電動葫蘆在盾構機吊裝工藝中的研究與應用

蔡小波

摘? 要：2019年2月18日，中共中央、國務院印發(fā)了《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》，并發(fā)出通知，要求各地區(qū)各部門結合實際認真貫徹落實。在國家出臺一系列的綱要和框架協議之后，大灣區(qū)成為了中國經濟最活躍的地帶，同時也正因為國家的關注與支持，這一帶的發(fā)展正如火如荼的進行著，各城市的路橋建設、城市軌道建設及城際軌道建設大力發(fā)展，其中以城市軌道表現最為突出，一個地區(qū)經濟發(fā)展最重要的體現就是城市交通。而盾構機作為城市軌道建設的重要設備，其制造、掘進及拆組裝工藝也日益成熟。在城市軌道交通建設中，地下隧道是最節(jié)省空間和節(jié)約資源的，而在隧道掘進中使用率最高的盾構機機型為直徑6.28m的盾構機，為了提高盾構機的使用效率，提高其拆組裝效率和簡化吊裝工藝成為一個關鍵的課題。

關鍵詞：城市軌道;發(fā)展;盾構機

中圖分類號：U455.39? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）30-0175-02

Abstract： On February 18， 2019， the CPC Central Committee and the State Council issued the outline of the Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay Area Development Plan and issued a circular requiring all localities and departments to conscientiously implement it in the light of reality. After the introduction of a series of outlines and framework agreements， the Greater Bay Area has become the most active zone in China's economy. At the same time， because of the concern and support of the state， the development of this area is in full swing. The road and bridge construction， urban track construction and inter-city track construction of various cities have made great efforts to develop， among which the urban track is the most prominent， and the most important embodiment of the economic development of a region is urban transportation. As an important equipment of urban rail construction， the manufacturing， tunneling， disassembly and assembly technology of shield machine is becoming more and more mature. In the construction of urban rail transit， the underground tunnel is the most space-saving and resource-saving， while the shield machine with the highest utilization rate in tunnel excavation is a shield machine with a diameter of 6.28m. In order to improve the efficiency of the shield machine， improving the efficiency of disassembly and assembly and simplifying the hoisting process has become a key issue.

Keywords： urban track; development; shield machine

1 概況

直徑6.28m盾構機及部分附屬設備主要包括：前盾、中盾、刀盤、盾尾、管片安裝機、螺旋輸送機、后配套臺車等設備。盾構機吊裝工藝趨于成熟，通常盾構機吊裝主力機械主要分為履帶式起重機和汽車式起重機，履帶式起重機又分為帶固定副臂和不帶固定副臂的兩種。不管使用怎樣的機械，其盾構機主體吊裝工藝基本一致，而后配套臺車數目多，吊裝周期相對主體來說較長，其吊裝工藝簡化和改進對整個盾構機拆組裝都有極其重要的意義，對于沒有固定副臂的履帶吊和汽車吊或站位不在端頭的吊裝井口，都需要一種新的吊裝工藝去解決吊裝工藝問題，此時，電動葫蘆在盾構機吊裝工藝中的運用就因應而生。

2 電動葫蘆參數選型和試驗

根據直徑6.28m盾構機后配套設備常規(guī)重量（最重通常為帶電機的1#或2#拖車35t左右），確定電動葫蘆噸位為30t（滿足最大設備重量吊裝即可）;市場上電動葫蘆主要分為常規(guī)環(huán)鏈帶鉤頭式和鋼絲繩式，結合電動葫蘆使用實用性及施工人員意見最終確定了采用環(huán)鏈鉤頭式的;電動葫蘆鏈條長度有6m和8m兩種規(guī)格，從經濟性和使用效率上分析，根據常規(guī)后配套臺車長度和常規(guī)吊裝井口深度確定后配套臺車下井或出井時所需打斜的角度，來確定鏈條長度6m即可滿足施工要求;最后對電動葫蘆電線進行加長，電線場地大于井口深度和常規(guī)電箱到井邊距離之和且有足夠余量，并有專用線盒保護，這樣電動葫蘆參數選型就可以確定下來了。如圖1所示：

從廠家拿到電動葫蘆現貨之后，依據電動葫蘆自檢報告來逐項對電動葫蘆進行驗收檢驗，依據電動葫蘆使用和保養(yǎng)說明書對施工人員進行電動葫蘆培訓，使施工人員了解電動葫蘆使用規(guī)范和方法，明確電動葫蘆使用過程中嚴禁事項。

3 技術工藝論證與實施

3.1 施工前期準備工作

電動葫蘆證件齊全在使用前必須進行試驗，試驗合格后方可拿到現場使用，并做好相關記錄;使用電源必須為380V，且有專門的電工接線。

3.2 工藝內容

常規(guī)盾構井長度為11500mm，其中連接橋長度和2#拖車長度均大于這個尺寸，因此是需要將其打斜，縮短其水平長度，使其達到下井組裝或出井的目的。采用2條6×37+1-φ43×10m鋼絲繩掛腰到主力吊機的大鉤上，通過兩個17t連接臺車一側吊耳，同樣，將另外2條6×37+1-φ32×3m短頭掛在吊機的大鉤上，連接電動葫蘆上鉤，將2條6×37+1-φ28×10m鋼絲繩掛腰到電動葫蘆下鉤，接著將鋼絲繩通過17t卡環(huán)與臺車另一側吊耳連接，吊機和30t電動鏈條葫蘆配合，將后配套臺車吊起離空，用電動葫蘆調整設備約30°，收好電線及控制器，然后再通過主力吊機回轉將其吊裝下井。依照這樣的工藝方法分別將連接橋、2#拖車傾斜合適角度后入井;吊裝時確認各部件連接牢靠，無活動件，以防滑落。如圖4所示。

3.3 相關計算

電動葫蘆受力驗算（30t電動葫蘆輔助輔助2#臺車下井，30T電動葫蘆額定載重量為30t）

以常規(guī)2#臺車最重35t為例，下井時30t電動葫蘆在垂直方向的分力為F1，另一側鋼絲繩垂直方向的分力為F2，根據力矩平衡得出F1+F2=35t，F1*4=F2*5，解得F1=19.4t，30t電動葫蘆受力：19.4t/cos16°=20.2t，負荷率H1=20.2t/30t=67.3%。滿足施工需求。

4 施工難點及社會經濟意義

（1）30t電動葫蘆在雨天等潮濕天氣中使用時，需特別注意防水問題，里面的電器元件要做好防水保護，原則上不在雨天使用。

（2）從公司的經濟角度而言，在帶有盾構工況（固定副臂）的吊機數量有限的情況下，30t電動葫蘆在盾構機后配套臺車吊裝中使用，增大的盾構機吊裝項目主力吊機選擇的多樣性，而且節(jié)省了輔助吊機臺班，直徑6.28m單臺次盾構機至少節(jié)省QY100t汽車吊輔助臺班3個，對簡化工藝和提高經濟收益都有重大益處。

30t電動葫蘆在直徑6.28m盾構機后配套吊裝工藝里面的運用簡單實用且安全高效，打破了非盾構工況吊機必須用輔助吊車輔助吊裝的現實，增大了主力吊機選擇的多樣性，對工藝簡化和成本控制有重大意義，同時也開創(chuàng)了盾構機后配套設備吊裝新工藝，對盾構吊裝的發(fā)展具有指導性的意義。

參考文獻：

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