盾构机说明书.docx

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1、1.1方案掘进区间掘进区间是客村站到大塘站双线隧道,对于本区间我们建议采用土压平衡式盾构机。区间长度约2.9km坡度最大3%曲线半径垂直最大300Om水平最小300m1.2地质条件一般地质地质条件包括冲积层（约10%）强风化岩石（约20%）、中风化岩石（约35%）o在软硬地层之间分布是松散的土体，将参加泡沫以减少土壤的堵塞作用。由于花岗岩的存在使地层具有中等或高等强度的摩擦性能。应参加泡沫或膨润土减少摩擦力。岩石强度（UCS）最大80MPa地下水整个线路（约25m埋深）全部位于地下水。不同地层透水性能低约1x10-6m/s-1x10-7m/s。我们预计工作水压是3bar,盾构机和气闸将按3.7

2、5bar水压（试验静压）设计。1.3混凝土管片设计本机器根据以下混凝土管片参数设计：内径：5400mm外径：6000mm宽度：1500mm管片设计:5+Key（IXlO,89。、2x66,56。、3x72）1.4 轨道延伸后续拖车用轨道的延伸长度按一节拖车长度6m进行，即当掘进6m后，1号拖车前面才有足够的空间可进行长6m轨道的铺设。在隧道内，轨道用运硝车运输，并由管片运输机卸车，并需要人工铺设。在后续双轨道拖车的前方，必须安装好支撑钢梁或管片。从轨顶到隧道底的最大尺寸为400mmo1.5 辅助施工管片运输管片（一环6块）通过2节管片车运到盾构机后续拖车内。借助管片起重机和管片运输机卸车，并吊

3、运至管片喂料机注浆浆液车将位于运硝车之后，安装于浆液车上的输送泵（现场提供）浆液泵至1号拖车的浆液箱。在掘进过程中，注浆泵将浆液从该浆液箱泵入盾尾环型间隙。管片车由用户提供，海瑞克公司提供技术指导，以保证其与后配套相适应。运硝车每辆运硝车（3节）可装运约17m3,该方案是根据半环的运量确定。车宽限制在1500mm,整车将驶入到后续设备中并定位。罐车由用户提供，海瑞克公司提供技术指导，以保证其与后配套相适应。1.6 一般概念以下结构组件构成一台TBM的根本概念。刀盘盾壳（包括盾尾）刀盘驱动拼装机后配套系统螺旋输送机皮带输送机主要特点和单个部件之间的相互联系刀盘刀盘驱动推进油缸刀盘设计成耐用的钢结

4、构型式,其上装有开挖广州地层所必需的切削工具。最大推力36403根据地下水土压力、盾壳摩擦力等参数设计，并留有足够的余量。主驱动最大输出功率945KW,可得到的最大推进速度6.1rpmo拼装机推进油缸管片拼装的时间是决定每天理想掘进进尺的决定性因素。为得到理想的掘进速度，我们建议采用这种已经在很多工程中成功应用的拼装机，该机全液压操作，可以实现快速和毫米级精确的管片拼装。在拼装过程中，具有单个控制功能的油缸和推进油缸一起保证了优质的管片拼装。人员平安在TBM总体设计的过程中,人员的平安问题是根据欧标12336(1998)考虑。材料运输(包括管片运输)和运人车/工作区的别离是平安设计的根本思路，

5、同时强调通往工作区的通道设计以及必要的效劳空间。多年来，海瑞克在隧道施工中已成功地实施了相关的平安程序。对于这一点，众所周知。隧道平安.1漏水以下措施用于止水a)三道盾尾密封刷防止水进入盾构机配以完善的注油脂系统和精致密封尾刷的本系统在全世界成功应用。海瑞克对本系统进行了优化，成功地使密封腔维持高的压力。b)TBM护盾作用安装在盾构机前部的仓壁将土仓和机器内的空间隔离开。仓壁按承受3bar的工作压力设计。掘进过程中，通过对关闭螺旋输送机的弃土口，可以快速平安地防止泥水进入隧道。弃土口在停电的时候可以自动关闭。.2防火a)液压油试验说明高压力系统中微小的渗漏都会产生危险。海瑞克一般采用阻燃液压油

6、。海瑞克机器的高压管线使用4型螺纹钢管。自1982年以来，海瑞克设备在大型隧道施工中从未发生过火灾。b)电缆所有电缆全部采用H07型电缆(阻燃，不含聚氯乙烯(pvc)O电气设备其设计安装符合欧洲标准d）皮带输送机在防火防毒方面，本品满足地下施工的要求。2.性能（土压平衡盾构机-EPB）2.1 概述土压平衡盾构机（简称EPB）特别适用于低透水性的粘土、淤泥为主的复合地层的隧道施工。刀盘开挖的泥土维持开挖面的稳定，以防止地面的沉降或隆起。被开挖的泥土需要以下特性，才可以起到稳定开挖面的作用。高的可塑性和易性低内摩擦低透水性在正常的情况下，土体无论在开挖前或开挖后都不具备上述性能，解决的的方法如下：

7、可能的话，参加象膨润土或泡沫一类的添加剂。如仍不能满足要求，应在现场考虑和实施必要的地质改进措施。2.2 开挖/掘进旋转刀盘开挖下来的泥土经过刀盘开口进入土仓和其中的塑性土质混合，推力使土仓建立一定的压力，防止开挖面上不稳定的土体塌入土仓。当土仓内土体不在受外界的水压或土压影响时，平衡便建立起来了。这时，开挖面的土压和土仓内的土压大致相等，这时，再增加推力以致于超过了平衡土压所需的推力。会导致盾构机前方地面的隆起；反之，将会造成开挖面塌入土仓，导致地面沉降。用螺旋输送机土体从有压力的土仓送之无压力的隧道。为实现土体通过螺旋输送机敞开式的出口直接到达皮带输送机，螺旋输送机内的土体必需具有低的透水

8、性能。影响土压的主要因素如下：推进速度开挖量土体改进媒介推进过程中，设定推进速度的情况下，通过控制螺旋输送机的转速来控制土压，螺旋输送机转速直接影响弃土量的多少，该速度太快或太慢将直接导致土仓的失压或过压。一般情况也可以通过改变推进速度来控制土压。降低推进速度会使土压降低，反之，会使土压增大。控制的目的就是保持开挖过程中的土压稳定，土仓压力必须和开挖面的压力平衡，以防止地面沉降和坍塌。在仓壁的不同高度上装有土压传感器，不同位置的土压和设定土压都可以在操作室读出。在推进过程中，刀盘的转速可以调整，以搅拌和改善仓内土体的性状。还可以通过改变刀盘转速，减少盾壳的滚动。2.3多种掘进模式该盾构机设计成

9、可在不同的根本模式下工作，并且可以轻而易举保持地进行模式之间的切换。根据地质条件的不同，可采用如下开挖模式：2.3.1完全EPB土仓被开挖的土体填实，并且由于螺旋输送机的土塞效应和推进速度连锁，以保持开挖面的压力。2.3.2开式在开挖面稳定的地段，可采用无土压掘进，在这种情况下，无须任何的土质改进。2.4控制任何数据得到和需要控制的设备的操作都可以在操作室完成。推进速度、刀盘转速和螺旋输送机转速均在此设定。推进方向也同样可以在控制系统中设定。2.5管片拼装循环掘进过程中，待装的管片放置在喂料机或管片车上。随着盾构机的推进，已装管片和开挖隧道之间的空隙要及时回填，否那么，隧道周围土体会充填该空隙

10、而导致地面沉降。掘进完成一环，假设干推进油缸要缩回，为安装管片让出空间，其它推进油缸保持原有状态（压紧管片），防止由于土压力使盾构机后退。拼装机提起管片并使之就位，用螺栓与上一环管片连接。在拼装机卸载之前，必须确信有关回缩的推进油缸再次压在新装管片上，防止管片由于拼装机卸载而产生以外移动。同样方法安装其余管片，直至整环安装完成。3.技术参数表名称说明备注盾体公称直径6250mm不计新刀刃外缘长度1前盾和中盾）4280mm机型EPB适应的最小水平曲率300m最大工作压力3.Obar最大设计压力4.5bar土压传感器5超前钻孔6螺旋输送机底部端口1位于仓壁上人闸连接1螺旋输送机连接1盾尾数量1型式

11、较接长度3285mm密封3尾刷油脂管12(26)25注浆口450单管整圆器1推进装置数量30双缸20单缸10尺寸220/180mm缸体支撑机械式推进力3421OKN在30Obar的压力下油缸行程2000mm工作压力300bar伸出速度80mmmin30个千斤顶回缩速度1600mmmin仅一组千斤顶较接油缸校接型式被动型数量14mm尺寸18080mm回缩力7340KN行程150mm刀盘型式盘式直径6280mm回转方向左/右刀具（软土）刮刀64把、双刃齿刀6把（中心区）、单刃齿刀8把正面区）、双刃滚刀5把（边缘区）、边缘刮刀8把和超挖刀1把；所有齿刀都可更换为双刃滚刀。刀具（硬岩）刮刀64把、17

12、“双刃滚刀19把（其中中心区6把；正面区8把；边缘区5把）、边缘刮刀8把和超挖刀1把。每把滚刀最大受力250KN超挖刀数量1液压控制的硬岩开挖刀具分56290/6300/6310/6320/6330最大超挖量50mm中心回转节1泡沫管4液压管2刀盘驱动型式液压型液压马达数量8额定扭矩4500KNm+71KNm=4571KNm脱困扭矩5300KNm转速0-6.1rpm电机功率945KW3315KW主轴承形式固定主轴承外径2600mm主轴承寿命100OO小时人闸型式双室长度2000mm直径1600mm工作压力3bar人员数量3/2拼装机型式中空环型抓取机构机械式自由度6回转角+/-200管片宽度1

13、500mm伸缩距离1000mm平移距离2000mm夹头偏转角0-2.50纵向平移力50KN扭矩150KNm螺旋输送机型式有轴螺旋直径900mm功率315kw最大扭矩215kN转速0-22rpm可调最大输送量400m3h满载螺旋节距600mm伸缩有前端门有出土闸门有工作压力4bar耐磨保护堆焊接耐磨层第一节螺旋叶片上皮带输送机驱动型式电动带宽800mm输送距离约49m速度2.5ms最大输送能力450m3h后配套设备液压组件1冷却系统（泵/冷却物/阀）1清水由工地提供注浆系统1附属注浆泵2KSPI2或类似能力14m3h压力测试仪4浆液槽1容量6m3带搅拌器泡沫系统泡沫发生器4水泵1133lmin7.5kwTensid泵1300lh0.外表活性济槽11m3膨润土注入设备1附属注入泵1流量IOm3/h5.5kw容器14m3带搅拌器压缩空气供给空压机255kw7.5bar10m3h含可呼吸滤清器贮气罐1WOOItr压缩空气分配装置1主驱动润滑泵1盾尾油脂泵1操作室1配空调机主配电盘1变压器1双管卷盘1水管20m680高压电缆绞盘1200mHV电缆二次通风1ESN6-1