盾構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算

1、1地質(zhì)力學(xué)參數(shù)選取山卜總A im圖7-7-1計(jì)算斷面地質(zhì)剖面 圖根據(jù)廣州市軌道交通三號(hào)線詳勘階段漢溪市橋盾構(gòu)段H段的巖土工程勘察報(bào)告，漢溪站南市橋站北區(qū)間隧道中，左線及右線的工程地質(zhì)縱斷面圖，選擇右線里程YCK21+037.233處地質(zhì)鉆孔編號(hào)為MCZ3-HG-063A的相關(guān)地層數(shù)據(jù)，見(jiàn)地質(zhì)剖面圖7-7-1，作為該標(biāo)段盾構(gòu)機(jī)選型關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)和校核計(jì)算的依據(jù)。該段面地表標(biāo)高為27.41m,隧道拱頂埋深32.5m，盾構(gòu)機(jī)殼體計(jì)算外徑6.25m,盾殼底部埋深38.75m,地下穩(wěn)定水位2.5m。其它地質(zhì)要素如表7-7-1所示地質(zhì)要素表表7-7-1代號(hào)地層厚度S(勿天然密度P(g/cm3)凝聚力C(KP

2、a)底層深度(m<4-1>粉質(zhì)粘性土12.01.9520.312.0<5Z-2>硬塑狀殘積土13.01.8826.025.0<6Z-2>全風(fēng)化混合巖、塊石土14.01.9130.639.0隧道基本上在4-1、V5Z-2和V6Z-2地層中穿過(guò)，為相對(duì)的隔水地層按上述條件對(duì)選用盾構(gòu)的推力、扭矩校核計(jì)算如下：2.盾構(gòu)機(jī)的總推力校核計(jì)算：土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)總推力F,由盾構(gòu)與地層之間的摩擦阻力Fi、刀盤(pán)正面推進(jìn)阻力F2、盾尾內(nèi)部與管片之間的摩擦阻力F3組成，即按公式F=(Fi+F24-F3).Kc式中：Kc一安全系數(shù)，2.1 盾構(gòu)地層之間的摩擦阻力F1計(jì)算可按公式

3、F1=*D*L*CC凝聚力，單位kN/m2，查表7-7-1取C=30.6kN/m2L盾殼長(zhǎng)度，9.150mD盾體外徑5D=6.25m得：R=*D*L*C=3.141596.259.1530.6二5498kN2.2 水土壓力計(jì)算D盾構(gòu)殼體計(jì)算外徑，取6.25m；L盾構(gòu)殼體長(zhǎng)度，9.15m；Pei盾構(gòu)頂部的垂直土壓。按全覆土柱計(jì)算，為校核計(jì)算安全，采用巖土的天然密度P值計(jì)算。qfel盾構(gòu)機(jī)拱頂受的水平土壓；qfel=AXPeiPe2盾構(gòu)底部的垂直土壓。按全覆土柱計(jì)算，為校核計(jì)算安全，采用巖土的天然密度P值計(jì)算。qfe2-盾構(gòu)底部的水平土壓。qfe2=AXPe2q3盾構(gòu)頂部的水壓q。一盾構(gòu)底部的水壓

4、入一一側(cè)壓系數(shù)，取0.37;計(jì)算.qfeiqfe2qfwiqfw2兇二12X1.95X9.8+13X1.88X9.8+(32.5-12-13)X1.91X9.8=609.2kN/m2Pe2=609.2+6.25X1.91X9.8=726.2kN/mqfel=0.37X609.22=225.4kN/mqfe2=0.37X726.2=268.7kN/m2qfwi=(32.5-2.5)X9.8=294kN/miqfw，于294+6.25X9.82=355.3kN/m2.3 盾構(gòu)機(jī)前方的推進(jìn)阻力R作用于盾構(gòu)外周和正面的水壓和土壓見(jiàn)圖7-7-2所示2D_qf_ei_qf_w1qfe2qf_w2F2按水壓

5、和土壓分算公式計(jì)算,將以上各項(xiàng)代入公式得：F2=17539.5kN測(cè)圖7-7-2盾構(gòu)機(jī)受力示意2.4 盾尾內(nèi)部與管片之間的摩阻力FaFa=c.3s管片與鋼板之間的摩擦阻力，取。.3壓在盾尾內(nèi)的2環(huán)管片的自重Fs=0.3X2X(3.1416/4)(625.42)X1.5X2.5X9.8=118.46kN計(jì)算盾構(gòu)機(jī)的總推力FF=(FhF2+F3).KcKc取1.8F=(5498+17539.5+118.46)X1.8=32770.7kN2.5 盾構(gòu)機(jī)總推力的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算日本隧道標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范盾構(gòu)篇，根據(jù)大量工程實(shí)踐的統(tǒng)計(jì)資料，推薦單位面積上的推力值為：F=1000kN/m-1300kN/mi則選型盾構(gòu)機(jī)的總

6、推力F應(yīng)為IF=(n/4)X6.25(10001300)=(30679.6939883.60)kN2.6 結(jié)論選型盾構(gòu)機(jī)的推力為36000kN,它大于校核計(jì)算值32770.7kN,又控制在經(jīng)驗(yàn)值范圍內(nèi)，說(shuō)明該盾構(gòu)機(jī)的推力值合理。3盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)扭矩校核計(jì)算3.1 計(jì)算條件選取地質(zhì)條件同前，由于該地段埋深較大,考慮土體的自成拱效應(yīng)，土壓力計(jì)算按2倍的盾構(gòu)直徑按水土分算進(jìn)行。3.1.1 天然地基的強(qiáng)度、地壓、水壓天然地基的抗壓強(qiáng)度(查表)P=500kN/m2盾構(gòu)中心的水平土壓Pd=107.7kN/m2盾構(gòu)中心的水壓Pw=324.7kN/m2上部垂直土壓P0=232.5kN/m2盾構(gòu)上部的水平土壓P2=

7、86.0kN/m2盾構(gòu)下部的水平土壓P3=129.3kN/m2下部垂直±壓P0'=349.5kN/m23.1.2 摩擦系數(shù)滾刀盤(pán)和天然地基之間的摩擦系數(shù)口=0.3刀面和天然地基之間的摩擦系數(shù)FIC0.15滾動(dòng)摩擦系數(shù)P2=0.004滾刀密封裝置和鋼板之間的摩擦系數(shù)口3=0.2313滾刀盤(pán)裝備的扭矩Tn=7340kN-m開(kāi)挖速度V=4.0cm/min刀盤(pán)的旋轉(zhuǎn)Nc=1.15r/min刀盤(pán)的外半徑Rc=3.14m刀盤(pán)的寬度lk=0.544m刀盤(pán)的重量G=50t(assumed)刀盤(pán)與工作面的接觸率E=72%徑向滾柱的半徑R=1.65m推力滾柱的半徑R=1.7m刀環(huán)的內(nèi)直徑di=2

8、.2m刀環(huán)的外直徑d2=3.4m314滾刀密封裝置密圭寸裝置的推力Fs=1.5kN/m密封裝置的附件No.1234密圭寸裝置的數(shù)量ns3311密封裝置的半徑RS1.051.71.11.73.2 滾刀盤(pán)的阻力扭矩T1：切削扭矩T2:旋轉(zhuǎn)樞紐軸承所承受的、與滾刀重量成比例的阻力扭矩T3:旋轉(zhuǎn)樞紐軸承所承受的、以對(duì)應(yīng)滾刀推力負(fù)荷的阻力扭矩T4:密圭寸裝置的摩擦扭矩T5:滾刀盤(pán)的正面摩擦扭矩T6:滾刀盤(pán)外沿所承受的摩擦阻力扭矩1U 包 GIT7:滾刀盤(pán)的背面摩擦扭矩T8:滾刀驅(qū)動(dòng)部位的剪切扭矩T9:滾刀軸的攪拌扭矩3.2.1 切削扭矩(T1)=(1/2)P*h*Rch：切削深度二丫/Nc、rO=RcX

9、10025T1=(1/2)X500.0X(4/1.15)X(3.14X100)/10=857.4kNm322旋轉(zhuǎn)樞紐軸承所承受的、與滾刀重量成比例的阻力扭矩(T2)T2=G*g*R1*P2=50X9.8X1.65X0.004=3.23kNm3.2.3 旋轉(zhuǎn)樞紐軸承所承受的、以對(duì)應(yīng)滾刀推力負(fù)荷的阻力扭矩(T3)T3=Wr*R2和2推力負(fù)荷“W”應(yīng)該如下表示W(wǎng)r=E*n*Rc2*Pd+(n/4)(d22-d1)Pw=72100XnX3.14X3.14X107.7+(n/4)(3.40X3.40-2.20X2.20)X324.65=4115.4kNT3=4115.4X1.7X0,004=28kNm3

10、.2.4 密封裝置的摩擦扭矩(T4)T4=2n*p3*Fs(ns1*Rsi2+ns2*Rs2+ns3*Rss2+ns4*Rsf)=2nX0.2X1.50X(3X1.05X1.05+3X1.65X1.65+1X1.10X1.10+1X1.70X1.70)=29.4kNm3.2.5 滾刀盤(pán)的正面摩擦扭矩(T5)3T5=2/3*E*n*p1*Rc*Pd=2/3X72/100XnX0.15X3.14X3.14X3.14X107.7=753.8kNm3.2.6 滾刀盤(pán)外沿所承受的摩擦阻力扭矩(T6)T6=Rc*2n*Rc*lk*p*PrPr：滾刀盤(pán)周?chē)钠骄貕篜r=(P0+P0'+P2+P3)

11、/4=(232.5+349.5+86+107.7)/42=193.9kN/mT6=3.14X2nX3.14X0.544X0.3X193.9=1960.4kN-m3.2.7 滾刀盤(pán)的背面摩擦扭矩(T7)當(dāng)滾刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)、而腔地壓同時(shí)作用于滾刀盤(pán)的背面時(shí)，進(jìn)行滾刀盤(pán)的背面摩擦扭矩的計(jì)算。T7=2/3*E*n*p1*Rc3*1.0*Pd=2/3X72/100XnX0.15X3.14X3.14X3.14X1.0X107.7=754.2kN-m3.2.8 滾刀驅(qū)動(dòng)部位的剪切扭矩(T8)3T8=2/3*n*T*Rc(1-E)T:土層切削時(shí)的剪切阻力(kN/m)利用滾刀盤(pán)在滾刀腔攪拌含水的出基，使之和淤泥混合起

12、來(lái)。然后就獲得了“改性粘土”此時(shí)，“改性粘土”可以大致如下進(jìn)行規(guī)定為：C=10.0kN/m、內(nèi)摩擦角。s=5.0°,(T=PdT=C+ctan©s=10.0+107.7Xtan5°=18.5kN/m2T8=2/3XnX18.5X3.14X3.14X3.14X(1-72/100)XZ=335.9kNm-r/3.2.9 滾刀軸的攪拌扭矩(T9)T9=2Rb*Bcb*|cb*T*Ncb=239.8kNm3.3 需要的扭矩(T)和裝備的扭矩T=T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7+T8+T9=857.4+3.23+28+29.4+753.8+1960.4+754.2+

13、335.9+239.8=4962.1kNm實(shí)際裝備的扭矩應(yīng)該是Tn=7340kNm而且其安全系數(shù)是Tn/T=1.48因此，盾構(gòu)機(jī)具備足夠的扭矩另外，盾構(gòu)刀盤(pán)扭矩也可按如下常用的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得：3.4 扭矩較核按日本隧道標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范盾構(gòu)篇，根據(jù)大量工程實(shí)踐的統(tǒng)計(jì)資料，推薦扭矩的控制標(biāo)準(zhǔn)為：T=a.D3(kNm)式中a一刀盤(pán)扭矩系數(shù)，土壓平衡盾構(gòu)機(jī)a=1423；D盾構(gòu)計(jì)算外徑6.25m。選用盾構(gòu)的扭矩的經(jīng)驗(yàn)值范圍是：3T=(1423)X6.25=(3417.975616.23)KN.m制造商提供的計(jì)算扭矩在經(jīng)驗(yàn)值范圍內(nèi)。3.5 結(jié)論選用盾構(gòu)的最大工作扭矩值為7340KN.m計(jì)算值4962.1kN.m

14、,處于經(jīng)驗(yàn)值范圍且是計(jì)算值的1.48倍。故該盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)扭矩滿足該段盾構(gòu)工程的施工需要。4.刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)功率驗(yàn)算a:刀盤(pán)功率P按下式計(jì)算P=Tc*N/9555式中：Tc刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)最大工作扭矩7340(kN?mN一刀盤(pán)最大扭矩時(shí)的轉(zhuǎn)速1.15(r/min)與該盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)的最大扭矩相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速為1.15r/min，則刀盤(pán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際功率為：P=Tc*N/9555=1.15*7340000/9555=883kN該盾構(gòu)機(jī)的刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率設(shè)計(jì)取值為900kW,滿足上述計(jì)算要求。5 .刀盤(pán)推進(jìn)功率驗(yàn)算盾構(gòu)機(jī)最大推進(jìn)功率(R)可按Pt=F?V式中F總推力(kN)V一最大推進(jìn)速度（m/s）盾構(gòu)機(jī)的設(shè)計(jì)總推力為342

15、1OkN,最大推進(jìn)速度按60mm/min計(jì)，則3PT=F?V=3600（X60XW/60=36kW盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)功率的設(shè)計(jì)取值為50kW滿足上述計(jì)算要求。6 .螺旋輸送機(jī)功率驗(yàn)算螺旋輸送機(jī)功率為160kW青況下，最大扭矩105kN.m工況下，其理論轉(zhuǎn)速可達(dá)14.5r/min，因輸送機(jī)在22r/min時(shí)的最大排土量，為270nVh，則在14.5r/min的排土量約178nn/h，完全可以滿足施工要求。7 .盾尾內(nèi)徑與管片外徑間隙驗(yàn)算（按300m曲線半徑）曲線開(kāi)挖時(shí)要求的盾尾間隙計(jì)算如下：a:設(shè)計(jì)參數(shù)盾尾內(nèi)徑Db=6130mr管片外徑D=6000mm管片寬度W=1500m曲線半徑R=250m盾尾覆蓋管

16、片的長(zhǎng)度L=3.0mb：盾尾間隙理論值X=X+%其中：X為拼裝管片方便并考慮到管片安裝誤差及偏移所取的間隙裕量通常，乂的按下表選擇，取X=30mm茨曲線施工和修正盾構(gòu)機(jī)蛇行所需的間隙得:按下圖Dv 4m4m<Dv6m6m<Dv8m8<Dv11m20m m25mm30mm40mm所示，可求2X=R1-R1C03,R仁R-D/2,sin9=L/R1,化簡(jiǎn)成：假設(shè)最小轉(zhuǎn)彎半徑R=250m將R,D代入上式，得X=X+X?=30+9=39mm設(shè)計(jì)值x=(6080-6000)/2=40mm這個(gè)結(jié)果說(shuō)明在選定的直徑和設(shè)定的250m轉(zhuǎn)彎半徑條件下，只要能保證有39mm勺盾尾間隙即可滿足施工要

17、求。而所選盾構(gòu)機(jī)的盾尾間隙設(shè)計(jì)為40mm大于計(jì)算值。很顯然，同樣亦能滿足施工要求的轉(zhuǎn)彎半徑2000m8 .管片安裝器扭矩和功率的計(jì)算：假設(shè)前提管片重量：40kN管片密封處壓縮負(fù)載：50kN/m計(jì)算動(dòng)態(tài)扭矩c等于：40x(De+Di)/4=114kNmDe：管片外徑，6.0mDi:管片內(nèi)徑，5.4m在轉(zhuǎn)速為2r/min(輸送管片時(shí)的速度)功率=Cx3/9555=24kw3：轉(zhuǎn)動(dòng)角速度靜態(tài)扭矩是加載于管片負(fù)荷產(chǎn)生的扭矩：330kNm轉(zhuǎn)速：0.2r/min(安裝管片時(shí)的轉(zhuǎn)速)功率=CX3/9555=6.9kW管片安裝器所選功率為：30kW滿足旋轉(zhuǎn)和安裝時(shí)的需要。9、盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)計(jì)算隧道開(kāi)挖設(shè)備所

18、能達(dá)到的掘進(jìn)速度取決于很多因素，其中有些因素在設(shè)備設(shè)計(jì)者的控制范疇之外。然而，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，可以使用以下方法得到近似的運(yùn)行數(shù)據(jù)。此方法建立在設(shè)備平均運(yùn)行數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上：平均掘進(jìn)速度40mm/min平均襯砌環(huán)安裝時(shí)間30min管片長(zhǎng)度1500mm掘進(jìn)與管片安裝的轉(zhuǎn)換時(shí)間1.5min循環(huán)時(shí)間69min為了包含循環(huán)挖掘停機(jī)時(shí)間以及對(duì)沉降的特殊處理，我們估計(jì)使用系數(shù)為J0.6，每個(gè)循環(huán)約120min,這樣我們每個(gè)班次工作時(shí)間12小時(shí)，其中2個(gè)小時(shí)維修保養(yǎng)，10小時(shí)掘進(jìn)，7.5m/12hours，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，第二班掘進(jìn)速率與第一班差不多。兩個(gè)班次工作時(shí)間內(nèi)最高掘進(jìn)速率為15m/24hours。第八節(jié)盾構(gòu)機(jī)的

19、運(yùn)轉(zhuǎn)1 .挖掘開(kāi)始挖掘開(kāi)始于啟動(dòng)刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)和盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)，用挖出的基土充填土倉(cāng)以產(chǎn)生限定壓力，然后螺旋輸送機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)與掘進(jìn)速率匹配并保持限定壓力。由于很多因素影響盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)行，如實(shí)際排殖效率、當(dāng)時(shí)的地層條件，螺旋輸送機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度等，要依據(jù)前一挖掘階段采集的數(shù)據(jù)優(yōu)化而定。挖掘開(kāi)始時(shí)的設(shè)備運(yùn)行模式如下：1.1 刀盤(pán)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，確定旋轉(zhuǎn)速度，推進(jìn)油缸和螺旋輸送機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。1.2 開(kāi)始推進(jìn)，并通過(guò)控制室里的電位計(jì)逐漸提高盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)速度。1.3 一旦土倉(cāng)里的土壓達(dá)到限定土壓要求，即可旋轉(zhuǎn)螺旋輸送機(jī)，并調(diào)整其旋轉(zhuǎn)速度以保持土倉(cāng)中的限定壓力。2 .挖掘過(guò)程中在挖掘過(guò)程中，使土倉(cāng)的進(jìn)土量和出土量保持平衡，即土倉(cāng)里

20、填滿了被挖掘的基土。螺旋輸送機(jī)要送出和土倉(cāng)進(jìn)土量同樣數(shù)量的磴土，所以就必須仔細(xì)監(jiān)控土倉(cāng)中的土壓和螺旋輸送機(jī)的排土量。采取以下措施：2.1 盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)速度根據(jù)保持刀盤(pán)前方穩(wěn)定所需的限定壓力而設(shè)定。刀盤(pán)上還要儲(chǔ)備足夠的動(dòng)力，以處理突然發(fā)生的問(wèn)題。2.2 螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定為可以排出和被挖掘泥土與注入物質(zhì)相等的棄土量。在選定轉(zhuǎn)速之前，要了解螺旋輸送機(jī)在實(shí)際地層條件下的排蓊效率。2.3 當(dāng)限定壓力因?yàn)榈貙訔l件、螺旋輸送機(jī)排破效率或土倉(cāng)里的混合條件發(fā)生變化而變化時(shí)，就必須再次優(yōu)化螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速。2.4 如果調(diào)整螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速不能使限定壓力達(dá)到要求的數(shù)值時(shí)，就改變盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)速度。以上描述，可用以幫助

21、理解土壓平衡的基本原理，但更重要的是經(jīng)驗(yàn)，是工程特定地層條件下的盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)行性能與掘進(jìn)參數(shù)優(yōu)化，例如：有高含量粘土的粘質(zhì)地層可能會(huì)閉合刀盤(pán)開(kāi)口、粘附于攪拌部件、堵住螺旋輸送機(jī)，增加了刀盤(pán)扭矩和推力，最后就會(huì)大大限制了盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)速度，此時(shí)應(yīng)認(rèn)真觀察添加劑向刀盤(pán)前方或土倉(cāng)內(nèi)的注入；不管以任何方式向前推進(jìn)盾構(gòu)機(jī)，如果土倉(cāng)里基土的流動(dòng)性條件不好，不僅會(huì)降低掘進(jìn)速率，而且會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的機(jī)械異常，更不準(zhǔn)在螺旋輸送機(jī)停止時(shí)推進(jìn)盾構(gòu)機(jī)。3 .開(kāi)挖監(jiān)控3.1 限定壓力限定壓力有三種效果：3.1.1 與地下水靜壓保持平衡，防止盾構(gòu)機(jī)周?chē)牡叵滤h(huán)以及大量地下水涌入土倉(cāng)干擾刀盤(pán)前方的穩(wěn)定。3.2 選擇以下參數(shù)的最

22、大值可以確定限定壓力的數(shù)值：3.2.1 由地下水位和隧道的相關(guān)位置給出的靜水壓力；3.2.2 地層平衡應(yīng)力。一般說(shuō)來(lái)，完全平衡沒(méi)有必要。在過(guò)高壓力下操作盾構(gòu)機(jī)會(huì)導(dǎo)致土倉(cāng)嚴(yán)重發(fā)熱，設(shè)備結(jié)構(gòu)與切削刀具的嚴(yán)重磨損，以及刀盤(pán)和土倉(cāng)卡殼的危險(xiǎn)。為了使盾構(gòu)機(jī)正常運(yùn)行而有效工作，應(yīng)盡可能保持低壓。323根據(jù)承壓隔板上土壓傳感器壓力顯示，設(shè)定螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速和推力油缸的前進(jìn)速率以調(diào)整限定壓力。土壓傳感器測(cè)出的壓力比刀盤(pán)前面實(shí)際支承壓力低，其差異來(lái)源于渣土通過(guò)刀盤(pán)開(kāi)口時(shí)產(chǎn)生的壓降，刀具室里混合物密度的變化以及刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力效應(yīng)。潮濕粘土的影響比較低，但是顆粒很大的干土影響就變得很大。3.3 土壓控制所選用的盾構(gòu)

23、機(jī)的承壓隔板在不同位置上安裝了4個(gè)土壓傳感器。在控制室里的監(jiān)視屏上顯示其壓力，可幫助操作人員選擇必需的限定壓力；另外一個(gè)土壓傳感器安裝在螺旋輸送機(jī)外殼里，可向操作人員顯示螺旋輸送機(jī)沿途的壓降，檢測(cè)“栓塞”和棄土流動(dòng)性的變化。如果有必要，要改變盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)參數(shù)（泡沫或注水量，限定壓力等）1個(gè)位于上部（頂部壓力）2個(gè)位于水平軸（平均壓力）1個(gè)位于下面（最大壓力）3.4挖方量的控制開(kāi)挖隧道時(shí)，尤其是在市區(qū)地下，重要的一點(diǎn)是嚴(yán)格限制地面的異常。然后，在整個(gè)工程進(jìn)展中，操作人員必須檢查盾構(gòu)機(jī)是否按開(kāi)挖路徑排出泥土而沒(méi)有超量。檢查出土量的一般方法是清點(diǎn)一個(gè)挖掘行程內(nèi)裝滿泥土的礦車(chē)數(shù)量，可在一個(gè)行程結(jié)束之際

24、得出結(jié)果。為了在掘進(jìn)過(guò)程中及時(shí)檢查棄土量并使操作人員參與，該盾構(gòu)機(jī)安裝了棄土稱量系統(tǒng)，操作人員觀察其中一個(gè)監(jiān)視屏上顯示的該行程的開(kāi)挖棄土量，并與上一校準(zhǔn)理論重量作比較驗(yàn)證排土量。當(dāng)棄土量過(guò)大或過(guò)小時(shí)，棄土稱量系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，提醒操作人員改變掘進(jìn)參數(shù)，以避免地面發(fā)生過(guò)大的沉陷或隆起。第九節(jié)盾構(gòu)機(jī)附圖787PE16012:盾構(gòu)機(jī)主機(jī)圖787PE16006后配套系統(tǒng)圖787PE16066刀盤(pán)間距圖787PE16008：刀盤(pán)，用于混合地層787PE16076：刀具結(jié)構(gòu)圖787PE16011：刀盤(pán)，用于軟土787PE16036：片式刮刀圖787PE16009/A管片安裝器787PE16010/A驅(qū)動(dòng)裝置

25、787PE16078：螺旋輸送機(jī)液壓系統(tǒng)圖804SHCZ00：2推進(jìn)與較接液壓圖999SHGB001/A：同步注漿系統(tǒng)原理囪787SH160E泡沫注入系統(tǒng)原理圖第十節(jié)管模加工精度和保證措施及相關(guān)圖紙1、管片模具本工程使用6套管片環(huán)模具。其中4套為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)，1套左彎環(huán)，1套右彎，每環(huán)管片模具中由6副模具組成，有3副是標(biāo)準(zhǔn)管片模具，2副鄰接管片模具，1副封頂管片模具。這樣，6環(huán)管模中共計(jì)36副模具在車(chē)間生產(chǎn)線上參與管片生產(chǎn)。管片鋼模具制造擬選上海隧道工程股份有限公司機(jī)械廠制造，意大利CIFA公司作為管模備選供應(yīng)商。上海隧道機(jī)械廠的鋼模尺寸的允許偏差見(jiàn)表10-1-1：表10-1-1管模加工精度表項(xiàng)目單

26、位允許偏差檢驗(yàn)頻率檢查方法范圍點(diǎn)數(shù)寬度mm+0.20.4每只6左中右三個(gè)斷面各測(cè)一點(diǎn)：弦長(zhǎng)mm±0.5每只2兩側(cè)各測(cè)一點(diǎn)底座夾角秒±0.6每只4四角各測(cè)一點(diǎn)縱環(huán)向芯棒中心距mm±0.5每只2抽查內(nèi)腔圖度mm±1每只2抽查2、管模加工保證措施及相關(guān)圖紙2.1 底模1) 底模以10mm厚的鋼板通過(guò)在冷彎板上形成輪廓，并以重型鋼框架承托。2) 依據(jù)混凝土自重和震動(dòng)力產(chǎn)生的荷載計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的厚度。3) 底模的外邊緣用一臺(tái)數(shù)控機(jī)床加工，所有的部件被安裝在固定架上。4) 固定架用于固定機(jī)械構(gòu)件，并將這些構(gòu)件焊到鋼結(jié)構(gòu)上。2.2 側(cè)擋板及頂蓋板2.2.1 側(cè)擋板及頂

27、蓋板在特厚的鋼板上進(jìn)行加工，以便適合接縫形狀(依據(jù)圖紙)構(gòu)件加工后最終厚度不低于15mm2.2.2 側(cè)板上設(shè)有重型較鏈，螺桿式鎖桿和錐形導(dǎo)向定位孔，可快速準(zhǔn)確地運(yùn)動(dòng)。2.2.3 鋼板通過(guò)一臺(tái)數(shù)控式氧氣割槍進(jìn)行切割。224所有部件均固定在臺(tái)架上，點(diǎn)焊臨時(shí)固定。2.2.5 裝配件噴砂并最終焊接。2.2.6 然后所有的部件被送去熱處理去除一切焊接應(yīng)力，防止在最后精細(xì)加工時(shí)，模板出現(xiàn)變形。2.2.7 精密機(jī)床用于加工接縫，例如密封帶坑槽和斜傾角等。2.3 裝配2.3.1 模具在工廠通過(guò)專用臺(tái)架裝配。2.3.2 在側(cè)擋板與頂蓋板之間以及他們與底板之間的錢(qián)鏈和軸承，在裝配時(shí)定位并焊接，以便這些構(gòu)件正確就位

28、。2.3.3 每個(gè)裝配工作完成后，采用專用模片用于檢測(cè)達(dá)到的精度2.3.42 套檢測(cè)模片同模具一起提供，以確保在生產(chǎn)期間，模具在容許偏差內(nèi)。2.4 選擇試驗(yàn)環(huán)測(cè)試在工廠內(nèi)進(jìn)行一個(gè)混凝土環(huán)的組裝試驗(yàn)，并進(jìn)行檢測(cè)，以便檢查模具是否在期望的偏差內(nèi)。2.5 管模的性能和特征2.5.1 適用于2000件管片生產(chǎn)，無(wú)損其精度。2.5.2 適宜于加速蒸氣養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)（最大75度）。2.5.3 適宜于在底部裝上震動(dòng)器，每臺(tái)鋼模下部設(shè)有兩個(gè)震動(dòng)器接合底座。2.5.4 每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模具帶有12個(gè)螺栓和手孔。2.5.5 在拱部的密封帶坑槽。2.5.6 每個(gè)模具在中部帶有注漿孔。2.6 模具尺寸檢查2.6.1 1每一種類型模

29、具配有檢測(cè)儀器，用于常規(guī)尺寸檢查。2.6.2 2通過(guò)在模板上的插入薄墊片或直接讀取檢查尺寸。2.6.3 測(cè)儀器清單.一套模板.一套薄墊片.一個(gè)10米口徑檢測(cè)器.一套角模板2.7 交付2.7.1 1首先2套模具2003年6月15日交付前兩套模具2.7.2 2后4套模具2003年7月15日交付后四套模具，詳見(jiàn)第十一節(jié)。2.8 附圖標(biāo)準(zhǔn)塊管模總圖MG/6.2D-013、鋼模制作質(zhì)量控制計(jì)劃3.1 目的通過(guò)編制本質(zhì)量計(jì)劃，達(dá)到落實(shí)資源、進(jìn)度和措施并對(duì)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，從而使鋼模的質(zhì)量滿足規(guī)定的要求。3.2 適用范圍本質(zhì)量計(jì)劃適用于廣州地鐵鋼模的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、工藝制定、加工過(guò)程、質(zhì)量檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)的指導(dǎo)，本產(chǎn)

30、品生產(chǎn)結(jié)束，本質(zhì)量計(jì)劃即告失效。3.3 質(zhì)量目標(biāo)3.3.1 產(chǎn)品質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)圖紙的要求。3.3.2 產(chǎn)品交貨期滿足合同的要求，并可根據(jù)顧客的要求，在協(xié)商一致的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整。3.4 職責(zé)341總工程師負(fù)責(zé)質(zhì)量計(jì)劃的策劃、編制等組織工作，并對(duì)質(zhì)量計(jì)劃的適用性進(jìn)行批準(zhǔn)。3.4.2設(shè)計(jì)技術(shù)科、質(zhì)安科、經(jīng)營(yíng)科、調(diào)度室參與質(zhì)量計(jì)劃的策劃，并組織實(shí)施。3.5 合同評(píng)審按隧道股份有限公司機(jī)械廠正在運(yùn)行的質(zhì)量體系文件QG/SDJ.ZLCX.03合同評(píng)審程序，由經(jīng)營(yíng)科牽頭，各部門(mén)參與，對(duì)鋼模制作的合同條款進(jìn)行評(píng)審，確保合同中的要求均被落實(shí)。3.6 設(shè)計(jì)控制按隧道股份有限公司機(jī)械廠正在運(yùn)行的質(zhì)量體系文件QG/SD

31、J.ZLCX.04.01設(shè)計(jì)控制程序，具體見(jiàn)“設(shè)計(jì)輸入和設(shè)計(jì)輸出簡(jiǎn)圖”。（P4、P5）3.7文件控制3.6.1 按AG/SDJ.ZLCX.05文件和資料控制程序執(zhí)行。372還需對(duì)鋼模涉及的下列文件和資料進(jìn)行控制。A鋼模制作的全套圖紙。B鋼模結(jié)構(gòu)件制作質(zhì)量控制計(jì)劃。C鋼模金加工、結(jié)構(gòu)件及總裝檢測(cè)記錄表。1.1.1 所有鋼材均按設(shè)計(jì)圖紙的要求采購(gòu)。1.1.2 對(duì)模芯的精密鑄造從木模、縮水余量的加放、表面粗糙度以及幾何尺寸對(duì)分包方提出嚴(yán)格的要求。383按QG/SDJ.ZLCX.06采購(gòu)控制程序?qū)Ψ职降墓┴涃|(zhì)量進(jìn)行檢查。3.9 產(chǎn)品標(biāo)識(shí)和可追溯性按QG/SDJ.ZLCX.08產(chǎn)品標(biāo)識(shí)和可追溯性程序執(zhí)

32、行。3.10 過(guò)程控制3.10.1 針對(duì)鋼模的制作特點(diǎn)，由設(shè)計(jì)技術(shù)科指定相應(yīng)的“產(chǎn)品過(guò)程控制圖”。3.10.2 在優(yōu)先執(zhí)行“產(chǎn)品過(guò)程控制圖”的前提下，按QG/SDJ.ZLCX.09過(guò)程控制程序進(jìn)行。（P6）3.11 檢驗(yàn)和試驗(yàn)3.11.1 編制鋼模結(jié)構(gòu)制作質(zhì)量計(jì)劃，對(duì)結(jié)構(gòu)件進(jìn)行重點(diǎn)控制，其中應(yīng)控制：A放樣允許偏差的控制；B零伯矯正允許偏差的控制；C機(jī)械加工余量的控制；D裝配允許偏差；E鋼模焊接允許偏差的控制；F制訂鋼模側(cè)板外形尺寸檢查內(nèi)容；G制訂鋼模端板外形尺寸檢查內(nèi)容；H制訂鋼模底座外形尺寸檢查內(nèi)容；3.11.2 鋼模的側(cè)板、端板和底座的金加工尺寸進(jìn)行檢測(cè)，并列表檢查。3.11.3 對(duì)鋼模的

33、模芯棒、定位裝置、定位銷(xiāo)、緊固螺栓等的金加工質(zhì)量進(jìn)行控制。3.11.4 對(duì)鋼?？傃b過(guò)程中的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行列表檢查，并進(jìn)行三環(huán)試拼裝的檢測(cè)。（P7、P8）3.11.5 按064口121乂10進(jìn)貨、過(guò)程和產(chǎn)品最終檢驗(yàn)和試驗(yàn)控制程序執(zhí)行。3.12 檢驗(yàn)、測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備按QG/SDJ.ZLCX.11檢驗(yàn)、測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備控制程序執(zhí)行。3.13 檢驗(yàn)和試驗(yàn)狀態(tài)按QG/SDJ.ZLCX.12檢驗(yàn)和試驗(yàn)狀態(tài)控制程序執(zhí)行。3.14 不合格品控制按QG/SDJ.ZLCX.13不合格品控制程序執(zhí)行。3.15 糾正和預(yù)防措施按QG/SDJ.ZLCX.14糾正和預(yù)防措施程序執(zhí)行。3.16 搬運(yùn)、貯存、包裝、防護(hù)和交付控制按QG/SDJ.ZLCX.15搬運(yùn)、貯存、包裝、防護(hù)和交付控制程序和合同的規(guī)定執(zhí)行。3.17 質(zhì)量記錄對(duì)設(shè)計(jì)圖紙、主要部件檢測(cè)表（側(cè)板、端板和底座）、總裝檢測(cè)表、主要材料質(zhì)量保證書(shū)和出廠合格證等，按QG/SDJ.ZLCX.16質(zhì)量記錄控制程序執(zhí)行。3.18 內(nèi)部質(zhì)量審核按QG/SDJ.ZLCX.17內(nèi)部質(zhì)量審核控制程序執(zhí)行。3.19 培訓(xùn)3.19.1 對(duì)鋼模的生產(chǎn)過(guò)程技術(shù)要求進(jìn)行培訓(xùn)。3.19.2 對(duì)從事鋼模產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的人員進(jìn)行必要的培訓(xùn)。3.19.3 J.ZLCX.18培訓(xùn)控制程序執(zhí)行。3.20 服務(wù)按QG/SDJ.ZLCX.19服務(wù)程序和合