盾構(gòu)機主驅(qū)動出豎井吊裝及安裝施工組織

陳志斌　李鶴　楊杰

摘 要：盾構(gòu)機主驅(qū)動在隧道內(nèi)發(fā)生故障，維修難度大，通過挖豎井將主驅(qū)動拆卸吊裝并返廠維修，以及返回豎井安裝繼續(xù)掘進(jìn)的施工組織，為國內(nèi)同類設(shè)備維修施工提供一些有益的資料。

關(guān)鍵詞：主驅(qū)動；吊裝；施工組織

中圖分類號：U455 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）08-0085-02

1 概述

地鐵隧道盾構(gòu)法施工具有安全可靠、機械化程度高、工作環(huán)境好、土方量少、進(jìn)度快、施工成本低等優(yōu)點，尤其在地質(zhì)條件復(fù)雜、地下水位高而隧道埋深較大時，只能依賴盾構(gòu)。

但是當(dāng)盾構(gòu)機在隧道內(nèi)出險故障時，尤其是主驅(qū)動及刀盤部分，維修難度很大。

2 施工情況簡介

北京地鐵在建的14號線一臺土壓平衡盾構(gòu)機掘進(jìn)至200環(huán)左右時發(fā)現(xiàn)主軸承溫度高，主驅(qū)動2、3號減速機之間的排氣孔有泥排出，說明整個主驅(qū)動下部已經(jīng)填滿泥沙。

本臺盾構(gòu)機此前完成上一個標(biāo)段1600環(huán)，出洞后并未對主驅(qū)動進(jìn)行檢修（見圖1）。

由于在隧道內(nèi)無法對主驅(qū)動部分故障進(jìn)行維修，需要在盾構(gòu)機前方挖一個豎井，以便將盾構(gòu)機刀盤及主驅(qū)動部分吊至地面。

3 施工組織過程

此盾構(gòu)機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)過研究將主驅(qū)動維修過程分為：挖豎井——拆卸主驅(qū)動——吊裝主驅(qū)動出井——返廠維修——主驅(qū)動返回豎井——安裝主驅(qū)動——繼續(xù)掘進(jìn)。

3.1 開挖豎井

施工方在320環(huán)處新開挖開口為6.5m*8m方形豎井，沿施工方向尺寸為6.5m，豎井壁硬化。豎井底部距刀盤底部距離H≈0.55m，以上均為豎井凈尺寸（即建造完成后尺寸）底面承重能力不低于70t。井口附近地面設(shè)置空曠區(qū)域停放汽車吊（見圖2）。

3.2 拆卸主驅(qū)動

盾構(gòu)機掘進(jìn)至豎井位置，將前盾露出豎井道；刀盤轉(zhuǎn)至0°朝上位置。將鉸接油缸推到最大行程位置；清理土倉，方便人員作；減速器放油。（1）用20t汽車吊將刀盤底部支架放到豎井底部，現(xiàn)場拼接，長度2m?；墐蓚?cè)分別焊接兩個擋塊，放置刀盤扭轉(zhuǎn)。（2）在土倉內(nèi)底部焊接兩套滑軌并分別將120°和240°刀盤輻條與前盾固定；（3）在土倉內(nèi)上部焊接兩套鎖緊滑軌并分別將60°和300°刀盤輻條與前盾固定。采用兩件10t手拉葫蘆，固定在前盾盾殼內(nèi)，吊住兩件扭腿。索具采用10t*2m吊帶兩根，10t卸扣兩件。（4）焊接刀盤吊耳2件；松開大齒輪與軸承座之間連接螺栓52條M36*360；拆開其他管線；在土倉內(nèi)不同角度安裝4件液壓油缸并固定，安裝液壓泵站及油管一套（見圖3）。（5）用M30螺栓將主驅(qū)電機和減速機逐一向后頂出至一個齒輪的厚度，使大齒輪和小齒輪脫離接觸，共8臺減速機；每臺減速機法蘭面安裝8根φ30導(dǎo)桿；每臺減速機吊裝索具采用1件3t手拉葫蘆、2根3t吊帶及2個3t卸扣固定。（6）拆魚尾刀。刨開中心魚尾刀與刀盤的連接焊縫，拆掉魚尾刀——拆掉刀盤中心前蓋板及中心注漿口——拆開刀盤中心位置管線——按圖示位置拆開中心回轉(zhuǎn)接頭，注意保護空心軸（見圖4）。

3.3 吊裝主驅(qū)動出井

（1）刀盤、扭腿、大齒輪吊裝總重量約為54.2t，該結(jié)構(gòu)外形總尺寸為6180mm*2400mm。（2）吊裝前在刀盤底部兩端各系一根20*30m的麻繩，以便調(diào)整吊裝設(shè)備時的穩(wěn)定性及方向。汽車吊就位，吊裝采用一臺300t汽車吊，工作半徑12m。刀盤有兩個吊點，吊鉤下井，吊住刀盤。（3）油缸推進(jìn)。①用4件液壓油缸在不同角度同時動作，緩慢將刀盤、扭腿、大齒輪整體向前同步頂出。油缸行程到最大位置時，停止推進(jìn)，將上部鎖緊滑軌擰緊；②油缸桿收回，在油缸前部安裝加長桿繼續(xù)推進(jìn)，將大齒輪推進(jìn)到與密封套脫離位置時停止工作。拆開油缸與刀盤的連接；③推進(jìn)過程中同時吊車吊鉤、鎖緊滑軌及10t手拉葫蘆要配合避免主驅(qū)突然下沉。（4）吊車將刀盤、扭腿、大齒輪向上稍微吊起，沿掘進(jìn)方向向前移動，然后向上吊出豎井。（5）將設(shè)備吊出豎井后，用鋼絲繩兜住刀盤底部，70t汽車吊協(xié)助300t汽車吊將設(shè)備翻身，刀盤朝下放置于地面。

3.4 返廠維修

拆開扭腿與刀盤的連接，將扭腿及大齒輪運回廠內(nèi)，更換新的密封圈及壓板。廠內(nèi)制作新的密封套現(xiàn)場安裝。將新密封涂抹潤滑脂，大齒輪涂抹潤滑脂。

3.5 主驅(qū)動返回豎井

（1）井下清理檢查內(nèi)外密封套；在現(xiàn)場檢修刀盤，更換損壞刀具；恢復(fù)組裝前確認(rèn)腔內(nèi)無異物。（2）70t汽車吊吊住刀盤底部，250t汽車吊將設(shè)備吊進(jìn)豎井，落到滑軌上面。

3.6 安裝主驅(qū)動

（1）吊車將刀盤、扭腿、大齒輪向后移動。連接油缸，用汽車吊和油缸配合，沿著刀盤滑軌，將刀盤、扭腿、大齒輪送回原位。（2）安裝中心魚尾刀；安裝中心注入口；安裝8臺減速機及電線；拆掉輔助工裝。

3.7 減速機注油

試運行無誤后，盾構(gòu)機繼續(xù)掘進(jìn)。

4 結(jié)語

在本次盾構(gòu)機主驅(qū)動出井維修過程中，通過對施工組織方案的細(xì)化，制定完整的安全措施及應(yīng)急預(yù)案，沒有發(fā)生安全事故，順利施工。成功地完成了本臺盾構(gòu)機主驅(qū)出井維修，入井安裝工作。

參考文獻(xiàn)

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