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摘要:作为当前用于掘进隧道中最为常见的一项工程机械,盾构机能够有效实现光、机、电、传感等各项技术的有机整合,不仅能够有效完成大部分隧道施工任务,同时其高效、便捷的优势特性也使其开始得到广泛应用。目前在我国地铁建设当中经常会使用盾构机,如何有效完成盾构机的吊装施工也成为地铁建设工程中的一大关键问题,在此背景之下,本文将通过结合某具体工程,着重围绕地铁盾构机的吊装施工技术进行简要分析研究。
关键词:地铁;盾构机;分体吊装;施工技术
引言:在我国经济发展速度日益加快的背景下,地铁等城市交通工程得到迅速发展,受此影响盾构机也得到了广泛使用,其在帮助完成地铁工程建设的同时,因盾构机吊装不规范等原因导致的施工安全事故也屡次发生,不仅严重影响了工程质量与工程进度,同时也在一定程度上威胁到了施工人员的人身安全。为此,本文将通过分析地铁盾构机的整体吊装施工技术,希望能够在帮助相关人员有效完成盾构机吊装的同时,防止安全事故的发生。
一、工程概况
本文选取笔者所在厦门地铁2号线新阳大道站至长庚医院段地铁线路工程,该段区间左线全长1005米,区间断面为V型坡,最大纵坡25.0‰,区间覆土9.07-16.85m;区间隧道主要穿越底层为粉质粘土、中粗砂、凝灰熔岩残积粘性土(硬塑)及全风化花岗岩等。在该地铁工程当中盾构直径为6.48m,管片内径和外径分别为5.5m以及6.2m,环宽为1.2m,预计使用分段吊装技术吊装总重量约为500t的盾构机,由于盾构机本身比较重,加之其前后重量不一致,因此也在一定程度上为盾构机的吊装增添了难度。
二、方案实施
(一)施工准备
在进行施工之前,需要使用人员对现场的施工环境和施工条件进行确认,保障其与相关施工要求完全相符,尤其是需要标记好盾构机的重心,并对吊装装置的性能等进行全面检查,以有效保障后续吊装施工的安全性和有效性。另外,还需要为地铁盾构机的吊装配置专业的施工人员和管理人员,在主动对其进行岗前培训和安全意识教育之后,即可进入到吊装环节[1]。
(二)布置准备系统
在此次盾构机吊装前应提前准备铺设好轨道,轨道梁布置之后,需要施工人员对其进行质量验证,确保其平行度、水平度等均能够符合标准要求。再用350吨履带吊将变频机车(蓄电池)、管片小车放下井,将拖车由水管卷筒处分为前后两节并在地面安装轮对、附属风管吊机及支架并紧固螺栓,然后把后部平台吊装下井置于管片小车上,并向后拖。
三、地铁盾构机分段吊装
(一)盾构机主要部件的吊装
以厦门地铁二号线新阳大道站至长庚医院站施工工程为例。由于本次工程所投入的盾构机的尺寸相对较大,散件分段尺寸相对较大,因而在施工阶段主要采用的是分件吊装的施工方式,由于施工现场的施工场地较为复杂,在进行分件吊装施工的过程中,施工部门主要采用的是350T履带吊(主钩副钩相互配合)进行吊装作业。从吊装顺序来看,吊装工作采用的是先下6号拖车-5号拖车-4号拖车-3号拖车-2号拖车-1号拖车-设备桥-螺旋输送机-中盾-前盾-管片拼装机-尾盾-刀盘的吊装顺序。
(二)分段吊装
在这一阶段,工作人员需要对以下内容进行重点核查,一是吊装千斤绳,二是销轴;三是千斤绳与盾体之间的接触部分。
6号拖车、5号拖车、4号拖车和3号拖车下井后采用变频机车对其拖拉至明挖区后的位置,2号拖车需用350吨履带吊主钩副钩配合吊装。拖车后端向下,前端朝上,至与水平面夹角50°时,缓缓吊入下井口,下井后拖至3号拖车处。再下1号拖车。
管片小车上需提前焊接好支撑,移动到竖井前端。由于井口长度不足,设备桥下井前利用350吨履带吊主钩副钩配合,调整至水平面成50°夹角时,调下井口下井。设备桥吊装下井后先与1号拖车连接固定。然后把设备桥前端放置做好的管片小车上。用变频车拖动至后方。
螺旋输送机下井,用350吨履带吊的主钩副钩配合吊装螺旋输送机,至螺机与水平面夹角成45°时,吊入井口下井。待螺机进入地下二层时,整体后移,有足够位置后松副钩到螺机处于水平位置后,缓缓放置预先准备的管片小车支撑上并移至后方。
(三)盾体吊装
中部盾壳、盾构千斤顶和铰接千斤顶是中盾的主要组成部分,在吊装工作的进行过程中,采用350吨履带吊主钩副钩配合,在地面将中盾翻转后下井,保证前盾与竖井边沿之间留4100mm的距离。
前盾安装,采用350吨履带吊猪狗与副钩配合,在人舱穿入中盾后慢慢压紧。注意在吊装状态安装中盾与前盾连接螺栓以及密封。并紧固4个角后吊车松钩。
管片拼装机下井后与中盾米字梁的底板配合安装,盾尾下井后由洞口向里推1.5米放置。盾尾推到预定位置后,将前盾和中盾一起向后推,推至竖井边沿2米处。采用350吨履带吊主钩副钩配合,安装刀盘与主驱动连接螺栓,固定后松开吊钩。
根据施工需要,刀盘在进场施工以前已经安装了撕裂刀,因而在刀盘吊装的过程中,施工人员也需要采用抬吊的方式进行吊装,这种吊装形式与前体的吊装之间存在着一定的相似性。在吊装工作的就行过程中,施工人员在刀盘距离洞门0.8米的位置以后需要停止进行施工,然后将其垂直吊下竖井。刀盘下井以后需要进行预紧作业,在预紧完成以后,施工人员需要借助专业化的预紧工具进行复紧作业,然后进行人形闸的吊装施工。
在螺旋机的吊装施工中,施工人员在利用履带吊进行吊装之前,需要将调平用的钢丝绳和10吨的手动葫芦挂挂到吊车的吊钩之上。在螺旋机吊至盾体放稳以后,施工人员需要对螺旋机的倾角进行调整,并要通过手动葫芦微调的方式让螺旋机就位。最后安装在将盾尾吊至井下,前移过程中注意保护止浆板,避免刮伤。最后安装交接油缸撑靴。中体组装工作就成为了施工过程中不可缺少的措施。
结束语:总而言之,本文通過以某工程实例,对地铁盾构机整体吊装施工技术进行简要分析,对相关施工流程和施工操作进行了有效明确,考虑到盾构机本身安装简便、易于拆卸等优势特点,相信随着我国交通工程建设的发展,其还将有更加广阔的使用空间。
参考文献:
[1]林志庞,马云龙. 地铁盾构机整体吊装施工技术研究[J]. 民营科技,2014,09:250-251.
[2]马云龙,张诗清,蒋兴忠. 地铁盾构机整体吊装施工技术研究[A]. 中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院.施工机械化新技术交流会论文集(第十一辑)[C].中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院:,2013:4.
[3]魏林春,段创峰,顾沉颖,邱裕华. 地铁盾构到达整体接收施工技术研究[A]. 中国土木工程学会、中国土木工程学会隧道及地下工程分会.中国土木工程学会第十五届年会暨隧道及地下工程分会第十七届年会论文集[C].中国土木工程学会、中国土木工程学会隧道及地下工程分会:,2014:4.
[4]王飞,刘孟波,陈龙,刘文,汤林猛. 有限场地条件下盾构机整体吊装技术研究[J]. 深圳大学学报(理工版),2016,03:317-323.
关键词:地铁;盾构机;分体吊装;施工技术
引言:在我国经济发展速度日益加快的背景下,地铁等城市交通工程得到迅速发展,受此影响盾构机也得到了广泛使用,其在帮助完成地铁工程建设的同时,因盾构机吊装不规范等原因导致的施工安全事故也屡次发生,不仅严重影响了工程质量与工程进度,同时也在一定程度上威胁到了施工人员的人身安全。为此,本文将通过分析地铁盾构机的整体吊装施工技术,希望能够在帮助相关人员有效完成盾构机吊装的同时,防止安全事故的发生。
一、工程概况
本文选取笔者所在厦门地铁2号线新阳大道站至长庚医院段地铁线路工程,该段区间左线全长1005米,区间断面为V型坡,最大纵坡25.0‰,区间覆土9.07-16.85m;区间隧道主要穿越底层为粉质粘土、中粗砂、凝灰熔岩残积粘性土(硬塑)及全风化花岗岩等。在该地铁工程当中盾构直径为6.48m,管片内径和外径分别为5.5m以及6.2m,环宽为1.2m,预计使用分段吊装技术吊装总重量约为500t的盾构机,由于盾构机本身比较重,加之其前后重量不一致,因此也在一定程度上为盾构机的吊装增添了难度。
二、方案实施
(一)施工准备
在进行施工之前,需要使用人员对现场的施工环境和施工条件进行确认,保障其与相关施工要求完全相符,尤其是需要标记好盾构机的重心,并对吊装装置的性能等进行全面检查,以有效保障后续吊装施工的安全性和有效性。另外,还需要为地铁盾构机的吊装配置专业的施工人员和管理人员,在主动对其进行岗前培训和安全意识教育之后,即可进入到吊装环节[1]。
(二)布置准备系统
在此次盾构机吊装前应提前准备铺设好轨道,轨道梁布置之后,需要施工人员对其进行质量验证,确保其平行度、水平度等均能够符合标准要求。再用350吨履带吊将变频机车(蓄电池)、管片小车放下井,将拖车由水管卷筒处分为前后两节并在地面安装轮对、附属风管吊机及支架并紧固螺栓,然后把后部平台吊装下井置于管片小车上,并向后拖。
三、地铁盾构机分段吊装
(一)盾构机主要部件的吊装
以厦门地铁二号线新阳大道站至长庚医院站施工工程为例。由于本次工程所投入的盾构机的尺寸相对较大,散件分段尺寸相对较大,因而在施工阶段主要采用的是分件吊装的施工方式,由于施工现场的施工场地较为复杂,在进行分件吊装施工的过程中,施工部门主要采用的是350T履带吊(主钩副钩相互配合)进行吊装作业。从吊装顺序来看,吊装工作采用的是先下6号拖车-5号拖车-4号拖车-3号拖车-2号拖车-1号拖车-设备桥-螺旋输送机-中盾-前盾-管片拼装机-尾盾-刀盘的吊装顺序。
(二)分段吊装
在这一阶段,工作人员需要对以下内容进行重点核查,一是吊装千斤绳,二是销轴;三是千斤绳与盾体之间的接触部分。
6号拖车、5号拖车、4号拖车和3号拖车下井后采用变频机车对其拖拉至明挖区后的位置,2号拖车需用350吨履带吊主钩副钩配合吊装。拖车后端向下,前端朝上,至与水平面夹角50°时,缓缓吊入下井口,下井后拖至3号拖车处。再下1号拖车。
管片小车上需提前焊接好支撑,移动到竖井前端。由于井口长度不足,设备桥下井前利用350吨履带吊主钩副钩配合,调整至水平面成50°夹角时,调下井口下井。设备桥吊装下井后先与1号拖车连接固定。然后把设备桥前端放置做好的管片小车上。用变频车拖动至后方。
螺旋输送机下井,用350吨履带吊的主钩副钩配合吊装螺旋输送机,至螺机与水平面夹角成45°时,吊入井口下井。待螺机进入地下二层时,整体后移,有足够位置后松副钩到螺机处于水平位置后,缓缓放置预先准备的管片小车支撑上并移至后方。
(三)盾体吊装
中部盾壳、盾构千斤顶和铰接千斤顶是中盾的主要组成部分,在吊装工作的进行过程中,采用350吨履带吊主钩副钩配合,在地面将中盾翻转后下井,保证前盾与竖井边沿之间留4100mm的距离。
前盾安装,采用350吨履带吊猪狗与副钩配合,在人舱穿入中盾后慢慢压紧。注意在吊装状态安装中盾与前盾连接螺栓以及密封。并紧固4个角后吊车松钩。
管片拼装机下井后与中盾米字梁的底板配合安装,盾尾下井后由洞口向里推1.5米放置。盾尾推到预定位置后,将前盾和中盾一起向后推,推至竖井边沿2米处。采用350吨履带吊主钩副钩配合,安装刀盘与主驱动连接螺栓,固定后松开吊钩。
根据施工需要,刀盘在进场施工以前已经安装了撕裂刀,因而在刀盘吊装的过程中,施工人员也需要采用抬吊的方式进行吊装,这种吊装形式与前体的吊装之间存在着一定的相似性。在吊装工作的就行过程中,施工人员在刀盘距离洞门0.8米的位置以后需要停止进行施工,然后将其垂直吊下竖井。刀盘下井以后需要进行预紧作业,在预紧完成以后,施工人员需要借助专业化的预紧工具进行复紧作业,然后进行人形闸的吊装施工。
在螺旋机的吊装施工中,施工人员在利用履带吊进行吊装之前,需要将调平用的钢丝绳和10吨的手动葫芦挂挂到吊车的吊钩之上。在螺旋机吊至盾体放稳以后,施工人员需要对螺旋机的倾角进行调整,并要通过手动葫芦微调的方式让螺旋机就位。最后安装在将盾尾吊至井下,前移过程中注意保护止浆板,避免刮伤。最后安装交接油缸撑靴。中体组装工作就成为了施工过程中不可缺少的措施。
结束语:总而言之,本文通過以某工程实例,对地铁盾构机整体吊装施工技术进行简要分析,对相关施工流程和施工操作进行了有效明确,考虑到盾构机本身安装简便、易于拆卸等优势特点,相信随着我国交通工程建设的发展,其还将有更加广阔的使用空间。
参考文献:
[1]林志庞,马云龙. 地铁盾构机整体吊装施工技术研究[J]. 民营科技,2014,09:250-251.
[2]马云龙,张诗清,蒋兴忠. 地铁盾构机整体吊装施工技术研究[A]. 中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院.施工机械化新技术交流会论文集(第十一辑)[C].中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院:,2013:4.
[3]魏林春,段创峰,顾沉颖,邱裕华. 地铁盾构到达整体接收施工技术研究[A]. 中国土木工程学会、中国土木工程学会隧道及地下工程分会.中国土木工程学会第十五届年会暨隧道及地下工程分会第十七届年会论文集[C].中国土木工程学会、中国土木工程学会隧道及地下工程分会:,2014:4.
[4]王飞,刘孟波,陈龙,刘文,汤林猛. 有限场地条件下盾构机整体吊装技术研究[J]. 深圳大学学报(理工版),2016,03:317-323.