地下工程裝備及其新技術(shù)

11中國鐵建重工集團(tuán)湖南·長(zhǎng)沙2021年8月地下工程配備及其新技術(shù)2匯報(bào)提綱二、地下工程配備運(yùn)用案例一、地下工程配備新技術(shù)三、思索和建議3一、地下工程配備新技術(shù)4一、地下工程配備新技術(shù)21世紀(jì)是地下工程配備產(chǎn)業(yè)開展的黃金時(shí)代地下工程數(shù)量添加單個(gè)工程規(guī)模變大地下工程難度添加機(jī)械施工比例添加超大直徑超長(zhǎng)間隔深埋高壓地質(zhì)多變分體式刀座整體式刀座鑲合金耐磨板刀盤刀具耐磨技術(shù)66重載滾刀-刀座設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)滾刀-刀座A1滾刀-刀座A2滾刀-刀座A3刀軸式滾刀-刀座特點(diǎn)螺栓-楔塊拉緊固定分體式刀座大、小C形塊構(gòu)造側(cè)向背拉式退刀滾刀-刀座A4滾刀-刀座A57一、地下工程配備新技術(shù)滾刀形狀在線監(jiān)測(cè)技術(shù)滾刀形狀監(jiān)測(cè)方案監(jiān)測(cè)界面刀具溫度刀具轉(zhuǎn)速刀具磨損量8滾刀形狀在線監(jiān)測(cè)技術(shù)滾刀電感式位移傳感器電渦流傳感器滾刀刀座滾刀磨損量監(jiān)測(cè)滾刀轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)一、地下工程配備新技術(shù)9刀具常壓改換技術(shù)滾刀常壓改換實(shí)驗(yàn)臺(tái)最高實(shí)驗(yàn)壓力16bar常壓換刀一、地下工程配備新技術(shù)10刀具常壓改換技術(shù)常壓換刀實(shí)驗(yàn)臺(tái)遠(yuǎn)期目的工程：渤海煙大隧道/瓊州海峽隧道/臺(tái)灣海峽隧道輻臂入口一、地下工程配備新技術(shù)11刀具常壓改換技術(shù)常壓刀盤設(shè)計(jì)方案一、地下工程配備新技術(shù)12機(jī)器人輔助作業(yè)技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)機(jī)械手輔助換刀作業(yè)13機(jī)器人輔助作業(yè)技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)關(guān)節(jié)式機(jī)械手清洗作業(yè)伸縮臂式機(jī)械手清洗作業(yè)冷凍刀盤技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)冷凍刀盤換刀盾體冷凍管路主驅(qū)動(dòng)密封防凍管路刀盤冷凍管路液壓輔助脫困驅(qū)動(dòng)扭矩提高100%。裝機(jī)功率可降低25%。永磁同步驅(qū)動(dòng)效率提高10%〔已懇求發(fā)明專利〕！大扭矩大推力系統(tǒng)匹配技術(shù)；一、地下工程配備新技術(shù)電液混合驅(qū)動(dòng)技術(shù)橡膠密封聚氨酯密封橡膠密封密封資料制備+密封構(gòu)造設(shè)計(jì)+光滑控制方式10bar技術(shù)成熟，下一步目的20bar。聚氨酯密封高壓密封技術(shù)超高壓密封技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)17永磁同步驅(qū)動(dòng)技術(shù)減少傳動(dòng)能量損失，提高驅(qū)動(dòng)效率5%。提高驅(qū)動(dòng)才干，一樣體積下，驅(qū)動(dòng)才干提高100%。節(jié)約安裝空間，一樣驅(qū)動(dòng)才干下，電機(jī)體積減小50%。異步電機(jī)減速器齒輪永磁同步電機(jī)齒輪傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)永磁驅(qū)動(dòng)技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)18永磁同步驅(qū)動(dòng)技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)19電液混合驅(qū)動(dòng)技術(shù)液壓輔助脫困驅(qū)動(dòng)扭矩提高100%。設(shè)備裝機(jī)功率降低10%。液壓馬達(dá)變頻電機(jī)一、地下工程配備新技術(shù)20刀盤伸縮與擺動(dòng)技術(shù)為改換刀具提供空間，顯著降低施工風(fēng)險(xiǎn)。主軸承推力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?！吧宪浵掠波暤貙拥捻槕?yīng)性掘進(jìn)。一、地下工程配備新技術(shù)21211-刀盤及其驅(qū)動(dòng)安裝、2-開挖艙、3-盾體、4-螺旋保送機(jī)、5-一級(jí)篩分機(jī)構(gòu)、6-皮帶保送機(jī)、7-渣土與泥漿的攪拌罐、8-二級(jí)篩分機(jī)構(gòu)、9-小顆粒渣土儲(chǔ)存罐。21一、地下工程配備新技術(shù)細(xì)顆粒回收技術(shù)22一、地下工程配備新技術(shù)雙方式盾構(gòu)機(jī)：帶式螺旋+破碎機(jī)在線離線23一、地下工程配備新技術(shù)雙方式盾構(gòu)機(jī)：在線/離線24大粒徑卵礫石高效破碎技術(shù)處理蘭州、成都、北京等高壓、富水、大粒徑砂卵石地層盾構(gòu)施工難題可行方案!雙采石箱二次破碎機(jī)一、地下工程配備新技術(shù)25大粒徑卵礫石高效破碎技術(shù)高水壓密封實(shí)驗(yàn)多相流態(tài)耦合分析卵石流動(dòng)仿真分析一、地下工程配備新技術(shù)快速支護(hù)系統(tǒng)：TBM地質(zhì)順應(yīng)性“瓶頸〞。一、地下工程配備新技術(shù)圍巖快速支護(hù)技術(shù)27渣料垂直保送技術(shù)提升高度超越200m。保送才干大于1000t/h。一、地下工程配備新技術(shù)28挪動(dòng)互聯(lián)監(jiān)控技術(shù)自動(dòng)掘進(jìn)技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺(tái)一、地下工程配備新技術(shù)29挪動(dòng)互聯(lián)監(jiān)控技術(shù)挪動(dòng)端監(jiān)控系統(tǒng)總部監(jiān)控中心監(jiān)控中心初期設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)容量達(dá)2000臺(tái)套盾構(gòu)/TBM。監(jiān)控中心具有缺點(diǎn)診斷及專家系統(tǒng)開放式平臺(tái)。一、地下工程配備新技術(shù)30關(guān)鍵構(gòu)造件智能化制造技術(shù)刀盤/盾體焊接機(jī)器人變速箱/刀座焊接機(jī)器人一、地下工程配備新技術(shù)31關(guān)鍵構(gòu)造件智能化制造技術(shù)機(jī)器人搬運(yùn)作業(yè)切割機(jī)器人焊接坡口作業(yè)一、地下工程配備新技術(shù)32主軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)減速機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)大型綜合工業(yè)性實(shí)驗(yàn)技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)3333TBM電液控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)綜合實(shí)驗(yàn)中心大型綜合工業(yè)性實(shí)驗(yàn)技術(shù)4m直徑TBM整機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)一、地下工程配備新技術(shù)3434大型綜合工業(yè)性實(shí)驗(yàn)技術(shù)泥漿環(huán)流系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)3535大型綜合工業(yè)性實(shí)驗(yàn)技術(shù)盾構(gòu)施工高壓水射流技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)一、地下工程配備新技術(shù)3636大型綜合工業(yè)性實(shí)驗(yàn)技術(shù)超高壓〔＞20bar〕主驅(qū)動(dòng)密封技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)一、地下工程配備新技術(shù)3737大型綜合工業(yè)性實(shí)驗(yàn)技術(shù)盾構(gòu)鉸接密封技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)一、地下工程配備新技術(shù)3838大型綜合工業(yè)性實(shí)驗(yàn)技術(shù)盾構(gòu)螺旋保送技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)反力座土箱1豎直螺旋機(jī)皮帶機(jī)支撐架加壓罐土箱2攪拌罐加壓油缸蓋板轉(zhuǎn)換接頭一、地下工程配備新技術(shù)39二、地下工程配備典型運(yùn)用40二、地下工程配備典型運(yùn)用出渣支護(hù)開挖全斷面施工配備鉆爆法施工配備特種施工配備41復(fù)合式TBM，開挖直徑Φ6460mm神華集團(tuán)新疆瑪納斯礦區(qū)煤礦副平硐工程總長(zhǎng)度5900m2021年始發(fā)，2021年貫穿二、地下工程配備典型運(yùn)用全斷面施工配備出渣支護(hù)開挖42單護(hù)盾TBM，開挖直徑Φ7630mm神華集團(tuán)補(bǔ)連塔煤礦斜井工程總長(zhǎng)度2745m2021年7月始發(fā)，2021年12月貫穿最高月進(jìn)尺639m二、地下工程配備典型運(yùn)用全斷面施工配備出渣支護(hù)開挖43雙方式TBM，開挖直徑Φ7620mm神華集團(tuán)新街礦區(qū)煤礦斜井工程總長(zhǎng)度6500m×2二、地下工程配備典型運(yùn)用全斷面施工配備出渣支護(hù)開挖44吉林中部引松供水工程國家863方案工程2021年3月始發(fā)開挖直徑Φ7.93m最高日進(jìn)尺86.5m最高月進(jìn)尺1209m累計(jì)進(jìn)尺＞10km二、地下工程配備典型運(yùn)用全斷面施工配備出渣支護(hù)開挖敞開式TBM45敞開式TBM新疆某引水隧洞開挖直徑Φ6.53m隧洞總長(zhǎng)度20m×2方案2021年9月始發(fā)二、地下工程配備典型運(yùn)用全斷面施工配備出渣支護(hù)開挖46雙護(hù)盾TBM蘭州新水源地引水工程開挖直徑Φ5.49m2021年5月正式掘進(jìn)估計(jì)2021年6月貫穿擬掘進(jìn)總里程14km二、地下工程配備典型運(yùn)用全斷面施工配備出渣支護(hù)開挖47土壓平衡盾構(gòu)機(jī)上海/杭州/蘇州等地的淤泥地層廣州/南寧/福州等地的復(fù)合地層深圳/青島/重慶等地的硬巖地層成都/蘭州等地的富水卵礫石地層西安/太原/鄭州等地的黃土地層北京/天津等地的無水砂礫石地層沈陽/南昌等地的富水砂層國內(nèi)市場(chǎng)保有量近200臺(tái)套產(chǎn)品覆蓋90%的在建地鐵城市二、地下工程配備典型運(yùn)用全斷面施工配備出渣支護(hù)開挖48蘇州北京合肥長(zhǎng)春西安上海二、地下工程配備典型運(yùn)用土壓平衡盾構(gòu)機(jī)49土壓平衡盾構(gòu)機(jī)廣州重慶成都蘭州福州南寧二、地下工程配備典型運(yùn)用50上海地鐵17號(hào)線(6臺(tái)套)深覆土40m、10bar高壓密封、自動(dòng)控制土壓、慢速掘進(jìn)〔長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)/切樁〕二、地下工程配備典型運(yùn)用全斷面施工配備出渣支護(hù)開挖51土壓平衡盾構(gòu)機(jī)珠海機(jī)場(chǎng)城際鐵路隧道工程開挖直徑Φ8.83m，合計(jì)6臺(tái)套二、地下工程配備典型運(yùn)用全斷面施工配備出渣支護(hù)開挖52泥程度衡盾構(gòu)機(jī)二、地下工程配備典型運(yùn)用鄭州機(jī)場(chǎng)城際鐵路，Φ12.77m天津機(jī)場(chǎng)城際鐵路，Φ11.92m京沈客專望京隧道，Φ10.82m長(zhǎng)沙鴨子鋪隧道，Φ14.93m全斷面施工配備出渣支護(hù)開挖53泥程度衡盾構(gòu)機(jī)沈陽地鐵9號(hào)線穿越渾河隧道富水砂層、卵礫石層單線延續(xù)掘進(jìn)2400m，平均月進(jìn)尺超350m精細(xì)謀劃1臺(tái)盾構(gòu)掘進(jìn)雙線且全線最早完工二、地下工程配備典型運(yùn)用全斷面施工配備出渣支護(hù)開挖54泥程度衡盾構(gòu)機(jī)蘭州穿越黃河隧道，2021年富水砂卵石，開挖直徑Φ6.48m勝利3次穿越黃河二、地下工程配備典型運(yùn)用全斷面施工配備出渣支護(hù)開挖55德黑蘭排污隧道開挖直徑Φ3.785m武漢市政電力隧道開挖直徑Φ3.76m二、地下工程配備典型運(yùn)用全斷面施工配備出渣支護(hù)開挖56國產(chǎn)全電腦三臂鑿巖臺(tái)車二、地下工程配備典型運(yùn)用鉆爆法施工配備開挖57混凝土濕噴臺(tái)車四大系列，滿足各類隧道作業(yè)工況二、地下工程配備典型運(yùn)用鉆爆法施工配備支護(hù)58多功能作業(yè)車拱架安裝液體炸藥裝填任務(wù)平臺(tái)施工排險(xiǎn)作業(yè)。二、地下工程配備典型運(yùn)用鉆爆法施工配備支護(hù)開挖59隧道預(yù)切槽配備〔國家科技支撐方案〕二、地下工程配備典型運(yùn)用特種施工配備支護(hù)成墻深度60m施工效率高防滲質(zhì)量好特種施工配備出渣支護(hù)開挖鏈刀式地下延續(xù)墻設(shè)備〔CRW)61ZJM4200護(hù)盾式掘錨機(jī)神華集團(tuán)內(nèi)蒙古神東礦區(qū)煤礦巷道工程設(shè)計(jì)月進(jìn)尺3600m防爆型設(shè)計(jì)開挖、運(yùn)渣、支護(hù)同步完成二、地下工程配備典型運(yùn)用特種施工配備出渣支護(hù)開挖6262臺(tái)北捷運(yùn)萬大線CQ850標(biāo)段直線段環(huán)片規(guī)格內(nèi)徑：5600mm外徑：6100mm寬度：1000mm縱向連接螺栓：10顆R50M轉(zhuǎn)彎段環(huán)片規(guī)格內(nèi)徑：5700mm外徑：6100mm寬度：500mm二、地下工程配備典型運(yùn)用6363臺(tái)北捷運(yùn)萬大線CQ850標(biāo)段名稱參數(shù)潛盾類型土壓平衡潛盾機(jī)主機(jī)長(zhǎng)度/整機(jī)長(zhǎng)度約9.8m/約71m刀盤開挖直徑6280mm，開口率約58%主驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，額定扭矩4750kNm拖車數(shù)量6節(jié)拖車+1節(jié)連接橋裝機(jī)功率約1300kW潛盾機(jī)體方案及參數(shù)二、地下工程配備典型運(yùn)用6464臺(tái)北捷運(yùn)萬大線CQ850標(biāo)段連接橋1#皮帶機(jī)同步注漿系統(tǒng)液壓泵站配電櫃變頻櫃變壓器2#皮帶機(jī)電纜存儲(chǔ)區(qū)預(yù)留製冷區(qū)污水罐冷卻水系統(tǒng)空壓機(jī)膨潤土系統(tǒng)控制室針對(duì)50m小轉(zhuǎn)彎半徑潛盾機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)：1、主動(dòng)加被動(dòng)鉸接(中折)；2、螺旋輸送機(jī)前盾帶球鉸(球型接頭)；3、皮帶機(jī)分兩段；4、拖車及連接橋長(zhǎng)度相對(duì)縮短。二、地下工程配備典型運(yùn)用6565臺(tái)北捷運(yùn)萬大線CQ850標(biāo)段高壓聚氨酯密封重載齒輪高密度減速機(jī)大功率變頻電機(jī)二、地下工程配備典型運(yùn)用6666臺(tái)北捷運(yùn)萬大線CQ850標(biāo)段機(jī)上注漿孔用於機(jī)上灌漿作業(yè)，如膨潤土等加泥資料，可及時(shí)填充盾殼與地層間空隙。機(jī)上注漿孔二、地下工程配備典型運(yùn)用6767臺(tái)北捷運(yùn)萬大線CQ850標(biāo)段採用成熟的主動(dòng)+被動(dòng)鉸接(雙中折)方式，可滿足最小轉(zhuǎn)彎半徑100m的需求。主動(dòng)鉸接被動(dòng)鉸接二、地下工程配備典型運(yùn)用6868臺(tái)北捷運(yùn)萬大線CQ850標(biāo)段球鉸(球型接頭)可以更好適應(yīng)轉(zhuǎn)彎單邊超挖量55mm二、地下工程配備典型運(yùn)用6969海峽兩岸地鐵潛盾工程主要差異參數(shù)名稱臺(tái)灣地區(qū)大陸管片規(guī)格內(nèi)外徑：5600/6100寬度：1000mm內(nèi)外徑：5400/6000、5500/6200寬度：1200/1500mm同步注漿雙液漿單液漿/雙液漿驅(qū)動(dòng)方式電驅(qū)液驅(qū)