盾构安装方案

东环南路线站-天童庄车辆基地出入段盾构区间

左 线 盾 构 安 装 方 案

编写： 审核： 审定：

上海城建市政工程（集团）有限公司 宁波地铁1号线一期TJ-Ⅷ标项目经理部

2012年4月

1

一、工程概述

宁波市轨道交通1号线一期工程Ⅷ标段包括：出入段线~东环南路站区间、东环南路站、东环南路站~盛莫路站区间、盛莫路站、盛莫路站～福庆路站区间，共两站三区间(含三个联络通道)。车站采用明挖顺作法施工、区间隧道采用盾构法施工。 1、出入段线~东环南路站区间概况

出入段线~东环南路站区间，起于出入段线，向西进入东环南路站。区间两侧为主要为工业厂房、住宅，环境比较复杂。线路须下穿三次河流，依次为渡架桥江、后塘河、龙钟大河。

出入段线起止里程为：R4K0+146.05～R4K1+252.37，总长约为1106.32m（R4K0+000=正线里程K20＋930.487），其中里程R4K0+146.05～R4K0+800段采用盾构法施工，在里程R4K0+300处设一联络通道兼泵站。

盾构段隧道断面为单洞单线圆形隧道，线间距为12～15m。线路最大坡度为34.7‰，隧道顶部埋深为4.5m～10m，最小平面曲线半径为300m。

2

二、组织结构

上海城建市程工程（集团）有限公司 项目部经理： 柳毅强 现场工程负责人： 董加举 技术负责人： 梁志超 机液工程师： 浦正涛 电气工程师： 程欢 安全消防员： 林华锋

盾构拆卸作业人员组成：机修工3人；电工3人；起重工4人；焊工4人；辅助工10人。 盾构 安装 领 导职 责

现场管理 （管 理） 安全施工 （技 术） 1． 做好完全的工作准备 2． 决定具体实施方案及贯彻 3． 安全作业指示 4． 确保工程顺利实施 5． 做好工作过程中的监督指导 6． 确认是否确实按照作业指令进行了实施 7． 正确汇报工作、做好工作联系及工作协调 工作指导 （教 育） 1． 使员工切实理解施工工作内容 2． 教育员工自觉地按照规范施工 3． 教育员工正确地使用设备、资材及工具 4． 使员工养成协同配合的良好工作习惯 5． 提高员工工作技能 1． 及时把握员工的健康状况 2． 协调好同事关系 3． 及时处理及解决现场发生的困难 4． 严肃现场纪律 5． 保持良好的施工环境 6． 处理好事务性工作 7． 真正做到文明施工 3

三、吊装方案

1、主要部件的外形尺寸和重量（参见下表）：

设备名称 刀盘 切口环 中折前/后 盾尾（半圆） 螺旋输送机 工作平台 拼装机 1号车架含梁 2号车架含梁 3号车架含梁 4号车架含梁 5号车架含梁 双梁（前梁） 双梁（后梁） 皮带机梁(前) 皮带机梁(中) 皮带机梁(中) 皮带机梁(中) 外形尺寸(mm) φ6350*1050 φ6340*3680 φ6340*3580 φ6340*3170 φ930*9838 6340*2608*4600 φ5190*2593 6000*4600*4100 6000*4600*4100 6000*4600*4100 6000*4600*4100 6000*4600*4100 6000*620*180 5435*620*180 14764*1040*550 7500*1040*550 7500*1040*550 1186*1040*550 重量(T) 25.0 80.0 110.0 12.0*2 16.0 15.0 14.0 21.0 19.0 21.0 24.0 7.0 2.0 2.0 3.0 2.0 2.0 1.0 数量 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 备注 含飞机头 带驱动部人行闸 含推进油缸 带盾尾刷 左操作室右注浆泵 左电气柜右液压车 左高压柜右油脂泵 左加泥右空车架 空车架 2、吊装方案 根据本工程施工现场的条件和设备的重量，外型尺寸与大型吊机性能特性等实际情况，确定机械化施工选择350t汽车式起重机为主吊： 2.1、起重机械的工作参数性能表：

主吊： 350t汽车式起重机性能表

半径R(m) 额定起重量（t） 8.0 126 9.0 115 10.0 105 12.0 88 14.0 75 4

辅吊： 120t汽车式起重机性能表

半径R(m) 额定起重量（t） 6.0 75.5 7.0 60.5 8.0 49 9.0 41 10.0 36

2.2吊装工具列表

序号 1． 2． 3． 4． 5． 6． 7． 8． 9． 10． 11． 12． 13． 14． 15． 16. 17. 18． 19． 20． 21． 22． 23． 设 备、机 具、材 料 名称 10t手拉葫芦 5t手拉葫芦 3t手拉葫芦 2t手拉葫芦 20t用滑轮 φ65mm-6×37钢丝绳扣 φ43mm-6×37钢丝绳扣 φ28mm-6×37+FC钢丝绳扣 50t拆吊扁担(配25t卸扣2个；4mФ52钢丝绳2根) Ф12mm钢丝绳 Ф12mm钢丝绳 Ф16mm钢丝绳 卸扣35t用 卸扣55t用 卸扣85t用 直流弧焊机（配接20m龙头线；10m搭地线） 氧气（配经标定的调节阀） 乙炔（配经标定的调节阀） 焊接龙头（400A用） 炭弧气刨龙头（400A用） 割炬（配Ф8、20m长氧气；乙炔软管） 空压机（可能的话，使用盾构用空压机） 风动扳手（5600Nm用，配50；套筒） 单位 台 台 台 台 台 数量 2 2 4 4 2 备 注 长度30m 长度2m 长度3m 500A 米/6/4 根 米/10/4 根 米/12/2 根 副 根 根 根 个 个 个 台 瓶 瓶 把 把 把 台 台 1 1 16 4 6 4 2 2 15 4 2 1 2 1 1 5

24． 风动扳手（1800Nm用，配41；36；30套筒） 台 1 2 若干 300 10+20 12 20 1 3 6 1 实数 25． 手动工具（扳手类、螺丝批、钳类、套装工具等） 套 26． 27． 28． 29． 30． 31． 32． 33． 34． 35． 电工胶带 塑料袋 电焊条（Ф4、Ф5） 脚手板（长4000×宽300×高40） 捆扎钢丝10＃ 液压软管及接头用栓、盖 捆扎塑料护套钢丝(线径1.0mm) 脚手架角钢（65×65） 脚手架扶手钢管（1/2英寸） 砂轮切割机 12 个 kg 枚 kg 卷 6m 6m 台 2.3、吊装工具的验算（以110吨中折前/后环为例）：

 主吊钢丝绳规格：6×37+1－170－60.0 4只头 中折环重量为110t；索具＋吊钩重量为3t 总负载Ｑ＝110t+3t＝113t

主吊钢丝绳受力P； α=86°（钢丝绳水平夹角） K—动载系数1.3

P=Q*K/（4 ×sin86º）=31.23t 钢丝绳单根实际破断力S破194.4t

钢丝绳工作系数工作K值=S破/P=6.22 在[K]=6～8许用范围内 安全 配备：Ф60钢丝绳14m一副；卸扣55T级合金钢。

主吊钢丝绳示意图

6

 副吊索具配备（以重量110吨为例）： 最大受力：S max（平卧状态始吊时） Q59%=66.67t 副吊钢丝绳受力分析：

副吊钢丝绳规格：6×37+1－170－56.0 （4只头、双股） 副吊S max=66.67t；索具＋吊钩重量为3t；扁担重量为0.5t 总负载Ｑ＝66.67t+3t+0.5t＝70.17t

副吊钢丝绳受力P1； α=90°（钢丝绳水平夹角） K—动载系数1.3 P1=Q*K/（4 ×sin90º）=22.80525t 钢丝绳单根实际破断力S破169.3t 钢丝绳工作系数工作K值=S破/P=7.423 在[K]=6～8许用范围内安全 配备：卸扣35t级合金钢。

拆吊扁担：（避让切口环后驱动机构）

加强圈δ20159δ20  吊机工况分析（均以中折前/后环重量110吨最大重量为例）： A、双机抬吊：

1）（支撑环）翻身，（平卧状态始吊时）主吊负载S max主= Q41%=45.2t；350t起重机工况：主臂L=20.9m，作业半径R=8.0m，额定起重量126t；吊切口环时的总负载Q=39.08t（36.08t+3t）﹤额定起重量126t。

2）（支撑环）翻身，（平卧状态始吊时）副吊总负载Q=70.17t；120t全液压汽车式起重机工况：主臂L=17.4m，作业半径R=6.0m，额定起重量73.2t；平卧时最大负载Q=70.17t﹤额定起重量73.2t。

B、单机吊：

1)盾构中折环拆吊时，350t起重机工况：主臂L=20.9m，作业半径R=8m，额定起重量126t；吊支撑环时的总负载Q=113t﹤额定起重量126t（符合安全规范）

7

2)盾构中折环翻身后，350t起重机工况：主臂L=20.9m，作业半径R=8m，额定起重量126t；吊支撑环时的总负载Q=113t﹤额定起重量126t（符合安全规范）

3)盾构切口环拆吊时，350t起重机工况：主臂L=20.9m，作业半径R=8 m，额定起重量126t；吊切口环时的总负载Q=83t﹤额定起重量126t（符合安全规范）

4)盾构大刀盘下井时，350t起重机工况：主臂L=20.9m，作业半径R=8m，额定起重量126t；吊大刀盘时的总负载Q=28t﹤额定起重量126t（符合安全规范）

编制依据：

SHJ515-90 《大型设备拆吊工程施工工艺标准》

GB50231-2009 《机械设备安装工程施工及验收通用规范》

2.4地基承载计算（以主吊起吊中折前/后环重量110吨最大重量为例）；

1、地基承载力要求： 1) 支腿受力:

a)行驶重G1=88t b)压铁G2=100t c)[索具+吊钩]G3=3t d)中折环G°=110t Nmax= [G1+G2+G3+Gº] 1.414/2=213t

2、采取措施:

1) 增加钢板[1600mm*5000mm*30mm]*2块=16平方米/每块 2) 每个支腿2块[16平方米]

213t/16平方米=13.3125t/平方米]<近高架侧2个支腿 3) 近井边侧2个支腿个到井架上[放1块同时衬平.

4）考虑安全系数：13.3125t/平方米×1.3=17.30625t/平方米=0.1730625Mpa

3、计算结论

主吊位置在盾构端头井加固区位置处，该处地基强度代表值为1.12Mpa>0.1730625Mpa。满足主吊起重地基要求。

查看附件《端头井加固取芯强度报告》

8

3、盾构吊装工序(主要部件)

 车架从5#、4#、3#、2#、1#依次摆放在井下暗埋段  支撑环(辅吊配合翻身)吊装下井  切口环(辅吊配合翻身) 吊装下井  吊刀盘(辅吊配合翻身) 吊装下井  盾尾下块吊装下井  拼装机吊装下井  螺旋输送机吊装下井  工作平台吊装下井  盾尾上块吊装下井 4、场地要求

 安装井井上、井下照明应该满足工作要求。  自来水管应接至井口及井下。

 动力电源380V，容量300A以上应配置至井口。  隧道内车架轨道与管片平板车轨道铺设完毕。  准备2部平板车。

 井口准备延长用轨道4×12m，车架及平板车轨枕各15套。  上下井有可供利用的扶梯。

 盾构停止位置确定准确（满足螺旋输送机尾部与井口边缘的平距为3m以

上）。

 井口场地能满足停主、辅汽车吊同时工作要求，并具有相当承载力。  确保运输用大平板货车能够场内按要求移动的场地。  准备临时托物用木枕木20根及木方20根。

9

5、安全技术措施

 吊装前，作好安全教育及安全技术交底工作，作好吊索点及起重绳，起重机

的检查。

 吊装时保证吊装角度必须达到方案规定要求。

 吊装作业区域 内非操作人员严禁入内，设置警戒区，落实专人现场全过程

监控，吊装应在试吊无误后进行，吊装时设专人指挥。

 施工人员应遵守安全技术操作规程，严禁违章作业和野蛮施工，严格执行\"

十不吊\"。

 特殊工种人员必须持证上岗，严禁顶岗和无证操作。

 施工人员正确使用劳动保护用品，进入现场戴安全帽，2米以上高空系挂安

全带，穿绝缘鞋，安装时高空作业人员将安全带拴于安全绳上，确保安全。  吊装时，落实专人勘察地质情况，仔细调整吊车液压支 腿，确保吊车的稳

定性，避免支腿下沉而失稳。

 吊机机索具保险系数略微增大；使用前必须检查无误方可使用。

6、盾构吊装附图（主要部件)

1.在胎架上铺设轨道,供拉车架使用(由隧道掘进单位完成)

分别将1#-5#车架吊装下井,放置在胎架上,然后拉至暗埋段.

10

2.双梁,牵引梁,走道平台吊装下井安装

所有机头与车架当中的连接梁吊装下井后放置在暗埋段里,待机头安装完成后在进行安装.

3.等车架,梁全部吊装下井后,拆除胎架上供拉至车架和梁用的轨道和管片.

4.切口环在井上翻身完成后,由主吊吊装下井,放置在胎架上.

11

5.支撑环在井上翻身完成后,也由主吊吊装下井,放置在胎架上,并和切口环上的定位销连接.

支撑环吊装下井后,支撑环与切口环之间的连接螺栓全部连接,用来固定机体.

6.刀盘吊装下井,与切口环之间连接

安装刀盘盘体与中心回转接头间的连接螺栓,连接油管. 安装刀盘与机头之间的连接螺栓.

焊接刀盘盘体与传动环、中心刀座与刀盘盘体间的焊缝。

12

7.将刀盘,切口环,支撑环整体往前移,移大概1500mm. 8.将下盾尾吊装下井,定位销与支撑环的定位销连接.

9.将拼装机吊装下井,安装.

吊装下井后,安装拼装机的四个挡拖轮.

13

10螺旋机吊装下井安装.

11.安装拼装平台.

焊接拼装平台与H型支架间的焊缝连接。安装拼装平台与H型支架间的连接销轴。

14

12.上盾尾吊装下井,安装.

13.安装皮带输送机.

14.割除刀盘,切口环,支撑环,盾尾上的吊耳,吊攀. 15.连接盾构机机头内和车架上的电缆线,水管,浆管. 16.通高压电,并进行调试.

15

四、进度计划

盾构安装计划 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 作业内容 准备工作完毕 主、副吊机就位 车架吊装下井,两节台车之间连接杆连接 双梁,皮带机吊装下井安装 切口环吊装下井 支撑环吊装下井安装 下盾尾,拼装机吊装下井安装 螺旋机吊装下井安装 工作平台吊装下井安装 上盾尾吊装下井安装 刀盘吊装下井安装 盾尾,支撑环连接处一圈满焊 盾构机机头内部螺栓,管路,电缆连接 车架管路,线路连接 刀盘,切口环,支撑环,盾尾上吊攀割除 清理场地,退场 1 → 2 3 4 5 6 → → 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 → → → → → → → → → → → → → → → → → → → → → → → → → → → → → → → → 16

五、安全施工措施

劳动灾害的发生是因为施工设备、机械及机具等处于非安全状态或人员的非安全行为而造成。 1、安全确认的内容

内 容 确 认 项 目  机械、设备、机具、材料  劳动保护用具、服装 (1) 工作开始前及工作中随时进行确认  作业设备、环境  整理整顿的状况（文明施工的状况）  禁止入内措施的状况  安全设备的恢复状况 (2) 工作终了后的确认  现场清理状况及火灾隐患  非相关者禁止入内措施的状况 暴风雨、地震等自然灾害发生后，工作重新开始时，吊车、起降(3) 特别确认 机、电梯等设备的性能有无异常。对现场的状况（特别是地层及支护）进行确认 要定期对机械设备的进行外观、性能及分解确认检查。 (4) 定期检查 法定的定期检查，必须是由有资格的单位及人员进行。检查结果记录必须存档。 (5) 进入现场的施工机械检查  必须向项目部提交使用申请及使用许可（含检查、整备状况） 2、安全确认的要点 1．一般状况 安全管理、教育、服装、保护具、整理整顿、通路、救急用具、标识、就业制限、手势、人员配置等 2．防止坠落 安全带、安全绳、安全网、登机栈桥、开口部、作业规范、机顶作业、脚手架的架设及拆除、梯子、扶手 3．防止触电 受变电设备、电气机械器具、漏电开关、交流弧焊机、分电盘及接触器、移动电缆、临时电缆、停电作业等 4．一般机械、机具 机械设备、空压机、风动扳手等 5．吊车 6．车辆 设置准备、装拆作业、检查、驾驶员的资格、管理事项及运行作业 驾驶员的资格、车辆引导 17

7．交通 8．火灾的发生 9．缺氧 交管备案、车辆引导、公交电车线路的影响 选任、指名、动火许可、警报、灭火避难设备、火源、危险物、操作者 氧气浓度（测定、记录）、非常用具的设备 3、文明施工的意义及实施要点（文明施工是防止灾害发生的基本） 意 义 将有用及无用物分开，无用物必须清除 效 果 如不进行整理 需要更大的作业空间 易发生危险 更多的花费劳力（堆放转换要 点 计划好临时用资材的进入、出（含不急、不要材的进入限制） 相关单位带进的包装材、杂材等不要材料的及时撤去，减少收拾的功夫 明示不要的材料、垃圾等回收、堆放及搬出的方法 下功夫尽量节省作业空间，少产生废物 整

等）及费用 造成浪费 隐藏了低效率 难于进行整顿、清扫 理一直保持用品处于安全，随时可用的状态（具备安全性、品质性、能率性） 如不进行整顿 造成危险 花费更多精力 材料、设备、工具易损 物品错误 使整理退步 资材等置场的指定，厉行正确的放置方法 大件置于下，小件置于上 重者置于下，轻者置于上 放置保持直角、平行、垂直 防止物件翻滚、坍塌 采用方便使用的分类、分种的物件放置方法 置场要确保有“安全通路”，并保持畅通 可燃物、危险物置场的专门管理 指定吸烟场所 整顿对作业场所、办公室、宿舍等垃圾、脏物进行如不进行清扫 工作起来不爽、能率降低 造成危险 品质、材料、设备工具的方厉行工作完成后，工作现场的清理 脚手架走道上等不放置物品、存留杂物（防止东西掉下伤人） 清扫清扫 面暇疵难于发现，易被掩盖 在不弄脏上下功夫 18

除工作服及生活场所保持清洁外，周边环境也如不保持清洁 容易养成疲沓的作风 给他人造成不快 不卫生是病原 工作服、安全带等保护具的点捡必须厉行，并且必须彻底地使用。 环境必须彻底保持清洁 清洁不弄脏，保持清洁的状态 4、盾构施工安全保障措施  施工现场设置责任牌和警示牌，加强各级责任性和安全意识。下井施工人员要提

高安全意识，坚持“安全第一，预防为主”的方针。

 布置生产的同时布置安全工作，加强安全生产责任制，贯彻“谁为主，谁负责”

的原则，做到人人注意安全生产，保证生产节点的安全。  各特种作业人员要持有效操作证上岗。

 在施工区域必须正确戴好安全帽。二米以上登高作业，必须佩戴安全带并加以使

用。立体作业时不乱扔物。多人操作时，注意相互配合，统一指挥，做到“三不伤害”。

 吊运工作：严格遵守“十不吊”。  明火作业：明火作业严格遵守“十不烧”

 狭小部位要双人监护和交替操作。照明要用低压或手电筒。  施工场地要做到工完料清、文明整洁。

19

六、应急预案及紧急措施 1、应急组织机构

应急反应指挥部 应急救援工作小组 联络调度 应急处理 技术组 应急处理 监测组 应急处理物资 设备组 应急处理 保卫组 医疗救护队 义务消防队 突击队  总指挥：柳毅强  技术组 组长：梁志超 组员：马建峰 组员：许高峰  联络调度 组长：高照虎  物资设备组 组长：徐清  应急保卫组

组长：林华锋、备抢救车一辆、担架两幅。 组员：李国民、卞杭松

20

2、可能会出现的几种事故形式 2.1吊车倾覆

由于盾构机构件重量巨大，在起吊过程中如过操作很可能发生吊车倾覆事故的发生。对此采取如下措施：

 大型吊车必须由专业队伍来安装司机必须持证上岗，吊车必须有报验合格方准使

用。司机操作时，必须严格按照操作规程操作，不准违章作业。操作前必须有安全技术交底记录，并履行签字手续。

 起吊前精确掌握吊车的起吊位置，检查吊车处于起吊准备状态，  吊车必须处于水平地面，吊车支腿必须架设到位、平整。

 发生倾覆事件后立即疏散周边人员，应急保卫处进行事故点围蔽，禁止无关人员

进入。

 及时抢救被砸人员或被压人员，最大限度的减少重伤程度，如有轻伤人员可采取

简易现场救护工作，如包扎、止血等措施，以避免造成重大伤亡事故。 2.2 高空坠物

 必须严格安装照施工组织设计的要求，进行吊车布置，起吊前先进行试吊，观察

有无吊点松动及吊索崩裂，如果有，则立刻将构件放下，加固后方可继续起吊。  起吊前检查构件整体性，有无残留物，放置起吊后杂物掉落。  发生高空坠物事件后，立即清散周边人员，进行现场围蔽。

 对受伤人员进行简单救护，重伤人员使用担架抬离现场，等待“120”救护的到

来。 3、应急预案

 预知可能发生劳动灾害时，应该立即采取停止作业，及作业人员退避等必要的措

施。

 工地常备应急车辆。

 作业点备有完好的灭火器或水皮带，随时可以启用。

 工地备好采用外伤及烧伤药物。如：创可贴、消毒药水、药棉、纱布、防烧伤药

膏等。

 被烧伤处（尚未破皮的条件下），速用清水冷却，避免烧伤向深度方向扩展。

21

4、灾害发生时的措施 4．1灾害发生时的紧急处置

万一，现场发生了灾害事件，首先要考虑的是“救助生命”与“防止二次灾害发生”，应该采取以下的紧急处置措施。（最重要的是根据项目部领导指示，确定轻重缓急，采取合适的对应措施。）

 灾害发生的机械等停机，别的作业人员退避及禁止进入（防止二次灾害的发生）。  救出受灾者。

 通报安装单位、监理。

 应急处置、联系医院及120、移送。  联系上级单位、通知家属。  维护现场及确认目击者。

 受灾者、发生状况等的把握、确认等。

22

4．2应急处理程序

地铁工程突发事故发生

23

先行处置 （事发的施工、监理单位） 事故上报 （施工单位→公司工程部→公司领导） 预案启动 （应急抢险领导小组） 扩大响应 指挥和协调 （现场应急抢险指挥部） （市级应急抢险指挥部） 应急终止 （现场应急抢险指挥部） 善后处置 （各相关单位和部门） 调查总结 （公司安委办会同相关部门） 信息发布和通报 （现场应急抢险指挥部） 平常留意事项

 预先了解救急用具的放置场所。

 救急处置的方法、救急用具的使用方法，通常都需掌握。作业人员需进行一定训练。

 考虑到发生万一，预定好救急医院 灾害发生时的留意事项

 救急处置必须谨慎、正确、确实  使患者的姿势保持放松  给患者盖上毛巾毯等，进行保温  搬动患者动作不可过大

 出血、呼吸停止、心脏停止、中毒、创伤、火伤、骨折、脱臼等的症状进行确认。  大出血、呼吸停止、中毒、心脏停止的场合按以下处置。  意识不明、腹部重伤、吐血的场合，不可给饮料  与医生、救护车联络时，以下项目明确地告知对方。  不许围观。  给患者鼓劲。

 不让患者看见负伤状态，以免影响患者心情，产生不良结果。

24

附件一：《端头井加固上取芯强度报告》

25

26

27

28

29

附件二：《盾构机吊环磁粉探伤报告》

30

附件三：《出入段线盾构吊装场地布置图》

31

主吊： 350t汽车式起重机性能表 半径R(m) 8.0 9.0 10.0 12.0 14.0 额定起重量（t） 126 115 105 88 75 辅吊： 120t汽车式起重机性能表 半径R(m) 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 额定起重量（t） 75.5 60.5 49 41 36

附件四：《出入段线盾构吊装单机吊示意图》 车架 32

主吊： 350t汽车式起重机性能表 半径R(m) 8.0 9.0 10.0 12.0 14.0 额定起重量（t） 126 115 105 88 75