24-后配套设备选型、设计及洞内布置

1、3-2-24盾构后配套设备选型、设计及洞内布置1刖言1.1概述盾构后配套设备是为盾构机的其它机械设备，盾构后配套设备主要配置以围绕出碴、供料等施 工需要，在充分考虑施工工期和盾构始发井场地条件的前提下予以配置。盾构法施工原则上应考虑 整个施工期间的均衡、连续生产作业及相互之间的性能参数的合理匹配并力求整套系统较低的使用 成本，保证安全、经济、可靠的运行。盾构后配套设备主要有水平运输设备（如电瓶车、渣土车、管片车、浆液车等）、垂直运输设备（如龙门吊等）、拌浆设备（拌浆机）和通风设备（通风机）等。1.2适用范围适用于城市地铁土压平衡盾构后配套设备配置。2盾构后配套设备选型设计流程盾构后配套设备选型

2、设计流程见图2-1图2-1盾构后配套设备选型设计流程3水平运输设备的选型设计3.1电机车的选型3.1.1常用电机车的形式隧道内常用电机车的形式有蓄电池式电机车和绕线式电机车2种，一般地铁隧道选用蓄电池式电机车。3.1.2 电瓶车的选型设计（ 1）选型条件以下列条件为例，其余可参照。 区间隧道最大纵坡为 35%。; 掘进断面外径 6.34 米 ; 管片外径 6.2 米, 内径 5.5 米 , 每环宽 1.2 米； 渣土松散系数设为 1.2 。（ 2）土方计算 每环实际掘进距离按 1.2 米, 则每环挖掘土方为 :2 2 2Tf = n （d/2） X 1.2 X 1.2=3.14 X （6.34

3、/2） X 1.2=45.43（m3） * 45 m3渣土箱容积 为合理配置车列长度 , 并使每一渣斗装载及吊卸重量合理 , 选配 5 个渣土车 ,选9m较为合理，即5个渣土车总运渣量为：33P ZT=9m3X 5=45 m3 若按每方渣土 1.8t 计算，总出渣重量为3W ZT=PZTX 1.8t/m 333=45 m3X 1.8t/m 3=81 t（ 3）牵引力计算及机车选型1 ）车列各单元自重 ：3ZT-9（9 m 3渣车）：6tX 4（4 辆 ）=24tGP-15（ 管片车 ）：3tX 2（2 辆 ）=6tSJ-5（5m 3砂浆搅拌运输车 ）： 5tX 1（1 辆）=5t管片重量 ：

4、20.1t2）满负荷各单元重量 ：ZT-9：4 X 6t+81/5 X 4t=24t+64.8t=88.8tGP-15：6t+20.1t=26.1tSJ-5：5t+8.5t=13.5t3）列车编组 目前两列编组方式较为常见，施工效率较高。 第一列编组： 1 台电机车 +4 节碴土车第二列编组： 1 台电机车 +1 节碴土车 +1 节砂浆车 +2 节管片车两列编组，不含机车自重时满载重分别为88.8t 、45.6t 。4）机车牵引力计算 ：基本参数 ：线路最大纵坡：35%持续速度：7.8 km/h最高速度：15.6 km/h列车载荷Q （不含机车自重）：88.8t机车起动粘着牵引重量:QqFg

5、P(wg ig) /(wgig) Q,式中Qq 机车起动时牵引重量，kNFg 粘着牵引力=XP,N式中粘着系数，取0.33P机车粘着重量，kNIwg 坡道上机车单位阻力，5 N/kNig 坡道阻力系数，取纵坡千分数绝对值=35,上坡为+,下坡为wg坡道上车辆单位阻力，17 N/kNQa 机车所配动力计算牵引重量，kN按35%。上坡道，设机车自重为20t,则机车的起动粘着牵引重量为：Qq = 0.33 X 200,000 200 X (5+35)(17+35) 1115 (KIN113(t)显然,20吨位机车足够。依据上述算式，可设在同样条件下，机车自重分别为18吨、25吨位时计算其牵引力。其计

6、算结果为：机车自重18吨时的机车牵引重量：102t机车自重25吨时的机车牵引重量：142t3.1.3电机车结构形式的确定(1) 电机车主要技术参数电机车主要技术参数见表2-1表2-1电机车主要技术参数序号项目单位技术参数备注1粘着重量t182轨距mm7623传动方式直一交4固定轴距mm20005轮径mm6806最高速度km/h127通过最小曲线半径m158机车外型尺寸m5285X1360X2000(2) 电瓶车结构组成说明电瓶车预留与运碴车连接的制动管快速接头，并在操作室中设置控制装置，控制运碴车制动。电瓶车后配套尺寸是在满足施工组织要求的前提下，又要与盾构机要求的工作界限尺寸相吻合 的情况下

7、而确定或计算得出。根据现有的机车类型，交直流变频机车具有粘着力大、易于操作、无污染、使用成本低等优点, 因此使用交直流变频机车。3.2渣土车的选型设计3.2.1常用渣土车的结构形式常用渣土车的结构形式主要由土箱、转向架、芯盘、轮对、基础制动、空气制动及牵引装置等 部分组成。3.2.2渣土车的选型(1) 每环出碴设计总方量223V碴=n D/4 X L X N=nX 6.34 14 X 1.2 X 1.2 = 45.4 m / 环式中d-盾构刀盘外径 6.34 m ;L-每环掘进深度1.2 m ;N-松散系数1.2。(2) 每节土箱装碴容量V箱=V碴/5 节=45.4m3/5 节=9.08 m

8、3/ 节取整：V箱=9m3/节(3) 每环分两次出碴，运碴车实际运碴总容量V碴车=9 m3X 5台/次=45 m3/环 45.4 m 3/环 能满足施工需要。运碴车选型：土箱容量为9m的运碴车。(4) 其他参数：每环出碴总重量：G碴=p V碴/N=1.8 X 45/1.2= 67.5 t/ 环(地质资料：p碴-碴土比重1.8t/m 3)每节土箱装碴重量 ：G节碴=p V 箱/N =1.8t/ m 3 X 8 m 3/节/1.2 = 12 t/ 节每节碴车自重参数：G碴车=G平板+G箱=3+3 = 6 t/ 节3.2.3渣土车结构形式的确定(1 )渣土车技术参数渣土车技术参数见表2-2表2-2渣

9、土车主要技术参数序号项目单位技术参数备注1碴车界限尺寸mm4300X1460X20002碴箱容积尺寸mm3800X1400X17003自重t64轨距mm7625轮径mm4006最高速度km/h157牵引销中心线距轨面高度mm4308最小转弯半径m509总容量m9（2）渣土车组成容量约为9m3。土箱为平底，车架四角设挡板定位，与车架无任何连接；土箱上设置销轴式起吊 装置和销轴旋转式卸渣装置。渣土车结构：主要由土箱、转向架、芯盘、轮对、基础制动、空气制 动及牵引装置土箱等部分组成 ， 其自身不带动力 ， 不具有独立行走功能 ， 保养简便。1）土箱土箱主要由8mm及 15mm 20mmf钢板拼焊而成

10、。土箱两侧及前后均由钢板压型拼焊而成，其余主要采用15mm钢板拼焊,上芯盘与土箱连接处为两块 20mm冈板,土箱内的加强筋及隔板均采用 8mm 钢板。起吊装置：销轴式。销轴置于土箱两外侧上方纵向中心轴线适当位置，龙门吊板梁钩形吊钩 可直接起吊。卸渣装置：销轴旋转式。销轴置于土箱两外侧下方纵向偏离中心轴线适当位置，土箱 偏心销轴置于渣坑上的固定支架上产生偏矩旋转卸渣，确保渣土卸尽。起吊轴110X 200及翻转轴80（160） X 80焊接于土箱上。2）转向架转向架为两轴转向架 , 由构架、下芯盘、轮对、基础制动、空气制动系统组成。构架由钢板拼焊而成 ,在构架侧架上装有两个滑块 ,以限制土箱的摆动

11、。 轮对为整体铸钢轮 ,轴箱轴承支承。 基础制动 为一个制动缸驱动四个闸瓦的单侧制动单元。 下芯盘与转向架焊接在一起 , 芯盘以上的重量将由它伟 递到转向架上。渣土车运动时通过转向架、芯盘转向，弹簧减震。3）芯盘 芯盘总成主要由上芯盘、下芯盘、芯盘中心销等组成。芯盘总成起着传递牵引力、制动力的作用,是整个渣车的关键部件。4）空气制动系统结构 主要由制动缸、制动软管、主管路、弯头、异径接头、快速接头等组成。制动系统采用排气制动: 排气时 （ 气压为 0） ，闸瓦通过制动缸内的制动弹簧，经过杠杆机构进行制动 , 制动性能稳定 , 不易 受外界因素干扰；当列车管压力为4kg/cm2时，闸瓦缓解。渣土

12、车之间制动管路连接采用快速接头连 接并设置闸阀，使渣土车既可单独使用又可编组使用。气源由电瓶车提供并控制。3.3 浆液车的选型设计3.3.1 常用浆液车的形式常用浆液车主要由料斗、牵引座、制动系统，动力系统、搅拌系统、泵送系统、电器控制系统 等组成。3.3.2 浆液车的选型设计（ 1 ）计算每环注浆设计容量V 浆 0=（ n F/4- n D02/4）L= n /4 X （6.34 2-6.2 2） X 1.2 = 1.65m 3/ 环式中D 0-每环管片外径 6.2m（ 2）每环灌注砂浆实际重量实际灌浆中会发生渗透及渗漏及其它因素，经验值取V浆=1.5 2.5 V 浆 0=1.5 2.5 X

13、 1.65=2.5 4.1 m3/环（3）浆液车的容量结合砂浆在运输过程中的流动性，浆液车的容量取大取整：V浆=5 m 3/环4.1 m 3/环 能满足施工需要。(4) 浆液车所装砂浆的最大重量：G浆=p 浆 V浆=1.7 X 5= 8.5 t式中 p浆-砂浆比重相应每节浆液车自重参数：G浆车=5t3(5) 浆液车选型：容量为 5 m的浆液车。3.3.3 浆液车结构形式的确定(1 )浆液车技术参数浆液车技术参数见表2-3表2-3浆液车主要技术参数序号项目单位技术参数备注1砂浆车界限尺寸mm4000X1400X24002总容量3m53自重t54轨距mm7625轮径mm4006轴距mm15007最

14、高速度km/h258最小转弯半径m509岀料速度m/ h1110牵引销中心线距轨面高度mm43011搅拌电机功率kw7.512减速器型号、速比KA107、i=121.4613搅拌轴转速r/min1214电源ACV380(2)浆液车组成浆液车由料斗、牵引座、制动系统，动力系统、搅拌系统、泵送系统、电器控制系统等组成。搅拌料斗：由8mm、16mm 20mm钢板制形拼焊而成，有效容积为5.5M3，两端16mm钢板数控切割机切割成形，斗身 8mm钢板滚制成U形焊接成整体料斗，再与其它部件组焊成搅拌料斗。搅拌主轴：采用0120mm的厚壁无缝钢管，这样既保证了轴的强度和刚度，又减轻了整车的重量，搅拌片在搅

15、拌轴上分成前后旋向不同的两部分，这样有利于砂浆的排空。搅拌轴在箱体两端的 密封采用动、静环式的机械密封方式，动、静环采用耐磨材料制作，这样密封可靠，密封系统不容 易损坏，检修工作量小。搅拌系统：由从动链轮总成、链条、搅拌轴减速机组、前后轴总成、主动链轮总成、搅拌轴总 成组成，搅拌轴转速为10r/min,搅拌轴功率为11KW行走支撑与行走轮总成：轨行式。采用两轴轴箱承载式走行机构。行走支撑下部卡块与车轴轴箱两侧凹槽配合组成车辆导框机构，通过8对减震弹簧组，将上车部分的全部载荷传递给轮对轴箱， 最终将全部载荷传递给钢轮，提高了车辆行走的平稳性，也大大延长了轴承的寿命。制动系统：同渣土车制动系统。动

16、力系统：交流电机，380V,由盾构机提供电源。泵送系统：把浆液车内的砂浆转驳到盾构机上的储浆罐内。转驳泵由小松公司提供，工地现场安装,浆液车在制造时预留转驳泵安装位置。3.4管片车的选型设计3.4.1常用管片车的形式常用管片车主要由车架、轮对、手制动系统组成。3.4.2管片车的选型设计(1) 计算每环管片重量每环管片组成为：三块标准块、二块邻接块、一块封顶块。2 2G管=卩管V管=卩管(n D/4- n DO /4)L22=n /4 X (6.2 -5.5 ) X 1.2 X 2.6 = 20.1 t/ 环式中 D-每环管片外径 6.2m；Db-每环管片内径 5.5m；L-管片长度1.2 m。

17、3P 管-2.5 2.6 t/ m )计算重量为2b.1t (管片内径为5.5m),取两节管片装运车较为合理，每节管片车所装管片可取 总重的一半计算：G 管 /2=2b.1/2=1b.1t(2) 选型管片车载重为15t 1b.1t ，能满足施工需要。相应每节管片车自重参数：G管车=3t管片车选型：载重为15t的管片运输车。3.4.3管片车结构形式的确定(1) 管片车主要技术参数管片车主要技术参数见表2-4表2-4管片车主要技术参数序号项目单位技术参数备注1界限尺寸mm4200X1400X1930运输3片管片时的尺寸2自重t33轨距mm7624最小转弯半径m505载重t156构造速度km/h25

18、7轴距mm2750(2)管片车组成停车制动装置：机械式手制动，防止管片车在大坡度上溜车。主要结构：主要由车架、轮对、手制动系统组成。车架：平底 V 形 ,型钢拼焊而成 ,用于承载管片及料具。管片支撑处设置有橡胶垫板,保护管片和车辆不受损坏。轮对：轮径350mm,轮轴之间通过流动轴承联接，轮对两端各有一个轴承箱，轴承箱与车架之间 设置有减震弹簧 ,在承载管片时减小冲击 ,保护轴承、轮对。手制动：在每台车的后轮对外侧各加设一套手制动装置，手制动装置由手轮、丝杆、闸瓦等组成，使用时可转动手轮使闸瓦抱紧或松开车轮。3.5 水平运输设备的编组3.5.1 列车编组因素盾构始发井的长度情况；用一列或两列编组

19、运出掘进一环管片所排出的碴土；一环管片一次性运进；浆液一次性运进。3.5.2 一列与两列编组优劣对比如果采用每环一列编组列车的出碴方式,在效率上占优,施工组织更加简洁有效,但列车负荷 大,安全隐患较大,不利于安全生产。如果采用每环两列车的出碴方式,效率上相对低一些,施工组织相对较复杂,工序衔接增加, 但是列车负荷相对较小,安全风险相对降低,有利于安全生产；同时,总的编组列车设备装备功率 降低,购置费用将会减少。由于每环两列编组列车的出碴方式在实际运行效率上仅仅比每环一列编组列车的出碴方式在时间上多出两列车的换车时间，按照平均每次换车时间 10分钟考虑（行车速度按照平均 8km/h计算），以掘进

20、长度4km计，总换车时间约为 14000分钟，大约多出15天，对总的施工工期影响较小。因此一般采用每环两列编组列车出碴的方式较为合适。3.5.3 软土 1.2m 与硬岩 1.5m 管片的列车编组配置（ 1 ）软土 1.2m 管片列车编组密实碴土比重 1.8t/m 3,松散系数 1.2 ,每环掘进深度 1.2 m ,出土 45.4m3/67.5t 。第一列编组：1台18t电机车+4节9 m3碴土车第二列编组：1台18t电机车+1节9n?碴土车+1节5n?砂浆车+2节管片车（ 2）硬岩 1.5m 管片列车编组密实碴土比重 2.2t/m 3,松散系数 1.25 ,每环掘进深度 1.5 m ,出土 5

21、8.2m3/101.2t 。第一列编组：1台25t电机车+3节15 m3碴土车+2节管片车第二列编组：1台25t电机车+2节15m5碴土车+1节7卅砂浆车+2节管片车3.5.4 最大运输能力计算根据工期要求，按正常段掘进日进度为10环/天，最远运输距离 2Km检算，每天20小时掘进，即每环的循环时间为 120min。每一循环出碴、进料由两组编组列车完成。每天最大掘进量计算如下：（1）列车速度及运输时间：隧道内列车速度为1012Km/h,按10Km/h计算，当最大运距为1.91Km 时列车运行时间约为 11.5min ；(2) 掘进作业：盾构设计掘进速度为 06cm/min，按平均掘进速度为 4

22、cm/min，每环掘进时间 约为 30min。(3) 管片安装和注浆：当掘进完成后即开始进行管片安装，管片安装时间控制为30min，在掘 进完成后立即开始管片安装作业；由于采用同步注浆，故注浆作业不占用盾构推进循环时间。(4) 洞内管片和浆液就位：当管片车和浆液车到达盾构机时，将管片从车上吊下时间为6X 2=12min，同时浆液完成转至 1#拖车上的储浆罐内。( 5)卸土作业和管片吊放列车运行到工作井时，卸土作业时间为每斗碴土7mi n,管片吊放一次吊三片，每环管片吊放时间只需14min，浆液的装车作业时间需 10min。第一组列车工作井作业时间为 2X 7+14+10=38 min，第二组列

23、车作业时间为 3X 7=21 min,两者 之和为59min，小于掘进作业 30min+管片安装30min=60min。因此卸土作业和管片吊放不占用循环 时间。综上所述,每环作业循环时间为：3X11.5+30+30+12=106.5min ,则每天 20小时能够掘进 1112环,故两组列车能满足最大运距掘进要求。3.5.5 列车编组的长度要求 以海瑞克盾构为例,编组列车中,从最后一个碴土车的尾端到最前一个管片车前端的最大距离为 35 米,盾构机从 1 号拖车最前端(轨道可延伸位置,并具有安全延伸距离)到出土口的距离为41 米。可知,列车有效工作长度满足盾构机对列车的长度要求。4 垂直运输设备的

24、选型设计4.1 垂直运输设备的作用垂直运输设备的作用主要是运行龙门吊将盾构推进所需的施工材料吊运至井下、将井下的渣土 箱等重物吊运至地面、在场地内卸管片。4.2 垂直运输设备的组成垂直运输设备一般选用 A 型龙门吊,龙门吊一般由大车行走装置、小车行走装置、支腿、梁、 电气设备、轨道、操作室等组成。4.3 垂直运输设备的选型设计根据施工安排,每个井口需安装一台龙门吊用于装吊电瓶列车入井及吊出渣车卸渣,以列车各 配套车辆的技术参数为依据,可确定或计算出龙门吊的技术参数如下：( 1 )单件最大重量比较：渣及渣车重量：P 渣V斗+ M渣车=1.8 X 9+6=22.2t电瓶车重量约： M粘一M瓶=25

25、- 4.8=21.2t( 2)龙门吊吨位的确定：从( 1)式可以得出,龙门吊吨位应大于 22.2t ,再考虑到以后可吊装稍重一些的物件,故确定 龙门吊的吨位为 25t 较合理。4.4 垂直运输设备结构形式的确定根据施工井口断面相应尺寸及施工需要,及后续施工要求,选用25tA 型龙门吊,具体可确定如下参数:跨度：16 m起重高度：+ 10m , 25m两端有效悬臂：4.5 m速度：标准配置。吊构：板梁专用吊构，卸碴方便，结合运碴车设计。电缆敷设：卷盘式，五芯电缆 100米。 操作室：位置可调换5砂浆搅拌设备的选择5.1砂浆搅拌设备的作用砂浆搅拌设备作用是确保同步注浆材料的搅拌和提供。5.2砂浆搅

26、拌设备的组成砂浆搅拌设备主要由料斗、动力系统、搅拌系统、电器控制系统等组成。5.3砂浆搅拌设备的选型设计(1) 每环注浆设计容量V 浆 o=( n F/4- n Db2/4)L= n /4 X (6.34 2-6.2 2) X 1.2 = 1.65 m 3/ 环 式中D o-每环管片外径6.2m(2) 每环灌注砂浆实际重量实际灌浆中会发生渗透及渗漏及其它因素，经验值取3V浆=1.5 2.5 V 浆 0=1.5 2.5 X 1.65=2.5 4.1 m /环(3) 砂浆搅拌设备的容量：结合砂浆在运输过程中的流动性，砂浆搅拌设备的容量选取和砂浆车一致: V浆=5 m 3/环4.1 m3/环 能满足

27、施工需要。5.4砂浆搅拌设备结构形式的确定(1 )砂浆搅拌设备技术参数砂浆搅拌设备技术参数见表5-1表5-1 砂浆搅拌设备主要技术参数序号项目单位技术参数备注1砂浆车界限尺寸mm4000 X1400X 24002总容量m53自重t54岀料口Mm2005搅拌电机功率kw7.56减速器型号、速比KA107 i=121.467搅拌轴转速r/min128电源ACV380(2) 砂浆搅拌设备组成砂浆搅拌设备主要由料斗、动力系统、搅拌系统、电器控制系统等组成。搅拌料斗：由8mm、16mm 20mmf钢板制形拼焊而成，有效容积为5.5M3,两端16mmi钢板数控切割机切割成形，斗身 8mm钢板滚制成U形焊接

28、成整体料斗，再与其它部件组焊成搅拌料斗。搅拌主轴：采用0120mm的厚壁无缝钢管，这样既保证了轴的强度和刚度，又减轻了整车的重量，搅拌片在搅拌轴上分成前后旋向不同的两部分，这样有利于砂浆的排空。搅拌轴在箱体两端的 密封采用动、静环式的机械密封方式，动、静环采用耐磨材料制作，这样密封可靠，密封系统不容 易损坏，检修工作量小。动力系统：交流电机，380V。对于软土地区盾构而言，由于管片与围岩之间的“建筑空隙”较小，每环掘进所需要的浆液量很小，且以惰性浆液为主， 这样配置的砂浆搅拌设备是可行的。而对于硬岩地区盾构而言，存在“建筑空隙”较大，每环掘进所需要的浆液量大，且以水泥砂浆液为主，如果采用砂浆搅

29、拌设备存在搅 拌能力跟不上、浆液拌制不均匀等问题，会严重制约盾构掘进施工，因此这种情况下采用的拌制设 备为强制式拌合机，并增加中间转接的储浆罐。6通风设备的选择6.1通风设备的作用为隧洞内人员工作地点供给足够的新鲜空气：淡化或排除各种有害气体，创造良好的劳动气候 条件，保证盾构机和其他设备的运行条件。6.2通风设备的组成通风设备主要由控制箱、通风机、通风管及通风管固定件组成。6.3通风设备的选型设计(1) 施工人员所需风量3VP=UPMK=8 15X 1.5=67.5(m/min )式中 UP 洞内每人所需新鲜空气量，一般按(3ni/min/人)计算；M洞内同时工作的最多人数；K通风备用系数取

30、(1.11.5 );确定了隧洞通风所需的最大风量后，再据此计算应设置的通风机的工作量，并计算通风机的工 作风压，然后根据这二者来选择通风机，在进一步确定风管和风机的匹配及布置。(2) 通风机的工作风量33Vm=( 1+PL/100 ) V (m/min ) = (1+0.01 x 1000/100 )x 8.333 x 60=550 ( m/min ) 式中 V 通风机的工作风量 ni/mi nL风管的长度mP 100m风管漏风量，一般2%(3) 通风机的选择通过上述计算后，确定风机型号及规格。对于1.5km以下的隧道，常用压入式通风设备。(4) 风管与风机的布置风管的选用主要从风管出口处的风

31、速和风量、风管的造价、风管的耐用性、风管装拆的难易程 度等方面考虑。在通风机性能确定的前提下，风管出口处的风速和风量主要和风压损失、管道摩阻 损失、漏风损失等因素有关，将这些损失降低到最小程度，首先保证工作面的风量，再结合造价等 因素，风管的选择就随之确定了。6.4通风设备技术参数压入式通风机主要技术参数见表5-1表5-1 压入式通风机主要技术参数序号项目SD-n 60备注1转速2930r/min2风量38.333m /s3功率30 X 2KW4风压4600Pa6.5二次通风技术盾构主驱动如果采用变频电机技术，隧道内环境温度较低，与洞外的气温相差不大，并向盾构 尾部实施一次通风即可(如小松盾构

32、)。而对于(海瑞克盾构)主驱动如果采用液压马达技术，电能须转换为机械能，能量损失较大，隧道内环境温度很高，且一次通风口只到了五号拖车处，盾构机 前方连接桥和中体处空气流动将很小，须在该段设置一套二次通风系统。盾构机上的二次通风系统，可采用压入式通风。它的风机在三号拖车，进风口在最后一节拖车 置，出风口是在连接桥位，这样它可以与外部通风系统形成一个空气循环，可以使盾构机内的空气 以最快速度进行循环，保证通风和降温效果。在1000m之前，只开一级风机也可以满足送风要求，其出口风速可以达到要求，在1000m之后,就需要开两级才能满足要求。7洞内布置7.1轨道的选择根据运输车辆荷载及隧道条件，地铁盾构

33、施工轨道一般选用2443kg/m轨道。一般的双编组列车，在隧道内设单线运输轨道，盾构始发段设置对称道岔，道岔号不小于7号,以保证错车需要。7.2轨枕的选择(1) 车架轨枕的选择车架轨枕有两种选择方式，一是和运输轨枕连成一体，可选用工字钢或钢板焊接而成，一般选 用I18或120工字钢，这种方式对材料的浪费比较大；二是和运输轨枕各成一套独立的系统，车架 轨枕放在落地块管片支撑台上，选用I18或I20工字钢经切割成约 500mm长，经组焊而成，这种车架轨枕在使用中是随着盾构机车架的移动而不断的向前移动，可根据车架长度做成足够数量即可， 可节约大量的材料。(2) 运输轨枕的选择运输轨枕也有两种选择方式

34、，一是和运输轨枕连成一体，可选用工字钢或钢板焊接而成，一般选用 I18 或 I20 工字钢，二是和运输轨枕各成一套独立的系统，可做成直线或弧形样式，布局时考 虑加工力量和经济成本分析。轨距按列车编组的轨距考虑。7.3 变压器、配电柜及盾构供电线路以两台德国海瑞克盾构施工为例。7.3.1 盾构施工计算负荷盾构设备：单台盾构变压器容量2000KVA两台盾构机总容量为 4000KVA盾构辅助设备用电：刀 P辅=1083KW视在功率：S=KXE P辅/Cos =0.8 X 1083KW/0.9=962.67KVA式中：KX=0.8 Cos =0.9根据S=962.67KVA，选择两台500KVA户外箱

35、式变压站，满足 S/2 V 500KVA 故盾构施工阶段用电总负荷为5000KVA。7.3.2 配电柜安装及电源引入由10KV电缆引入高压开关柜(进线柜)、分总柜和四个分柜，四个分柜安排为：1#、2#柜各控制一台盾构机， 3#、 4#柜分别供一条隧道箱式变压器，其中一支供地面辅助设备。采用以上供电有利于保障左右线盾构机施工的独立性与可靠性。7.3.3 盾构机供电线路(1)盾构机电源采用10K V电力电缆，随着盾构机的掘进电缆慢慢延伸；( 2)敷设方式：地面采用直埋，隧道内电缆采用支架沿壁悬挂。每三米一个支架；(3) 电缆的选型：根据单台盾构机容量为2000KVA按电流载流量选择：I=2000X

36、1000/(1.73X10X1000X0.7) =164.96A查表可得选择 YJV22( 3X 70+1X 35)的电缆。( 4)电缆中间接头采用热缩法。( 5)根据施工灵活、便捷，电缆的制造长度每根(盘)设为400 米。7.4 洞内照明线路的布置 隧道照明系统基本布局：高压箱变低压干线支线电源开关箱分配电箱用 电设备。在线路敷设过程中，保护零线引出，在其它任何地方不得与工作零线有电气连接，对于较长输电线路首、末端及100A以上大电流配电箱采用重复接地保护零线上。接地电阻小于4Q,本配电系统中所有用电设备统一采用接零保护，不允许采用接地保护。在使用中采取两级漏电保护，即总进线采用漏电保护，支

37、线输出也采用漏电保护。 当单条区间隧道贯通后，在该区间 1/2 距离处断开线路，从另一端头井按要求接入电源，以提 高线路容量。照明馈出电压： 400/230V。配线方式：采用 BV3X 162+2X 102五线制(即L1-L3 , N PE)，在井口适当位置，设置一台照 明电源开关箱，从箱式变电站接入受电系统。 (电力电缆采用 V V223X 352+2X 162接入)。电箱配置：每百米配置一台分段配电箱(供照明和动力用电使用)。采用地铁建设专用非标自动切换箱和分段配电箱。分段动力配电箱：三相五线制，型号为DF-100川，额定电流100A,采用DZ47-100A/1P X 3作为电力线路馈出开

38、关。电箱内配电系统，其中动力电源部分设有断相保护器， 接入带有 3 相 4 极漏电开关控制的 4 眼插座 1 只等。另外在保护器之外线路接入带有单相双极漏电 开关及单相三眼插座 1只。双电源自动切换箱：三相五线制，型号为DQ-100川，额定电流100A,其中主电路自切部分的交流接触器采用B105规格等。灯具安装： 每8环设配电支架1只和安装防水型40W荧光灯一只，配置 RL8B-16/2A熔断器保 护。采用适用于地铁建设非标防潮型荧光灯，灯具型号为WL-1-1/40W（ 喷塑灯架和配置电子式镇流器，配备长寿命灯管、使用寿命 1.2 万小时，防潮型灯脚 ）确保地铁施工要求质量。分别三相电源跳 接，安装位置均在隧道的外侧，位于隧道衬砌环的61o-85 o之间。支架制作：采用适用于地铁区间隧道专用配电支架，材质Q235, 40X 40 X 5角钢，50 X 6扁钢等，另经表面热镀锌处理。7.5 洞内走道板