隧道开挖盾构施工方案.doc

南昌市轨道交通2号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案

南昌市轨道交通二号线青福区间

盾构机吊装安全专项方案

编制： 日期：
审核： 日期：
审批： 日期：

中铁一局集团有限公司
南昌市轨道交通二号线青福区间项目经理部
二零一八年三月
目 录
第一章、编制依据与原则 5
1.1编制依据 5
1.2原则 5
第二章、工程概况 6
2.1工程概述 6
2.3盾构机情况概述 7
2.4盾构施工节点计划 错误！未定义书签。
2.5地质情况概述 8
2.5.1水文地质条件 10
2.5.2工程环境条件 11
1.区间隧道沿线建筑物调查 11
2.区间隧道沿线管线调查 12
2.6场地概述及要求 13
第三章、施工计划 13
3.1施工进度计划 13
3.2施工机具设备计划 14
第四章、盾构机的吊装 14
4.1福州路站（2下）盾构机吊装 14
4.1.1盾构机下井吊装 14
4.3备选方案 17
4.3施工要求和技术保证条件 19
第五章、吊装施工工艺技术 19
5.1技术参数 19
5.1.1 吊车选型 19
5.1.2吊耳的选用 20
5.1.2.1 盾构机吊耳的选用 20
吊耳承载能力验算 20
5.1.3 吊装铁扁担 21
5.1.4吊具选用 22
5.1.4 地面荷载计算 24
5.2施工工艺流程 25
5.3施工方法 25
5.3.1施工前准备工作 25
5.3.2试吊装 26
5.3.3盾构件翻身施工现场图片 26
5.4 吊装下井工序 27
5.5 吊拆工序 34
第六章、260吨履带吊起重机的拆装 37
6.1履带吊概况 37
6.1.1履带吊概况 37
6.1.2主要部件重量 38
6.2风险因素分析及控制措施 39
6.3履带吊安拆准备 40
6.3.1人员准备 40
6.3.2机具设备准备 41
6.3.3培训交底 41
6.3.4施工要求 42
6.4履带吊安装 42
6.4.1施工工艺流程图 42
6.4.2安装步骤及主要技术措施 43
6.4.2.1履带的安装 43
6.4.2.2安装车体配重 43
6.4.2.3安装后部配重 44
6.4.2.4桅杆的安装 44
6.4.3负荷试验 46
6.4.3.2空负荷试验 46
6.4.3.3静负荷试验 46
6.5履带吊拆除 47
6.5.1施工工艺流程图 47
6.5.2拆除步骤及主要技术措施 47
6.5.2.1臂架下放 47
6.5.2.2电气线路的连接与附件的安装 48
6.5.2.3主臂的拆除 48
6.5.2.4桅杆拆除 48
6.5.2.5后部配重拆除 49
6.5.2.6车体配重拆除 49
6.5.2.7履带的拆除 49
6.5.2.8回收机身及其他零件 49
6.6质量措施 49
第七章、安全保证措施及应急预案 50
7.1组织保障 50
7.2安全技术措施 51
7.2.1周边环境及注意事项 51
7.2.2 技术措施 53
7.3应急预案 54
7.3.1危险源辨识 54
7.3.2应急救援组织机构 55
7.3.2.1机构设置 55
7.3.2.2应急救援职责 56
7.3.3应急响应及报告制度 57
7.3.4应急预案的培训与演练 59
7.3.5应急抢险资源配置 59
7.3.6安全事故应急救援措施 60
7.3.6.1起重机倾覆、吊钩脱落、钢丝绳断裂吊装物散落事故应急处理 60
7.3.6.2 施工现场急救概念和急救步骤 61
7.4监测监控 63

第一章、编制依据与原则
1.1编制依据
1、南昌市轨道交通二号线土建工程青山路口站～福州路站区间相关设计图纸及要求。
2、南昌市轨道交通二号线土建工程青山路口站～福州路站区间岩土工程勘察报告。
3、《中华人民共和国道路运输条例》（2004年7月1日起施行）；
4、《道路大型物件运输管理办法》（交公路发【1995】1154号文）；
5、《超限运输车辆行驶公路管理规定》（中华人民共和国交通部令2000年第2号文）；
6、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号
7、《工程测量规范》GB50026-2007；
8、《起重机安全规程》GB6067-85；
9、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011；
10、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012；
11、《建筑施工起重吊装安全技术规范》JGJ_276-2012；
12、《履带式起重机安全技术操作规程》DLT 5248-2010；
13、《南昌市建设施工现场安全标准化管理文件汇编》；
14、《重要用途钢丝绳》GB 8918-2006；
15、盾构机相关图纸及吊装清单。
16、260吨履带吊、400吨汽车吊、220吨汽车吊、130吨汽车吊使用说明书及其性能参数。
17、施工场地平面布置图。
18、本单位承接类似工程施工的实际施工经验。
19、适用于本工程的标准、规范、规程及江西省、南昌市有关安全、质量、工程验收等方面的标准、法规文件。
1.2原则
1、贯彻“安全第一、质量第一”的总体原则
2、坚持“统筹规划、流水作业”的施工原则。
3、有利于安全生产、文明施工、节约用地和环境保护。
4、坚持执行设计文件、技术规范和标准的要求，正确选择施工方案，实行全面质量管理措施。
5、坚持优化技术方案和推广应用“四新”成果的原则，在施工中发扬创新精神，以科技为先导，应用新技术、新材料、新工艺、新设备，积极寻求全方位的合理化建议，对技术方案进行不断的优化。
第二章、工程概况
2.1工程概述
青山路口站～福州路站区间设计起于福州路站，线路沿八一大道向北推进，途经南京西路路口，下穿物资大楼，至阳明路与八一大道交叉口处进入青山路口站。地势平坦，地面主要为混凝土路面、沥青路面、绿化带及高楼等，地下管线沿道路两侧分部密集。区间隧道覆土厚度约为9.80～12.50m。左线起迄里程ZDK37+191.509～ZDK37+686.946（长链13.497m），区间长度510.852m；右线起迄里程YDK37+143.109～YDK37+686.946，区间长度545.736m。
2.1.1青~福区间
青～福区间始发段线路沿线地面高程为20.1～20.8m，接收段线路沿线地面高程为20.5～22.0m。区间线路最小转弯半径为300m，盾构始发段存在半径1000m的曲线段，盾构接收段存在半径300m的曲线段。
2.2盾构施工总体筹划
施工组织总体安排：

2.3盾构机情况概述
本工程隧道采用中铁建装备盾构机进行施工。
本工程选用的盾构机是一台中铁建装备一台海瑞克盾构机土压平衡盾构机。
主其各部件尺寸及重量如下：
表1.1：海瑞克S-540盾构机尺寸重量表
序号
名称
数量
尺寸（m）
重量（吨）
备注
1
刀盘
1
直径6.28×高1.52
53

2
前盾
1
直径6.25×高2.11
92
汽车吊吊装时拆除3个电机重量控制在83吨以下；履带吊吊装时拆出油缸一个重量控制在90吨.
3
中盾
1
直径6.24×高2.58
90
汽车吊吊装时拆除3个电机重量控制在83吨以下.
4
盾尾
1
直径6.24×高3.605
32

5
螺旋输送机
1
长12.3×宽1.2×高1.3
27

6
管片拼装机
1
长5×宽4.2×高4
27

7
桥架
1
长12.9×宽5×高3.5
22

8
管片输送小车
1
长6×宽1.6×高0.6
7

9
尾架
1
长5.7×宽4.7×高3.8
17

10
一号台车
1
长11.8×宽5×高4
29

11
二号台车
1
长10.8×宽5.1×高3.8
42

12
三号台车
1
长10.3×宽4.7×高3.8
28

13
四号台车
1
长10.3×宽4.7×高3.8
29

14
五号台车
1
长9.6×宽4.7×高3.8
23

合计
14

约518

表1.2：中铁装备134盾构机尺寸重量表
序号
名称
数量
外形尺寸（长*宽*高）
重量（吨）
备注
1
刀盘
1
Φ6.28*1.603m（2.5m）
53

2
前盾
1
Φ6.25*2.078m
110
汽车吊吊装时拆除8个电机、人仓，重量控制在83吨以下；
3
中盾
1
Φ6.24*2.806m
110
汽车吊吊装时拆除10个油缸重量控制在83吨以下；
4
盾尾
1
Φ6.23*3.89m
32

5
拼装机
1
5.195*5.048*3.6m
20

6
设备桥
1
13.611*4.985*4.904m
15

7
喂片机
1
5.22*1.66*0.545m
3

8
一号台车
1
9.35*4.705*3.924
22

9
二号台车
1
12.124*4.51*3.924
35

10
三号台车
1
9.992*4.44*3.924m
21

11
四号台车
1
9.992*4.605*3.924m
25

12
五号台车
1
9.992*4.1*3.924m
18

13
六号台车
1
6.4*4.1*3.924m
13

14
通风系统
1
散件
3.5

15
螺旋输送机一级
1
12.756*0.88*0.88m
22

16
螺旋输送机二级
1
7.591*0.88*0.88m
13

合计
16

515.5

2.4地质情况概述
根据工程地质断面图青山路口站～福州路站区间隧道洞身结构范围内岩土层依次为砂砾层<3-6>、圆砾层<3-7>,围岩等级为Ⅵ级。
表1-2 隧道围岩分级及岩土施工工程分级表
土层编号及
岩土名称
主要工程地质特征
隧道围岩分级
岩土施工分级
等级
分类
<1-1>杂填土<1-2>素填土
主要由粉质粘土和中细砂组成，未经碾压处理，均一性差。
Ⅵ
Ⅰ
松土
<3-1>粉质粘土
成份主要以粉粘粒为主，软可塑状
Ⅵ
Ⅱ
普通土
<3-3>细砂
稍密～中密，饱和，成分主要为石英、长石、砂岩及硅质岩
Ⅵ
Ⅰ
松土
<3-4>中砂
中密，饱和，成分主要为石英、长石、砂岩及硅质岩，含有砾石
Ⅵ
Ⅰ
松土
<3-5>粗砂
中密，饱和，成分主要为石英、长石、砂岩及硅质岩，含有砾石
Ⅵ
Ⅰ
松土
<3-6>砾砂
稍密～中密，颗粒粒径以0.2～2cm，含量20～35％，最大粒径4～6cm，含量5～15％，填充中粗砂
Ⅵ
Ⅰ
松土
<3-7>圆砾
饱和，中密～密实，级配一般，砾石母岩成分以石英质岩、砂岩为主，粒径一般2～30mm含量约50～70%，磨圆度好，间隙由中、粗、砾砂充填，偶夹粘土薄层。
Ⅵ
Ⅲ
硬土
<5-1-1>强风化泥质粉砂岩
风化强烈，岩石组织结构已大部分破坏，呈半岩半土状、泥状，遇水易软化。
Ⅴ
Ⅲ
硬土
<5-1-2>中风化泥质粉砂岩
原岩风化较剧烈，岩石组织结构部分破坏，粉砂状结构，层状构造，泥质或钙质胶结，岩质较软，遇水易软化。
Ⅳ
Ⅳ
软质岩

图1-2：青～福盾构区间隧道洞身地层统计
2.5.1水文地质条件
(1)地下水类型与地下水位埋深
本区间地貌上属于河流侵蚀地貌，地势平坦宽广，揭露第四系地层为人工填土层、全新统冲积层、上更新统冲积层，基岩为第三系泥质粉砂岩、砂砾岩及少量泥岩。地下水位的变化受地形地貌和地下水补给来源等因素控制。根据地质勘察报告可知，在钻孔内测得地下水位8.9～9.7m，高程17.9～22.1m。地下水主要接受大气降水垂直补给和赣江水体的侧向补给，受人为开采影响较小。
赣江是江西省第一大河流，流经南昌市区，最后注入鄱阳湖，全长827km，总流域面积8.3万km2，在八一桥下游分为北支、中支、南支三支，浅滩较多。赣江汛期一般为4～6月份，受长江水位影响，水位涨落历时长，8月以后，水位开始缓慢消退。10月至翌年3月为枯水期，枯水期持续时间长，据外洲水文站资料，赣江最高洪水位高程25.13m，最低水位13.50m（2007年），最大洪峰流量21200 m3/s（1982年6月20日），最枯流量172m3/s，最大流速2.53m/s。 随着两岸标准堤防的建成，岸线受到堤塘的限制，目前岸线已经基本趋于稳定。拟建的区间隧道距赣江约380～900m。
根据本区间沿线地下水赋存条件、含水介质及水力特征分析，地下水主要有三种基本类型，分别为人工填土层上层滞水、第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水。
①人工填土层上层滞水：根据区域经验，该层地下水多分布于上部人工填土层中，分布极不均匀，无连续水位面，水位变化比较大，受地表水影响极大。
②第四系松散层孔隙水：主要赋存于第四系全新统、上更新统砂砾石层中。沿线分布的砂砾石层一般为稍密～中密，饱和，属于富水地层，具有透水性强的特征，且与地表水水力联系十分密切。砂砾石层主要被人工填土层及粉质黏土覆盖，局部地段被淤泥质粉质黏土覆盖，地下水具微承压性。
(2)地下水水质
地下水对混凝土结构具均为微腐蚀性。地下水在长期浸水及干湿交替的情况下对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
(3)各类地下水的补、迳、排条件及相互间关系
①上层滞水主要接受大气降雨入渗补给，水位随气候变化大。赣江洪水期间会对该层地下水形成局部返补
②孔隙水与赣江地表水体呈互为补排关系，连通性好。平水季节及枯水季节地下水补给地表水，地下水向赣江排泄；汛期赣江水位上涨，地表水体返补给地下水。
2.5.2工程环境条件
1.区间隧道沿线建筑物调查
表1-3 区间隧道沿线建筑物调查情况表
序号
风险点位置
风险点基本状况描述
风险点与隧道关系
建议处理措施
备注
名称
结构形式
基础形式
平面关系
剖面关系
工法
1
青山路口站～福州路站
福州路地下通道
箱涵框架结构
底板基础
上、下行线均下穿
基底标高14.7m
盾构
施工过程中进行动态监测

2
青山路口站～福州路站
江西省医学科学研究院
钢混结构8层
预制方桩基础
距隧道外边线3.6m
桩径0.35×0.35m，桩长10m左右
盾构
施工过程中进行动态监测

3
青山路口站～福州路站
南大眼科医院
钢混结构12层
钻孔灌注桩基础
距隧道外边线3.2m
桩径0.8×1.6m，桩长18.5m左右
盾构
施工过程中进行动态监测

4
青山路口站～福州路站
中医院门诊部
砖石混合结构6层
人工挖孔灌注桩基础
距隧道外边线5.3m
桩径0.9×1.5m，桩长8m左右
盾构
施工过程中进行动态监测

5
青山路口站～福州路站
物质交易中心主楼
砖石混合结构16层
箱型基础
距隧道外边线1.26m
基底标高14.7m
盾构
施工过程中进行动态监测

6
青山路口站～福州路站
物质交易中心北侧楼
砖石混合结构4层
打入式灌注桩基础
下行线穿越
桩长8m
盾构
施工过程中进行动态监测

7
青山路口站～福州路站
物质交易中心南侧楼
砖石混合结构4层
打入式灌注桩基础
距隧道外边线6.65m
桩长8m
盾构
施工过程中进行动态监测

2.区间隧道沿线管线调查
区间位于城市市区，沿线主要存在的管线有市政污水，煤气、自来水、通信、上水、雨水、电力电缆等管线。

2.6场地概述及要求
顶板吊装，顶板的承载能力需总包和设计沟通，计算，采取的措施要有有详细的计算书。
采用40cm厚C30砼，中间铺设双层网片，260吨履带吊工作需要场地面积：40米×18米。400吨需要场地面积：22米×14米，220吨需要场地面积：18米×12米，130吨需要场地面积：16米×11米。
第三章、施工计划
3.1施工进度计划
本标段盾构机4次吊装下井，4次吊装上井，以1台盾构井下井、上井为例，下井工期为4天，上井工期为4天，海瑞克盾构机采用普通260吨履带吊，中铁装备盾构机采用加强版260吨履带吊。开始吊装时间暂定为2018年5月底：
表3-1盾构机下井吊装顺序安排
序号
盾构吊装作业内容
起重设备
备选设备
1
6#--3#台车下井吊装
260吨履带吊
130吨汽车吊
2
2#--1#台车、桥架、螺旋机下井吊装
260吨履带吊
220吨汽车吊
3
中盾、前盾下井吊装
260吨履带吊
400吨汽车吊、130吨汽车吊
4
拼装机、尾盾下井螺旋机吊装，刀盘
260吨履带吊
130吨汽车吊、220吨汽车吊（螺旋机单车吊装）
表3-2盾构机上井吊装顺序安排
序号
盾构吊装作业内容
起重设备
备注
1
螺旋机吊装、尾盾、拼装机上井吊装
260吨履带吊
130吨汽车吊、220吨汽车吊（螺旋机单车吊装）
2
刀盘、中盾、前盾上井吊装
260吨履带吊
400吨汽车吊、130吨汽车吊
3
螺旋机、桥架、台车1-2#
260吨履带吊
220吨汽车吊
4
台车3-6#
260吨履带吊
130吨汽车吊
3.2施工机具设备计划
表3-3吊装盾构机时，施工机具设备见下表：
序号
机 具 设 备
吊 装 内 容
数 量
1
260吨履带吊
前盾、中盾、尾盾、刀盘、台车、拼装机、中心平台、桥架、螺旋机及大件翻身。
1台
2
400吨汽车吊
前盾、中盾
1台
3
220吨汽车吊
刀盘、2#台车
1台
4
130吨汽车吊
其他台车及中前盾翻身，尾盾翻身
1台
5
6×37+1钢丝绳
用于海瑞克中盾、前盾的吊装、翻身，抗拉强度为170kg/mm2的Φ/65mm，长度为9m
2对
6
6×37+1钢丝绳
用于刀盘、盾尾吊装，抗拉强度为170kg/mm2的Φ47.5mm，长度为9m
1对
7
6×37+1钢丝绳
用于台车、其它构件吊装，抗拉强度为170kg/mm2的Φ34.5mm，长度为9m
3对
8
55t卸扣
用于中盾、前盾、刀盘的吊装
4只
9
35t卸扣
中盾、前盾、翻身
4只
10
25t卸扣
用于台车的吊装
4只
11
17t卸扣
用于台车的吊装
4只
第四章、盾构机的吊装
4.1福州路站（2下）盾构机吊装
4.1.1盾构机下井吊装
Ø 台车下井：
1、260吨履带吊吊装台车站位场地需清理并进行水泥硬化处理尺寸为：40米×18米。
2、台车最重为42吨，采用1台260吨履带吊吊装下井，工作半径为12米，臂长：21m主臂+7m副臂，有效起重量为91吨，额定重量的80%计算，可以吊装72.8吨，可以满足要求；当选用加强版260吨履带吊吊装时，工作半径12米，臂长：19m主臂+7m副臂，有效起重量为125吨，额定重量80%计算，可以吊装100吨，可以满足吊装要求。
3、钢丝绳选用：2号台车采用直径为34.5mm、长9m的3对，卸扣选用：25吨的卸扣4个。其他30吨以下的台车采用直径为34.5mm、长9m的2对，卸扣选用：17吨的卸扣4个。

福州路站场地平面布置图

福州路站盾构机台车下井平面布置图

盾构机台车下井立面图
Ø 盾构机大件下井：
1） 海瑞克盾构机前盾最重为92吨，采用1台普通版260吨履带吊吊装下井，工作半径为10米，臂长：21m主臂+7m副臂，有效起重量为119吨，额定重量的80%计算，可以吊装95.2吨，吊装时拆除电机1个，重量控制在90吨以下，可以满足要求；
2） 中铁装备盾构机前盾最重为110吨，选用一台加强版260吨履带吊吊装时，起重作业半径为10m，臂长为19m主臂+7m副臂，主钩有效起重量为166.2T，按额定重量的80%计算为132.96吨，吊索具重量为5吨，盾体最重为110吨，可以满足要求。
3）盾构机翻身过程：260吨履带吊主钩先将盾构部件单独从运输车吊至地面后落稳，将260吨履带吊副钩的钢丝绳挂在盾构件上，副钩缓慢下降，主钩缓慢上升，最终将盾构件竖直吊起。履带吊主副钩复合吊装作业时按平稳、同步、协调的原则进行。
4）钢丝绳选用：盾构机采用直径为65mm、长6m的4根，直径为47.5mm长6米的2对，刀盘采用直径为56mm、长6m的4根。卸扣选用：55吨的卸扣10个，刀盘卸扣选用：55吨的卸扣2个。

福州路站左线、右线盾构机大件卸车图

福州路站左线、右线盾构机大件翻身图

福州路站左线、右线盾构机大件下井图
盾构机大件吊装立面图
4.3备选方案
Ø 盾构机台车吊装：
1、2#台车最重为42吨，采用1台220吨汽车吊吊装，工作半径为11米，臂长：26.7米，有效起重量为54T，额定重量的80%计算，可以吊装43.2吨；满足吊装要求。其他30吨以下的台车，采用1台130吨汽车吊吊装，工作半径为11米，臂长：25.1米，有效起重量为40.75T，额定重量的80%计算，可以吊装32.6吨；满足吊装要求。

福州路站盾构机台车吊装平面图

盾构机台车下井立面图

Ø 盾构机大件吊装：
1）盾构机翻身：
400吨汽车吊车，起重作业半径为10m，臂长15米，有效起重量为110吨，按额定重量的80%计算为88吨，130吨汽车吊车，起重作业半径为7m，臂长16.9米，有效起重量为66T，按额定重量的80%计算为52吨，盾体最重110吨，可以满足吊装要求。
2）下井、上井过程：
用400吨汽车吊，起重作业半径为10m以内，臂长15米，有效起重量为110吨，按额定重量的80%计算为88吨，吊索具重量为4吨，前盾最重拆除电机8个、人仓，中盾最重拆除油缸10个，重量控制在83吨以下，可以满足吊装要求。

福州路站盾构机大件翻身图

福州路站盾构机大件下井图
4.3施工要求和技术保证条件
吊装中铁装备盾构机采用壹台260吨履带吊（备选400吨汽车吊）进行吊装。吊装的难度在于本标段场地相对狭窄，吊车的站位区域选择小。地基的载荷能力必须满足吊车的承重需要。
盾构机吊装工作难度大，且在吊装过程中，为保证被吊和拼装的盾构机部件的安全性，不允许有地面的接触点，必须保证吊装过程一次性完成，因此，在吊装实施过程中吊装单位及现场安装人员应严密配合、精心指挥、安全操作，必须配备统一的、具有丰富吊装经验和现场协调能力的现场管理人员，坚决做到精心组织、精心作业，做到施工前认真准备，施工过程中选取最佳的吊装方案，确保设备和操作安全。
第五章、吊装施工工艺技术
5.1技术参数
该盾构机尺寸大，重量较重，盾构机需要分件吊装。通过施工工艺、工序、经济性分析，在满足施工技术的要求，又满足经济的需要的条件下，选用260吨履带吊作吊装设备，吊装盾构机构件（如前盾、中盾、刀盘、尾盾，其他构件如螺旋机、拼装机、台车、进行盾体翻身、吊装工作）。
5.1.1 吊车选型
吊装设备为：主选260吨履带吊1台、备选400吨汽车吊、220吨汽车吊、130吨、汽车吊70吨汽车吊1台，以及相应的吊具、机具、工具等。
根据吊车外形及吊装场地布置：
Ø 盾构机大件下井：
1、海瑞克盾构机前盾最重为92吨，采用1台普通版260吨履带吊吊装下井，工作半径为10米，臂长：21m主臂+7m副臂，有效起重量为119吨，额定重量的80%计算，可以吊装95.2吨，吊装时拆除电机1个，重量控制在90吨以下，可以满足要求；
2、中铁装备盾构机前盾最重为110吨，选用一台加强版260吨履带吊吊装时，起重作业半径为10m，臂长为19m主臂+7m副臂，主钩有效起重量为166.2T，按额定重量的80%计算为132.96吨，吊索具重量为5吨，盾体最重为110吨，可以满足要求。
3、备选主汽车吊选用400吨汽车吊车，起重作业半径为10m以内，臂长15米，有效起重量为110吨，按额定重量的80%计算为88吨，吊索具重量为4吨，前盾最重拆除电机8个、人仓，中盾吊装时拆除油缸10个，重量控制在83吨以下，可以满足吊装要求。
5.1.2吊耳的选用（仅供参考）
5.1.2.1 盾构机吊耳的选用
吊耳承载能力验算
盾体重要部件起吊用的吊耳共14个。吊耳采用16Mn厚80mm热轧钢板气割制成。
2）强度计算
τ=F/A=F/(M*N)=30*12000/（80*300）=15N/mm2(吊耳厚度按80mm，吊耳宽按300mm)<170N/mm2(钢结构设计规范GB51007-2003表3.4.1-1)
F为吊耳所承载的力，M为吊耳剪切面的宽度即吊耳厚度，N为吊耳剪切面长度。
3）焊缝计算
σf=M/(he*lw)=N/(0.7hf*(l-2hf))=30*12000*COS30°/(0.7*20*(300-2*20))
=81.65 N/mm2(焊缝高度按20mm，长度按300mm)<200 N/mm2(钢结构设计规范GB51007-2003表3.4.1-3)
τf=N/(he*lw)=N/(0.7hf*(l-2 hf)) =30*12000*SIN30°/(0.7*20*(300-2*20))
=50N/mm2<200 N/mm2(钢结构设计规范GB51007-2003表3.4.1-3)
M为作用于垂直焊缝长度方向的力；N为作用于平行焊缝长度方向的力；he为焊缝计算高度，lw焊缝计算长度；hf为焊缝高度，l为焊缝长度。
焊缝是一级焊缝。吊耳焊接完毕后进行探伤检测，合格并取得检测报告后方可吊装。
5.1.3 吊装铁扁担
铁扁担：采用1根4米长，外φ159mm，壁厚20mm的无缝钢管。
钢丝绳：采用4根翻身用的钢丝绳。
钢板吊耳：采用2块50mm的钢板。

图6-1铁扁担示意图

图6-2吊装铁扁担吊耳及尺寸
验算：吊装所用扁担为传力扁担，位于副吊，用于盾体顺直作业。
扁担为4m长，外径159mm，壁厚20mm的钢管，吊装孔加装20mm厚的加强圈，保证吊装安全。吊耳部位钢板采用40mm厚Q235B钢板，上部两个吊耳，下部两个吊耳，（吊耳尺寸见上图），由扁担受力情况分析，吊耳位置钢板主要受拉力，弯矩很小，所以吊耳位置验算抗拉强度：
σ=N/S=(325×103)/300×40=27.08<375=Q235钢板的抗拉强度，吊耳钢板抗拉强度满足要求。
长细比：钢管的惯性矩
长细比λ=(μι)/i=1×4000/50=80<120=λ,满足要求；
强度验算，荷载按构件重力乘以动力系数1.5。铁扁担在起吊构时
承受轴向力N和弯矩M（由钢管自重产生），容许应力[σ]取215N/mm2。
所受拉力按最重构件中盾翻转时计算，总负载Q=129t，副吊荷载Q副吊=62.5t，铁扁担下侧钢丝绳拉力F拉=1/2Q副吊=312.5KN
铁扁担承受的轴向力N=1.5F拉/tan700=1.5×113.6=170.4
钢管自重：G=Vρ=2.762KN
跨中截面弯矩M=FL/4=2.762×103KN·m
强度验算：
N/A+M/γW=（170.4×103）/8796.46+（2.762×106）/（1.05×2.748×104）=115.09N/mm2<215N/mm2，满足要求；
5.1.4吊具选用
中铁建盾构机吊具的选用
1、钢丝绳选用
盾构机的前盾、中盾、尾盾有四个吊点；刀盘有二个吊点。
钢丝绳的选用按盾构前盾考虑，构件最重,110t，直径：6250mm。采用四个吊点，两吊耳钢丝绳之间的最大夹角β=20°，可求出吊点最大荷载为27.5吨/cos10°=28吨，应选用抗拉强度为170kg/mm2,D=65的6×37钢丝绳，查资料可知其破断拉力为266.5吨。安全系数K=266.5/28=9.5，(施工要求8-12)满足施工要求。
盾构机的刀盘构件重53t,直径6280mm。采用两个吊点，两吊耳钢丝绳之间的最大夹角β=20°，可求出吊点最大荷载为26.5t/cos10°=29.91t，每个吊点设2根钢丝绳，每根钢丝绳受力为13.45t，应选用抗拉强度为170kg/mm2,D=52的6×37钢丝绳，查资料可知其破断拉力为170.5t。安全系数K=170.5/13.45=12.68， (施工要求8-12)满足施工要求。
盾构机台车最重42t，可求出吊点承受较大大荷载为10.5t/cos45°=14.85t，承受较小荷载点为10.5*cos45°=7.4t。承受荷载较大点选用抗拉强度为170kg2,D=34.5的6×37钢丝绳2根，查资料可知其破断拉力为75.8t。则安全系数K=75.8/7.425=10.2，(施工要求8-12)满足施工要求。

注：表中粗线左侧可供应光面或镀锌钢丝绳，右侧只供应光面钢丝绳。
2、卸扣选用
盾构机的前盾、中盾卸扣的选用按盾构前盾考虑，构件重110t。采用四个吊点，每吊点为27.5t，选用55吨的卸扣，直径为66.5mm,安全负荷为55t，满足施工要求。
盾构机的刀盘重53t。采用二个吊点，每吊点为26.5t，选用55吨的卸扣，直径为66.5mm，满足施工要求。
盾构机台车最重为42t,有四个吊点,每吊点为10.5t，选用25吨的卸扣, 直径为44.5mm,安全负荷25t，满足施工要求,30吨以下的台车选用17吨的卸扣, 直径为38.1mm,安全负荷17t，满足施工要求。
表5-2卸扣主要数据表

5.1.4 地面荷载计算
1、地面载荷按260吨履带吊装最大重量部件时所承受的最大载荷计算。
主机质量：58T；臂：26吨
左、右履带分别重：28T；
转台配重：100吨；
车身配重：40吨；
前盾：110T；
小计：390T。
260吨履带吊需要场地尺寸为40米×20米。履带吊两履带间距为10m，吊臂工作半径为10m，吊点距履带中心距离为10m-5m=5m，吊车重心距左右履带距离为5m，配重距左履带距离为10m。设左履带承受荷载为R1，右履带为R2。
吊车工作时以左右履带为支点计算力矩：
R1×10+110×5=85×10+28×10+（40+85）×5
计算出R1=120.5t，因为R1+R2=390t，所以R2=269.5t。
履带吊下铺设钢板面积为：10m×2m=20m2 ,按垫层、硬化层厚度为0.5米，45°角扩散，面积为：26.39m2，则履带对地面最大压力通过钢板传到地面上，P为2695/26.39=102.12KPa，基地承载力为 kpa满足吊装要求。
2、地面载荷按400吨吊车吊装最大重量部件时所承受的最大载荷计算。
吊车质量：84T；
配重：120吨；
前盾：110t；
小计：314T。
400吨汽车吊站位场地需硬化处理，具体尺寸为22米×14米，假设靠近基坑侧吊车支腿为后支腿，吊车前后支腿间距为9m，吊臂工作半径为10m，吊点距后支腿距离为10m-4.5m=5.5m，吊车重心距后支腿距离为5.5m，配重距后置腿距离为9m。设前支腿承受荷载为R1，后置腿为R2。计算模型如下图：
吊车工作时以前支腿为支点计算力矩：
-R1×9+120×9+84×4.5=110×5.5
计算出R1=94.78t，因为R1+R2=314t，所以R2=219.22t。
汽车吊支腿下打脚钢板为：2.5m×2m×2=10m2，则汽车吊支腿对地面最大压力通过打脚板传到钢板上，P为2192/13.395=163.64KPa，基地承载力为 kpa满足吊装要求。
5.2施工工艺流程
盾构机下井吊装顺序：
盾构机下井吊装顺序：6#台车→5#台车→4#台车→3#台车→2#台车→1#台车→桥架→中盾→前盾→刀盘→拼装机→盾尾→吊装螺旋机。
盾构机上井吊装顺序：
盾构机上井吊装顺序：螺旋机吊装→尾盾→拼装机→刀盘→前盾→中盾→桥架→1#台车→2#台车→3#台车→4#台车→5#台车→6#台车。
5.3施工方法
5.3.1施工前准备工作
1、认真阅读拆卸、安装方案有关技术资料，核对构件的空间就位尺寸和相互的关系，掌握结构的长度、宽度、高度、重量、型号、数量等，主要构件的重量及构件间的连接方法。
2、掌握吊装场地范围内的地面、地下、高空及周边的环境情况。
3、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。
4、技术人员应细致、认真、全面的对现场施工人员进行技术交底。
5、顺序组织施工人员、机械设备、材料进场，并对主要吊装设备进行必要的检查、维修、试车。
6、准备吊装用的绳索、吊具及常用的起重工具。
5.3.2试吊装
在吊装前，检查吊车及吊具的性能，完全符合要求后，先进行起重试吊，开始起吊时，应先将构件吊离地面200~300mm后停止起吊，并检查起重机的稳定性、制动装置的可靠性、构件的平衡性和绑扎的牢固性等，待确认无误后，方可继续起吊。已吊起的构件不得长久停滞在空中。
5.3.3盾构件翻身施工现场图片
图5-3盾构翻身吊装图

5.4 吊装下井工序
工序
步骤
施工顺序
说明
1
组装六节台车

① 吊第六节台车同时组装第五节台车并送到井口；吊第五节台车同时组装第四节台车并送到井口；第四节台车吊入井内同时组装第三节台车并送到井口；将第三节台车吊入井内同时完成第二节台车的组装及井内第三、四、五、六节台车的连接
②依此类推完成六节台车的组装下井及连接

（1） （2）

（3）
图5-4台车吊装图

（2）设备桥的吊装
工序
步骤
施工顺序
说明
2
吊装
桥架

① 一节台车吊入井内的同时对桥架进行组装。
②桥架吊入井内。

图6-2 设备桥吊装及其与1号台车连接

（1）
图5-5桥架吊装图

（3）螺旋输送机吊装
工序
步骤
施工顺序
说明

3

吊装螺旋输送机

1号台车吊入井内的同时对桥架进行组装；桥架吊入井内。

图5-6螺旋输送机下井、向后平移
（4）中盾、前盾吊装

图5-7盾构机翻身吊装图
工序
步骤
施工顺序
说明
4
吊装中盾、前盾。

螺旋输送机后移；先中盾再前盾吊入井内

图5-8中盾吊装现场图

图5-9前盾吊装现场图
（5）刀盘吊装下井
工序
步骤
施工顺序
说明
5
组装刀盘

前盾与中盾的连接及后移；刀盘吊入井内；

图5-10刀盘吊装拼装图
（6）拼装机吊装
工序
步骤
施工顺序
说明
6
吊装拼装机

主机连接及前移；
管片拼装机吊入井内及拼装。
图5-11拼装机吊装下井图

（7）盾尾下井
吊装图如下：
工序
步骤
施工顺序
说明
7
盾尾下井

①主机连接及前移；
②管片拼装机及盾尾的吊入井内及拼装。

（1）