CTE6400盾构介绍

1、天津地铁天津地铁5号线盾构施工号线盾构施工R1合合同段同段 中铁三局集团有限公司中铁三局集团有限公司 天津地铁天津地铁5号线号线R1合同段项目经理合同段项目经理部部2014年年5月月28日日汇报内容一 盾构工程概况 天津地铁天津地铁5 5号线工程北起双街，南至梨园头，线路正线全长号线工程北起双街，南至梨园头，线路正线全长33.785km33.785km，全线，全线共设共设2828座车站。设双街停车场和梨园头车辆段。座车站。设双街停车场和梨园头车辆段。淮河道站北辰科技园北站丹河北道站职业大学站北辰道站5号线起点5号线终点1、天津地铁、天津地铁5号线线路平面示意图号线线路平面示意图 天津地铁天津地

2、铁5 5号线工程土建施工第号线工程土建施工第R1R1合同段起讫范围：北辰科技园北站合同段起讫范围：北辰科技园北站（含）丹河北道站（含）北辰道站（含）职业大学站（含）淮河道（含）丹河北道站（含）北辰道站（含）职业大学站（含）淮河道站（不含），共站（不含），共4 4站站4 4区间，车站总建筑面积约区间，车站总建筑面积约51002m251002m2，区间双线长度约，区间双线长度约5573.484m5573.484m，基坑最深约，基坑最深约18.28m18.28m。 2、天津地铁、天津地铁5号线号线R1合同段平面示意图合同段平面示意图丹河北道站10%北辰道站20%职业大学站70%淮河道站5%北辰科技园

3、北站90%3、北辰科技园北站、北辰科技园北站-丹河北道站区间丹河北道站区间 北辰科技园北站丹河北道站盾构区间设计范围起讫里程为：区间右线北辰科技园北站丹河北道站盾构区间设计范围起讫里程为：区间右线为右为右DK0+841.000DK0+841.000右右DK2+575.500DK2+575.500，长链，长链1.646m1.646m，全长，全长1736.146m1736.146m。里程右。里程右DK1+374.000DK1+374.000处设置联络通道，里程右处设置联络通道，里程右DK1+975.000DK1+975.000处设置联络通道兼废水处设置联络通道兼废水泵房。泵房。 区间从北辰科技园北

4、站向南敷设，下穿永定新河、新引河，下穿津榆线、区间从北辰科技园北站向南敷设，下穿永定新河、新引河，下穿津榆线、淀南引河、外环河和外环线，至丹河北道站，区间隧道埋深淀南引河、外环河和外环线，至丹河北道站，区间隧道埋深-2.4-2.4-17.5m-17.5m。隧道隧道主要主要穿越地质有：穿越地质有：3333粉土、粉土、3434粉砂、粉砂、0101粘土、粘土、1212粉质粘土、粉质粘土、粉质粘土。粉质粘土。 本区间线路平面上从北辰科技园北站到丹河北道站线间距由本区间线路平面上从北辰科技园北站到丹河北道站线间距由14m14m变到变到12.4m12.4m，然后再变成，然后再变成14m14m进入丹河北道站

5、。右线从北辰科技园北站出站后进入丹河北道站。右线从北辰科技园北站出站后线路为一条直线，然后通过两段线路为一条直线，然后通过两段曲线曲线半径为半径为1000m1000m的曲线进入丹河北道站。的曲线进入丹河北道站。左线包括三条曲线，其中半径分别为，左线包括三条曲线，其中半径分别为， 3000m3000m、1000m1000m、1000m1000m，到丹河，到丹河北道站为直线。纵断面上，线路呈北道站为直线。纵断面上，线路呈“V V”字坡。线路从北辰科技园北站出字坡。线路从北辰科技园北站出站后以站后以2828、1010、3 3下坡至下坡至DK1+973.000DK1+973.000，然后以，然后以6.

6、1876.187、1515、2 2的上坡进入丹河北道站。的上坡进入丹河北道站。4、工程施工范围和、工程施工范围和概况概况5、主要控制地区段、主要控制地区段 二 盾构机简介及验收盾构机整体分析盾构机构成及验收介绍 为了满足施工需要，我公司购进了中铁装备集团的为了满足施工需要，我公司购进了中铁装备集团的2 2台土压平衡式盾构台土压平衡式盾构CTE6400CTE6400，编号，编号CREC129130CREC129130。右线采用。右线采用130130号，左线采用号，左线采用129129号。号。 盾构机刀盘采用盾构机刀盘采用43%43%适合粘土地层的开口率的和刀具配备边刮刀、中心适合粘土地层的开口率

7、的和刀具配备边刮刀、中心刀、先行刀，切刀等适应天津地质条件正常掘进的要求；刀、先行刀，切刀等适应天津地质条件正常掘进的要求； 盾构机刀盘扭矩盾构机刀盘扭矩5200knm5200knm满足掘进需求，推力可达满足掘进需求，推力可达4255T4255T，满足掘进需，满足掘进需求；求； 螺旋输送机出碴能力螺旋输送机出碴能力335m335m/h/h，满足掘进出渣需求；，满足掘进出渣需求； 同步注浆能力同步注浆能力 10102m2m/h/h满足最大掘进速度满足最大掘进速度80mm/min80mm/min的需求。的需求。综合以上各点可以看出，中铁装备针对本项目设计的盾构机，能很好的适综合以上各点可以看出，中

8、铁装备针对本项目设计的盾构机，能很好的适用于本项目。用于本项目。 盾构机的工程适应性分析盾构机整体分析盾构机构成及验收介绍 为为较好的说明此台盾构机对工程的适应较好的说明此台盾构机对工程的适应性，以下通过对性，以下通过对129#129#盾构机的构成及各个部盾构机的构成及各个部位的参数做具体介绍：位的参数做具体介绍：129#盾构机构成及参数介绍盾构主机图129盾构机整体实物图整机参数 开挖开挖直径：直径： 6410mm6410mm； 刀刀盘转速：盘转速：0-3rpm; 0-3rpm; 装机功率装机功率：1380.95kw;1380.95kw; 水平水平转弯半径：转弯半径：250m250m； 纵向

9、纵向爬坡能力：爬坡能力： 50 50盾构机刀盘参数 刀盘结构分为面板式、辐条式和面板刀盘结构分为面板式、辐条式和面板+ +辐条式辐条式，129129盾构属盾构属于面板于面板+ +辐条式盾构辐条式盾构。 刀盘通过法兰与主轴承内齿圈联接，马达提供的扭矩通过刀盘通过法兰与主轴承内齿圈联接，马达提供的扭矩通过减速机、小齿轮、主轴承内齿圈传递给刀盘减速机、小齿轮、主轴承内齿圈传递给刀盘。 刀盘开口刀盘开口率率 43% 43% ，重量，重量40t40t 刀具刀具数量：中心刀数量：中心刀1 1把，边刮刀把，边刮刀1212把，把， 切切刀刀7272把，先行刀把，先行刀4444把，保径刀把，保径刀6 6组，组，

10、 超挖超挖刀刀1 1把把 泡沫泡沫口口数量数量 4+14+1个个 膨润土膨润土口口数量数量 2 2个个 主动主动搅拌臂搅拌臂数量数量 4 4根根刀具参数各个刀具的功能 切削刀切削刀：切削刀通过刀刃的切削作用和前刀面的推挤作用切削刀通过刀刃的切削作用和前刀面的推挤作用使得被开挖土体产生应力与变形。使得被开挖土体产生应力与变形。 先行刀：先行刀：刀具切削土体时，刀具切削土体时，先行刀先行刀在切削刀切削土体之前在切削刀切削土体之前先行切削土体，将土体切割分块，为切削刀创造良好的切先行切削土体，将土体切割分块，为切削刀创造良好的切削条件。削条件。 鱼尾刀（中心刀）：鱼尾刀（中心刀）：为改善中心部位土体

11、的切削和搅拌效为改善中心部位土体的切削和搅拌效果，可考虑在中心部位设计一把尺寸较大的果，可考虑在中心部位设计一把尺寸较大的鱼尾鱼尾刀。刀。 超挖刀：超挖刀：盾构机在曲线段推进、转弯或纠偏时，通过仿形盾构机在曲线段推进、转弯或纠偏时，通过仿形超挖切削土体创造所需空间，保证盾构机在超挖少、对周超挖切削土体创造所需空间，保证盾构机在超挖少、对周边土体干扰小的条件下，实现曲线推进和顺利转弯及纠偏，边土体干扰小的条件下，实现曲线推进和顺利转弯及纠偏，因而盾构机需设置因而盾构机需设置超挖超挖刀。刀。 保径刀：保护盾构机周边盾壳，钻孔直径是保径刀：保护盾构机周边盾壳，钻孔直径是6410mm6410mm前盾构

12、成及参数 前盾上由前盾上由7 7个主驱动，刀个主驱动，刀盘回转中心，人舱主舱，盘回转中心，人舱主舱，主轴承，大小齿轮和螺旋主轴承，大小齿轮和螺旋输送机螺杆口组成，其中输送机螺杆口组成，其中主轴承润滑密封主轴承润滑密封对盾构机对盾构机主驱动十分重要，在施工主驱动十分重要，在施工中要注意保护。中要注意保护。盾体参数介绍主驱动马达参数 主主驱动：总功率驱动：总功率630kw630kw； 驱动组数量：驱动组数量：7 7组；组； 转速范围：转速范围：03rpm03rpm； 额定扭矩：额定扭矩：5200kNm5200kNm； 脱困扭矩：脱困扭矩：6100kNm6100kNm； 内内/ /外唇形密封：外唇形

13、密封：3/43/4道；道； 密封最大工作压力：密封最大工作压力：4bar4bar； 主轴承寿命：主轴承寿命：10000h10000h。中盾构成及参数1、中盾有32个推进油缸，14个铰接油缸，副人舱，6个超前注浆孔；2、推进油缸：分A、B、C、D四组，每组推进油缸各有一个带行程传感器的油缸推进行程2150mm,最大推进速度：80mm/min，最大工作压力：35bar，最大推力：4255T；3、铰接油缸是14个，分为A、B、C、D四组，也有4个带行程传感器，总拉力为1000T；4、人舱：主副舱共能容纳5人，工作压力是3bar，换刀时有一个刀具运输导轨。尾盾构成及参数 尾盾有3道盾尾刷，构成的两个腔

14、内注入盾尾油脂；再有，盾尾含8路同步注浆管，4路常用4路备用，同步注浆采用内置式。盾尾油脂系统测试盾尾油脂系统测试 管片拼装机 拼装机具有6个自由度。 管片抓举采用机械式，抓紧状态检测采用压力继电器检测，具有联锁功能。 轴向油缸行程为2000mm。盾构同时具备安装1.2米和1.5米管片的能力。 盾构管片采用1.5m宽度管片，管片内径5.5m，外径6.2m，管片厚度35cm盾构机后配套系统简介管片安装机螺旋输送机1、螺旋机将土仓内的的渣土运至皮带上；2、轴式螺旋输送机， 内径长度= 80012830mm, 重量是20T；3、采用尾部中心驱动，驱动功率为200kw，最大扭矩115kN.m,转速范围

15、为025rpm,伸缩长度900mm，最大通过粒径300560mm；螺旋输送机测试螺旋输送机测试4、螺机设置上下两道闸门，可根据掘进速度控制闸门的开启度，调节土仓压力，形成良好的止水排土效果，螺机出渣能力为335m /h；5、当发生螺旋轴卡住时，可以通过控制液压马达正反转来摆脱。必要时可打开设置在输送机筒体上的观察窗门来对壳体内部进行清理；6、螺旋机前闸门通过液压油缸来实现闸门的开启和关闭；7、突然断电时，后闸门会自动关闭，以防止喷涌。这是因为后闸门有一个蓄能器，当突然断电时，控制的控制阀由常闭变到常开，启动蓄能器，为后闸门紧急关闭提供能量。设备桥 设备桥为桁架结构,架设在托架梁和1号拖车上，前

16、端通过拖拉油缸与托架梁连接，后端通过销轴与拖车1连接。在设备桥上布置着各种管线，同时还布置了皮带输送机和管片吊机。管片输送小车1、管片小车长宽高5220 1660 545mm,承载管片数量：3片，负载管片能力：15T，纵向滑动行程：1760mm,控制方式：无线+本地控制。2、管片输送小车放置在设备桥下部，能够将管片吊机运输过来的管片临时存储，并能将管片转运到管片安装机能够抓取到的范围内。3、它在牵引链的作用下随主机前进。皮带输送机系统1、皮带主要是将螺旋输送机的渣土运输到5号拖车那的渣土车里，运至地面；2、皮带倾斜段角度：9.5 ，带速：03rpm，输送能力：450m /h,带宽带长=200

17、12000mm,上面有2个拉线开关，4个跑偏检测装置，5号拖车上1个清洗装置。皮带输送机测试皮带输送机测试1#拖车构成1号拖车左侧有安装主控室，油脂泵；右侧安装有砂浆罐、注浆泵。1、主控室：主要是盾构司机操作盾构的装置，内有控制面板，导向、监视、参数显示屏。2、油脂泵：盾构机盾尾密封系统密封盾尾与管片之间的间隙阻止地层水，砂浆以及固体进入盾体。初装脂采用WR90，直接用刷子抹上去，而开始掘进后使用WR89，使用气动泵送。3、同步注浆：同步注浆与盾构推进同时进行，通过同步注浆系统及盾尾的注浆管，向管片与盾尾空隙同时注浆。同步注浆在盾尾空隙形成的极短的时间内将其充填密实，从而使周围岩体获得及时的支

18、撑，可有效地防止岩体的坍陷，控制地表的沉降，地表沉降量应控制在要求范围之内。拖车构成2#拖车构成2号拖车左侧安装有膨润土罐、膨润土泵，右侧安装有液压泵站。1、膨润土用途：加膨润土主要是为了改变土仓内和开挖掌子面土体的性质，使其具有一定的粘性，便于螺旋机输送时土体能顺利排出。2、液压泵站图及功能：液压泵站设计在2号拖车，并有独立的过滤冷却系统，液压油通过热交换器被冷却，并通过过滤系统进行净化。各个液压泵和电机用联轴器连接起来，安装在公用基座上。3#拖车构成3号拖车左侧安装有水循环冷却系统、泡沫混合液箱、泡沫原液箱，右侧安装有电气控制柜。1、水循环冷却系统：整机有一根主进水管，通过水泵泵送到盾构机

19、进水管中，在进水管路上分出3路，分别到水箱、液压油板式冷却器和主驱动冷却系统。液压油水冷采用1台冷却器接到液压油箱的主回油路上，通过冷水的不断流入对液压油进行冷却。而水箱内的水主要供给注浆管路清洗，泡沫用水、加泥注水，聚合物稀释等。驱动部分、主轴承密封的冷却水经过一个循环再汇总到出水管，排到指定位置,实现水循环。进水温度要低于25度。冷却水包括内外两个循环系统：1）外循环部分：带走盾构机工作时产生的热量，为盾构机提供水源。 2）内循环部分：主要用于冷却。冷却空压机，齿轮油，主驱动电机、减速机、刀盘驱动传动装置等。另外，工业水从支线中取出用于下列区域盾壳内工业用水的连接和每个拖车上水的预留口、人舱、泡沫站、膨润土站、盾壳膨润土站。 2：泡沫：改良渣土，减小功率损耗和降低渣土渗透系数。由清洗水和泡沫泵提供泡沫混合液进入搅拌箱，混合后通过六台螺杆泵泵入泡沫发生器，与空气混合后形成泡沫。4#拖车构成 4号拖车安装有空压机、储气罐，右侧安装有变压器、高压开关柜，拖车顶部布置有二次风机。1、空压机：盾构机有2套空气循环系统，一路为盾尾密封油脂用；另一路供人舱、泡沫系统、注浆气动阀、其它动力设备用。 盾构机的空气系统由两