盾構機設計特點

1、本機的設計特點通過對本工程地質的詳細分析，施工中可能出現(xiàn)的特點、重點、難點，盾構 機的要求以及結合我公司以往的施工經驗， 本復合型土壓平衡式盾構機具有以下 這些特點，能最大限度地滿足本工程的要求。盾構機為能滿足從砂礫層（所含砂礫不大）到砂、礫砂層及軟土層的鉸接型 土壓式平衡盾構機，同時具備土壓平衡掘進模式、敞開式掘進模式，半敞開 式掘進模式 3 種掘進模式。在土倉內上下左右配置了 4個具有高靈敏度的壓力傳感器 （其中 2個為 球鉸型式，可在隧道施工中進行更換） ，通過 PLC能將土倉內的土壓傳送到 操作臺上的觸摸顯示屏顯示，并且能自動地與設定土壓進行比較，調節(jié)螺旋 機的轉速，土壓過高過低都會在

2、操作臺上報警，因此操作人員能很好地控制 土壓平衡，減少地面沉降，適合本工程砂、礫砂層及砂礫地層掘進的需要。 刀盤結構為輻條加面板型 , 便于刀具的布置及受力，結構堅固、強度高、剛 性大、耐磨程度高， 刀盤開口率 45。既能適應粘性土地層中土壓平衡掘進 時大扭矩切削排土要求工況，又能適應在砂、礫砂層較大強度和受力不均勻 復合地層的大推力工況。 刀盤的設計及刀具的配置選擇及布局要求合理，必須具有足夠的壽命。 盾構機采用 8 臺 75kW變頻電動機驅動 ，具有較大的扭矩和轉速，可適應不 同地層的掘進需要。推進油缸和 鉸接油缸 布置具備良好的糾偏性能， 保證能在不均勻復合地層中 的軸線控制。具有超前鉆

3、探加固的能力 ，容易在地質復雜區(qū)段對前方地層進行超前鉆探， 甚至注漿加固。在氣壓人行閘處安裝 1 個可擺動的鉆探口、 在盾構機胸板安裝有 8 個 可擺動的鉆探口、前殼體上安裝有 10 個固定鉆探口，具有超前鉆探、注漿 加固的能力。超前鉆機可方便地安裝在盾構機的操作平臺上。 管片拼裝機具有 6 個自由度，保證管片容易拼裝及拼裝的質量。 管片拼裝機通過輔助措施可以對盾尾密封刷進行更換。螺旋輸送機采用有軸帶式，后部尾部處排土，具有二道閘門，能夠伸縮，前 部具有二個封閉閘門，且螺旋輸送機前端葉片及前筒體堆有耐磨材料，抗磨 性能優(yōu)越。具有良好可靠的 泡沫和添加濟注入系統(tǒng) ，用于開挖面、土倉及螺旋機中土體

4、 的改善。設有自動控制的膨潤土及添加劑注入設備和管路， 刀盤上設置 5 個添加 劑注入口，能對開挖面的土體進行充分的改善，并且在土倉胸板處、人行閘 處及螺旋輸送機上也設置若干個膨潤土及添加劑的注入口， 從而達到改善碴 土性質。 具有良好可靠的同步注漿注入系統(tǒng)，能及時充填管片與地層的間隙，減小沉 降。同步注漿注入系統(tǒng)即可以采用單液漿，也可以采用雙液漿，并且能對注 漿管道進行清洗，改善及防止管道的堵塞。 具有雙倉式氣壓人行閘，設置土倉自動調壓裝置，保證更換刀具的便利及人 員的安全，以適應在掘進中的換刀要求。 盾構機主機的密封裝置（刀盤驅動密封及盾尾密封等）在較高水土壓力狀態(tài) 下具有良好的密封功能。

5、 電氣和液壓元件質量可靠、響應迅捷，防水性能好，適應隧道內的高溫、高 濕工作環(huán)境。具有應對緊急突發(fā)事件的能力， 如緊急停電時螺旋機出土閘門可以通過操作 臺邊上的開關關閉， 并且在主機內及操作室內的操作臺上各有 1 個緊急停止 開關?？刂葡到y(tǒng)的自動化程度高且具有連鎖功能， 減少了勞動強度和錯誤操作的發(fā) 生。盾構機具有故障自診斷及故障內容顯示功能，方便維修人員的檢修。 具備高精度的盾構機導向測量系統(tǒng)。配備由美國 Trimble 公司生產的 5603 光波自動全站儀，導向精度高，能實時反映盾構機當前位置和理論位置，并 提供調整指示。盾構性能和參數(shù)序 號位 置項目名稱出廠參數(shù)備注1盾 構 整 體機體總

6、長64.7 米盾體部分 9080mm盾體直徑前體 6250mm中體 6240mm盾尾 6240mm尾殼厚度前體： 40mm中體： 45mm盾尾： 45mm盾尾間隙33mm（盾尾最小處）拼裝管片處 4575mm裝備總功率約 1192kW最大掘進速度6cm/min全部 22 只油缸無 負荷伸出推進油缸功率75 kW盾構機總重主機重 310t, 整機重 約 420t2刀 盤開挖直徑 6270mm驅動型式變頻電動機驅動開挖范圍6250mm6270mm最大轉速0.30 2.2rpm由于變頻電動機 的工作特性，必 須在一定的頻率 下工作，因此不 可能在 0 到極小 的轉速范圍內工 作。最高扭矩標準扭矩：

7、5733kNm脫困扭矩： 6880kNm脫困扭矩為標準 扭矩 1.2 倍；而 實際上變頻電動 機脫困扭矩可設 計達到 1.5 倍。扭矩系數(shù)23.8在標準扭矩,開 挖直徑 6270mm 時功率8×75kW =600 kW3鉸 接 裝 置型式推進油缸固定在中體最大行程差 垂直、水平垂直： 230mm水平： 230mm上下、左右鉸接 連接全部采用油 缸鉸接最大轉角 垂直、水平垂直：± 1.0 0水平：± 1.5 0能滿足最小 150m的曲率半徑功率15 kW4仿形刀型式油缸伸縮形式，最大超挖量125mm是指單邊 高于盾構機前殼 體 125mm。最大超挖量125mm數(shù)量2

8、功率11 kW5攪拌箱葉片直徑 835mm同步注漿攪拌箱轉速26.7rpm攪拌容量4.1 m 3功率11 kW6傳感器土壓傳感器土倉 4 個液壓傳感器7個7油脂泵供脂距離100 米供脂流量0.9 L/min供脂壓力90kgf/cm2盾尾油脂康達特或其他公司8密封鉸接密封一道，耐水壓 1MPa驅動部密封一道唇型密封 （4 個唇 型），4道 MY型密封， 耐水壓 1MPa。配有 2 個溫度傳感器。驅動部分內外 圈。盾尾密封3道耐水壓 0.4MPa9拼裝機轉速0.3/0.9rpm提升能力216kN徑向行程650mm軸向行程1000mm回轉功率37 kW油缸功率11 kW10螺旋機最大扭矩85.7kN

9、m最大轉速13rpm出土能力222m3/h （100）功率2×90kW =180 kW11液 壓 油 缸掘進油缸頂力（ tf ）單只：175；總計：3850行程（ mm）2150數(shù)量（臺）22工作壓力330kgf/cm2鉸接油缸頂力（ tf ）單只:294行程（ mm）230mm數(shù)量（臺）12工作壓力350kgf/cm2片裝提油 管拼器升缸頂力（ tf ）11/臺管片徑向上下方向移動行程（ mm）650數(shù)量（臺）2工作壓力140kgf/cm2管片 拼裝 器平 移油 缸頂力（ tf ）7/臺管片軸向前后方向移動行程（ mm）1000數(shù)量（臺）1工作壓力140kgf/cm2管片 拼保 持

10、油 缸頂力（ tf ）4.4/ 臺管片支撐，左右 方向擺動行程（ mm）100數(shù)量（臺）2工作壓力140kgf/cm2管片 拼裝 器擺 動油 缸頂力（ tf ）7.3/ 臺管片的前后方向 擺動行程（ mm）50數(shù)量（臺）2工作壓力210kgf/cm2片裝回油 管拼器轉缸頂力（ tf ）6.2/ 臺管片的左右回轉行程（ mm）50數(shù)量（臺）2工作壓力210kgf/cm2整圓 器張 緊油 缸頂力（ tf ）20/臺行程（ mm）450數(shù)量（臺）2工作壓力210kgf/cm2整圓 器平 移油 缸頂力（ tf ）44行程（ mm）1750數(shù)量（臺）2工作壓力140kgf/cm2螺旋 機后 閘門 油缸1

11、 號閘門2 號閘門頂力（ tf ）11165螺旋機配置二道 出土閘門。行程（ mm）800415數(shù)量（臺）22工作壓力210kgf/cm2螺旋 機伸 縮油 缸頂力（ tf ）13/臺行程（ mm）1000數(shù)量（臺）2工作壓力210kgf/cm2螺旋 機前 閘門 油缸頂力（ tf ）11/臺螺旋機在土倉進土處的 2 個閘門行程（ mm）420數(shù)量（臺）2工作壓力210kgf/cm2仿型 刀油 缸頂力（ tf ）30/臺行程（ mm）135數(shù)量（臺）2工作壓力210kgf/cm212液 壓 馬 達片裝回 管拼器轉正常壓力（ kgf/cm 2）210扭矩（ kgfm）1277/臺數(shù)量（臺）2步漿拌回

12、用同注攪箱轉工作壓力（ kgf/cm 2）210同步注漿箱用扭矩（ kgfm）251數(shù)量（臺）1螺旋機正常壓力（ kgf/cm 2）210扭矩（ kgfm）251/臺數(shù)量（臺）5工作壓力210kgf/cm2變頻 電機 驅動扭矩（ kgfm）6729/臺刀盤驅動用電機數(shù)量（臺）8功率（ Kw）75/臺13液 壓 泵盤轉 刀回排量采用變頻電動機驅動工作壓力轉速數(shù)量（臺）施工末期油 樣化驗結果掘進排量107 l/min工作壓力330kgf/cm2轉速1450rpm數(shù)量（臺）1鉸接排量20 l/min工作壓力350kgf/cm2轉速1450rpm數(shù)量（臺）1片裝的轉 管拼器回排量87 l/min工作壓力210kgf/cm2轉速1450rpm數(shù)量（臺）1整圓 器、仿 型刀排量27 l/min工作壓力210kgf/cm2轉速1450rpm數(shù)量（臺）1螺旋機排量171 l/min工作壓力210kgf/cm2轉速1450rpm數(shù)量（臺）2同步 注漿 攪拌 裝置排量27 l/min工作壓力210kgf/cm2轉速1450r