大型施工机械盾构机的分类及选型

第十四讲《大型施工机械》——盾构机部分盾构机的分类及选型主讲：xx教授5/27/2023主要内容1盾构机分类2盾构机选型3盾构机选型举例5/27/20231盾构机分类

(1)按掘削地层分类硬岩盾构（TBM）软岩盾构软土盾构硬岩软土盾构双护盾TBM5/27/2023软土盾构复合盾构5/27/2023(2)按盾构机横截面形状分类半圆形圆形椭圆形马蹄形双圆搭接形三圆搭接形矩形5/27/20235/27/2023(3)按盾构机横截面的形状分类超小型盾构φ<1m小型盾构3.5m≥φ≥1m中型盾构6m≥φ≥3.5m大型盾构14m≥φ≥6m超大型盾构18m≥φ≥14m特大型盾构φ>18m5/27/2023(4)按掘削面的敞开程度分类全部敞开式：无盖敞开式、有盖敞开式部分敞开式：网格式封闭式：中心支承式、中间支承式、周边支承式

5/27/2023(5)按掘土出土器械的机械化程度程度分类

人工挖掘式、半机械掘削式、机械掘削式◆手掘式盾构◆半机械式盾构◆网格式盾构

5/27/2023(6)按掘削面的加压平衡方式分类外加支承式气压式泥水式土压式5/27/2023(7)按刀盘运动形式分类

5/27/2023(8)按盾构机特殊构造分类中折盾构球体盾构异径母子盾构重心靠前盾构特殊构造的盾构现场换刀盾构可直接掘削前障碍物盾构机体可分可合盾构固体回收盾构倾斜中空轴全断面机内注浆盾构倾斜中空轴全断面机内注浆+活动前檐盾构5/27/2023(9)按盾构机的功能、用途分类

5/27/2023(10)按盾构隧道衬砌施工方法分类5/27/2023(11)综合分类5/27/20232盾构机选型

盾构掘进机选型依据

(1)

土质条件、岩性（抗压、抗拉、粒径、成分等个参数）(2)

开挖面稳定（自立性能）(3)

隧道埋深、地下水位(4)

设计隧道的断面(5)

环境条件、沿线场地（附近管线和建筑物及其结构特性）(6)

衬砌类型(7)

工期(8)

造价(9)

宜用的辅助工法(10)设计路线、线形、坡度（11）电气等其他设备条件5/27/2023盾构爹掘进开机选且型的坝一般热程序5/盯13肚/2笑02剪3不同嗽地质捏条件择下全幻玉断面弱掘进柱机选币型SlurryEPB粒径分布曲线400,006颗粒直径

d单位mm筛分通过率<d%00,0011030200,0020,020,060,2泥土粒径7060508090100600,62,06,060,020,010090807050403020100筛分粒径砂粉质土粘土细中粗砾石粗细中粗粗细中粗粗Foam5/肿13播/2幅02郊3不同损地质康条件街下全私断面勺掘进勺机选掀型泡沫EPB盾构泥水盾构弃土容重粘土粉土粘稠度系数IC柔软软硬0,25坚硬0,501,000,75EPB模式

EPB敞开模式添加剂防止堵塞添加剂增加塑性高渗透性砂砾石渗透系数k[m/s]很高渗透性一般渗透性10-210-310-410-5复合式盾构EPB+添加剂高浓度膨润土工作舱内土体容重[t/m³]1,401,051,502,002,205/坊13波/2找02鸽3盾构葵掘进么机选洪型的柿其他纯条件（1坐）工犯期条鞭件的鸟制约（2掘）造彼价因难素的盐制约（3翅）环朝境因富素的撞制约（4伐）基窄地条串件的印制约（5计）设掘计路犬线、仍平面宅竖向春曲线树形状穴的制转约5/寺13虽/2塞02号3二号崭线穿侮越汉蚂口和谁武昌品，隧吴道穿提越地搏质种抚类比他较全朱面：粘土想、粉肃质粘反土、平淤冲泥质师粉质虏粘土殖、粉细做砂、丹中粗苦砂、生砂误岩、河粉砂戒岩、石英约砂岩既、炭烘质灰川岩、航钙醒质泥例岩、创强风甩化泥四岩、柳强仔风化无含碳常硅质绘页岩等。3.１武伯汉地可铁的并路线踪蝶与地发质3惩盾构统机选争型举浅例5/赶13士/2破02翻3偏软竞地层谷导致另的地袜表沉令降由于值硬质夹附着外性粘充土导贯致的彼刀盘疑与土搬仓的叠堵塞丰富打的地窑下水恢与水战压的炼问题软质刑风化倡岩\砂岩\泥岩\半固河结粘骨土\淤泥研的掘秒进膨胀压性陈另旧粘病土导截致的尾盾构盗机推星力增凝加附着心性粘膏土与离基岩眠的掘馆进掘进青途中院的刀风具更月换3.百2本工费程重糠点/难点5/躬13县/2模02污33.边3隧道局管片仔参数项目参数备注管片类型普通预制增强水泥管片安装衬砌，包括纵向封顶块分块形式5+1个封顶块外径(O.D.)6.00m内径(I.D.)5.40m厚度300mm管片宽度1.5m单片管片最大重量约4t

5/鄙13豪/2涝02搁33.４盾构肾机总喷体参矛数（方摧案）盾构小机总油体设顶计范家围及瓶主要曾尺寸开挖封直径：62大80臂m尝m前护裙盾直织径：62爹50宿m的m主机猎长度腿：约9.戚0m（含悔刀盘泽）总长阳度包农括后虫配套怒：约82m总重去量包蔬括后腐配套壁：42际0疮t最小帽曲线段半径依：25掌0m盾构纤机总滨体设丛计范乞围最大遵掘进厕速率8圈cm铺/m杠in平均吓掘进叛速率3.孤5游cm姻/m铃in管片完平均真安装旷时间30mi智n/环管片泼宽度15务00弹m盲m根据破上述温计算佩每班校次掘剃进速苦率6环/索8知ho磁ur功s每日槽双班愧工作秀时掘替进速栏率12环/纸16米h承ou景rs5/评13肤/2燥02弓33.５主株要机昂械性内能（策方案廉）刀盘权驱动驱动蛛形式电驱从动芳2级附调速宝式（装含备动锯力：60尽0k游w）刀盘矿转速高速晶转动：2.柜0泪rp辱m财低速堤转动：1.激0火rp击m刀盘叔扭矩喂常用怖最大出：5,型84胶4赛kN规-m婚高缓速转划动：2,逃92嗽2之kN倾-m脱困婆扭矩7,偶00拢0迫kN窃-m盾构寒机千牧斤顶总推榆力38戏,5刑00纵k振N单位悟面积瓣推力丢：1,词25获5罢kN拆/培㎡数量1,早75卫0k删N×绣22替根最大筋伸长责速度8.乐0膨cm娇/m柴in铰接熟装置总推朗力24斜,0筛00携k煤N数量2,充00刊0k舍N×暂12望根铰接免操作全方勤向（却上下驼、左股右、晶倾斜泻方向摸）5/灿13牧/2日02龟33.６主笑要机粒械性体能（钩方案速）螺旋舰出渣觉机驱照动驱动睛形式液压鸦驱动感方式（装澡备动私力：11陵0步kw）排土园量28辨0蒜m3胡/薄h（最狼大排纯出粒史径：φ2倾50笔mm决×5年00内mm袜L）直径70衔0m砖m（带稳轴式肉螺旋筛机）转速1.紧0～24固r页pm驱动垫扭矩常用厉最大慈：55秋.7陵k侄N-沟m挽脱知困时火最大：65洲,0俊k碗N-捐m管片灶拼装绕装置形迎式Ｌ型笛方式朵（覆管片她拼装海作业搅空间服大）操作侍方式无线纸遥控帅操作转动顾速度高速：1.紫5r已pm低速膜：0.蚁3r碍pm两级办调速（高辉速・拆低速蕉无丧线遥翠控切痒换）调富节可实号现微违调、心微动贴操作5/遵13塞/2敞02绿3防止粉粘土滤附着艳对策（１薪）在刀窜盘进验土口瓣位置擦装备芽高压赞水喷菊射管5/疮13卷/2加02牙3防止货粘土爬附着截对策（２溪）扩大千刀盘接中央钓部分僚的开吧口，疫重视止泥土梅从刀马盘中锣心部厘进入貌土仓5/坟13供/2芹02急3防止昆粘土黎附着壮对策（３螺）在土用仓内闲隔壁混上装湾备前亿后滑劣动式款固定搁搅拌屈翼，究并可趣从其猛前端疑添加口泥浆5/燃13译/2垫02京3防止碑粘土扭附着过对策（４恒）装备脊在刀谱盘内外侧可纹以覆延盖整而个区馋域的匹搅拌秆翼5/抛13模/2冷02象3防止齐粘土这附着夜对策（５弹）固定佣土仓裙隔壁队中心恭部分批，防雀止转固动脚质中心衰部分省泥土解堵塞5/粮13帝/2娱02叉3泥浆泽注入付口的六配置・刀葬盘面跪板前躁面闪：烟3匪处・固赔定隔不板一肆侧辈：庆4把处・固荷定搅交拌翼洁前端描：艘1处・螺胶旋出高渣机部：类3粉处可选拒择泥剧浆、段泡沫辣和聚宾合物技3种念类型喷出遇口阀负门构抢造照舱片5/位13下/2鱼02拨3对应救复合骑地层垫的刀校具配雁置5/清13妹/2眠02遗3复合洲地层猪的刀哄具装耳备与精对策・可更塔换滚台刀与佣强化菜先行饼刮刀・如岩蔬石强盐度在30板Mp典a以下到可使搭用强碧化先吧行刮读刀进友行掘剃进・如岩虾石强韵度为30～250搜Mp张a则应提适用通滚刀洗进行编掘进5/柏13室/2弱02务3滚刀以的形扁状与会特点尺寸：17英寸允许只磨损缠量：20厦m劈燕m允许蓬负荷：25娘0亡kN允许垦线速你度：15荣0馅m卖/条mi爽n材质：特殊姓工具祖钢转动闻力：70瞧Nーm5/拨13克/2煤02锅3刀盘币耐磨惑损对辅策刀盘饼外周包堆焊害钉状哄耐磨托物外周盗进行拾硬化瞒耐磨邮层堆育焊耐磨ＩＮ弦Ｇ板5/狂13巷/2代02胡3刀盘原驱动舒部土火砂密核封特点土砂充密封：3条唇痛形密犹封1拥段V型密艳封：3段迷路狠密封：拉比僚利斯题（迷碍宫）今式检测：温度秤检测赖传感罪器供油萌脂：自动挥供脂其他：密封榨接触抄面采娇用硬团质铸材料5/六13套/2啄02脂3铰接米构造铰接纷装置总推物力24汁,0乒00明k违N数量2,姐00任0k正N×幻玉12根铰接绝方向全方怪向（上下、左右、倾斜眠方向）5/昏13棋/2凳02傲3铰接古密封形式：很Ｖ型密恼封2段、灰尘席密封1段耐压：1.弃0偿Mp族a润滑：自动矿供脂5/丘13捉/2司02国3盾尾笋密封形式：3段金铲属刷浆液甜逆流：注浆富液逆战流防晋止板润防滑：盾尾矿油脂焰自动仪注入供脂叔位置：每列抓6处（共计怒12工处）耐水欺压：0.畜4塑Mp灯a5/霸