CN203925507U - 一种地铁盾构组装及下井系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地铁盾构组装及下井系统，包括设置在盾构始发井(26)内轨道（1）上的台车（2），其特征是：所述台车上设有车顶连接架及皮带输送机支架（3）；还包括在盾构始发井（26）内设置盾尾始发台架（4），依次相互组装的以下盾构主体：包括吊装反力架（23）、盾构机主体A环下部（5）、盾构机主体B环下部（6）、刀盘驱动（7），刀盘（8）、盾构机主体A环上部（9）、盾构机主体B环上部（10）、盾构机主体C环（11）、盾构机主体D环下部（12）、管片拼装机（13）。本实用新型在各种设备的连接方向和连接顺序上进行了反复设计调试，使各种设备的配合运转达到最佳状态，保护了设备的安全性，也保证了施工效率的最大化。

Description

一种地铁盾构组装及下井系统

技术领域

本实用新型涉及建筑领域施工组装系统，尤其涉及一种地铁盾构组装及下井系统。

背景技术

由于社会的发展，施工的场地的状况越来越复杂，对地面和地下施工的要求越来越高。例如，施工时，涉及区间沿线地面高程，线路区间纵向，隧道纵坡坡度，区间隧道底埋深；比如，区间穿越的地层如粉细砂层、局部夹粉质粘土层、中粗砂层等构成；线路是否赋存潜水及承压水地下水；沿线地面建（构）筑物，沿线部分单位的市政道路、果园、蔬菜大棚、村庄；现状道路两侧分布的雨水、污水、燃气、电力等地下管线等。

建筑领域，尤其地铁施工往往涉及到盾构井围护的结构施工问题，而且盾构机组装调试盾构机图及施工盾构机组装建筑安装工人安全；规范现场操作保证盾构组装调试的安全施工，确保盾构始发的顺利进行，从而确保施工达到更高的要求。本实用新型是在经过发明人多次组装试验和调试完成的装配系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种地铁盾构组装及下井系统，具有快速、高效、施工安全、使用稳定的具有技术效果。

本实用新型所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种地铁盾构组装及下井系统，包括设置在盾构始发井内轨道上的台车，其特征是：所述台车上设有车顶连接架及皮带输送机支架；还包括在盾构始发井内设置盾尾始发台架，在所述盾尾始发台架（4）上依次相互组装的以下盾构主体：包括吊装反力架、盾构机主体A环下部、盾构机主体B环下部、刀盘驱动，刀盘、盾构机主体A环上部、盾构机主体B环上部、盾构机主体C环、盾构机主体D环下部、管片拼装机；

还进一步包括相互组装:后方张出台、螺旋输送机、整圆器、双轨梁、电动葫芦、盾构机主体D环上部、牵引桥架，皮带输送机的前端、单轨梁、鱼尾刀；

所述地铁盾构组装及下井系统，还包括连接盾构主体内部的推进油缸、推进油路及电器元件；

所述地铁盾构组装及下井系统，还包括液压管线、电气线路。

本实用新型总体组装调试方案：

盾构机下井组装总体方案为：先后备台车，后盾构主机。即由7号台车开始，到1号台车结束，首先完成台车的下井安装；然后，再吊盾构基座、前体、刀盘、中体和后体等，完成主机安装。

盾构机调试总体方案为：盾构机组装和连接完毕并确定无误后，即可进行盾构机调试，调试分空载调试和负载调试。空载调试主要内容为：配电系统，液压系统，润滑系统，冷却系统，注浆系统，以及各种仪表、传感器的校正。空载调试盾构机各系统运转后即可进行负载调试。负载调试的主要目的是检查各种管线及密封的负载能力；使盾构机的各个工作系统和辅助系统达到满足正常生产要求的工作状态。通常试掘进时间即为对设备负载调试时间。

一、盾构组装前的准备

1、人员准备

2、盾构机组装所需机具准备

在盾构机组装前，必须配备齐全小到小型机具、扳手、丝锥，大到汽吊、汽车吊等等。

3、电力供应的准备

(1)组装区域设两个配电箱，分别供主机与后配套区域的组装用电之需。

(2)在组装的过程中，需要用到36V的安全照明电源，因此提供一380V/36V，500VA的变压器及相应的灯具、电缆等照明工具。

二、盾构机组装施工顺序

盾构始发井，即车站端头井及车站前四段完成后，既开始盾构机进场及组装。盾构机组装分地面组装和井下组装两部分，地面组装为盾构机各分部进场后先在地面进行相关维修保养及分部内部的构件连接、检查，如主体各分部和后配套各编号台车；井下组装主要进行盾构机各分部之间的连接和检查，即各主体分部之间的连接和各编号后配套台车之间的连接。

三、盾构组装施工方法

（一）地面组装

主要为盾构主体局部的连接组装和盾构单个后配套台车的组装，地面组装在盾构部件到场后进行。

1、盾构主体内部组装

主要进行前体、中体、盾尾等主体内部构件的组装，保证主体各分部完整下井。

2、后配套台车地面组装

主要将每辆台车架的左右两部分连接成一整体、将每辆台车内的设备安装就位、将内部管线连接好，以及将行人通道架和台车滑轮安装好。

（二）井下组装

1、后配套拖车下井

下井程序台车起吊→轮对安装→台车下井→皮带支架下井→风管下井→台车后移。

拖车下井顺序为：电瓶机及管片小车→7号台车→6号台车→5号台车→4号台车→3号台车→2号台车→1号台车→设备桥。

注意事项：

a后备台车安装时首先要搭设临时工作平台，并在井下铺设轨道不少于100m，铺设位置自临时工作平台起向后延伸。

b拖车下井后由电瓶机车牵引至指定的区域，待连接桥下井后与其连接。

2、盾构井内钢轨的拆除及始发台的定位

拆除主机安装位置的轨线，清理场地。按照工程部技术交底精确定位始发架，初步固定。

3、主机下井

3.1中体下井

先用250T汽车吊与160T汽车吊同时将中体吊起，160T汽车吊保持吊臂高度起到辅助作用。当中体离地面2米后，250T汽车吊开始缓慢提升，将160T汽车吊按信号工指挥缓慢向下放，最终250T汽车吊取代160T汽车吊完全吊起驱动部分。驱动部分此时已经翻转到水平状态。翻转作业完成后，用250T汽车吊将驱动部分缓慢放在垫好方木的地面上，拆去160T汽车吊的吊绳，并在驱动部分上拴好两根牵引绳。翻转作业完成后，直接用250T汽车吊将其吊放井下，放到始发基座上。

中体在下井前将两根软绳系在其两侧，向下吊运时，由人工缓慢拖着，防止中体扭动。

中体停放在始发台后，由测量组进行旋转角度的测量及调整。

3.2前体下井

翻转及下井同中体一样。送到始发台上后进行与中体的对位，注意安装和保护好连接密封，按照技术交底安装前体与中体的联接螺栓。

对接作业：在前体下井组装过程中，当吊车达到指定高度后，由操作人员用纤绳牵引着前体缓慢向中体靠近。对准螺栓孔后，迅速穿好螺栓，待螺栓全部穿好，按高强螺栓拧紧要求进行拧紧作业，完成对接工作。

3.3刀盘下井

翻转及下井同中体一样。送到始发台上与前体连接后按照技术交底安装密封圈及紧固联接螺栓。

刀盘、前体、中体下井连接后，安装洞门帘布橡胶板、折页板，然后在始发台上安装推力座，用80T油缸将主机推至前盲洞内。

3.4安装管片安装机行走大梁

3.5安装机下井

其翻转及下井同中体一样，下井安装后再进行两个端梁和V型梁的定位和安装。

3.6螺旋输送机下井

首先将螺旋输送机的螺旋杆收回圆筒内.由250T汽车吊大、小钩配合吊入井下，倾斜着将前端头延管片安装机中间缓慢移至前体,用手拉葫芦将前端头吊在盾构主机内预先焊接好的吊耳上,这样可以撤除前端头的吊机.慢慢送进,直到用10T的手拉葫芦更换下另一个吊点.前端头圆筒处的法兰与前体对接,安装密封和紧固联接螺栓，严格按照设物部技术交底力矩紧固。

3.7盾尾下井

在160T汽车吊与250T的汽车吊配合下,倾斜着将盾尾穿过安装机梁及螺旋输送机,并与中体对接.注意紧急气囊的安装和防护.对接完后，按照技术交底安装铰接密封和铰接压板，完成进行铰接油缸的连接。

3.8盾构主机部分的焊接

主体全部组装好后，进行盾构主机部分的焊接作业。焊接作业主要为前体与中体之间的环向焊缝。前体与中体之间的环向焊缝先焊接基座支撑轨以上的部分。支撑轨以下的部分待盾构机刀盘、前体基本进入洞门，并且前体与中体之间的环向焊缝处于基座与洞门之间的悬空位置时，再进行焊接，以降低作业强度，提高作业效率。焊接作业要按规定程序施焊，技术人员应增加检查的次数，发现问题及时解决。焊缝按技术要求施焊即可，保证密封良好。

4、连接桥下井

连接桥总长为12.6米，下井时须由160T汽车吊与250T的汽车吊配合着倾斜下井。下井后其一端与1号拖车固定连接，另一端支撑在自制的行走钢结构支撑架上，进行焊接固定后用电机车将1号拖车与连接桥向前推动与主机连接。

5、反力架及负环钢管片的安装

按照反力架安装工艺交底安装固定好发力架和负钢环管片，重新固定好始发台。

6、管线连接

盾构机本体与后配套台车的连接架接好后即可将盾构机本体与后配套台车之间的各种电缆、各种管路连接起来。同期进行反力架上部的安装和盾构机与地面的水循环系统、电力供应系统及盾构机与地面的数据传输系统的连接及皮带输送机的皮带安装。皮带安装时将皮带穿过滚轮，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。至此，盾构机的组装工作完成，具备盾构机整体调试的条件。

（三）设备吊装

1、一般方法及吊装原则

a设备吊装遵循先大后小、先难后易、先高后低、先里后外的原则进行吊装。

b刀盘、前体、中体、盾尾平放部件，翻立时采用250T吊机和160T吊机配合起吊。

c设备吊装时，应充分考虑到设备吊装就位时，设备是否会碰吊车臂杆，吊车臂杆的高度是否满足设备吊装高度的要求。吊车的额定荷载是否大于设备的吊装荷载等。

d采用大型吊车吊装设备时，应考虑到地面的承载能力，当地面的耐压力不能满足承载要求时，必须采取铺垫石块、碎石，然后铺垫钢板等措施来增大地面承载能力。

e若设备无吊耳，需对设备捆绑吊装时，应对设备捆绑位置进行保护，防止设备受损，可采取垫一圈木板进行保护的措施。

f大型设备吊装前，应进行试吊，并组织相关人员对吊装工作及机索具进行全面检查，经检查确认无问题后，方可正式起吊。

2、吊装滑车组的选取

a以最大吊装重量的主机来选取滑车组。

b主机最大重量为中体、前体100T，最大外形尺寸：￠6180mm×3150mm。

c滑轮组的受力为：W＝K₁K₂（G+g）＝1.1×1.1×（100＋2）＝123.42t

式中：K₁－动载系数、取值＝1.1；

K₂动载系数、取值＝1.1；

G－设备吊装重量＝100t。

本实用新型具有以下技术效果：

在施工领域，尤其地铁施工中，盾构体由于安装各个设备的装配方式和连接方式的不同，会极大影响设备的正常高效运转，本实用新型根据施工场地的状态，在各种设备的连接方向和连接顺序上，进行了反复设计和调试，使各种设备的配合运转达到最佳状态，即保护了设备使用的安全性，也保证了施工效率的最大化。

附图说明

图1为本实用新型组装后的结构示意图

图2为本实用新型盾构组装工艺流程图

图3为本实用新型组装六节台车

图4为本实用新型焊接盾尾密封刷、组装始发台架

图5为本实用新型吊装牵引装置皮带输送机的前端、单轨梁

图6为本实用新型盾构机主体A下部、B环下部、刀盘驱动部位下井

图7为本实用新型盾构机主体A环上部、B环上部、刀盘下井组装

图8为本实用新型盾构机主体C环、主体D环下部下井

图9为本实用新型后方张出台下井组装

图10为本实用新型组装螺旋输送机、整圆器

图11为本实用新型组装D环上部、安装反力架、安装桥架

图中：1-轨道，2-台车，3-车顶连接架及皮带输送机支架，4-盾尾始发台架，5-盾构机主体A环下部，6-盾构机主体B环下部，7-刀盘驱动，8-刀盘，9-盾构机主体A环上部，10=盾构机主体B环上部，11-盾构机主体C环，12-盾构机主体D环下部，13-管片拼装机，14-后方张出台，15-螺旋输送机，16-整圆器，17-双轨梁，18-电动葫芦，19-盾构机主体D环上部，20-牵引桥架，21-皮带输送机的前端，22-单轨梁，23-反力架，24-液压管线、电气线路，25-鱼尾刀，26-盾构始发井

具体实施方式

实施例

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示的一种地铁盾构组装及下井系统，包括设置在盾构始发井26内轨道1上的台车2，所述台车上设有车顶连接架及皮带输送机支架3；还包括在盾构始发井26内设置盾尾始发台架4，在所述盾尾始发台架4上依次相互组装的以下盾构主体：包括吊装反力架23、盾构机主体A环下部5、盾构机主体B环下部6、刀盘驱动7，刀盘8、盾构机主体A环上部9、盾构机主体B环上部10、盾构机主体C环11、盾构机主体D环下部12、管片拼装机13；

还进一步相互组装:后方张出台14、螺旋输送机15、整圆器16、双轨梁17、电动葫芦18、盾构机主体D环上部19、牵引桥架20，皮带输送机的前端21、单轨梁22、鱼尾刀25；

所述地铁盾构组装及下井系统还包括连接盾构主体内部的推进油缸、推进油路及电器元件；

所述地铁盾构组装及下井系统，还包括液压管线24、电气线路。

本实用新型的工作原理和步骤是：

1.组装六节台车：延伸至盾构始发井26内，为后续2台车进入隧道提供条件；电瓶车吊入井下；后续台车运到施工场地，安装车顶连接架(3)；吊第七节台车，在井内拆掉台车下方的托架，用电瓶车将台车拉到暗挖隧道内，同时组装第六节台车并送到井口；如果条件允许，在车架顶上安装皮带输送机支架后下入隧道。第六节台车吊入井内，同时组装第五节台车并送到井口；将第五节台车吊入井内，同时完成第四节台车的组装及井内第六、七台车的连接及3皮带输送机的连接；依此类推，完成七节台车的组装下井及连接。其中，各个环节吊入井内台车的后移配合进行。

2.焊接盾尾密封刷、组装始发台架：盾构机主体运输到施工场地；组装盾尾4、焊接盾尾密封刷；盾尾密封刷焊接完成后，两盾尾仍需分成上、下两部分进行安装；将刀盘8的两部分、管片拼装机13的两部分焊接成一个整体；临时始发台架吊入竖井内，前端距离盾构井的二衬结构4米，前4米为破洞门，凿桩提供作业条件。

3.吊装牵引装置皮带输送机的前21、单轨梁22：将后续台车2后移；部分装箱油管、电缆应提前运到现场，开箱待后续台车连接完毕，安装台车之间的电缆和管路；将牵引桥架20、皮带输送机的前端21、单轨梁22吊入，待以后组装。

4.盾构机主体A环下部5、B环下部6、刀盘驱动部位下井：盾构机主体A环下部5下井，临时设置在始发台架上；首先确定A环下部5的水平位置，并且A环下部5后边界线距离基座为1.25米。盾构机主体B环下部6下井，与盾构机主体A环下部5组装；安装螺栓时不要全数安装，并且螺栓不要一次拧紧到位。刀盘驱动7下井，与盾构机主体A环下部5组装，组装时防止驱动部分后仰不利于焊接。吊装过程中为了调整水平位置，可以采用手拉葫芦进行调解

5.盾构机主体A环上部9、B环上部10、刀盘8下井组装：盾构机主体A环上部9下井，与盾构机主体A环下部5组装；盾构机主体B环上部10下井，与盾构机主体B环下部6连接，并与A环上部9螺栓连接。刀盘8下井，与刀盘驱动部位7组装；为了提高盾构机整体真圆度，安装完成后，部分适当的调整后进行焊接。组装后，使用移动千斤顶，将所述盾构机主体连同基座向开挖面移动。

6.盾构机主体C环11、主体D环下部12下井：在地面将盾构机主体C环11组装成后，上、下部分焊接成一个整体。安装压板及密封圈，然后下井组装；安装剩下11个推进油缸，连接盾构主体内部的推进油路及电器元件。盾构机主体D环下部12下井，与盾构机主体C环11下部组装。安装管片拼装机13，安装时先将管片拼装机吊放在下方四个支撑滚上，待管片拼装机就位后再安装其余四个上方支撑滚，支撑滚调节齿圈与支撑滚的间隙，其间需要用液压泵打开刹车，调节液压驱动齿轮与齿圈的间隙。

7.后方张出台下井组装：后方张出台14左、右组装成一体后下井、组装；对需要焊接的部分进行焊接。

8.组装螺旋输送机、整圆器：螺旋输送机15吊起及组装；利用所述后方张出台进行组装作业。组装整圆器16。双轨梁17的安装及电动葫芦18的安装。

9.组装D环上部19、安装反力架、安装桥架：盾构机主体D环上部19组装；桥架20安装，皮带输送机前端21安装，单轨梁22的安装。吊装反力架顶部23的安装；盾构机设备的连接；其他零部件安装。液压管线、电气线路24的连接。待调试完成后安装鱼尾刀25，并进行焊接。

10.完成组装，准备调试。完成组装，连接盾构机主体和后续台车之间的油路和电路，为后续调试准备条件。

Claims (4)

1.一种地铁盾构组装及下井系统，包括设置在盾构始发井(26)内轨道（1）上的台车（2），其特征是：所述台车上设有车顶连接架及皮带输送机支架（3）；还包括在盾构始发井（26）内设置盾尾始发台架（4），在所述盾尾始发台架（4）上依次相互组装的以下盾构主体：包括吊装反力架（23）、盾构机主体A环下部（5）、盾构机主体B环下部（6）、刀盘驱动（7），刀盘（8）、盾构机主体A环上部（9）、盾构机主体B环上部（10）、盾构机主体C环（11）、盾构机主体D环下部（12）、管片拼装机（13）。

2.根据权利要求1所述的地铁盾构组装及下井系统，其特征是：还包括相互组装的后方张出台（14）、螺旋输送机（15）、整圆器（16）、双轨梁（17）、电动葫芦（18）、盾构机主体D环上部（19）、牵引桥架（20），皮带输送机的前端（21）、单轨梁（22）、鱼尾刀（25）。

3.根据权利要求1或2所述的地铁盾构组装及下井系统，其特征是：所述地铁盾构组装及下井系统，其特征是：还包括连接盾构主体内部的推进油缸、推进油路及电器元件。

4.根据权利要求3所述的地铁盾构组装及下井系统，其特征是：所述地铁盾构组装及下井系统，其特征是：还包括液压管线（24）和电气线路。