盾构机组装

Report
南京长江隧道超大直径盾构机
组装、调试技术
中铁十四局南京长江隧道
指挥部
2009年6月 · 南京
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报告主要内容
●盾构机组装准备工作
●盾构机的组装特点
●盾构机的调试
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●大直径盾构机现状
盾构机直径:15.44m
在建
上海沪崇苏隧道
盾构机直径:14.93m
在建
南京长江隧道
盾构机直径:14.88m
在建
上海耀华支路越江隧道
盾构机直径:14.87m
2003年建成
荷兰绿色心脏隧道
盾构机直径:14.14m
1996年建成
日本东京湾公路隧道
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●南京长江隧道盾构机主要参数
盾构机:泥水平衡式
刀盘直径:14.93米
盾构机全长:135米
盾构机总重:3500吨(12个单件超100吨,刀盘达400吨)
整机功率:11000KW(含泥浆泵)
结构复杂、体积庞大、重量重,组装、调试难度大
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●盾构机主要由盾体、1#、2#和3#台车组成
盾体
刀 前 盾 主 管
盘 盾 尾 轴 片
承 拼
装
机
1#台车
供
电
系
统
控
制
系
统
液
压
泵
站
注
浆
系
统
2#台车
注
脂
系
统
运
输
通
道
箱
涵
吊
机
3#台车
电
缆
卷
筒
管
路
延
伸
设5
备
●盾构机组装前的准备工作
做好现场人员的培训工作
采取请进来、走出去的办法对现场人员进行培训,掌握了
盾构机组装、调试的步骤、方法和质量控制的关键环节。
制订详细的组装方案
组装方案包括人员组织、工序安排、节点工期、材料
计划、质量控制和安全目标等。
使盾构机的组装、调试工作能够按计划有序推进,安
全、质量工作始终处于受控状态。
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● 盾构机组装前的准备工作
 与盾构机制造商的设计联络工作
盾构机部件存放、拼装区域
充分了解盾构机各关键部件的结构和组装所涉及到各种因素;
 与设计院的沟通工作 后配套设备吊装孔
440t龙门吊电源接入点
确保始发井的设计满足盾构机的组装、始发掘进的要求;
后配套吊装孔
工作井
100T龙门吊
 规划盾构机现场场地的存放和拼装区域
台车预拼装
区域
 制作移动台车和临时支撑等装置
100t龙门吊电源接入点
440T龙门吊
确保盾构机后配套台车在吊装到井下后,能够前后移动,满足
440T龙门吊
后配套设备存放、拼装区
组装需要;
100T龙门吊
附件二:龙门吊布置及盾构机部件摆放图
 始发井龙门吊的结构
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● 盾构机组装的特点
 刀盘整体组装
一般情况下,刀盘是在井下进行分块组装焊接,本项目在地面
整体组装、焊接,有以下几个优点:
 能够确保刀盘拼装的精度;
 确保刀盘的焊接质量;
 缩短刀盘组装时间;
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 刀盘吊装下井
 刀盘的翻身;
吊装前,首先在刀盘底部焊接刀盘翻转支架,吊装刀盘时,龙门吊起升吊钩,
使刀盘绕刀盘翻转支架翻转,由水平状态变为垂直状态。
 刀盘的旋转;
刀盘被垂直吊起后,旋转到安装的角度,然后吊装下井。
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 底部3块盾体的拼装
常规拼装方法:底部3块盾体块分块吊装下井,分别支撑和调整
盾体块,工作量较大,耗时较长;
本项目方法:在地面上将3块盾体拼装好,然后整体吊装下井,
整体支撑、整体调整,工效高;
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盾尾的调整
根据设计要求,盾尾拼装焊接好后其圆度不能大
15mm,由于盾尾直径较大,焊接过程中存在应力集
中而变形的现象,盾尾在拼装焊接完毕后会出现较大
变形。为了确保盾尾调整质量,邀请德国VMT公司对
盾尾进行测量,最终使盾尾的圆度达标。避免了因盾
尾圆度不达标、盾尾间隙过小,有可能导致盾构机推
进期间盾尾刷和管片损坏,造成盾尾大量漏浆的严重
后果。
后配套台车的组装
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● 盾构机的调试
 供电系统;
 工业水循环系统;
 工业气体系统;
 液压系统;
 环流系统;
 注浆系统;
 油脂润滑系统;
 电气控制系统;
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● 盾构机调试的特点
由于盾构机的结构复杂,机械、液压、电气控制等系
统的关联性较强,设备的自动化程度较高,使得盾构
机的调试工作内容繁杂、工作量较大,调试难度较高。
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与设备制造商沟通,制定详细的调试方案
 组装期间,组装好一个系统后,立即对该系统进行
调试,确保调试工作高效、有序进行;
调试顺序:供电系统、工业水循环系统、工业气体系统、油脂润滑系
统、液压系统、电气控制系统、环流系统和注浆系统;
始发前可进行的调试、测试项目在始发前完成;始发
后才能进行的调试项目在始发后尽快进行;
完成整机调试后,要对盾构机的环流系统和泥水分离
设备进行联机、联动调试;
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泥浆环流系统的调试
由进浆泵、排浆泵、泥浆管路、泥浆阀门和控制系统等部
分组成。
作用是在盾构机推进期间,利用泥浆作载体,将刀盘开挖
下来的渣土输送出来。
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泥浆环流系统的调试内容
泥浆管路的调试
对进浆管路和排浆管路进行耐压测试,检查进浆管路和排浆
管路在额定压力下密封性能是否良好 。
气泡舱的测试
关闭前闸门和液体进、出气泡舱的阀门,向气泡舱内加水,
观察气泡舱液位显示传感器的工作是否正常。对气泡舱进行
耐压测试,检查气泡舱在额定压力下密封性能是否良好。
泥浆阀的调试
检查阀芯旋转方向,开启关闭时间,开启关闭的显示装置。
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泥浆环流系统的调试内容
泥浆泵的调试
检查驱动电机的冷却水泵和密封水泵的工作情况,分别从本地
控制柜和盾构机控制室内启动泥浆泵,提高至额定转速,检查
进、排浆口泥浆的压力、流量和密度的显示情况;检查泥浆泵
的运转情况。
环流系统的联动调试
启动泥浆泵,提高泥浆泵的转速,以提高泥浆的流量和管路压
力,观察各部分的工作情况,包括泥浆泵的运转情况、管路的
密封情况和各种参数的显示情况。检查校准有关传感器,进行
旁通、掘进、周末模式和各种互锁保护模式的调试。
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●盾构机组装、调试体会
重视员工培训是顺利完成盾构机组装、调试的前
提。
加强与盾构机制造商和设计院的技术交流是顺利
完成盾构机组装、调试的保证。
制订详细的组装方案并严格按组装方案实施是顺
利完成盾构机组装、调试的基础。
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●本项目进展情况
仅用了58天时间基本完成了第一台盾构机的工地组装任
务,与其它项目类似直径的盾构机相比,工期缩短了近60天
时间。两台盾构机自始发掘进以来状态良好,左线隧道已于
2009年5月20日贯通,右线盾构机已掘进2300m,右线隧道预
计今年9月贯通 。
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谢谢各位!
请多提宝贵意见!
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