盾构机关键技术研究课件

1、一、超大直径盾构机关键技术1、常压可更换刀具技术2、推出式刀具技术3、长距离掘进刀具设计4、刀盘驱动伸缩机构技术5、同步施工专用设备技术6、氦氧饱和带压换刀作业技术7、长距离掘进盾尾密封及冷冻装置技术8、应用实例二、城际轨道交通用盾构机介绍三、6米级复合式盾构机介绍四、敞开式盾构机介绍五、多元化发展目 录一、超大直径盾构机关键技术目 录1、常压可更换式刀具技术1、常压可更换式刀具技术刀盘闸门刀具常压换刀入口刀具更换顺序掘进状态拔出刀具安装夹具卸下刀具完成刀具拆卸人可通过穿梭舱进入刀盘辐条内常压下更换可更换式切削刀在软土区挖掘时，切削刀高出滚刀，可有效的保护滚刀1、常压可更换式刀具技术刀盘闸门刀

2、具常压换刀入口刀具更换顺序掘进状态拔出刀具安装夹具第一次推出第二次推出液压油缸2、推出式刀具技术第一次推出第二次推出液压油缸2、推出式刀具技术盾构机刀具配置先行刀正常配置的双刃滚刀可推出式双刃滚刀主刀2、推出式刀具技术盾先行刀正常配置的双刃滚刀可推出式双刃滚刀主刀2、推出式刀具上图为新刀照片左图在1560米更换成切削刀具后，连续在砂卵石、粘土粉砂层掘进2580米未更换刀具，图为到达接收井的照片3、长距离掘进刀具设计上图为新刀照片左图在1560米更换成切削刀具后，连续在砂卵石刀盘重G=585T3000mm内外滑动环间隙示意图滑动间隙驱动部重G=555T土水压力和注浆压力 =S+H:设计滑动间隙

3、:经验系数 S:计算变形量 H:计算滑动所需间隙技术难点1:4、刀盘驱动伸缩机构技术刀盘重G=585T3000mm内外滑动环间隙示意图滑动间隙基准位置滑动油缸向前伸出20mm20mm解除锁紧装置滑动油缸向后缩回400mm400mm刀盘驱动部G=585TG=555T4、刀盘驱动伸缩机构技术基准位置滑动油缸向前伸出20mm20mm解除锁紧装置滑动油缸向后缩回20mm，回基准位置400mm20mm锁紧油缸回位锁紧滑动油缸向前伸出400mm4、刀盘驱动伸缩机构技术向后缩回20mm，回基准位置400mm20mm锁紧油缸回位通过24根千斤顶伸缩移动驱动部带动刀盘，总重达1000余吨轴向滑动100mm该技术

4、首次在超大直径盾构机上应用驱动部与刀盘可伸出100mm刀盘伸缩油缸4、刀盘驱动伸缩机构技术应用通过24根千斤顶伸缩移动驱动部带动刀盘，总重达1000余吨轴锁紧装置刀盘滑动油缸4、刀盘主驱动伸缩机构技术应用锁紧装置刀盘滑动油缸4、刀盘主驱动伸缩机构技术应用双层桁架结构，双管片起重小车在上层运行，口子件小车在下层运行。隧道掘进机掘进和转弯时，会造成管片夹具产生震动和位移，可能会导致管片脱落。5、同步施工专用设备技术双层桁架结构，双管片起重小车在上层运行，口子件小车在下层运行 路面同步施工设备是在隧道掘进机隧道工程中，在拼装管片时同步进行路面施工的设备。本次路面同步施工设备是针对下图中置于中央部位的

5、“”字型预制件。左右路面的设置施工、隧道内壁连接路面的施工。5、同步施工专用设备技术 路面同步施工设备是在隧道掘进机隧道工程中，50t高速双管片小车20吨口子件小车五、同步施工专用设备技术50t高速双管片小车20吨口子件小车五、同步施工专用设备技术双管片吊机管片14.93m盾构机盾体双管片吊运5、同步施工专用设备技术双管片吊机管片14.93m盾构机盾体双管片吊运5、同步施工管片供给储运装置调试 5、同步施工专用设备技术管片供给储运装置调试 5、同步施工专用设备技术2号舱泥水舱技术难点：当空气压力达到0.6Mpa时，通过置换空气，人在泥水舱内直接呼吸空气的有效工作时间约在20-30min，工作效

6、率低下气泡舱0-0.74MPa压力区 1、常规空气压气作业1号舱吸氧升压或减压6、氦氧饱和作业人行闸技术2号舱泥水舱技术难点：气泡舱0-0.74MPa压力区 1、1号舱减压和吸氧2号舱泥水舱减压出舱作业流程气泡舱0.7MPa压力区常压区2、氦氧饱和压气作业6、氦氧饱和作业人行闸技术1号舱减压2号舱泥水舱减压出舱作业流程气泡舱0.7MPa压力氦氧饱和舱内换刀氦氧饱和更换出的刀具6、氦氧饱和作业人行闸技术氦氧饱和舱内换刀氦氧饱和更换出的刀具6、氦氧饱和作业人行闸技7、长距离掘进盾尾密封及冷冻装置技术设计为4室5排盾尾密封刷设置盾尾冷冻装置，以方便安全更换盾尾密封刷。盾尾冷冻管布置专利技术发明专利盾

7、构机的盾尾密封装置（ZL 2012 1 0068169.1）发明专利盾构机的同步注浆系统（ZL 2010 1 0120122.6）7、长距离掘进盾尾密封及冷冻装置技术设计为4室5排盾尾密封刷常压可更换切削刀刀盘开口率25.7%备用推出式式滚刀主切削刀中心伸缩式切削刀超挖滚刀中心伸缩式切削刀固定式滚刀先行刀8、应用实例常压可更换切削刀刀盘开口率25.7%备用推出式式滚刀主切削刀65%石英含量高上软MIN：N2.7下硬MAX：Rc120MPa直径大结构复杂MAX:0.74MPaMIN:0.5盾构直径水压高浅覆土填土粉砂砾砂泥岩砂卵岩砂岩淤泥粉质粘土14.98m南京纬三路长江隧道 一、项目背景8、应

8、用实例-南京纬三路隧道项目65%石英含量高上软MIN：N2.7直径大结构复杂MAX:天和2号经过3537.8m的掘进于2015年6月21日天和1号经过4134.8m的掘进于2015年7月2日8、应用实例-南京纬三路隧道项目天和2号经过3537.8m的掘进于2015年6月21日天和18、应用实例-南京纬三路隧道项目8、应用实例-南京纬三路隧道项目40cm排出的钢筋8、应用实例-南京纬三路隧道项目40cm排出的钢筋8、应用实例-南京纬三路隧道项目盾构机在283环起多次遇到树木；推力从140000KN上升到186375KN；扭矩从18500KN/m上升到23414KN/m；推进速度从45mm/min

9、下降至24mm/min。运用刀盘伸缩机构、泥水冲洗系统，顺利解决刀盘被树木卡住情况，首次采用盾构机挖掘树木区域达百米；改变了以往处理的方法。8、应用实例-南京纬三路隧道项目盾构机在283环起多次遇到树木；8、应用实例-南京纬三路隧道1、刀盘主切削刀130个（拳型刀）外周保护刀12个导流切削刀10个刀座保护刀30个磨损检测刀2个（液压式）注入口保护刀10个单刃滚刀40个双刃滚刀(2套单刃型) x6套中心滚刀单刃8套超挖滚刀17寸单刃滚刀液压千斤顶式1、刀盘主切削刀130个（拳型刀）外周保护刀12个导流切削刀二、城际轨道交通用8780复合式盾构机介绍盾构机的主要性能参数：刀盘开口率：左线(17寸刀

10、) 30 %， 右线(19寸刀) 27%驱动电机 ：变频,250kw x12台，预留2台位置刀盘转速 ：0.13.97 rpm刀盘扭矩：额定：12082 kNm (=17.8 ,100%) 脱困：14498 kNm (=21.4, 120%)推进装置：总推力 76000 kN铰接装置：总推力 56000 kN，左右1.5度管片拼装机：真空吸盘 轴式螺旋机： 直径1000mm，转速1.716.9 rpm 工作扭矩 182.5 kNm, 最大250 kNm 皮带机：宽度 1000 mm 二、城际轨道交通用8780复合式盾构机介绍盾构机的主要性能二、城际轨道交通用8780复合式盾构机介绍盾构机主要特

11、性：1）地质条件：淤泥质黏土、黏土、粉质黏土、弱风化花岗岩、全风化花岗岩、中风化花岗岩地层等软硬不均，上软下硬的地层；2）长寿命、大模数、高承载的分体式齿圈，可靠的变频电机，大推力高扭矩的配置；5、应用实例在珠机城轨横琴段自2015年12月23日始发掘进以来，1号机已经完成了516米掘进，2号机完成了339米。日最大掘进10环。 二、城际轨道交通用8780复合式盾构机介绍盾构机主要特性：1.盾构机的主要性能参数 刀盘开口率：32% 驱动电机功率 ：90kw x10台或160kw x6台 刀盘转速 ：0.31.533.05 rpm 刀盘扭矩：额定5631 kNm (=20.7 ,100%) 脱困7320 kNm (=26.9, 130%) 推进油缸：总推力41600-50000KN 铰接铰接角度：左右1.5上下0.5 管片拼装机：移动式拼装机 三、6米级复合式盾构机介绍1.盾构机的主要性能参数三、6米级复合式盾构机介绍2、刀盘形式三、6米级复合式盾构机介绍2、刀盘形式三、6米级复合式盾构机介绍三、6米级复合式盾构机介绍三、6米级复合式盾构机介绍三、6米级复合式盾构机介绍三、6米级复合式盾构机介绍驱动部土砂形式三、6米级复合式盾构机介绍驱动部土砂形式三、6米级复合式盾构机介绍四、敞开式盾