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2026-07-27
地鐵隧道盾構法施工具有安全可靠、機械化程度高、工作環(huán)境好、土方量少、進度快、施工成本低等優(yōu)點,尤其在地質(zhì)條件復雜、地下水位高而隧道埋深較大時,只能依賴盾構。但是當盾構機在隧道內(nèi)出現(xiàn)故障時,尤其是主驅(qū)動及刀盤部分,維修難度很大。
1.施工情況簡介
北京地鐵在建的14號線一臺土壓平衡盾構機掘進至200環(huán)左右時發(fā)現(xiàn)主軸承溫度高,主驅(qū)動2、3號減速機之間的排氣孔有泥排出,說明整個主驅(qū)動下部已經(jīng)填滿泥沙。本臺盾構機此前完成上一個標段1600環(huán),出洞后并未對主驅(qū)動進行檢修,由于在隧道內(nèi)無法對主驅(qū)動部分故障進行維修,需要在盾構機前方挖一個豎井,以便將盾構機刀盤及主驅(qū)進行吊出維修。
2.總體施工方案
此盾構機結構復雜,經(jīng)過研究將主驅(qū)動維修過程分為:挖豎井—拆卸主驅(qū)動―吊裝主驅(qū)動出井―返廠維修―主驅(qū)動返回豎井―安裝主驅(qū)動―繼續(xù)掘進。
3.開挖豎井
施工方在320環(huán)處新開挖開口為6.5m*8m方形豎井,沿施工方向尺寸為6.5m,豎井壁硬化。豎井底部距刀盤底部距離H≈0.55m,以上均為豎井凈尺寸(即建造完成后尺寸)底面承重能力不低于70t。井口附近地面設置空曠區(qū)域停放汽車吊。
4.拆卸主驅(qū)動
盾構機掘進至豎井位置,將前盾露出豎井道;刀盤轉(zhuǎn)至0°朝上位置。將鉸接油缸推到最大行程位置;清理土倉,方便人員作;減速器放油。
(1)用20t汽車吊將刀盤底部支架放到豎井底部,現(xiàn)場拼接,長度2m?;墐蓚?cè)分別焊接兩個擋塊,放置刀盤扭轉(zhuǎn);
(2)在土倉內(nèi)底部焊接兩套滑軌并分別將120°和240°刀盤輻條與前盾固定;
(3)在土倉內(nèi)上部焊接兩套鎖緊滑軌并分別將60°和300°刀盤輻條與前盾固定。采用兩件10t手拉葫蘆,固定在前盾盾殼內(nèi),吊住兩件扭腿。索具采用10t*2m吊帶兩根,10t卸扣兩件;
(4)焊接刀盤吊耳2件;松開大齒輪與軸承座之間連接螺栓52條M36*360;拆開其他管線;在土倉內(nèi)不同角度安裝4件液壓油缸并固定,安裝液壓泵站及油管一套;
(5)用M30螺栓將主驅(qū)電機和減速機逐一向后頂出至一個齒輪的厚度,使大齒輪和小齒輪脫離接觸,共8臺減速機;每臺減速機法蘭面安裝8根φ30導桿;每臺減速機吊裝索具采用1件3t手拉葫蘆、2根3t吊帶及2個3t卸扣固定;
(6)拆魚尾刀。刨開中心魚尾刀與刀盤的連接焊縫,拆掉魚尾刀―拆掉刀盤中心前蓋板及中心注漿口―拆開刀盤中心位置管線―拆開中心回轉(zhuǎn)接頭,注意保護空心軸。
5.吊裝主驅(qū)動出井
(1)刀盤、扭腿、大齒輪吊裝總重量約為54.2t,該結構外形總尺寸為6180mm*2400mm;
(2)吊裝前在刀盤底部兩端各系一根20*30m的麻繩,以便調(diào)整吊裝設備時的穩(wěn)定性及方向。汽車吊就位,吊裝采用一臺300t汽車吊,工作半徑12m。刀盤有兩個吊點,吊鉤下井,吊住刀盤;
(3)油缸推進。①用4件液壓油缸在不同角度同時動作,緩慢將刀盤、扭腿、大齒輪整體向前同步頂出。油缸行程到最大位置時,停止推進,將上部鎖緊滑軌擰緊;②油缸桿收回,在油缸前部安裝加長桿繼續(xù)推進,將大齒輪推進到與密封套脫離位置時停止工作。拆開油缸與刀盤的連接;③推進過程中同時吊車吊鉤、鎖緊滑軌及10t手拉葫蘆要配合避免主驅(qū)動突然下沉;
(4)吊車將刀盤、扭腿、大齒輪向上稍微吊起,沿掘進方向向前移動,然后向上吊出豎井;
(5)將設備吊出豎井后,用鋼絲繩兜住刀盤底部,70t汽車吊協(xié)助300t汽車吊將設備翻身,刀盤朝下放置于地面。
6.返廠維修
拆開扭腿與刀盤的連接,將扭腿及大齒輪運回廠內(nèi),更換新的密封圈及壓板。廠內(nèi)制作新的密封套現(xiàn)場安裝。將新密封涂抹潤滑脂,大齒輪涂抹潤滑脂。
7.主驅(qū)動返回豎井
(1)井下清理檢查內(nèi)外密封套;在現(xiàn)場檢修刀盤,更換損壞刀具;恢復組裝前確認腔內(nèi)無異物;
(2)70t汽車吊吊住刀盤底部,250t汽車吊將設備吊進豎井,落到滑軌上面。
8.安裝主驅(qū)動
(1)吊車將刀盤、扭腿、大齒輪向后移動。連接油缸,用汽車吊和油缸配合,沿著刀盤滑軌,將刀盤、扭腿、大齒輪送回原位;
(2)安裝中心魚尾刀;安裝中心注入口;安裝8臺減速機及電線;拆掉輔助工裝。
減速機注油,試運行無誤后,盾構機繼續(xù)掘進。
來源:網(wǎng)絡
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