行业交流 浅谈地铁隧道盾构机的吊装与调试技术 任 维 （北京中铁隧建筑有限公司，北京１０００２２） 摘 要：本文结合某隧道盾构施工实例，详细地阐述了盾构机组装及其调试技术，在此基础上阐述了盾构 机组装的具体步骤和方法及其调试程序，为同类工程提供指导。 关键词：地铁隧道 盾构机 安装技术 调试技术 １工程概况 本标段盾构区间右线全长８８３．３６双线延米，左线全 长１４３２．５双线延米，盾构机的吊装与调试直接影响到盾 构隧道施工能否顺利进行，必需引起足够的重视。鉴于 此，结合工程实践，详细探讨盾构机的吊装与调试。 ２盾构机的吊装 本工程投入的２台盾构机尺寸大，重量重，散件的尺 寸也较大，盾构机需要分件吊装。由于现场的施工场地复 杂，施工工艺繁多，我们将采用２５０Ｔ汽车式吊机和１５０Ｔ 汽车式吊机进行翻身、吊装工作。这样既满足施工技术的 要求，又满足经济的需要。盾构机的组装吊装见图１所 示。吊装顺序采取盾构机吊装顺序为后配套地面组装一 盾体组装一液压电气及其它配套系统安装。后配套组装 顺序为始发台安装一 台车一５＃台车一４＃台车一３＃台 车一２｝｝台车一１＃台车一设备连接桥。盾体组装顺序为中 盾一前盾一刀盘一管片拼装机一螺旋输送机一盾尾一后 配套与盾体连接。 图１盾构机的组装与吊装示意图 ２．１主要部件吊装盾构机主体后体下井、安装整合 盾构机后配套主要部件下井。根据盾构始发井空间的 不同实际条件，本工程盾构机后配套台车的下井，盾构机 在左线井始发时，可利用始发井后端的明挖区间作为后 配套台车的安装排列空间，满足整体始发的条件。台车下 井吊装时将台车按５＃一１＃的顺序下井组装，下井后逐 台推移到始发井后端的明挖区间内排列并连接。盾构机 在右线盾构井（中间风井）始发时，由于始发井空间限制， 只能采用分体式始发，盾构始发时先将按顺序将１｝｝一 ５＃台车按下井组装顺序摆放在场地上，不装车与车之间 的拉杆，待盾构推进８０ｍ后把台车按１＃－－－＋５＃的顺序吊 放下井，推到相应位置与盾体连接。下井原则采取凡不影 响到运输和下井工作的零部件，应连同各自的台车运输、 下井（必须做好固定的工作）。凡对下井有影响的后配套 台车零部件应拆下，在该组后配套台车下井后，随即下井 并马上按要求组装。后配套台车吊装方法：１＃台车一５＃ 台车采用１５０吨履带吊进行吊装，用４根长度相等的钢丝 绳将台车吊起，起吊后的台车应呈水平状态。后配套台车 与钢丝绳线夹角约７０度，吊机通过大、小车纵横向行走 缓慢移到井口。吊机缓慢下钩，使后配套台车就位。当台 车与路轨接触后，吊机松钩。用手动葫芦将台车拉进坑 内。拆除运输时在底部加临时支撑。 ２．２盾体吊装 （１）中盾包括中部盾壳、盾构千斤顶、绞接千斤顶。中 体运至工地时，需用１５０吨汽车式吊机与２５０吨履带式吊 机抬起翻身。中盾翻身时，２５０Ｔ汽车式吊机与１５０吨汽车 吊机将中盾平衡吊起，中盾吊到３—５ｍ时，吊住中盾尾部 的１５０吨汽车式吊机缓慢下钩，使前体自然下垂，此时 ２５０吨履带式吊机完全吊稳构件。２５０Ｔ汽车式吊机将中盾 缓慢的放下（离地面约５００—８００ｍｍ）。通过吊机自身的旋 转，把中盾吊到离洞门（掌子面）１．２米处。然后吊机缓慢 将中盾放下井去，放在始发台上用手动葫芦或卷扬机拖 到离洞门４．６米处安装位置。 （２）前盾包括待安装的３组个刀盘驱动马达。前盾起 吊需采用抬吊方式翻身，前盾运至工地时，需用１５０吨汽 车式吊机与２５０Ｔ汽车式吊机抬起翻身。前盾翻身时２５０Ｔ 汽车式吊机与１５０吨汽车吊机将前体平衡吊起，前体吊到 ３－５ｍ时，吊住前体尾部的１５０吨汽车式吊机缓慢下钩，使 前体自然下垂，此时２５０Ｔ汽车式吊机完全吊稳构件。２５０Ｔ 汽车式吊机将前盾缓慢的放下（离地面约５００～８００ｍｍ）。 通过吊机自身的旋转，把前体吊到离洞中１．２米处。然后 吊机缓慢将前体放下井去，放在始发台上用手动葫芦或 卷扬机拖至与中体进行组装，组装螺栓必须按规定进行 检测其扭矩。 （３）刀盘在进场前已安装了盘形滚刀／齿刀重约５５ 吨，刀盘起吊也需采用抬吊方式翻身刀盘（吊装方式与前 体一样）。利用２５０Ｔ汽车式吊机将刀盘竖直吊稳。吊机通 过旋转、起落臂杆把刀盘吊到离洞门０－８米处停止，再垂 直吊下竖井。刀盘下井后，将其慢慢靠向前体，螺栓孔位 现代制造技术与装备 ２０１２第２期总第２０７期 完全对准后，再穿人拉伸预紧螺栓，按拉伸力由低到高分 两次预紧螺栓。预紧完毕后，再用预紧专业工具复紧一 遍。接着吊装人行闸。组装螺栓必须按规定进行检测其扭 矩。刀盘与前体组装完后整体向前平移至洞门１．２米处。 （４）管片拼装机由于很难确定构件的重心，因此在吊 装期间需要用两个１０吨的手动葫芦进行调平管片拼装 机。管片拼装机运至工地时，２５０Ｔ汽车式吊机在翻身管片 拼装机前，应将调平用的钢丝绳和两个１０吨的手动葫芦 挂在２５０Ｔ汽车式吊机的吊钩上。（手动葫芦的链条放至 最长，以便操作人员在地面操作）１５０吨汽车式吊机与 ２５０Ｔ汽车式吊机将管片拼装机抬起翻转，在１５０吨汽车 式吊机松钩前将调平用的钢丝绳和两个１０吨的手动葫芦 挂在管片拼装机的另一端，收紧手动葫芦进行调平。松开 １５０吨汽车式吊机的吊钩，再进行调平工作，直到管片拼 装机完全平衡为止。此时２５０Ｔ汽车式吊机吊稳管片拼装 机。吊机通过吊机自身的旋转，把管片拼装机慢慢靠向中 体内的管片拼装机基座，螺栓孔位完全对准后，再穿人拉 伸预紧螺栓，按拉伸力由低到高分两次预紧螺栓。预紧完 毕后，再用预紧专用工具紧一遍。组装螺栓必须按规定进 行检测其扭矩。 （５）螺旋机运至工地时，１５０Ｔ汽车式吊机在起吊前， 将调平用的钢丝绳和两个１０吨的手动葫芦挂在１５０Ｔ汽 车式吊机的吊钩上。当螺旋机吊至盾体范围时，调整螺旋 机倾角，下部采用手动葫芦微调配合使螺旋机就位，与固 定端紧固。 （６）吊机缓慢将盾尾放下井去，推向中体，与中体进 行组装。组装螺栓必须按规定进行检测其扭矩。拆除运输 时在后体加设的临时支撑。 ３盾构机的调试 盾构机的调试包括空载调试与负载调试。盾构机组装 和管线连接完毕后，即可进行空载调试。空载调试的目的 主要是检查设备是否能正常运转。主要调试内容为：配电 系统、液压系统、润滑系统、冷却系统、控制系统、注浆系 统、管片安装系统、刀盘系统、推进系统、吊装系统以及各 种仪表的校正。 空载调试证明盾构机具有工作能力后，即可进行盾构 机的负载调试。负载调试的主要目的是检查各种管线及密 封设备的负载能力，对空载调试不能完成的工作进一步完 善，以使盾构机的各个工作系统和辅助系统达到满足正常 生产要求的工作状态。试掘进时间即为负载调试时间。 ３．１调试技术 调试是在整机拼装完成，液压软管、电缆连接完毕后 开始的，其步骤如下： （１）供油。主油箱加油：主油箱分两个设在２号后配 套台车上，容积共为４６００Ｌ。轴承罩盖加油：共８００Ｌ，粘度 等级ＩＳＯ ＶＧ１５０。接线、连接检查对整机的接线，管路、连 接件螺丝紧固情况作最后彻底检查。油脂供应设定刀盘 密封内外圈的供脂频率均设定为３２秒／次。通电、旋转方 向确认确认刀盘驱动马达旋转方向与设计工作要求相一 致。 （２）盾构各压力设定。各压力设定在解除盾构联锁、 盾构Ｐｕ运行条件下进行。设定控制压力４０ｋｇ／ｃｍ２，方法： 旋转盾构Ｐｕ，将顺序阀前方的压力计调节为４０ ｋｇ／￣，ｍ２； 盾构千斤顶压力设定：高压３４０ｋｇ／ｃｍ：，低压５０ｋｇ／ｃｍ＝；设定 方法：在盾构千斤顶伸长至极限时设定高压；低压设定 时，将盾构联锁设定为“开”。设定防止破损压力 ３４０ｋｇ／ｃｍ ，设定收缩压力２００ｋｇ／ｃｍ ，方法：盾构千斤顶“收 缩”至极限位置时设定。设定排气回路压力２５０ｋｇ／ｃＩｌｌ ；方 法：盾构千斤顶“收缩”至极限位置时设定。补充油软管内 和千斤顶内空间被油液充满，油箱需补充液压油大约 １１００升，（油管内和千斤顶内总容积约１１００升，超挖刀动 力马达运行，采用手动模式，设定压力２］０ｋｇ／ｃｍ：；方法：在 千斤顶极限位置时，设定安全阀的释放压力为２１０ｋｇ／ｃｍ ， 闸门千斤顶动力马达运行，设定压力为２５０ｋｇ／ｃｍ：，方法： 在千斤顶极限位置，将溢流阀压力调至２５０ ｋｇ／ｃｍｚ。 运转电动马达，将泵的出口最高压力设定为 ２５０ ｋｇ／ｃｍｚ。机械锁定螺旋机，将溢流阀压力调至２５０ ｋｇ／ｃｍ：。中折千斤顶动力液压油泵运转，千斤顶伸长至 极限位置，将系统最高压力设定为３７５ ｋｇ／ｃｍ：，防止破 损压力为１５０ ｋｇ／ｃｍ 。拼装机旋转调试启动电动机，液压 泵正常工作，将液压系统最高压力设定为２５０ ｋｇ／ｃｉｎ ，平 衡阀压力设定为２５０ ｋｇ／ｃｍｚ。拼装机升降、摆动千斤顶调 试。调试前，往液压油箱添加液压油约１２０Ｌ。启动电动机， 液压泵正常工作。设定升降主压、滑动压力、支架Ａ、支架 Ｂ的液压压力均为１４０ ｋｇ／ｃｍ２。动力马达运转，液压泵正常 工作，在各千斤顶“伸长、缩回”至极限位置设定，缩回压 力１３０ｋｇ／ｃｍ ，伸长压力为８０ ｋｇ／ｃｍ 。 启动刀盘驱动马达，刀盘旋转，设定供油压力为３ ｋｇ／ｃｍ ， 方法：封闭Ｐ回路，调节溢流阀的开口尺寸，将压力按要 求设定；刀盘旋转，设定同步回路压力为５０ｋｇ／ｃｍ ，方法： 模式定为“掘进”伸长６或１５千斤顶机及其它千斤顶，在 千斤顶极限时设定。刀盘旋转时电器系统检查，确认各种 信号联锁“解除”，显示为“掘进模式”。 ３．２调试注意事项 进入调试现场的工作人员一律穿着统一的工作服，佩 带安全帽和手套，严禁穿拖鞋，而且确保调试现场不准吸 烟，保持良好秩序，不得大声喧哗。遵照调试步骤和方法， 听从专家的安排，切勿自作主张，我行我素。调试设定值 严格遵照技术标准，不得随意改动；调试结果显示的参数 偏差应在规定的范围内，否则视为机器不合格。 ４结论 文章结合某隧道盾构施工实例，提出盾构机组装及其 调试技术，在此基础上阐述了盾构机组装的具体步骤和 方法及其调试程序，所采取的安装以及调试工序有效地 确保了盾构施工顺利进行，可为今后同类工程提供参考。 （下转第６８页） 现代制造技术与装备 （３）维保人员信息卡：维保人员信息号是每位维保人 员的特征，维修资质信息（如资质证号码，资质有救期等） 相关内容，以及其他一些个人资料均存放在卡内。 （４）故障急修信息卡：每位急修人员都持有一张急修 人员信息卡，卡里存放持有者的维修资质信息（如资格证 号码、贷质有教期等）。其中，用户确认、故障时间、故障次 数、故障类别急修人员等信息。 ２．２．２便携式数据采集器（手持机） ２０１２第２期总第２０７期 修单位类似。同样检验完毕后回到检验机构，将检验机构 使用功能的手持机与机构电脑终端连接，并传输数据。 监察机构的监察人员或协管人员到达电梯现场，用监 察机构使用功能的手持机对信息卡扫描，即可读取电梯 的基本情况（固定信息）和维修单位、检验机构到达电梯 现场后的工作情况。 技术的关键在于：金属附着型标识；专用读写器具和 数据接口；数字签名技术；公共网络平台的实现和数据库 的安全性等。 ３结束语 在现场采集和保存数据则是便携式数据采集器的主 要作用，此外，还能把数据传回数据库的仪器。检验机构、 维修单位和监测机构则是使用便携式数据采集器的单 基于无线射频电子识别技术的电梯安全管理系统的 位，另外，不同性质单位所对应的相关的数据采集器提供 的功能和操作界面也存在一定差异。 ２．２．３管理软件 各个电脑终端上安装的软件，包括管理软件与数据 库。 实施，必将大大提升电梯安全管理的科技含量，规范电梯 维修市场，提高检验机构的技术能力，提高电梯安全监察 的效率和效果，为切实遏制和防止电梯伤亡事故起到了 一定的作用。 参考文献 ２．３系统工作流程 整个系统涉及到四个部门的操作：维修单位、使用单 位、检验机构和监察机构。具体工作流程如图１所示。 ［１］陈勇鑫．浅析电梯的检验检测工作及检测现场安全管理［Ｊ１＿ 价值工程，２０１１，３０（１２）． ［２］郭志强．做好电梯安全管理的“功课”［Ｊ１．城市开发（物业管 理），２０１１，（２）． Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｄｅｎｔｉｉｃａｔｉｆｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ Ｅｌｅｖａｔｏｒ Ｓａｆｅｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 装有信息卡的 人员 ＨＵＡＮＧ Ｑｎｎ （Ｚｈ￣ｉａｎｇ ｓｐｅｃｉａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３ １００２０） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｈｏｗ ｔｏ ｕｓｅ ｒａｄｉｏ￣ｅｑｕｅｎｅｙ ｅｌｅｃ— ｔｒｏｎｉｃ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄ ｂｕｉｈ ｔｉｍｅｌｙ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｕｓｅ ａｎｄ ｄａｉｌｙ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｎｄ ｆａｎｌｔ ｕｒｇｅｎｔ ｒｅｐａｉｒ ａｎｄ ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｖａｔｏｒ，ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｒｅａｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ 图１工作流程图 维护保养或故障急修人员每次到达电梯现场进行维 护保养和故障急修工作时必须携带具备维修单位使用功 能的手持机，将维护保养或故障急修结果输入手持机并 写入电梯信息卡中。维护保养或故障急修完毕后回到维 修单位，把手持机与维修公司电脑终端连接，将维护保养 或故障急修数据传人系统数据库。 使用单位对每次维保和急修情况进行刷卡确认。 检验机构的检验人员到达现场的检验工作流程与维 ｃｏｒｒｅｃｔ ｊｕｄｇｍｅｎｔ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｌｉｔｆ ｈａｓ ｍｕｓｔ ｈｅｌｐ ｒｏｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｅｌｅｖａｔｏｒ ｓａｆｅｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｅｌｅｖａｔｏｒ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｓｅｃｕｒｉｔｙ，ｅｌｅｖａｔｏｒ ａｃｃｉｄｅｎｔ （上接第６６页） 参考文献 ＨＥ Ｗｅｌ （Ｂｅｒｉｎｇ Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｔｕｎｎｅｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ， 【１］苏清贵．ＡＶＮ２４４０ＤＳ复合式泥水盾构机的组装和调试…．隧 道建设，２００６，２８（１２）：１１８～１１９． ［２］康洪信．盾构管模的安装与调试［Ｊ］．建筑机械化，２００６，２７ （Ｏ２）：３１～３３． Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００２２） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｔｕｎｎｅｌ ｓｈｉｅｌｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃ— ｔｉｏｎ ｉｎｓｔａｎｃｅ，ｄｅｔａｉｌｅｄ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ ｔｈｅ ｓｈｉｅｌｄ ｍａｃｈｉｎｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ ａｎｄ ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ａｎｄ ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ ｏｎ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｓ，ｔｈｅ ｓｈｉｅｌｄ ｍａｃｈｉｎｅ 【３］孙宏伟．武汉地铁二号线越江泥水盾构组装调试［ＪＪ．山西建 筑，２０１０，３１（０４）：５７～５８． Ｏｎ ｔｈｅ Ｓｕｂｗａｙ Ｔｕｎｎｅｌ Ｓｈｉｅｌｄ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｌｉｆｔｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｓｔｅｐｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｄｅｂｕｇｇｅｒ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｆｏｒ ｓｉｍｉｌａｒ ｐｒｏｊｅｃｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｕｂｗａｙ ｔｕｎｎｅｌ，ｓｈｉｅｌｄ ｍａｃｈｉｎｅ，ｉｎｓｔｌｌａａｔｉｏｎ ｔｅｃｈ— ｎｉｑｕｅｓ，ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ