论述在较薄结构板上吊出运输盾构机技术

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摘要：本文通过实例论述盾构机出洞后，由于场地所限，起重吊车只能摆放在在车站的顶板吊出盾构机的技术，这对车站永久性结构的安全、质量有重要影响，针对广州市轨道交通建设中安全、质量和环境的现状，作者从广州市珠江新城旅客自动输送系统三标[广~歌区间盾构]工程施工实践中，总结出在繁华的城区内有限或吊出条件苛刻的施工场地内完成上500吨的盾构机吊出技术、经验和运输安全，以作类似工程参考。

关键词：盾构机、歌剧院、250吨履带吊、钢扣件、钢平台、脚手架钢管、运输

两台S181/S182德国海瑞克土压平衡式盾构机，需要从歌剧院吊出井吊出运输――广佛地铁10标工地。歌剧院盾构机吊出井口长11米*8米，井深20米，所有盾构机构件用250吨履带吊站在歌剧院盾构吊出井南边结构板将盾构机构件从井下吊出，最终完成盾构机的吊出工程，吊出井口东西两侧和北侧为是尚未建成的结构站台板，南侧站台板刚浇注不久，平面尺寸为长为8.5米，宽为35米，站台板厚度为200mm，板梁为900*1000mm，间隔为400mm。盾构机最大构件重最为102吨，250吨履带吊工作总重量为250吨。下面我采用的施工方法与措施如下：

（一）设备进出组装顺序： 90吨汽车吊进场――钢板和钢平台进场并铺设――250吨两条履带进场――250吨吊主机进场自卸――90吨吊进场组装250吨吊――90吨汽车吊安装完250吨后出场。

（二）左线盾构机吊出场地布置、加固处理及相关承载力计算：

1、根据现场盾构机吊出井周边环境，为确保吊出与运输安全，我部对吊出端头250吨吊车作业位置及结构板上运输重车行走的全部途径进行满堂钢扣件脚手架加固（见图一），使250吨吊压力经钢管传送到地下基础上的结构板，地下基础结构板在吊出右线盾构机时已经使过，满足承载要求）。

钢管加固区域示图（图一）

2、250吨起吊盾构机最大重量构件对地面的最大压力计算

1)SCX250履带吊基本参数及相关计算（见附图1）

SCX250履带吊工作时的总重最G1 = 203吨，

履带长宽为：长9米，宽1.2米

两条总接地面积 h1 = 9*1.2*2=21.6m2；

2)盾构机盾体基本参数及相关计算

根据以上参数盾构机最大构件重量了前体102吨；利用盾构机最大构件102吨进行计算：

盾构机最大构件重G2 =102吨

P1=(G1+G2)/h1=（203+102）/21.6=14.1t/m2

吊盾构机时对地面最大的压力为：P1=14.1t/m2。（未架钢平台）

3)履带吊起吊盾构机时对地面压力计算

为了减少在吊出盾构机时250吨吊对结构板的压力，在250吨工作区域内平铺30mm钢板，并在吊车履带下加设两条12米*2.4米*0.3米的钢平台.（见图二）

钢平台总重最 G3 = 10吨，

钢平台尺寸为： 长12米，宽2.4米，高0.3米

两条平台总接地面积 h2=12*2.4*2=57.6m2；

250吨吊在钢平台上吊出盾构机时对地面的压力为：

P总=（G1+G2+G3）/h2=(203+102+10)/57.6=5.46t/m2。

钢板平铺图示图二

钢平台结构 图三

（三）钢扣件脚手架加固承载力计算

1、荷载计算

（1）钢扣件脚手架材料

水平方木用80mm*80mm规格，钢扣件脚手架Φ48。

（2）标准荷载

履带吊机自重：q1=203t=1989.4KN

盾构机吊件(max)：q2=102 t=999.6KN

钢平台自重(两件)：q3=5×2=10t=98KN

总荷载 (max)：q= q1+ q2 +q3=1989.4+999.6+98=3087 KN

2、立杆验算

立杆水平钢扣件脚手架钢管Φ48，间距500mm。横杆为φ48钢管，间距500mm。

钢平台面积：12000mm(长)×2400mm(宽) ×300mm(厚) ×2

Φ48×3.5钢管：A钢=489.3 mm2，W钢=5078 mm3 , [σ钢]=205 N/mm2。

（1）强度验算

=0.05359 N/mm2

< [σ钢]=205 N/mm2

满足强度要求。

（2）稳定验算

N= ×500×500=0.05359×500×500=13397.5 N

Φ=0.63

σ=N/(Φ×A)

=13397.5/(0.63×489.3)

= 43.46 N/mm2< [σ钢]=205 N/mm2

满足稳定要求。

250吨吊车组装后，直接行走上安装在用脚手架钢扣件加固区域上的钢平台上进行作业，结构板的承载力能符合吊出要求。

钢扣件脚手架加固及吊车摆设图（图四）

（四）、运输线路及道路相关参数要求

从歌剧院盾构吊出井东侧施工道路运输250吨履带吊和盾构机，250吨吊车组装用石粉平铺约250mm，场内重车运输干道的运输道路进行平整、分层压实等处理，与结构板相接的回填压实路面高出结构板面约200mm。运输路线承压要达到最重重车轮压为3t/M2，坡度≤1.2%，道路宽度≥7.5M，弯路≥12M，净空高度6米以上。盾构机吊出、运输线路图（见图一）

（五）运输设备及起吊设备参数

1、最大承重平板6乘2轴液压全挂车板轮压力

1）板的外形尺寸：9700×34002）车轮数量6×8=48

3）车板自重25t4）构最重件120t

5）轮压F=145/48=3.02t

运输平板示意图（图五）

2、液压全挂车的额定装载142t，最重件前体重102t，辅助设备重量为1t，

则负荷率：η= (102+1)/142 =72.5%

结束语：事实证明，在空间狭窄、施工条件苛刻的区域内，采用以上的施工方法，能安全有效地在单薄的结构板上完成吊出庞大盾构机，对以后的盾构机隧道施工中，如有类似的现象，可参照此方法进行。

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