m
4根
小件吊装
φ39mm, L=6m
4根
台车吊装
φ65mm, L=6m
8根
盾体吊装
14
卸扣
8t
4个

35t
4个

55t
8个

15
爬梯
6m高度
2个

16
缆风绳
20m/根
2根

九、 起重吊耳的计算及焊接
因为设备为新设备初次吊装, 由制造厂根据行标设计制造, 而且在车间组装过程中多次使用, 符合相关标准。
在盾构机转场时需在每节盾体上焊接4只吊耳, 在刀盘上焊接2只吊耳, 吊耳焊接安排专业的电焊工作业, 严格按照盾构制造厂图纸设计要求对吊耳进行焊接并检验。
十、 场地准备
( 1) 南宁路站大里程端头既有护坡, 在盾构机及汽车吊等设备进场前对场地进行平整, 施工14m×12m的平整场地, 地基承载力满足施工需求, 地面硬化采用C30混凝土, 混凝土厚度为300mm, 供500t汽车吊吊装时停放。
( 2) 盾构始发架根据设计轴线标高及方向安装定位。
( 3) 在始发架上铺设负环管片和钢轨枕, 并铺设钢轨, 用于移动电机车及盾构拖车。
( 4) 在盾构机台车下井之前, 将电机车吊入井下电机车轨道上, 然后进行组装调试并运行至车站内。电机车用于牵引拖拉盾构拖车。
十一、 人员教育培训
( 1) 吊装工作开始前, 由吊装总指挥组织全体施工人员学习吊装方案并进行详细技术交底。
( 2) 技术人员认真阅读拆卸方案有关技术资料, 核对构件的空间就位尺寸和相互的关系, 掌握结构的高度、 宽度, 构件的型号、 数量、 几何尺寸, 主要构件的重量及构件间的连接方法及拆卸断点位置。
( 3) 吊装人员熟悉吊装场地范围内的地面、 地下和高空的环境情况。
( 4) 吊装人员了解已选定的起重、 运输及其它机械设备的性能及使用要求。
( 5) 全体施工人员学习一般安全常识和特定工件拆卸、 吊装中的特别安全注意事项教育。
十二、 盾构机的吊装
12.1、 吊车安装及就位
按照规定位置安装并停放好500t汽车吊, 铺设四块规格为2200mm×4000mm×200mm的钢板路基箱, 以增加承重面积。
12.2、 盾构机吊装
( 1) 盾构组装工作流程

组装开始

螺旋机吊装
6号拖车吊装

5号拖车吊装
中盾吊装

4号拖车吊装

前盾吊装

3号拖车吊装

刀盘吊装

2号拖车吊装

管片拼装机吊装

1号拖车吊装

盾尾吊装

连接桥吊装

连接管线

总体调试验收

图9: 吊装及组装流程图
( 2) 盾构组装要求
对中盾、 前盾、 刀盘结合面, 管片拼装机, 螺旋输送机等的防锈油进行清洗, 去除蓬布。在集装箱内的运输的零部件应在盾构组装前运输至工地而且开箱清理, 不占用盾构的组装时间。提前铺设拖车轨道, 在组装开始前把方案向所有参加组装的人员进行技术交底、 并对职工进行培训, 便于理解和执行。
对于机械部件的组装, 组装前需要弄清其结构及安装尺寸的关系、 螺栓连接紧固的具体要求等机械安装的基本常识, 对配合精度要求高的结合面必须进行清洗, 同时在组装过程中要严格要求, 杜绝野蛮操作, 确保盾构机组装按计划完成。
液压系统组装前必须检查泵、 阀及其连接管路等液压件的封堵是否可靠, 如有可疑情况, 必须进行现场清洗处理, 管件在组装过程中也必须进行严格清洗, 确保盾构机液压系统不受任何侵蚀污染。
对于高低压设备和电气元件的安装, 严格执行制造厂家所提供的有关标准和中国电力电气安装的有关规定和标准。
组装前必须对所使用设备、 工具进行安全检查, 杜绝一切安全隐患, 保证组装过程的安全顺利进行, 该项工作是组装过程中极为重要的内容。
认真填写交接班记录, 由两个组装班的值班工程师和工班长共同填写签认, 后交设物部内业工程师进行保存。要认真填写本班完成任务和质量, 及存在的问题, 下个班次需要注意事项和需要做的准备工作。
( 3) 盾构组装注意事项
组装前必须熟知所组装部件的结构、 连接方式及技术要求。组装工作必须本着由后向前、 先下后上、 先机械后液压再电气的原则。液压管线的连接必须保证清洁, 可使用煤油或清洗剂进行清洗, 禁止使用棉纱等易脱落线头的清洁品擦拭。组装过程中严禁踩踏、 扳动传感器、 仪表、 电磁阀等易损部件。组装工具必须由专人负责, 专用工具必须严格按照操作规程进行使用。对盾构机所有部件的起吊, 必须保证安全、 平稳、 可靠, 严禁野蛮操作。必须认真填写交接班记录并作好技术总结。
( 4) 拖车的组装
检查6号拖车上的附件安装是否牢靠, 连接螺栓有无松动等情况, 确保拖车起吊时
不会发生移位、 掉落等危险情况, 同时对易损部位要进行保护。在拖车组装场地摆放四垛枕木, 枕木间距要避开轮正确安装位置, 高度略高于轮对高度450mm。将6号拖车整体起吊并放置在枕木上。清洁所有结合面上的油漆、 毛刺等。同时安装左右侧轮对, 螺栓为M24, 先用风动扳手进行预紧, 再用扭矩扳手进行复紧紧固拖车上的螺栓并在门架底部用2个手拉葫芦拉紧, 以免门架变形影响拖车轨距, 以便于拖车在轨道上的放置。起吊6号拖车, 并放置于井下轨道上。将拖车推至站台内, 安装6号拖车辅件。

备注: 1—拖车, 2—拖车, 3—拖车, 4—拖车, 5—电瓶车牵引, 6—出土井, 7—200T汽车吊。
图10: 后配套拖车下井示意图
组装5号拖车( 同6号拖车)
组装4号拖车( 同6号拖车)
组装3号拖车( 同6号拖车)
组装2号拖车( 同6号拖车)
组装1号拖车( 同6号拖车)
( 5) 安装连接桥 :
安装连接桥两侧管线, 安装前要保证后部高度不小于850mm,以便于安装连接桥两侧管线。下放管片车至始发井前部, 支撑架高度约3020mm。在连接桥后部挂两个10t手拉葫芦, 在地面上起吊连接桥, 起吊至组装井口后, 放松手拉葫芦链条使连接桥倾斜至水平距离略小于组装井口长度10m, 下放连接桥至组装井后, 收缩手拉葫芦链条, 使之处于水平状态。与一号拖车连接, 前端放置在管片车支撑上焊接牢固并将一号拖车与连接桥推至站台内15m。当盾构机盾体、 拼装机及螺旋输送机等下井安装连接好后, 前移连接桥, 位置确定后与盾体相应部位进行销子连接。

备注: 1—拖车, 2—拖车, 3—拖车, 4—拖车, 5—出土井, 6—手拉葫芦, 7—200t汽车吊, 8—连接桥支架。
图11: 连接桥下井示意图
( 6) 盾构螺旋机下井
下放螺旋输送机: 下放一个渣车底盘至始发井内, 并在上面放置两层枕木, 起吊螺旋输送机并放置在渣车底盘上, 将其推入站台。
备注: 1—拖车, 2—出口井, 3—拖车, 4—拖车, 5—200t汽车吊。
图12: 螺旋输送机下井示意图
( 7) 始发架下井涂抹润滑脂
拆卸组装井内的轨线及轨排, 始发台下井并确定其安装位置, 并在始发台导轨上涂抹硬质润滑脂。
( 8) 中盾下井
用500T汽车吊和200T汽车吊配合将中盾翻身放置在组装井始发台导轨上, 与前盾预留位置距离约800mm, 再次清洗前盾、 中盾结合面,然后安装中前盾结合面间密封圈, 型号为φ15mm, 长度约18950mm。
备注: 1—拖车, 2—出土井, 3—拖车, 4—拖车, 5—中盾, 6—500t汽车吊。
图13: 中盾下井示意图
( 9) 前盾下井
用500t汽车吊和200t汽车吊配合将前盾翻身放置在组装井始发台导轨上距组装井前沿2m处的位置, 清洗前盾、 中盾结合面。
备注: 1—拖车, 2—出土井, 3—拖车, 4—拖车, 5—前盾, 6—中盾, 7—500t汽车吊。
图14: 前盾下井示意图
( 10) 连接中前盾
安装中盾上的定位销( 安装前需要打磨) , 用500t汽车吊和50t液压油缸将中盾与始发台导轨上的前盾对接。安装螺栓并保证人舱上部盲孔螺栓和 人舱连接螺栓能够安装, 螺母带圆台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧, 螺栓由中盾向前盾插入; 然后紧固螺栓, 紧固时按对角线顺序进行紧固。先用风动扳手进行预紧, 再用液压扭矩扳手进行初紧和终紧, 初紧液压扳手调定压力为300bar,终紧调定压力为480bar, 第一次和第二次紧固应连续进行。完成终紧要进行检查, 在完成终紧后1h---24h之间完成, 检查数目不少于 16个。如不合格, 应进行扩大检查, 检查数目增加不少于16个。如仍有不合格, 则整个中前盾间螺栓应重新拧紧。
( 11) 吊装刀盘
吊装前, 前盾与始发井前部距离应保证不小于2m。分别清洗刀盘和前盾结合面, 然后安装前盾前部2道密封圈, 型号φ8mm长度分别约为4400mm和4900mm, 搭接粘结。用200t汽车吊和50t汽车吊配合将刀盘翻身下井, 用一个5t手拉葫芦牵引刀盘与前盾对接并组装。
( 12) 安装盾壳内平台及附件
依次下井中盾内平台, 管线, 附件等并紧固螺栓起吊管片安装机轨道梁与中盾进行对接并紧固螺栓。
( 14) 吊装管片拼装机
用两台汽车吊配合将管片拼装机翻身套入管片拼装机轨道内并固定, 防止拼装机在轨道上翻转。
备注: 1—拖车, 2—出土井, 3—拖车, 4—拖车, 5—管片拼装机, 6—500t汽车吊。
图15: 管片拼装机下井示意图
( 15) 前移主机: 用液压油缸将主机推进至掌子面。
( 16) 盾尾安装: 在急密封槽和铰接密封结合面涂少许油脂。安装应急密封时从充气口阀一侧安装, 用橡皮榔头轻微敲击使之在密封槽内密贴。两台汽车吊配合将盾尾翻身并与中盾对接, 与中盾间距离140mm。安装第一道铰接密封搭接处不小于1200坡口, 安装第一道支撑环尼龙压条型号34mm×20mm;安装第二道密封搭接处与第一道密封顺时针错开1200角度, 安装第二道支撑环尼龙压条, 型号34mm×10mm; 安装第三道铰接密封与第二道密封顺时针错开1200角度, 安装铰接密封压板, 与盾尾间距15mm,外部锁紧固定螺杆长度为20mm螺栓。调节螺栓型号M12×70,锁紧固定螺栓为M12×60。
备注: 1—拖车, 2—出土井, 3—拖车, 4—拖车, 6—500t汽车吊。
图16: 盾尾下井示意图
( 17) 安装螺旋输送机
安装螺旋输送机前先将反力架和钢环下部下放在始发井内, 方便安装。将放置在渣车底盘上的螺旋输送机推向始发井, 用汽车吊起吊螺旋输送机并穿入盾壳内。此过程中, 需用10t手拉葫芦3个、 5t手拉葫芦3个在前部牵引。前部插入前盾到位后, 安装螺旋输送机中部固定销, 安装连接M30螺栓,并用扭矩扳手扭紧。
备注: 1—拖车, 2—出土井, 3—拖车, 4—拖车, 5—螺旋输送机, 6—200t汽车吊。
图17: 螺旋输送机安装示意图
十三、 盾构机组装
盾构机组装严格按照生产厂家组装使用说明书操作执行。
13.1、 盾尾刷的焊接
盾尾刷焊接使用507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、 孔洞和裂纹, 应打磨掉重新焊接。
13.2、 盾构后配套拖车组装
后配套拖车在始发井处的车站站台层进行组装。由于车站结构及盾构反力架的尺寸的限制, 拖车的两侧走道暂不安装, 待盾构机拖车全部进入隧道后再进行组装。拖车组装时先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。
13.3、 管道、 线缆的安装
( 1) 所有管道和电缆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。
( 2) 液压管道安装技术要求:
①液压系统应总是保持清洁干净, 在旋松接头之前, 需完全清洁接头本身和它周围。管道的清理使用吹管机进行, 要求棉球只能使用一次, 管接头表面的清洁使用无绒棉布进行擦拭。
②管接头堵头只有在连接时可取下, 如果安装过程中因故暂停不能进行管路的连接, 必须把取下来的管接头堵头重新安装好, 只有在下次安装时才可取下。
③安装任何液压管之前必须检查管接头上的密封圈是否已安装好, 如有丢失应安装好密封圈后再连接管路。
④安装管路时管接头要求全部紧固。
⑤安装过程中注意软管的保护, 液压软管绝不能受挤压或过度弯曲。
⑥所有管路必须严格按照标号进行连接, 不允许漏接或反接。
⑦为防止损坏系统元件, 或者液压油从破损的接头部位流走损失, 试机前必须根据管路图检查整个安装好的液压系统的管网。
⑧液压油箱所有管接头不能轻易打开, 只有在安装管路时才可取下相应管接头的封堵旋塞。
13.4、 配套设备的安装
( 1) 盾构机高压电的连接。盾构机高压电要求在组装完成后同步连接到盾构机上, 为盾构机提供动力源。
( 2) 冷却水池和冷却塔的安装。并将冷却水管路连接到盾构机台车上的冷却水循环系统中, 保证冷却水的供给。
十四、 盾构机调试
由于盾构机在生产车间里已进行组装调试, 很多参数已进行设定, 因此现场调试主要以确认各部分的动作为主, 进行空载调试和负载调试。
14.1、 调试前的检查
( 1) 根据电气线路图以及配电箱说明书进行电气线路的检查。
( 2) 根据液压配线图及各连接图进行液压管线的检查。
( 3) 根据辅助系统的配管图以及各部件的连接图和使用说明书进行辅助系统管线的检查。
( 4) 确认集中润滑和盾尾油脂管线的正确性。
( 5) 确认水、 气路管线连接的正确性。
14.2、 盾构机通电

图18: 盾构机分步通电流程
如图所示为盾构机分步通电的流程。盾构机上用电设备较多, 通电过程中要分步分系统进行逐一通电检查, 所有电机必须先试过正反转后再确认线路连接正确后, 方可正常启动进行调试。通电过程中要严格按照图纸上的编号标识进行检查, 发现有不一致的地方一定要确认清楚是否正确后再进行下一步操作。 
所有电气设备均能够正常启动后, 即可按照手动模式进行正常启动测试, 在手动模式下运转正常无异常后, 再进行测试控制部分。 
14.3、 盾构主机的调试
盾构机通电后即可进行对各部件的动作检查。盾构机调试大致流程如图所示。

图19: 盾构机调试简易流程
( 1) 集中润滑系统调试
①根据设计图纸和调试检测, 确认油脂注入泵压力及驱动电机额定功率。
②确认泵动作及气动泵气路是否有泄漏。
③核实机内分支线是否拧紧。
④确认机内所有分配阀是否有堵塞。
⑤确认螺旋机旋转密封及刀盘支撑密封处是否能挤出油脂。
( 2) 刀盘调试
①根据设计图纸和调试检测, 确认刀盘转速及档次, 确认驱动电机台数及功率。
②单个测试旋转方向的一致性, 并与操作面板旋转开关一致。
③启动刀盘左右旋转, 观察启动及停止时刀盘的旋转状态。
④调整刀盘转速( 用最大扭矩设定)
( 3) 推进千斤顶调试
①根据设计图纸和调试检测, 确认泵的额定功率、 额定电流及工作压力, 确认千斤顶根数、 最大行程及伸长速度。
②点动油泵电机, 确认电机的旋转方向( 电机后方看时右转为正确方向) 。
③启动高压油泵5分钟无负荷运转。
④操作室内的停止阀处于”关”的位置。
⑤掘进模式下伸缩千斤顶, 观察千斤顶的伸缩情况及速度情况, 必要时进行调整。
⑥核实4个行程传感器的行程是否与操作面板显示的一致, 否则进行调整。
⑦拼装模式下伸缩千斤顶, 观察千斤顶的伸缩情况及速度情况, 必要时进行调整。
( 4) 螺旋输送机调试
①根据设计图纸和调试检测, 确认泵的额定功率、 螺旋机的正传最大转速及反转最大转速。
②点动油泵电机, 确认电机的旋转方向( 电机后方看时右转为正确方向) 。
③启动高压油泵5分钟无负荷运转。
④旋转螺旋机, 确认正反转的正确性, 观察螺旋机的转动状态。
⑤确认无负荷动作压力。
⑥测定螺旋机的转速是否与操作面板显示的一致, 否则进行调整。
( 5) 螺旋机闸门调试
①根据设计图纸和调试检测, 确认驱动电机的额定功率、 工作压力、 前闸门千斤顶行程及后闸门千斤顶行程。
②启动驱动泵, 开动螺旋机闸门, 观察转动的状态。
③操作前闸门千斤顶, 观察伸缩情况。
④操作后闸门千斤顶, 观察伸缩情况。
⑤确认落线机出口闸门的行程是否与操作面板显示的一致, 确认操作室面板开关是否与流量计的指针方向一致, 否则进行调整。
⑥确认蓄能器的蓄压是否完成。
⑦打开蓄能器下部停止阀, 操作闸门开关, 观察出口闸门千斤顶的伸缩情况。
( 6) 拼装机旋转调试
①根据设计图纸和调试检测, 确认驱动泵的驱动电机功率及拼装机的转速( 低速转速、 高速转速) 。
②启动驱动泵, 转动拼装机, 观察转动的状态, 并确认警报器是否发出警报声, 警报灯是否闪烁。
③左右旋转, 确认限位开关的位置是否正确。
④确认工作平台、 抽拉平台限位器的有效性。
( 7) 拼装机油缸调试
①根据设计图纸和调试检测, 确认油缸驱动电机功率、 提升千斤顶行程、 滑行千斤顶行程、 夹紧油缸行程、 上下倾油缸行程及左右旋转油缸行程。
②点动油泵电机, 确认电机的旋转方向( 电机后方看时右转为正确方向) 。
③启动高压油泵5分钟无负荷运转。
④操作提升千斤顶, 观察伸缩情况及2个千斤顶的同步性是否一致, 否则进行调节。
⑤操作滑行千斤顶, 观察伸缩情况及拼装机的稳定性。
⑥操作6个夹紧千斤顶, 观察伸缩情况。
⑦操作上下倾油缸及左右旋转油缸, 观察伸缩情况。
( 8) 仿形刀调试
①根据设计图纸和调试检测, 确认驱动泵的额定功率、 仿形刀行程及压力。
②点动油泵电机, 确认电机的旋转方向( 电机后方看时右转为正确方向) 。
③启动高压油泵5分钟无负荷运转。
④手动操作仿形刀的伸缩, 观察伸缩状态是否流畅, 是否有漏油现象。
( 9) 注浆泵调试