盾构适应性分析专家评审汇报(福州)

1、既有海瑞克盾构机性能汇报中铁十九局集团有限公司目 录1、昆明项目工程概况2、海瑞克盾构机技术参数3、改装后盾构机对福州项目的适应性4、总结1.1.昆明项目工程概况昆明项目工程概况1.1工程概况 本工程有两个区间隧道：展览中心站日新环岛站区间及日新环岛站巫家坝站区间。全线区间隧道全长约1.3km，包括1个联络通道兼泵房及一座泵房 。 展日区间线路出展览中心站后左右线平行直线沿春城路下方行进一段，为顺应春城路地形同时绕避日新立交桩基础，转为350m半径曲线行进，绕避桩基同时线间距由14.0m增大至最大62.5m，随后减小，最终行至日新环岛站。线路最小曲线半径为350m，单向纵坡0.3%，覆土厚度3

2、.7110.13m。日巫区间线路沿春城路下方行进，出日新环岛站后，下穿清水河桥，为绕避巫家坝机场候机楼桩基础，以350m半径曲线绕至机场停车站侧小路，进入巫家坝站。区间纵坡呈“V”型，最大坡度为2.79%，覆土厚度10.1819.33m。盾构工筹示意图1.2工程地质 隧道盾构掘进范围内土层主要为粉土粉砂、粘土层，局部夹有泥炭土层，区间结构埋深在820m之间，上部人工填土及浅部沉积层厚度不均。1.3水文地质 本场地地下水主要有上层滞水、孔隙潜水两类。上层滞水：赋存于结构松散的人工填土层中，含水量较小。孔隙潜水：主要赋存于第四系冲洪积相、冲湖积相的粉土、粉砂、砾砂、圆砾等各含水层中，一般具弱承压性

3、，总体富水性中等。1.4工程所用推进时间一台盾构机于展览中心站左线端头井始发，掘进完成回到展览中心右线端头井时间为6个月，其地面沉降量最大为-13.2mm，轴线偏差最大未超过30mm。另一台盾构机于巫家坝站右线端头井始发，掘进完成回到巫家坝左线端头井时间为7个月，其地面沉降量最大为-14.6mm，轴线偏差最大未超过30mm。两区间日掘进量最多为15环。2.2.海瑞克盾构机技术参数海瑞克盾构机技术参数2.12.1整机参数整机参数NoNo序号序号Main ComponentMain Component主部件名称主部件名称Detail Part NameDetail Part Name细目部件名称细

4、目部件名称参数参数 / Data1 1Adapted working Adapted working condition condition 适应工作条件适应工作条件Soil type / 地层土质种类淀积物包含粉土，泥灰土和粉质粘土以及砂层等软土地层。Min. turning radius / 最小转弯曲线半径250mMax. slope / 最大坡度4%盾构设备的主要技术规格盾构设备的主要技术规格 TBM Technical Data TBM Technical Data NoNo序号序号Main ComponentMain Component主部件名称主部件名称Detail Part N

5、ameDetail Part Name细目部件名称细目部件名称参数参数 / Data2 2Overall Shield Overall Shield 整机整机综述综述 主机总长8m总重331.7ton 开挖直径6430mm前盾外径6410mm 中盾外径6400mm尾盾外径6390mm前盾盾壳厚度50mm中盾盾壳厚度40mm尾盾盾壳厚度40mm盾尾间隙30mmNoNo序号序号Main ComponentMain Component主部件名称主部件名称Detail Part NameDetail Part Name细目部件名称细目部件名称参数参数 / Data2 2Overall Shield O

6、verall Shield 整机整机综述综述装备总功率1632kW最大掘进速度80mm/min 最大推力42,000kN350bar盾尾密封3排钢刷密封加止浆板土压传感器5个在土压壁，2个在螺旋输送机液压传感器4 个行程测量仪器主轴承寿命大于10,000hrs ISO281（L10）最大工作压力4 bar最大设计压力最大测试压力6 bar包括后配套总长79mNoNo序号序号Main ComponentMain Component主部件名称主部件名称Detail Part NameDetail Part Name细目部件名称细目部件名称参数参数 / Data 3 3Cutting wheel 刀

7、盘型式面板式开口率33%双刃中心滚刀4把正面单刃滚刀19把边缘单刃滚刀8把正面齿刀46把四孔边缘内刮刀18把四孔边缘外刮刀8把四孔边缘直刮刀4把各种刀具高差设置滚刀175mm, 刮刀140mm,NoNo序号序号Main ComponentMain Component主部件名称主部件名称Detail Part NameDetail Part Name细目部件名称细目部件名称参数参数 / Data4 4Cutting DriveCutting Drive刀盘驱动刀盘驱动驱动形式液压转速04.57rpm额定扭矩5,316kNm脱困扭矩6,934kNm驱动功率945kW主轴承寿命大于10,000hrs

8、 ISO281（L10）主轴承密封形式2 道内密封和4 道外密封的密封系统6 6Thrust jacks Thrust jacks 推进油缸推进油缸最大总推力42,000kN油缸数量16 x 2油缸行程2200mmNoNo序号序号Main ComponentMain Component主部件名称主部件名称Detail Part NameDetail Part Name细目部件名称细目部件名称参数参数 / Data6 6Thrust jacks Thrust jacks 推进油缸推进油缸 最大推进速度/min最大回缩速度/min推进油缸分区数量4组Articulation Articulatio

9、n cylindercylinder铰接油缸铰接油缸型式被动铰接式数量14个油缸型号180/80行程位移传感器数量4个内置式密封形式双唇橡胶密封+紧急密封密封数量1个铰接密封最大承压力0.4Mpa最大回缩力总共 9659kNNoNo序号序号Main ComponentMain Component主部件名称主部件名称Detail Part NameDetail Part Name细目部件名称细目部件名称参数参数 / Data8 8Synchronized Synchronized grouting systemgrouting system同步注浆系统同步注浆系统注浆管路数量4 x 2能力2个K

10、SP 泵各10m3/h储浆罐容量7m3带搅拌器压力传感器数量4nos9 9Foam/Bentonite Foam/Bentonite injection system injection system 泡沫泡沫/ /膨润土注入系膨润土注入系统统泡沫泵数量1no注入口数量8 个在刀盘，4 个在土仓和2 x 4 个在螺旋输送机能力4m3带空气搅拌器1010Segment erectorSegment erector管片安装机管片安装机起吊能力5 tonnes 自由度6移动行程2000mm旋转角度+/-200旋转速度0-1.5rpm NoNo序号序号Main ComponentMain Compon

11、ent主部件名称主部件名称Detail Part NameDetail Part Name细目部件名称细目部件名称参数参数 / Data1212Screw conveyorScrew conveyor 螺旋输送机螺旋输送机驱动功率200kW直径800mm输送能力385m3/h通过最大粒径520mmx 290mm1313Belt conveyorBelt conveyor 皮带运输机皮带运输机型式Electric drive电驱动驱动功率30kW皮带宽度800mm输送能力450m3/h2121PowerPower功率功率二次通风机15kW空压机110kW泡沫系统18kW (包括膨润土)其他设备6

12、1kW总功率1，632kW2.22.2盾构机各项功能参数验算盾构机各项功能参数验算2.2.1推力计算F=WM为盾体的摩擦力+WBA为刀盘推力+ FS为盾尾在管片的拉力+ FNL盾构机后配套系统的拉力+ FSP为开挖面支撑压力通过计算，F= 29857.52kN42000kN盾构机的最大推力完全满足本工程的要求。2.2.2扭矩计算理论计算T=3995KNm，经验计算T=4785.3KNm本盾构机额定扭矩T=5316KNm，脱困扭矩Tmax=6934KNm，可同时满足理论计算及经验计算的要求。2.2.3皮带输送机能力验算按最大输送量及速度经计算带宽为790mm小于B=800mm，满足计算要求。功率

13、为5.4kW小于30kW，满足计算要求。2.2.4螺旋输送机能力计算按照最大推进速度及出土量计算输送能力233.7m3/h小于385m3/h的理论输送能力，电机功率为136.4KW小于200KW的额定功率，均满足计算要求。2.2.5同步注浆能力计算按照最大掘进速度及理论空隙量的2倍计算，需要的同步注浆能力为16.5m3/h小于最大注浆能力的20m3/h，满足计算要求。3.3.改装后盾构机在福州工程的适应性改装后盾构机在福州工程的适应性3.1不良地质中刀盘开口率及刀具布置的适应性 【黄山站排下站】区间隧道洞身范围的土层主要为粉质粘土1淤泥凝灰熔岩风化岩。【排下站城门站】区间隧道洞身范围的土层主要为1淤泥、粉质粘土、1淤泥质粉质土、粉质粘土、a、残积粉质粘土、c全风化凝灰熔岩、c碎块状强风化凝灰熔岩、c中风化凝灰熔、c微风化凝灰熔岩等土层。【城门站三角埕站】区间隧道洞身范围的土层主要为1淤泥、粉质粘土、a、残积粉质粘土、b全风化绿灰岩、c散体状强风华凝灰熔岩等土层 目前两台海瑞克盾构机的刀盘开口率为33%，可以使前方土体顺利进入土仓但不会造成前方土体流失；刀盘的刀具布置为：双刃中心滚刀4把，正面单刃滚刀19把，边缘单刃滚刀8把，正面齿刀46把，四孔边缘内刮刀18把，四孔边缘直刮刀4把，四孔边缘外刮刀8把。完全可以满足在该地层中施工。3.2小半径曲线施工的适应性城门