小半径隧道盾构皮带运输机改装施工工法.docx

小半径隧道盾构皮带运输机改装施工工法I刖言盾构法隧道施工快速而安全，目前已成为城市地铁与线状地下空间设施建设的主要工法之一，且盾构掘进以土压平衡盾构为主。土压平衡盾构机的出土大多采用皮带输送机（辅以电瓶机车或燃油机车）进行隧道内水平运输；在盾构机掘进时利用皮带输送机出土时而会出现掉土现象，盾构在曲线掘进施工时更为明显；同时也增加了隧道清理工作懿，会给管片拼装造成影峋，极大耽误盾构掘进施工效率。中铁四局城轨分公司针对小曲线半径盾构推进皮带运输机掉土、皮带翻折等现象进行研究，以郑州4号线10标河西出入场盾构区间为例立该区间曲线半径分别为250m、300m、800m,在盾构始发前通过对设备桥、台车皮带架、皮带主动轮等设备的改装，成功解决出土过程中皮带输送机发生的掉土、皮带翻折等问题。极大地提高了盾构掘进施工效率；同时通过改装的设备仅需微小的调整就能适应不同曲线的¥径，适应性极高，具有很好的广应用价值。2工法特点2.1皮带运输机经过改装后大幅降低翻折概率，减少因设备故障对盾构掘避攵率的影响，增加设备耐久性和使用性能。2.2解决盾构在牛S条件皮带运输机掉土现象,减少谶过程中隧道清理工作篇，改善管片拼装环境，减少推进过程中人工投入，提高拧较攵率。3适用范围本工法通过对盾构机部件微调后适用千各种曲线半径盾构法隧道，能够帮助解决皮带运输机卓土、翻折问题。4工艺原理通过改造皮带架，变为可调式设备，以适应不同的曲线半径，解决小半径曲线盾构掘进皮带输送机翻折问题拟合皮带运输线型，向矍戋疆龙，砌皮粉卓土问题。5施工工艺流程和操作要点5.1工艺海呈施工工艺如图5.1所示。改装完成后微调一|皮带王动轮改装卜-一|台车皮带架改装图5.1施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1盾构机及台车组装完成在皮带运输机改装之前，盾构机、设备桥及台车需初步组装，以便干确定改装线路，砌皮带运输机改装对其他设备的影响。5. 2.2定位改装轴线根据线路曲线半径与改装模拟轴线，确定F1标模拟轴线。.及皮刎HMU3+*M图5.2-1改装简图如图5.27中所示，将设备桥皮带架，4号台车皮带架，5号台车上部主动轮向掘进方向釉线外侧移动，将1,2,3号台车上部皮带架曲线内侧移动；使皮带架所在曲线向图中大半径曲线靠近，使皮带运输机的实际行进曲线半径增大。设备桥位于皮带输送机前端，在动轮位于皮带输送机末端，改装前对需要改装的部位进行定位放线，确保每个改装部件定位准确，在改装过程中让皮带架向目标轴线趋近，从而增大皮带的传动半径，减小皮带弯度。6. 2.3设备桥处改装1）按照目标模拟轴线对设备桥处进行改装，先将设备桥皮带架前部支架螺丝拆除，在皮带架曲线外侧用一葫芦向曲线外侧牵引：2）牵引至目标模拟轴线标识点后在支架底部用螺丝连接预先加工好的钢板，在当前位置焊接牢固:3）向曲线外侧牵引过后左右两侧拉杆需重新调节至水平状态，曲线内侧拉杆需放松，曲线外侧拉杆需拉紧，以便牢固固定皮带架。图5.3现场改装过程4）设备桥皮带架尾部向掘进方向曲线内侧牵引，为防止移动时皮带架向前偏移需在后部拉一葫芦，再用一葫芦向曲线内侧拉动。由于曲线内侧存在双梁卷线盘与刀盘电缆槽需先拆除，拆除后向曲线内侧拉到位进行焊接。拆下的卷线盘改装到设备桥大梁下方，垫上钢板进行焊接，焊接距离不影响双梁前后行走即可；刀盘电缆放先在设备桥大梁曲线内侧并用绳子固定，注意与皮带的距离防止刮蹭磨损。5.2.4台车皮带架改装1）1,2,3号台车皮带架均整体向掘进方向曲线内侧牵引，移动前先拆除底部支座及曲线内侧支腿的固定螺丝；2）用千斤顶顶起皮带架以便安装预先制作好的钢板，安装完底部三组钢板后用葫芦向曲线内侧牵引；3）前后各用个葫芦，先牵引前部与旃方皮带架对齐，再牵引后部至预先设置好的目标模拟轴线;4)牵引到位后清洁焊接面将底部支座与曲线内侧支腿进行焊接固定，支腿位置放置垂直保证皮带架水平；5)4号台乍皮带架向曲线外侧移动，牵引方式与之前相同。在底座用加工钢板连接的原因是便于拆除，且不会对台车主体钢架造成损伤，曲线掘进结束之后需要将皮带架移回原位。5.2.5皮带主动轮改装按照H标模拟划线对皮带主动轮机架需整体向曲线外侧移动，用两个葫芦在主动轮框架前、后两端起向曲线外侧牵引，宜到主:动轮与四号台车皮带架对齐为止。牵引到位后，之前的拉紧吊耳和拉杆需更换位置；在框架正后方重新焊接一拉紧吊耳，在框架两侧用两个葫芦进行拉紧将主动轮框架固定。5.2.6改装完成后微调改装完成之后增大了皮带的传动半径：在皮带试运行之后调节调向托辐进行皮带微调，皮带运行完全正常旦无磨损走偏状况。5.3劳动力组织表5.3劳动力组织表序号班组岗位人数备注1管理人员机电副经理12盾构机长13现场施工队长14安全员15改造人员机械工程师46电气工程师17电焊工28电瓶车司机19信号指挥工110普工2合计156材料与设备6.1主要材料与设备见表6.1,表6.2和表6.3：表6.1主要工具及材料表序号设备名称规格型号数量备注1扳手3套2钢板IOMM5m23焊丝J5065卷4三级箱3个5电缆线200m6手套60双7柴油2018除锈剂1箱包扎推进阀组9钢丝刷10把10撬棍2把11头灯6个12工字钢105m表6.2洞内吊具吊索工具清单序号设备名称规格型号数量备注I手拉葫芦3t,K:3m4个2手扳曲芦11,链长：5m2个3吊带3t,链长：3m6条4卸扣3t12个表6.3焊接、切割设备清单序号设备名称规格型号数量备注1乙块、氧气设备1套2电焊机500KV1台3电焊机4OOKVA1台4角磨机/2台7.1质量标准7.1.1皮带运输机理论纵向中心线与基础实际轴线距离的允许偏差为±20mm;7.1.2托短横向中心线与输送机纵向中心线应重合，其偏差不应大于IOmn1：7.1.3(GB50661-2011钢结构焊接规范；7.1.4机械设备安装工程施工及验收通用规范(GB50231-2017)；7.1.5起重设备安装工程施1及验收规范(GB50278-2010)：7.1.6重要用途钢丝绳(GB8918-2006)：7.2质量措施7.2.I本次改装人员依盾构机维修班组为忆改装前必须对其每个人进行详细交底；7.2.2特殊工种必须持证上岗，尤其是电焊工需具有相应的资质及作经验，特殊部位焊接质量需要经过探伤检测，保证焊接质量；7.2.3改装前技术人员在每个需要改装的部件位置标注好拟改装后的位置，确保定位准确；油管等)的影响，防止因改装造成其他部件的损坏;7.2.5台车皮带架改装过程中注意与已改装台车向对应，确保每个相邻台车之间顺接；7.2.6皮带主:动轮改装过程中注意向曲线外侧牵引过程中有无障碍，避免主动轮电机及减速箱受到挤压；7.2.7改装完成后要对皮带运输机进行整体检杳，调试完成后方可使用。8安全措施8.1安全标准8.1.1中华人民共和国安全生产法(中华人民共和国主:席令第70号)8.1.2建筑工程安全生产管理条例(国务院令第393号)8.1.3建筑施工安全检查标准(JGJ5999)：8.1.4施工现场临时用电安全技术规范(JGJ462005)；8.1.5建设工程施工现场消防安全技术规范GB50720-2011：8.1.6建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-2016)o8.2安全措施8.2.1工作人员必须配带安全帽，特种作业人员必须持证上岗；进行收集处理；8.2.3焊接作业时做好通风及有害气体检测：8.2.4在手拉葫芦牵引过程中，对牵引部件应固定牢固，避免牵引过程中脱离，造成以外伤害：8.2.5对改装部件定位焊接前，首先对部件进行初步固定，确保在焊接过程中部件不移动、坠落：8.2.6皮带主动轮改装时，需使用多台手拉葫芦同时作业，各于拉葫芦应合理选择垂物起吊点，确保每台手拉断芦的承载负荷在额定负荷范围之内，如需暂时将重物悬停，应将手拉链进行固定，防止自锁机构失灵，严禁人员在重物下做任何工作或行走，以免发生人身事故。8.2.7改装完成后，需要进行调试后方可使用，调试过程中注意其他部件是否运行正常。9环保措施9.1环保要求9.1.1中华人民共和国环境保护法(978-7-5093-5354-7)9.1.2建设工程施工现场环境与卫生标准(JGJM6-2013)9.2环保措施9.2.1改装过程中产生的废弃物弃至指定地点存放，统一收集处理;9.2.2焊接过程中采取烟雾除尘装置，减少焊烟排放。9.2.3使用的氧气乙快分别堆放，设置专门保护笼，在非工作状态必须上锁，避免泄漏；9.2.4改装过程中油污较多，结构底板尽量下垫避免油污流淌:同时做好现场油污、污渍等清理，保证车站结构干净。9.2.5施工现场各出入口设置洗车槽，机动车辆必须在工地内冲洗干净才能上路行驶，避免污染城市道路。10效益分析10.1技术效益：采用此工法，解决了盾构在小半径推进过程中皮带运输机翻折、掉土问题，加快了皮带运输机出土效率，降低皮带运输机故障率及维修时间，提高盾构机利用率.010.2经济效益：W约工期30天（主要为提高出土效率、减小设备故障率、减小文明施1.1：作），减少皮带和托馄磨损，同时减少文明施工投入，施工成本节约45万（其中皮带机维修、托根更换费用9万元：文明施T投入减少8001日，约16万元：工期缩短管理费投入减少约20万元），创造J'较高的经济效益。10.3社会效益：现场文明施工大大提高，同时节约整体工期。本工法的成功运用，保证了郑州地铁4号线河西出入场线区间顺利贯通，得到了建设以及监理单位的认可，为R他类似工程提供了借鉴。11应用实例中铁四局城市轨道交通程分公司郑州4号线10标河西山入场区间区间左线长1034.828m,右线长1065.176m,线路左线设三处平曲线，曲线半径分别为800m、30Om和25Onb右线设三处平曲线，曲线半径分别为800m、30Om和255m。左、右线在盾构始发前应用小半径推进盾构皮带运输机改装施工工法，解决了小半径推进经常出现的掠土，皮带翻折等问题，使推进1作更为顺利，节省成本45万元。