TBM设备组装

1301TBM设备组装、调试4.1.1工艺概述TBM由主机和后配套系统两大部分组成。主机用于破碎岩石、集碴转载；后配套系统用于出碴、支护等。TBM主机主要由刀盘、驱动系统、支撑和推进机构、机架、出碴输送机和操纵室等组成。刀盘是破岩和集碴转载的执行机构；支撑和推进机构使掘进机迈步式向前推进，给刀盘施加推力；机架由机头架、护盾组成；出碴输送机运出岩碴；操纵室内设有各种显示仪表、操作台等。以TB880E掘进机结构为例，见示意图4.1.1-1，4.1.1-2。图4.1.1-1TBM主机及后配套局部剖面图23024、钢拱架安装器8、主电机—变速箱图4.1.1-2TBM刀盘及后支撑剖面图主要性能参数①刀盘②刀具③刀盘护盾④前支撑⑤后支撑风除尘系统⑦主控室⑧喷浆系统⑨后配套系统图4.1.1-3秦岭隧道φ8800敞开式TBM结构示意图TBM现场组装工作分三个阶段，准备工作阶段、组装作业阶段、现场调试阶段。根据组装场地的分类可分为洞外组装和洞内组装两种。准备工作阶段组装阶段现场调试阶段图4.1.1-4组装工作主要阶段根据施工现场组装场地的总体规划（TBM在洞内组装或在洞外组装）和施工进度等条件，确定TBM组装的总体相关流程。TBM洞内组装：主机和设备桥在洞口组装完成并达到步进条件，进入步进洞室后，开始后配套拖车的拆解运输，运输一部分，在工地组装一部分；主机再步进，再拆解运输，再组装，如此3303反复进行，根据洞内组装场地的大小和每节拖车的长度，确定单次拆解拖车的数量。把所有拖车吊装完毕，再进行管线连接和调试工作。图4.1.1-5新乡隧道局制造公司正在4.1.1-6辽宁大伙房输水工程TBM的进行TBM的工厂组装洞内组装图4.1.1-7辽宁大伙房输水工程TBM的洞内组装TBM洞外组装：TBM主机的组装按正常的组装程序进行，后配套的组装采用分节运输分节吊装的方法（后配套拖车从组装工厂分体运输到组装现场），从最前一节开始依次吊装，依次向后。最后一节拖车在所有工作完成不影响整个组装运输工作时再吊装到位。把所有拖车吊装完毕，再进行管线连接和调试工作。4.1.2作业内容主要作业工作：TBM主机组装、设备桥的组装、后配套拖车的组装、设备调试4.1.3质量标准及验收方法TBM组装应满足掘进机设计安装要求，同时满足国家有关规范和标准。一、组装技术规范和标准4304TBM各设备（系统）组装过程中，除符合设备厂家要求的技术规范外，同时应遵循并满足下列规范：《钢结构工程施工及验收规范》GB50205－95《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221－95《钢结构、管道涂装技术规程》YB/T9256—96《建筑钢结构焊接规程》JGJ81－91《钢熔化焊接接头射线照相和质量分级》GB3323—87《电气装置安装工程1kV及以下配线工程施工及验收规范》GB50258—96《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169—92《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168—92《交流电气装置的接地》DL/T621—1997《电气照明装置施工及验收规范》GB50259—96《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》GB50171—92二、验收依据1．新机采购合同。2．新机设计联络、监造、安装调试过程中形成会议纪要。3．新机采购、设计联络、监造、安装调试及其掘进期间，相互之间的邮件往来。4．工厂维修合同、记录。5．设备有关转场、存放、进厂修理的会议纪要。6．工厂安装调试记录。7．现场检测数据。三、严格控制技术标准1．实行组装人员、专业工程师检查负责制。2．组装人员严格按组装技术交底要求作业。3．重点抓好组装就位精度、螺栓紧固标准。4．对于组装不清楚，无把握的部分应提前请教技术人员，防止盲目操作；作业过程中出现问题及时上报技术人员，严禁隐瞒不报。5．组装需要使用的专用工具在组装工作开始前做好专用工具使用技术交底工作并检查有无缺陷，确保完好无损。并设专人使用和管理。四、验收应在厂方或移交方、使用方、施工单位设备管理部门等多方参与下完成。验收结果应双方签字确认。五、掘进机主机必须满足下列要求：1．外径必须符合设计要求。2．主机各辅助设备达到功能要求，运行中不得相互干扰。3．护盾必须为表面平整的正圆柱体。4．对于护盾式掘进机，在辅助推进油缸活动范围内，盾尾内表面平整，无突出焊缝，盾尾真圆度在设计范围内。六、刀盘必须符合下列要求：1．所有联接用的螺栓必须按制造厂的设计要求配置，紧固宜使用定期标定的液压扭力扳手。2．刀盘空载运行正向、反向各15min，运行平稳，各减速机及传运系统无异常响声；3．集中润滑系统在进行流量和压力测试时，各润滑部件的受油情况必须达到设计要求。七、护盾式掘进机的管片安装机必须满足下列要求：1．空载试车时，各部件的行程、回转角度、提升距离、平移距离、调节距离必须符合设计5305要求，各系统的工作压力必须满足设计要求；2．负载试车时，管片安装机作回转、平移、提升、微调等动作运行平稳，各滚轮、挡轮安装定位准确、安全可靠，各系统的工作压力正常。八、皮带运输机必须满足下列要求：1．空载试车时，不得有皮带跑偏现象。2．负载试车时，运转平稳，无振动和异常响声；全部托辊和滚筒均运转灵活。九、连续皮带机必须满足下列要求：1．进行运行速度测试；张紧装置测试；手动功能测试；电气连锁测试；皮带机全程信号报警测试。2．PLC控制系统与主机PLC系统相匹配，以保证由主机控制启动和停止连续皮带机。4.1.4工艺流程图TBM主机组装的基本顺序如下：步进机构定位→将推进油缸与前后外凯相连→前后外机架下部（带有推进油缸）与步进机构连接→传动轴安装前后联轴器，并安装前后定位护套→在前外机架下部套装带防护罩的传动轴，并初步固定在外机架上→安装前后内机架于前后外机架上，并将前后内机架连接→在前内机架两侧安装锚杆钻机轨道→安装前后外机架上部（带有推进油缸）→在前外机架上部套装带防护罩的传动轴，并初步固定在外机架上→套放钢拱架安装器→刀盘下护盾就位→安装带有步进机构的后支撑于后内机架后部→安装内机架尾部→吊装主轴承→安装上护盾支撑架→将集料斗安装在驱动组件内→吊装刀盘→安装刀盘护盾侧翼及顶部→将传动轴和推进油缸安装于正确位置→安装传动机构→安装钢拱架安装器及驱动装置→安装主机皮带机→安装主机工作平台和其他工作平台→安装其他辅助设备及附件。设备桥的组装程序如下：设备桥地面连接→在设备桥上安装两侧及上部辅助框架→在延伸的轨道上安装设备桥后部支撑→吊装设备桥与主机连接→安装设备桥上的辅助设备→安装设备桥上的工作平台→安装主控室；→各系统与主机连接→安装设备桥皮带机。后配套拖车的组装程序如下：各节拖车组装及拖车上相应的辅助设备安装→各拖车连接→安装料车拖拉系统→安装皮带→安装电气系统、液压系统→和主机连接进行调试。一、开敞式掘进机的主机组装基本顺序如下：1．步进机构定位；2．将推进油缸与前后外机架（或主梁）相连；3．前后外机架下部（带有推进油缸）与步进机构连接；4．传动轴安装前后联轴器，并安装前后定位护套；5．在前外机架下部套装带防护罩的传动轴，并初步固定在外机架上；6．安装前后内机架于前后外机架上，并将前后内机架连接；7．在前内机架两侧安装锚杆钻机轨道；8．安装前后外机架上部（带有推进油缸）；9．在前外机架上部套装带防护罩的传动轴，并初步固定在外机架上；10．套放钢拱架安装器；11．刀盘下护盾就位；12．安装带有步进机构的后支撑于后内机架后部；13．安装内机架尾部；14．组装主轴承；15．安装上护盾支撑架；16．将集料斗安装在驱动组件内；630617．组装刀盘；18．安装刀盘护盾侧翼及顶部；19．将传动轴和推进油缸安装于正确位置；20．安装传动机构；21．安装钢拱架安装器及驱动装置；22．安装主机皮带输送机；23．安装主机工作平台和其他工作平台；24．安装其他辅助设备及附件。二、双护盾式掘进机的主机组装基本顺序如下：1．在掘进机滑行轨道上安装掘进机托架；2．安装前盾。先安装前盾的下护盾，再安装主轴承等前盾内构件，之后安装前盾的上护盾，并将前护盾的上、下护盾用螺栓连接牢固；3．安装伸缩盾。先安装下外护盾，将下外护盾焊在前盾上，再安装下内护盾及安装伸缩护盾内部构件，之后安装上内护盾，再安装上外护盾，并将上外护盾焊在前盾上；4．安装后护盾（支承盾）。先安装下护盾，再安装支撑装置、支撑靴、辅助推进油缸等内部构件，后安装外护盾；5．安装尾盾。安装尾密封，将盾尾焊在后护盾上，在尾盾内安装管片拼装机等装置；6．安装刀盘。将刀盘安装到主轴承总成上，最后安装刀具、刀盘铲斗等；7．进行其他部件的安装及各系统的连接。4.1.5工序步骤及质量控制说明一、TBM组装前的准备工作1．TBM组装前的技术准备：(1)根据TBM直径的大小，制定详细的、可行的掘进机组装、调试方案。针对每个大件的组装，独立做出相应的安全组装方案，详细制定出每个大件组装要求，人员分工及职责，安全保障措施、相应预案。(2)根据TBM直径的大小，确定组装场地的大小，并对组装场地碾压平整，达到设计要求。铺设不少于20cm厚砼，大型门吊走行轨道应为钢筋砼，场地内应有风、水、电。(3)做好技术培训和技术交底，特殊工种进行技术检测和考核。(4)制定合理的组装材料、工机具计划。(5)组装零部件标识清楚、堆放整齐，并做好清洁工作。(6)设专职安全员，全程监控掘进机组装作业。(7)对组装场地，大型起吊设备，辅助组装设备等进行一次全面的检查和维护保养，并应有书面的检查保养报告；组装用的大型门吊，在启用前必须通过当地安检部门检验，合格后换发使用/启用操作证。(8)组装场地应做围护并设专人看守。(9)大型组装设备及吊具在大件组装前要进行模拟重量试吊，做出试吊方案，达到要求后，方可进行组装作业。(10)成立组装领导小组，内分若干专业小组分工负责，使组装工作有序进行。(11)组装场（组装洞室）地硬化达到设备组装要求，临时存放场地、预备洞室、步进洞室、大型号门吊走行轨道的铺设等的施工。2．TBM组装调试方案编制前应收集下列资料：(1)隧道现场组装场地条件和气候条件。7307(2)掘进机结构件尺寸、重量、位置等技术数据。(3)掘进机结构件到场进展情况，根据组装顺序决定大件运输进场顺序，卸车时应按地面图示吊放。(4)随机技术资料及以往其他项目成功的掘进机组装方案和经验。(5)根据随机资料编制组装施组，落实组装人员、组装设备、机具、材料等各种资源准备情况。(6)隧道实施性施工组织设计。(7)国家、铁道部、及本企业的安全施工相关规定。二、TBM关键组装工序及组装要点1．场地规划和大件摆放为了便于大件运输和设备安装，需要对安装场地进行划线，根据组装顺序确定大件摆放位置。场地划线关系到主机大件的组装顺序，所以要尽可能精确，组装前需编制《TBM大件摆放图》。2．主机大件的组装大件的摆放应按计划进行，底部放方木，悬挂和起吊时，要充分考虑到设备和人员的安全，起重索具必须满足大件起重重量的要求。主机大件的组装应严格按照施工组织设计顺序及现场负责人的统一安排。3．设备桥的吊装因设备桥长度较长，组装场地和吊车条件所限，拼装时要进行充分考虑，保证设备桥顺利、安全的拼装。4．特种螺栓的安装由于TBM上的特种螺栓种类和数量都比较多，安装时要注意不能装错，注意特种螺栓都要用专用扭矩扳手，按照规定的张拉力预紧到位，注意按顺序预紧，并做好标识。特殊部位的螺栓，安装前要涂抹专用胶。对于普通螺栓工厂组装时，多数螺栓没有拧到规定的扭矩，但在工地组装时，所有螺栓都要按照规定的扭矩拧紧。注意安装顺序，在现场组装领导及外方专家的指导下按顺序组装。5．液压及润滑系统的安装要特别注意保持液压及润滑元件、自身、工具的清洁，在组装前应检查液压及润滑元件接口密封是否良好，有无破损，必要时重新清洁液压及润滑元件。严格按照液压及润滑系统连接管路图安装管路，组装完成后应重复检查管路、阀、泵、马达、油缸的连接情况是否符合要求。液压油泵的出入口和旋转方向应与标牌一致。液压缸的软管连接不得松弛,各部阀的出入口不得装反,法兰螺丝