盾构机主驱动出竖井吊装及安装施工组织

摘 要：盾构机主驱动在隧道内发生故障，维修难度大，通过挖竖井将主驱动拆卸吊装并返厂维修，以及返回竖井安装继续掘进的施工组织，为国内同类设备维修施工提供一些有益的资料。

关键词：主驱动；吊装；施工组织

中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）08-0085-02

1 概述

地铁隧道盾构法施工具有安全可靠、机械化程度高、工作环境好、土方量少、进度快、施工成本低等优点，尤其在地质条件复杂、地下水位高而隧道埋深较大时，只能依赖盾构。

但是当盾构机在隧道内出险故障时，尤其是主驱动及刀盘部分，维修难度很大。

2 施工情况简介

北京地铁在建的14号线一台土压平衡盾构机掘进至200环左右时发现主轴承温度高，主驱动2、3号减速机之间的排气孔有泥排出，说明整个主驱动下部已经填满泥沙。

本台盾构机此前完成上一个标段1600环，出洞后并未对主驱动进行检修（见图1）。

由于在隧道内无法对主驱动部分故障进行维修，需要在盾构机前方挖一个竖井，以便将盾构机刀盘及主驱硬糠值踔恋孛妗

3 施工组织过程

此盾构机结构复杂，经过研究将主驱动维修过程分为：挖竖井――拆卸主驱动――吊装主驱动出井――返厂维修――主驱动返回竖井――安装主驱动――继续掘进。

3.1 开挖竖井

施工方在320环处新开挖开口为6.5m*8m方形竖井，沿施工方向尺寸为6.5m，竖井壁硬化。竖井底部距刀盘底部距离H≈0.55m，以上均为竖井净尺寸（即建造完成后尺寸）底面承重能力不低于70t。井口附近地面设置空旷区域停放汽车吊（见图2）。

3.2 拆卸主驱动

盾构机掘进至竖井位置，将前盾露出竖井道；刀盘转至0°朝上位置。将铰接油缸推到最大行程位置；清理土仓，方便人员作；减速器放油。（1）用20t汽车吊将刀盘底部支架放到竖井底部，现场拼接，长度2m。滑轨两侧分别焊接两个挡块，放置刀盘扭转。（2）在土仓内底部焊接两套滑轨并分别将120°和240°刀盘辐条与前盾固定；（3）在土仓内上部焊接两套锁紧滑轨并分别将60°和300°刀盘辐条与前盾固定。采用两件10t手拉葫芦，固定在前盾盾壳内，吊住两件扭腿。索具采用10t*2m吊带两根，10t卸扣两件。（4）焊接刀盘吊耳2件；松开大齿轮与轴承座之间连接螺栓52条M36*360；拆开其他管线；在土仓内不同角度安装4件液压油缸并固定，安装液压泵站及油管一套（见图3）。（5）用M30螺栓将主驱电机和减速机逐一向后顶出至一个齿轮的厚度，使大齿轮和小齿轮脱离接触，共8台减速机；每台减速机法兰面安装8根φ30导杆；每台减速机吊装索具采用1件3t手拉葫芦、2根3t吊带及2个3t卸扣固定。（6）拆鱼尾刀。刨开中心鱼尾刀与刀盘的连接焊缝，拆掉鱼尾刀――拆掉刀盘中心前盖板及中心注浆口――拆开刀盘中心位置管线――按图示位置拆开中心回转接头，注意保护空心轴（见图4）。

3.3 吊装主驱动出井

（1）刀盘、扭腿、大齿轮吊装总重量约为54.2t，该结构外形总尺寸为6180mm*2400mm。（2）吊装前在刀盘底部两端各系一根20*30m的麻绳，以便调整吊装设备时的稳定性及方向。汽车吊就位，吊装采用一台300t汽车吊，工作半径12m。刀盘有两个吊点，吊钩下井，吊住刀盘。（3）油缸推进。①用4件液压油缸在不同角度同时动作，缓慢将刀盘、扭腿、大齿轮整体向前同步顶出。油缸行程到最大位置时，停止推进，将上部锁紧滑轨拧紧；②油缸杆收回，在油缸前部安装加长杆继续推进，将大齿轮推进到与密封套脱离位置时停止工作。拆开油缸与刀盘的连接；③推进过程中同时吊车吊钩、锁紧滑轨及10t手拉葫芦要配合避免主驱突然下沉。（4）吊车将刀盘、扭腿、大齿轮向上稍微吊起，沿掘进方向向前移动，然后向上吊出竖井。（5）将设备吊出竖井后，用钢丝绳兜住刀盘底部，70t汽车吊协助300t汽车吊将设备翻身，刀盘朝下放置于地面。

3.4 返厂维修

拆开扭腿与刀盘的连接，将扭腿及大齿轮运回厂内，更换新的密封圈及压板。厂内制作新的密封套现场安装。将新密封涂抹脂，大齿轮涂抹脂。

3.5 主驱动返回竖井

（1）井下清理检查内外密封套；在现场检修刀盘，更换损坏刀具；恢复组装前确认腔内无异物。（2）70t汽车吊吊住刀盘底部，250t汽车吊将设备吊进竖井，落到滑轨上面。

3.6 安装主驱动

（1）吊车将刀盘、扭腿、大齿轮向后移动。连接油缸，用汽车吊和油缸配合，沿着刀盘滑轨，将刀盘、扭腿、大齿轮送回原位。（2）安装中心鱼尾刀；安装中心注入口；安装8台减速机及电线；拆掉辅助工装。

3.7 减速机注油

试运行无误后，盾构机继续掘进。

4 结语

在本次盾构机主驱动出井维修过程中，通过对施工组织方案的细化，制定完整的安全措施及应急预案，没有发生安全事故，顺利施工。成功地完成了本台盾构机主驱出井维修，入井安装工作。

参考文献

[1]GB/T 3811-2008 起重机设计规范[S].

[2]成大先，等.机械设计手册[M].化学工业出版社，2010.

[3]张质文，虞和谦，王金诺，等.起重机设计手册[M].中国铁道出版社，1998.