盾構(gòu)機(jī)適應(yīng)性、可靠性評(píng)價(jià)報(bào)告報(bào)監(jiān)理

沈陽(yáng)地鐵九號(hào)線十標(biāo)盾構(gòu)機(jī)適應(yīng)性、可靠性評(píng)估報(bào)告沈陽(yáng)地鐵九號(hào)線十標(biāo)目錄TOC\o"1-5"\h\z第一章工程概況 1...第二章工程地質(zhì)及水文地質(zhì) 1..1、地質(zhì)情況 1..2、工程水文地質(zhì)條件 2..第三章盾構(gòu)機(jī)選型主要依據(jù) 2.第四章盾構(gòu)機(jī)通過地段地表變形及建筑物保護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 31、監(jiān)測(cè)情況 3.2、下穿哈大客專鐵路橋概況 4.3、下穿哈大客專鐵路橋概況 5.4、應(yīng)對(duì)措施 6.第五章盾構(gòu)機(jī)使用歷史 6.1、本工程擬投入盾構(gòu)機(jī)使用歷史 7..第六章本工程擬投入盾構(gòu)機(jī)構(gòu)造及技術(shù)參數(shù) 7.1、奧村盾構(gòu)機(jī)各主要部件重量、尺寸 7.2、盾構(gòu)機(jī)主要技術(shù)規(guī)格及參數(shù) 1.03、盾構(gòu)千斤頂 1.1.4、后續(xù)臺(tái)車 125、刀盤形式與刀具布置 126、同步注漿及二次注漿系統(tǒng) 1.47、加泥、加泡沫的塑流化改良系統(tǒng) 1.58、螺旋機(jī) .16.9、皮帶輸送機(jī) 1.7.10、潤(rùn)滑及密封系統(tǒng) 1.711、外置注漿管改造 1.8第七章盾構(gòu)機(jī)養(yǎng)護(hù)與維修 1.9第一章工程概況本標(biāo)段共包含一站一區(qū)間、即勝利南街車站、沈蘇西路站 ~勝利南街站盾構(gòu)區(qū)間。盾構(gòu)區(qū)間線路：沈蘇西路站~勝利南街站區(qū)間東起勝利南街站，沿渾南西路向西走行，下穿沈蘇西路、下穿勝利南街、下穿哈大客專馬總屯大橋、下穿沈大、京哈鐵路框架橋、繞避八一灌渠橋樁至沈蘇西路站。全長(zhǎng) 1780.973rnio縱斷采用W字坡，區(qū)間分別在右DK16+328.0R右DK16+910.0R右DK17+200.00設(shè)三個(gè)聯(lián)絡(luò)通道。其中，1號(hào)、3號(hào)聯(lián)絡(luò)通道與泵房結(jié)合設(shè)計(jì)，2號(hào)聯(lián)絡(luò)通道結(jié)合區(qū)間風(fēng)井設(shè)置。盾構(gòu)區(qū)間原計(jì)劃投入一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)用于全線掘進(jìn)施工，受總體工期及其他影響，計(jì)劃另行進(jìn)場(chǎng)一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)用于沈蘇西路站~勝利南街站盾構(gòu)區(qū)間左線施工，盾構(gòu)始發(fā)場(chǎng)地設(shè)在勝利南街站。圖1-1沈陽(yáng)地鐵九號(hào)線十標(biāo)段盾構(gòu)線路平面示意圖第二章工程地質(zhì)及水文地質(zhì)1、地質(zhì)情況第四系上更新統(tǒng)渾河老扇沖積層(Q32al+pl)中砂(⑤-6-4):黃褐色，石英-長(zhǎng)石質(zhì)，次棱角形，均粒結(jié)構(gòu)，顆粒級(jí)配差,含20%占性土，濕，水下飽和，密實(shí)

圓礫（⑤Q4）：主要由結(jié)晶巖組成，顆粒呈微風(fēng)化狀，亞圓形，混粒結(jié)構(gòu)，堅(jiān)硬，顆粒繼配較好，一般粒徑2-20mm約占總質(zhì)量的70%最大粒徑100mm充填約20%勺混粒砂和粘性土，局部為卵石層，密實(shí)。礫砂（④-8-4）:黃褐色，石英-長(zhǎng)石質(zhì)，棱角形，均粒結(jié)構(gòu)，顆粒級(jí)配好，含約20湘性土，局部為圓礫薄層，濕，水下飽和，中密。.L.ksm￡一HE.L.ksm￡一HE圖2-1地質(zhì)情況剖面圖2、工程水文地質(zhì)條件地下水水位埋深為10m左右，地下水位標(biāo)高為23.64?43.3m。沈陽(yáng)地區(qū)渾河善地的地下水補(bǔ)給途徑為大氣降水滲入。河流側(cè)向垂向入滲及水田回滲補(bǔ)給，地下水水位年內(nèi)交幅約2米，年內(nèi)地下水位高值出現(xiàn)在九月至年末，低值出現(xiàn)在年初。地下水的排泄主要為人工開采和向下游徑流排泄。工作區(qū)地下水徑流條件良好。主要含水層滲透性強(qiáng)，徑流通暢。第三章盾構(gòu)機(jī)選型主要依據(jù)1、依據(jù)招標(biāo)文件、工程勘察報(bào)告、設(shè)計(jì)圖紙、地鐵隧道設(shè)計(jì)（施工）規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)盾構(gòu)類型、驅(qū)動(dòng)方式、功能要求、主要參數(shù)、輔設(shè)設(shè)備配置等進(jìn)行研究。2、選型從安全性、可靠性、適用性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性等方面綜合考慮，所選擇的機(jī)型應(yīng)能盡量減少輔助施工并能保持開挖面穩(wěn)定和適應(yīng)圍巖條件。3、根據(jù)盾構(gòu)隧道的外徑、長(zhǎng)度、埋深、地質(zhì)條件、圍土巖性、土體的顆粒級(jí)配、地層硬稠度系數(shù)、土層滲透率及棄土容重等特征以及線路的曲率半徑、沿線地形、地面及地下構(gòu)筑物等環(huán)境條件，以及周圍環(huán)境對(duì)地面變形的控制要求，結(jié)合掘進(jìn)和襯砌等諸因素4、參考已有盾構(gòu)工程實(shí)例及相關(guān)的盾構(gòu)技術(shù)規(guī)范，按照可靠性安全性適用性第一，技術(shù)先進(jìn)性第二，經(jīng)濟(jì)性第三的原則進(jìn)行，保證盾構(gòu)施工的安全、可靠，選擇最佳的盾構(gòu)施工方法和選擇最適宜的盾構(gòu)。第四章盾構(gòu)機(jī)通過地段地表變形及建筑物保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)1、監(jiān)測(cè)情況對(duì)施工影響范圍內(nèi)的地面道路及建筑物進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，控制其變形在安全范圍以內(nèi)。監(jiān)控量測(cè)表序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目控制標(biāo)準(zhǔn)備注1地表沉降30mm設(shè)計(jì)制定2地表隆起10mm設(shè)計(jì)制定3墩臺(tái)沉降5mm設(shè)計(jì)制定4墩臺(tái)水平位移5mm設(shè)計(jì)制定5墩臺(tái)傾斜控制值1%設(shè)計(jì)制定6相鄰墩臺(tái)差異沉降5mm設(shè)計(jì)制定7路基沉降速率、2mm/d8橋梁基礎(chǔ)沉降速率1mm/d

2、下穿哈大客專鐵路橋概況盾構(gòu)區(qū)間經(jīng)過2#聯(lián)絡(luò)通道約236m后在K15+685處下穿哈大客專馬總屯大橋，區(qū)間兩條線路分別從兩墩之間穿過。到達(dá)橋下時(shí)，拱頂埋深約16m哈大客專馬總屯高鐵橋?yàn)槿邕B續(xù)梁結(jié)構(gòu)，隧道側(cè)穿中間跨橋墩間距80米，橋墩承臺(tái)長(zhǎng)17.2米，寬14.6米，高3.5米，承臺(tái)下樁長(zhǎng)分別為17米、23米。

馬總屯大橋

142號(hào)墩區(qū)間下穿哈大高鐵橋橫段圖3、下穿哈大客專鐵路橋概況馬總屯大橋

143號(hào)墩馬總屯大橋

142號(hào)墩區(qū)間下穿哈大高鐵橋橫段圖3、下穿哈大客專鐵路橋概況盾構(gòu)區(qū)間經(jīng)過哈大客專約205m后到沈大、京哈鐵路框構(gòu)橋，框構(gòu)橋?yàn)橄湫突炷两Y(jié)構(gòu)，寬46.0,長(zhǎng)70米，高9.9米，框構(gòu)橋?yàn)閮煽缦湫突炷两Y(jié)構(gòu)，跨度為21m框構(gòu)橋側(cè)墻及底板厚1.4m,頂板厚1.2m區(qū)間下穿京哈鐵路框構(gòu)橋橫段圖4、應(yīng)對(duì)措施⑴在新制刀盤上配置了先行刀用以提高切削刀具的掘進(jìn)壽命。⑵新制刀盤主要采用合金含量更高的貝殼撕裂刀，提高了刀具掘進(jìn)壽命。⑶在刀盤上堆焊了大量的網(wǎng)格狀耐磨硬質(zhì)合金，減輕刀盤的磨損。⑷通過添加泡沫劑及膨潤(rùn)土發(fā)酵液來掘進(jìn)，也可以降低刀具與刀盤的磨損。⑸為適應(yīng)本標(biāo)段砂層掘進(jìn)，項(xiàng)目部預(yù)計(jì)設(shè)置一座200立方的膨潤(rùn)土發(fā)酵池,掘進(jìn)時(shí)每環(huán)按照掘進(jìn)情況實(shí)時(shí)加入膨潤(rùn)土發(fā)酵液，可確保土倉(cāng)壓力穩(wěn)定，并有效減小地表沉降。⑹掘進(jìn)過程中嚴(yán)格控制土倉(cāng)壓力及同步注漿量，加強(qiáng)地表沉降監(jiān)測(cè)，結(jié)合監(jiān)測(cè)結(jié)果迅速調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)，適時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充二次注漿。第五章盾構(gòu)機(jī)使用歷史本盾構(gòu)區(qū)間結(jié)構(gòu)全斷面基本位于砂卵石層，級(jí)配較好，加入泡沫和泥漿會(huì)有較好的塑流性。根據(jù)我公司以往經(jīng)驗(yàn)分析，針對(duì)工程地質(zhì)條件，土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在本工程有更大的優(yōu)勢(shì)，刀盤形式為輻條式，能夠滿足地質(zhì)條件、工程條件、環(huán)境條件與工期等要求。本標(biāo)段擬投入使用的盾構(gòu)機(jī)是日本奧村（奧村機(jī)械制作株式會(huì)社）生產(chǎn)的06.14m泥土壓盾構(gòu)機(jī)。設(shè)備編號(hào)為2009-002。生產(chǎn)日期為2010年7月。主要技術(shù)參數(shù)見附表。1、本工程擬投入盾構(gòu)機(jī)使用歷史本盾構(gòu)機(jī)施工完成的區(qū)間隧道包括：2011年北京地鐵8號(hào)線林?森區(qū)間左線1710m2013年北京遠(yuǎn)大電力隧道1100m2015年沈陽(yáng)地鐵10號(hào)線13標(biāo)理工大學(xué)?渾南大道區(qū)間1640m累計(jì)施工隧道長(zhǎng)度4450m穿越地層基本都是粉質(zhì)粘土，局部區(qū)域含粉細(xì)砂。本臺(tái)盾構(gòu)機(jī)壽命周期為10000小時(shí)，目前使用時(shí)間為3000小時(shí)，盾構(gòu)機(jī)頂進(jìn)小于5000m未對(duì)主軸進(jìn)行更換，設(shè)備運(yùn)行情況良好。第六章本工程擬投入盾構(gòu)機(jī)構(gòu)造及技術(shù)參數(shù)本工程擬投入盾構(gòu)機(jī)擁有強(qiáng)大的扭矩，啟動(dòng)扭矩可達(dá) 5235kN?m,可以提供足夠的推力，最大推力可達(dá)到40000kN。盾構(gòu)機(jī)也可以正常推進(jìn)。1、奧村盾構(gòu)機(jī)各主要部件重量、尺寸

盾構(gòu)機(jī)各部位尺寸廳P名稱直徑mm長(zhǎng)mm寬mm高mm重量t1前盾61406140614031401092中盾6140614061402748903上尾盾6140（帶尾刺鋼板束6180）6140（帶尾刺鋼板束6180）33653070154下尾盾6140（帶尾刺鋼板束6180）6140（帶尾刺鋼板束6180）33653070155螺旋輸送機(jī)1245614601880196管片拼裝機(jī)4630463046302629207左承載梁131601668262978右承載梁137801105246899臺(tái)車19582432241871710臺(tái)車29582432241871711臺(tái)車39582432241871712臺(tái)車49582432241871713臺(tái)車51061243224187178

14臺(tái)車66809432241871715臺(tái)車768094322418717盾構(gòu)機(jī)主機(jī)尺寸（包括盾尾密封）項(xiàng)目尺寸外徑6140mm機(jī)長(zhǎng)9250mm盾尾板厚45mm盾尾空隙25mm盾尾密封3段

2、盾構(gòu)機(jī)主要技術(shù)規(guī)格及參數(shù)項(xiàng)目基本規(guī)格及參數(shù)盾構(gòu)機(jī)本體主要尺寸外徑6140mm機(jī)長(zhǎng)9250mm主機(jī)板厚45mm盾尾間隙25mm盾構(gòu)千斤頂裝備總推力40000KN推力X行程X個(gè)數(shù)2500KNX2150stX16單位面積推力35Mpa中折千斤頂裝備總推力30000KN推力X行程X個(gè)數(shù)2500KNK170stX12盾尾止水封型號(hào)X1殳鋼絲刷x3自由注脂泵1套切刃裝置主規(guī)格支持方式輻條式中間支撐驅(qū)動(dòng)方式電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方式裝備總扭力3760~5560KN.m馬達(dá)輸出X臺(tái)數(shù)83.9~56.7KN.mX10臺(tái)切力轉(zhuǎn)速1.40~0.95rpm加泥注入口位置、數(shù)里切刃盤X3個(gè)11/2B排土裝置螺旋輸送機(jī)型號(hào)無(wú)軸螺旋直徑()850mm轉(zhuǎn)速0~12r.p.m旋轉(zhuǎn)扭力138KN.m排土能力100/300m3/Hr皮帶輸送機(jī)型號(hào)帶式驅(qū)動(dòng)方式電動(dòng)容量246rrVh土壓計(jì)隔板部隔板部*3個(gè)10

架設(shè)機(jī)型號(hào)環(huán)形齒輪門型方式校接系統(tǒng)千斤頂200KNX34.3MpaX250X16轉(zhuǎn)動(dòng)角度C）左右2.0上下0.5總推力32000KN管片起吊機(jī)起吊能力50KN提升速度7.6m/min行走速度11.0m/min管片拼裝機(jī)垂直行程700mm水平行程950mm回轉(zhuǎn)角±220°最大起重量4400Kg皮帶運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動(dòng)方式電動(dòng)輸送能力246rrVh壁后注漿系統(tǒng)2套加泥系統(tǒng)2套加泡沫系統(tǒng)2套數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)1套全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1套后續(xù)臺(tái)車系統(tǒng)1套3、盾構(gòu)千斤頂本盾構(gòu)機(jī)采用16根2500KN液壓千斤頂，分度為22.5度，最大總推力為40000kN,最大推進(jìn)速度10cm/min用途推力（kN）行程（mm正常壓力（MPa根數(shù)（根）總推力（kN）盾構(gòu)千斤頂25002450351640000ii

4、后續(xù)臺(tái)車￡/圖4-1后續(xù)臺(tái)車示意圖1N?uIfiAHlNf5SUMm*.，OANrir(8ACIIML1N?(niTinlllliCIOhTMVN?4心"E間N01?.JII：CHQEALWHL^t*i_i叫me/，￡mu，，l4、后續(xù)臺(tái)車￡/圖4-1后續(xù)臺(tái)車示意圖1N?uIfiAHlNf5SUMm*.，OANrir(8ACIIML1N?(niTinlllliCIOhTMVN?4心"E間N01?.JII：CHQEALWHL^t*i_i叫me/，￡mu，，l-vl.uiI顛AHqtG**T打JporiklHMU帕[!NE.iQANlMf['IM1UUH1.M.IQMitMdlkKIlIJGABlElNt，i印NT”\ **?GUTP■H巾皿——F心QU<I；ANTNf3MEJJH1BM曲曲山4*1b^NTBV，n莊”waitKItv311HpiOf，K鼾N0.I'?**1*■*q！VrfRlPWI工,^|JV10,? ■??3MT|TmTR1UMUL￡“iAUtii5、刀盤形式與刀具布置針對(duì)本工程圍巖類型，采用奧村盾本^機(jī)，刀盤為輻條式，開口率為 61%刀具布置合理，對(duì)全斷面卵石層有很好的適應(yīng)性，能夠滿足盾構(gòu)施工掘進(jìn)、沉降控制等的要求。12

⑴切削刀盤挖掘外徑6170mm旋轉(zhuǎn)數(shù)（周轉(zhuǎn)）1.40~0.95r.p.m(V=27.0~18.3m/min)扭矩3760~5560kN-m（2）刀盤驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)MRP1703SC-5001/216.0額定輸出扭矩83.9~56.7kN-mX10輸出軸旋轉(zhuǎn)速度6.26~9.26r.p.m容量（kW55級(jí)數(shù)（P）x電壓（V）4Px400V定格電流（A）90.5（3）超挖刀用途推力（kN）行程（mm常用壓力（MPa根數(shù)（根）超挖力20010081（4）刀盤頭布置名稱數(shù)量（把）規(guī)格向力4220120H22100H12加強(qiáng)先行向力齒刀9268焊接12六孔6加強(qiáng)六孔左6加強(qiáng)六孔右13

中心刀1刀盤外圈18外圈加強(qiáng)保護(hù)合計(jì)1536、同步注漿及二次注漿系統(tǒng)本機(jī)具備同步注漿及二次注漿功能，掘進(jìn)速度為 8cm/min時(shí)的同步注漿注入率為150%盾尾同步注漿口2個(gè)，并具有自動(dòng)清洗功能，可以滿足本施工段地質(zhì)條件要求注漿部分名稱形式數(shù)量容積(m3)電機(jī)(KW備注A漿泵120L/min1.5Mpa211A漿箱15壓力傳感器0?2.0Mpa2B漿泵15L/min1.5Mpa23.7B漿箱21.5壓力傳感器0~2.0Mpa2高壓水泵15L/min1.5Mpa27.5最大流量壓力傳感器0~2.0Mpa214

背后注漿口7、加泥、加泡沫的塑流化改良系統(tǒng)本工程使用的盾構(gòu)機(jī)具備加泥功能和加泡沫功能，并能根據(jù)地質(zhì)條件的變化實(shí)施單獨(dú)加泥（或泡沫）、同時(shí)加注泥漿和泡沫，刀盤前方土體改良注入口 6個(gè)。本機(jī)具備減阻功能，前盾6個(gè)，中后盾6個(gè)，根據(jù)需要進(jìn)行減阻泡沫部分名稱形式數(shù)量容積（m3）電機(jī)（kw備注加泥加300L/min1.0Mpa215最大流量泥箱112壓力傳感器0~2.0Mpa2泡沫泵15L/min1.5Mpa23.7最大流量泡沫混合箱11.5泡沫原液箱10.50.25原液轉(zhuǎn)換泵1壓力傳感器0~2.0Mpa215

8、螺旋機(jī)本盾構(gòu)機(jī)螺旋機(jī)直徑850mm為無(wú)軸型式，出土口帶開閉閘門，可以通過直徑650mmi勺卵石，本段卵石粒徑最大為150mm完全滿足本施工段地層條件。⑴螺旋機(jī)軸式排土能力100/300m3/Hr（填充率100%螺旋葉片直徑①850mm葉片間距850mm螺旋葉片旋轉(zhuǎn)數(shù)5.1/15r.p.m驅(qū)動(dòng)油壓馬達(dá)MSE18-2扭矩13.8kN-m壓力31/17MPa臺(tái)數(shù)2臺(tái)(2)螺旋千斤頂用途推力(kN)行程(mm正常壓力(MPa根數(shù)(根)螺旋閘門165440X221216

9、皮帶輸送機(jī)本盾構(gòu)機(jī)皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)方式為電動(dòng)， 輸送能力為246m3/h,可