盾构机选型方案
盾构选型施工程方案
盾构选型施工程方案一、项目概况本工程位于城市地下，主要是用于建设地下隧道，项目全长约3公里，内径为8米，设计时速为80公里/小时，设计规模为双向四车道，设计深度为25米。
由于本项目地下环境复杂，对地下建筑物和管线的保护和限制条件苛刻，施工难度大。
基于此，我们需要制定合理的盾构选型施工方案。
二、盾构选型1. 盾构机类型选择本项目需要选择一种适合的盾构机进行施工。
我们初步选定了两种类型的盾构机：开式盾构机和封闭式盾构机。
（1）开式盾构机开式盾构机结构简单，维护方便，操作容易，适用于软土层、黏土层和砂土层的隧道施工。
但是在本工程中，由于地质条件较差，软硬岩层交错，地下水丰富，开式盾构机在抵御地下水涌入和岩石崩落方面存在一定的困难。
（2）封闭式盾构机封闭式盾构机结构复杂，但对地下水涌入和岩石崩落的抵御能力较强，适用于软硬岩层、黏土层和砂土层的隧道施工。
同时，封闭式盾构机还具有泥浆压平功能，可有效控制隧道掘进面稳定，提高施工安全性。
2. 盾构机参数选择综合考虑本项目的地质条件，施工环境和施工要求，根据封闭式盾构机对地下水涌入和岩石崩落的抵御能力较强的特点，我们决定选择封闭式盾构机进行本项目的施工。
在选择具体的封闭式盾构机时，需要考虑盾构机的直径、推进能力、驱动功率、泥浆处理能力等参数。
根据工程地质勘察报告和现场实地勘察，我们初步确定了以下盾构机参数：盾构机直径：8.2米推进能力：90米/小时驱动功率：6400千瓦泥浆处理能力：1200立方米/小时三、施工方案1. 盾构机施工工艺（1）水平掘进通过盾构机的主推进缸和尾缸的协同作用，推进盾构机实现水平掘进。
在盾构机水平掘进时，需要加强对盾构机周围土体的支护，以防止地下水涌入和岩石崩落。
（2）泥浆泵送盾构机水平掘进时，需要通过泥浆循环系统对施工面进行稳定压实。
泥浆泵将泥浆从工作面抽回到地面处理，然后再通过泵送管路将处理后的泥浆送回到工作面，形成循环。
泥浆循环系统的设计和使用能够保证施工面的稳定，减少地基沉降，提高施工效率。
盾构机的分类及选型
2．盾构机选型的其它条件 除了地质条件以外的盾构机选型的制约条件还很多，如工期、造价、环境 因素、基地条件等。
工期制约条件
因为手掘式与半机械式盾构机使用人工较多，机械化程度低，所以施工进度慢。 其余各类型盾构机因为都是机械化掘进和运输，平均掘进速度比前者快。
造价制约因素
一般敞口式盾构机的造价比密闭式盾构机低，主要原因是敞口式盾构机个象密 闭式盾构机那样有复杂的后配套系统，在地质条件允许的情况下，从降低造 价考虑，宜优先选用敞口式盾构机。
盾构类型与水压的关系
• 当水压大于0.3MPa时，适宜采用泥水盾构。 如采用土压平衡盾构，螺旋输送机难以形 成有效的土塞效应，在螺旋输送机排土闸 门处易发生碴土喷涌现象，引起土仓中土 压力下降，导致开挖面坍塌。 • 当水压大于0.3MPa时，如因地质原因需采 用土压平衡盾构，则需增大螺旋输送机的 长度，或采用二级螺旋输送机。
１９９５年
盾构选型的基本原则
开挖面稳定 地层的适应性 地下水处理 沉降 施工适宜性 安全性 辅助工法 环境及公害
盾构类型与渗透性的关系
地层渗透系数
卵石层 粗砂砾层 中细砂砾层 粉细砾层 粗砂层 中砂层 细砂层 淤泥质粘土 淤泥
渗 透 系 数
–– –– –– –– –– –– –– –– –– –– –– –– –– ––
我国典型地区盾构选型
我国盾构应用较多或较早的地区是上海、 广州及北京地区，可以说这三个地区分别代 表了我国三大区域的土层特征，盾构特征。 上海是软土区域，广州是软弱不均区域，北 京是砂卵石地层为特点。
1. 根据地质条件选择盾构机类型
砂质土类自立性能较差的地层，应尽量使用密闭型的盾构施工。若 为地下水较丰富且透水性较好的砂质土，则应优先考虑使用泥水平衡 盾构；对粘性土，则可首先考虑土压平衡盾构。砂砾和软岩等强度较 高的地层自立性能较好，应考虑半机械式或敞口机械式盾构施工。因 在相同条件下，盾构复杂，操作困难，造价高，反之，盾构简单，制 造使用方便，造价低。 针对地下水条件，若其压力值较高（大于0.1MPa），就应优先考虑 使用密封型的盾构，以保证工程的安全，条件许可也可采用降水或气 压等辅助方法。 对于砾径较小的地层，可以考虑各种盾构的使用。若砾径较大，除自 立性能较好的地层可考虑采用手掘式或半机械式盾构外，－般应使用 土压平衡盾构，若需采用泥水平衡盾构的话，须增加一个鳄式碎石机， 在输出泥浆前，先将大石块粉碎。
盾构机选型方案
2.1.7.2.6盾构选型研究（1）选型原则及依据盾构选型时主要遵循下列原则：1）应对工程地质、水文地质有较强的适应性，首先要满足施工安全的要求。
2）安全适应性、技术先进性、经济性相统一，在安全可靠的情况下，考虑技术先进性和经济合理性。
3）满足隧道外径、长度、埋深、施工场地、周围环境等条件。
4）满足安全、质量、工期、造价及环保要求。
5）后配套设备的能力与主机配套，满足生产能力与主机掘进速度相匹配，同时具有施工安全、结构简单、布置合理和易于维护保养的特点。
6）盾构制造商的知名度、业绩和技术服务。
根据以上原则，对盾构的形式及主要技术参数进行研究分析，以确保盾构法施工的安全、可靠，选择最佳的盾构施工方法和选择最适宜的盾构类型。
盾构选型是盾构法施工的关键环节，直接影响盾构隧道的施工安全、施工质量、施工工艺及施工成本，为保证工程的顺利完成，盾构的选型工作应非常慎重。
盾构选型应以工程地质、水文地质为主要依据，综合考虑周围环境条件、隧道断面尺寸、施工长度、埋深、线路的曲率半径、沿线地形、地面及地下构筑物等环境条件，以及周围环境对地面变形的控制要求的工期、环保等因素，同时，参考国内外已有盾构工程实例及相关的盾构技术规范、施工规范及相关标准，对盾构类型、驱动方式、功能要求、主要技术参数，辅助设备的配置等进行研究。
选型时的主要依据如下：1）工程地质、水文地质条件：颗粒分析及粒度分布，单轴抗压强度，含水率，砾石直径，液限及塑限，黏聚力、内摩擦角，土粒子相对密度，孔隙率及孔隙比，地层反力系数，压密特性，弹性波速度，孔隙水压，渗透系数，地下水位（最高、最低、平均），地下水的流速、流向情况等。
2）隧道长度、隧道平纵断面及横断面形状和尺寸等设计参数。
3）周围环境条件：地上及地下建构筑物分布，地下管线埋深及分布，沿线河流、湖泊、海洋的分布，沿线交通情况、施工场地条件，气候条件，水电供应情况等。
4）隧道施工工程筹划及节点工期要求。
(完整版)盾构机选型与适应性评估方案
南宁市轨道交通 4 号线一期工程施工总承包02 标土建 8 工区盾构机选型及适应性评估方案目录1 编制依照 (4)2 工程概略 (4)工程范围 (4)体～良区间 (4)体～体区间 (6)工程地质 (7)区间地道穿越地层 (7)工程地质与水文地质 (7)地质条件评论 (14)工程环境 (16)区间线路主要工程环境 (16)主要建立筑物与地道关系 (17)地质补勘 (21)3 工程重难点剖析及对策 (29)岩溶施工 (29)区间联系通道施工 (33)刀盘结泥饼 (34)管片上调 (35)侧穿重要建立筑物 (35)4 盾构选型 (36)选型原则 (36)选型依照 (37)选型流程 (37)工程地质状况 (37)掘进长度及施工次序 (37)管片尺寸及拼装 (38)线路纵断面线形及地道埋深 (40)盾构地道质量要求 (40)南宁市轨道交通 4 号线一期工程施工总承包 02 标土建 8 工区盾构机选型及适应性评估方案地表沉降量要求 (41)5 盾构机适应性剖析 (41)不一样开挖模式的工作原理及对盾构机的技术要求 (41)EPB 模式工作原理 (41)Semi-Open 模式工作原理 (42)盾构机技术要求 (42)拟选盾构机特色 (43)盾构机主要尺寸、技术性能和参数及剖析 (44)海瑞克 S-439（S-469）土压均衡盾构机 (44)中铁装备 134 土压均衡盾构机 (52)盾构机转场及进场组装调试工作计划 (66)6 盾构机靠谱性剖析 (67)海瑞克 S-439 土压均衡盾构机 (67)盾构机状况概括 (67)盾构机评估报告 (67)盾构机维修方案 (67)盾构机维修状况 (73)盾构机设备及控制系统靠谱性 (81)结语 (82)海瑞克 S-469 土压均衡盾构机 (82)盾构机状况概括 (82)盾构机评估报告 (82)盾构机维修方案 (82)盾构机维修状况 (88)盾构机设备及控制系统靠谱性 (103)结语 (104)中铁装备 134 土压均衡盾构机 (104)7 盾构机适应性及靠谱性总结 (104)针对本工程地质特色的改造 (104)7.2 适应小曲线半径掘进的设计和知足管片拼装的要求1057.3 知足本标段掘进安全性要求1057.4 知足本标段掘进靠谱性要求1067.5 切合环境保护要求的设计特色1078 附件 (107)1编制依照《良庆大桥南站～体育中心东站区间招标设计图纸》；《体育中心东站～体育中心西站区间招标设计图纸》；《良庆大桥南站～体育中心东站区间岩土工程勘探报告》（详勘）；《体育中心东站～体育中心西站区间岩土工程勘探报告》（详勘）；《良庆大桥南站～体育中心东站区间岩土工程勘探报告》（补勘）；《体育中心东站～体育中心西站区间岩土工程勘探报告》（补勘）；《南宁市轨道交通 4 号线一期工程施工总承包02 标土建 8 工区合同文件》；《地下铁道工程施工及查收规范》（GB50299-1999）2003 版；《地下铁道、轻轨交通工程丈量规范》（GB50308-1999）；《建筑工程施工质量查收一致标准》（GB50300－2013）；《安全防备工程技术规范》（GB50348-2004）；《盾构法地道施工与查收规范》（GB50446-2008）；《城市轨道交通技术规范》（GB50490-2009）；盾构机设计尺寸、有关技术参数以及使用说明书；国家、广西壮族自治区及南宁市其余现行的规范、规程等；业主、整体供给的工作联系单、会议纪要及其余基础资料等；本公司在北京、广州、深圳、杭州、南京、成都、南宁等地铁施工中积累的经验及地铁施工的研究成就和技术贮备。
盾构机选型标准
盾构机选型标准(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1、盾构机选型依据地铁区间，线路总长：隧道埋深9～13米。
隧道洞身大部分处于残积层中，局部地段穿越花岗岩、辉绿岩全、强风化带或断层破碎带，结构松散，易软化、变形，产生坍塌。
花岗岩层面起伏大，存在差异风化现象。
地下水按赋存条件分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，砂层中具承压性。
主要补给来源为大气降水。
地下水埋深～米。
盾构隧道内径：5400mm，管片厚度：300mm，隧道外径：6000mm。
标准管片宽度：1200mm，分块数：6块。
本盾构隧道区间采用两台盾构机。
盾构机由站西端下井始发，推进至站东站起吊出井。
隧道地质情况、工程要求、环境保护要求、经济比较、地面施工场地大小等因素是盾构选型的基本依据。
根据国内外盾构施工经验与实例，我们认为，盾构机的选型必须满足以下几个要求：必须确保开挖空间的安全和稳定支护；保证隧道土体开挖顺利；保证永久隧道衬砌的安装质量；保证隧道开挖碴土的清除；确保盾构机械的作业可靠性和作业效率；保证地面沉降量在要求范围内；满足施工场地及环保要求。
2、不同开挖模式的工作原理盾构机的型式与工作特点目前世界上流行的盾构机按开挖模式主要可以分为两大类：敞开式与密闭式。
敞开式指盾构机的开挖面与机内的工作室间无隔板或隔板的某处设置可调节开口面积的出土口。
开挖面基本依靠开挖土体的自立保持稳定。
敞开式适用于地层条件简单、自立性好且无地下水的地层。
密闭式盾构机是在盾构机的开挖面与机内的工作室间设置隔板，刀盘旋转将开挖下来的碴土送入开挖面和隔板间的刀盘腔内，由泥水压力或土压或气压提供足以使开挖面保持稳定的压力。
密闭式盾构机适用于地层变化复杂、自立条件较差、地下水较丰富的地层，因为采用密闭式掘进可以有效地保证开挖面的自立与稳定，保证施工安全。
密闭式盾构机主要分为泥水平衡式、土压平衡式两类，代表了不同的出土方式和不同工作面土体平衡方式的特点，但适用地质与范围有一定的区别。
地铁盾构选型施工方案
地铁盾构选型施工方案一、工程概况与目标本工程为城市地铁建设项目，旨在通过盾构法施工，实现隧道快速、安全、经济的建设目标。
工程主要特点为隧道埋深浅，周围地质条件复杂，施工难度大。
因此，选择合适的盾构机型和制定科学的施工方案是确保工程质量和安全的关键。
二、盾构机选型原则盾构机选型应遵循以下原则：适应性原则：盾构机应适应工程地质条件、隧道埋深、周围环境等因素。
先进性原则：优先选择技术先进、性能稳定、操作简便的盾构机型。
经济性原则：在满足工程需求的前提下，综合考虑盾构机的购置成本、维护费用及使用寿命等因素。
可靠性原则：盾构机应具有良好的可靠性和耐久性，确保施工过程的连续性和稳定性。
三、盾构机技术规格根据工程需求和盾构机选型原则，选择适宜的盾构机型，其主要技术规格包括盾构直径、刀盘形式、掘进速度、推进力、扭矩等。
盾构机应具备自动化控制、故障自诊断等功能，提高施工效率和安全性。
四、施工方法与流程盾构法施工主要包括盾构机进场、安装调试、掘进施工、管片拼装、同步注浆等环节。
具体施工流程如下：盾构机进场及安装调试：按照施工计划，将盾构机运输至施工现场，并进行安装调试，确保盾构机处于良好工作状态。
掘进施工：盾构机按照设计轨迹进行掘进，严格控制掘进速度和掘进参数，确保隧道成型质量。
管片拼装：掘进过程中，根据隧道设计要求，进行管片拼装，确保隧道结构的稳定性和防水性能。
同步注浆：掘进过程中，同步进行注浆作业，填充隧道周边空隙，提高隧道承载能力和防水效果。
五、盾构掘进参数设置盾构掘进参数设置应根据工程地质条件、盾构机性能及施工要求等因素进行综合考虑。
主要参数包括掘进速度、推进力、扭矩、注浆压力等。
在施工过程中，应根据实际情况及时调整参数设置，确保掘进过程稳定可控。
六、掘进过程监控与调整掘进过程中应实时监控盾构机的运行状态和掘进参数变化情况，发现问题及时采取措施进行调整。
监控内容主要包括盾构机位置、姿态、掘进速度、推进力、扭矩等参数。
盾构机选型与适应性评估方案
盾构机选型与适应性评估方案盾构机是一种用于地下隧道施工的专用设备，选择合适的盾构机对于工程的顺利进行至关重要。
为了正确选择盾构机，需要进行选型和适应性评估。
以下是一套完整的盾构机选型与适应性评估方案。
1.项目需求分析：首先要对项目需求进行详细分析，包括隧道的长度、直径、地质条件、地下水情况等。
根据不同的需求，可以确定需要的盾构机的类型，例如单壁盾构机、双壁盾构机、混合土盾构机等。
2.盾构机的技术指标评估：根据项目需求，以及对于盾构机性能的要求，对盾构机的技术指标进行评估。
这些指标包括盾构机的推力、刀盘直径、刀盘转速、刀具类型等。
通过评估这些指标，可以找到符合项目需求的盾构机类型。
3.制造商的信誉评估：选择一个有良好信誉的盾构机制造商非常重要。
可以通过查看制造商的资质证书、参观厂房、考察制造商的技术实力等方式进行评估。
选择一个信誉好的制造商可以确保盾构机的质量和性能。
4.盾构机的经济性评估：除了技术指标外，还需要进行盾构机的经济性评估。
这包括盾构机的价格、运维成本、周期等。
需要考虑盾构机在长期使用中的经济性，并与其他盾构机进行比较。
5.盾构机的适应性评估：盾构机在实际施工中需要适应不同的地质条件和施工要求。
因此，需要对盾构机的适应性进行评估。
这可以通过查阅盾构机的施工案例、进行模拟测试等方式来评估。
6.售后服务评估：盾构机的售后服务非常重要，因为在使用过程中可能会遇到各种问题。
需要对供应商的售后服务进行评估，了解其售后服务网络的完善程度以及服务响应速度。
7.采购决策：在完成以上的评估后，可以对不同的盾构机进行综合评估，确定最合适的盾构机型号。
考虑到项目的需求、技术指标、制造商信誉、经济性、适应性以及售后服务等因素，做出最终的盾构机采购决策。
通过以上的盾构机选型与适应性评估方案，可以确保选择到适合项目需求的盾构机，提高工程施工的效率和质量。
盾构选型方案
目录第一章工程概况 0工程概况 0隧道区间地质概况 0盾构区间地质情况 (1)盾构区间水文情况 (1)工期要求 (2)第二章本工程重点难点分析 (2)第三章选型依据及主要参数 (3)本工程区间隧道施工对盾构机的技术要求 (3)针对施工难点设备的针对性设计 (3)盾构机参数 (4)盾构机简图 (5)拟选盾构情况 (5)盾构机后配套简图 (5)第四章盾构机适应性分析 (6)盾构机组成 (6)刀盘和刀具 (6)驱动系统 (7)推进系统 (8)螺旋输送机 (9)渣土改良系统 (9)耐磨措施 (10)双室人闸系统 (10)皮带输送机 (11)管片运输设备 (11)拼装机 (12)土压控制系统 (12)注浆系统 (13)盾尾密封系统 (14)数据采集系统 (14)盾构机适应性分析 (15)盾构机掘进速度计算 (16)第五章类似工程盾构机选型成功案例 (16)第六章结论 (17)第七章附件 (17)第一章工程概况工程概况宁高城际轨道交通二期（剩余段）土建施工NG-TA01标段盾构区间起讫里程为DK4+350～DK6+450，盾构隧道长度为2100m（双线延米）。
区间隧道采用盾构施工法。
隧道轴线间距离。
管片外径6200mm，管片内径5500mm,管片厚度350mm，环宽1200mm。
表1隧道相关参数表工程区域附近市政道路有将军大道、徒盖东路，进出场道路采用临时混凝土便道。
盾构区间沿线穿越范围内地面建（构）筑物主要为徒盖东路、农田、荒地和河塘。
平面图见图1图1隧道区间平面图.隧道区间地质概况本标段区间隧道穿越地层主要以J3l-2强风化安山岩、J3l-3中风化安山岩为主，其余部分穿越地层为粉质粘土、含卵砾石粉细砂（卵砾石含量为5%-15%），少量残积土。
沿线下伏全~中风化安山岩，天然状态下强度高，平均值。
隧道区间地质概况见图2。
图2隧道区间地址概况图盾构区间地质情况盾构区间水文情况地表水、地下水一般不发育，上层粘性土富水性和渗水性较差，下部基岩层全-强风化一般富水性和渗水性中等，中风化层一般富水性和渗水性较差。
盾构机选型的方法和步骤
盾构机选型的方法和步骤盾构机是隧道施工中的重要设备，正确的选型对于工程的顺利实施至关重要。
以下为盾构机选型的方法和步骤：1.确定隧道类型首先需要确定隧道工程的类型。
根据隧道的设计要求，可以分为交通隧道、水利隧道、市政隧道等。
不同类型的隧道对盾构机的需求和性能要求不同。
2.确定隧道尺寸根据隧道的设计要求，需要确定隧道的尺寸。
这包括隧道的直径、长度以及曲率半径等。
盾构机的尺寸必须与隧道尺寸相匹配，以满足施工要求。
3.确定地质条件地质条件是选择盾构机的重要因素之一。
需要对工程场地的地质条件进行详细勘察和分析，包括土质类型、地下水位、岩石强度等。
根据地质条件，选择适合的盾构机和刀具。
4.确定推进速度推进速度是盾构机的重要参数之一。
需要根据隧道施工的要求和盾构机的性能，确定合适的推进速度。
推进速度过快可能导致盾构机控制难度增加，过慢则可能影响施工效率。
5.确定出土方式盾构机在挖掘过程中需要将土石运出隧道。
根据工程需要和场地条件，可以选择不同的出土方式，如机械出土、水力出土等。
选择合适的出土方式有助于提高施工效率和质量。
6.确定控制系统控制系统是盾构机的核心部分之一。
需要根据盾构机的性能和施工要求，选择合适的控制系统。
控制系统应具有稳定性、可靠性和灵活性等特点，能够实现对盾构机的精确控制。
7.确定辅助系统辅助系统是盾构机的重要组成部分，包括注浆系统、通风系统、照明系统等。
需要根据隧道施工的要求和场地条件，选择合适的辅助系统，以提高施工效率和质量。
8.确定刀具和盾构材料最后需要确定盾构机的刀具和材料。
刀具的类型和数量应根据地质条件和隧道尺寸来确定。
同时，盾构机的材料也应根据工程需要和场地条件进行选择，如钢铁、合金等。
综上所述，盾构机的选型需要综合考虑隧道类型、尺寸、地质条件、推进速度、出土方式、控制系统、辅助系统和刀具及盾构材料等多个方面因素。
只有在全面了解并分析这些因素后，才能选择出最适合工程需求的盾构机，从而确保隧道施工的顺利进行和质量要求的达成。
盾构选型及参数计算方法
盾构选型及参数计算⽅法盾构选型及参数计算⽅法1.1、序⾔盾构是⼀种专门⽤于隧道⼯程的⼤型⾼科技综合施⼯设备，它具有⼀个可以移动的钢结构外壳（盾壳），盾构内装有开挖、排⼟、拼装和推进等机械装置，进⾏⼟层开挖、碴⼟排运、衬砌拼装和盾构推进等系列操作，使隧道结构施⼯⼀次完成。
它具有开挖快、优质、安全、经济、有利于环境保护和降低劳动强度的优点，从松散软⼟、淤泥到硬岩都可应⽤，在相同条件下，其掘进速度为常规钻爆法的4～10倍。
较长地下⼯程的⼯期对经济效益和⽣态环境等⽅⾯有着重⼤影响，⽽且隧道⼯程掘进⼯作⾯⼜常常受到很多限制，⾯对进度、安全、环保、效益等这些问题，使⽤盾构机⽆疑是最好的选择。
些外，对修建穿越江、湖、海底和沼泽地域隧道，采⽤盾构法施⼯，也具有⼗分明显的技术和经济优势。
采⽤盾构法施⼯，盾构的选型及配置是隧道施⼯中关键环节之⼀，盾构选型应根据⼯程地质⽔⽂情况、⼯期、经济性、环境保护、安全等综合考虑。
盾构的选型及配置是⼀种综合性技术，涉及地质、⼯程、机械、电⽓及控制等⽅⾯。
1.2盾构机选型主要原则1.2.1盾构的选型依据盾构选型主要应考虑以下⼏个因素：1）⼯程地质、⽔⽂条件及施⼯场地⼤⼩。
2）业主招标⽂件中的要求。
3）管⽚设计尺⼨与分块⾓度。
4）盾构的先进性、适应性与经济性。
5）盾构机⼚家的信誉与业绩。
6）盾构机能否按期到达现场。
1.2.2 盾构的型式1）敞开式型盾构敞开式型盾构是指盾构内施⼯⼈员可以直接和开挖⾯⼟层接触，对开挖⾯⼯况进⾏观察，直接排除开挖⾯发⽣的故障。
这种盾构适⽤于能⾃⽴和较稳定的⼟层施⼯，对不稳定的⼟层⼀般要辅以⽓压或降⽔，使⼟层保持稳定，以防⽌开挖⾯坍塌。
有⼈⼯开挖盾构、半机械开挖盾构、机械开挖盾构。
2）部分敞开式型盾构部分敞开式型盾构是在盾构切⼝环在正⾯安装挤压胸板或⽹格切削装置，⽀护开挖⾯⼟层，即形成挤压盾构或⽹格盾构，施⼯⼈员可以直接观察开挖⾯⼟层⼯况，开挖⼟体通过⽹格孔或挤压胸板闸门进⼊盾构。
盾构机选型方案
盾构机选型方案盾构机是一种用于地下隧道施工的机械设备，其选型方案涉及多个因素，包括隧道长度、地质条件、工期要求、施工环境等。
以下是一个完整的盾构机选型方案，包括机械选型、设备配置、施工参数等。
首先，根据隧道长度确定盾构机的类型。
通常情况下，盾构机可分为硬岩盾构机、软土盾构机和混合地质盾构机。
对于隧道长度较短且地质情况良好的项目，可以选择硬岩盾构机。
而对于地质条件复杂、隧道长度较长的项目，则需要选择适合软土和围岩的盾构机，如可转体和伸缩型盾构机。
其次，根据地质条件和工期要求确定盾构机的口径。
盾构机的口径通常与隧道的设计口径相对应，一般在地质勘察报告中会给出推荐的盾构机口径范围。
根据隧道工程的方案设计，选择适当的盾构机口径，以保证施工质量和施工效率的平衡。
再次，根据施工环境确定盾构机的工作方式。
盾构机的工作方式可分为开挖式和顶管式两种。
开挖式盾构机适用于较稳定的地下环境，可以直接在地下开挖隧道；而顶管式盾构机适用于地下环境不稳定的工程，需要同时进行隧道开挖和管片施工。
根据工程要求选择合适的工作方式，确保施工的平稳进行。
然后，确定盾构机的设备配置。
盾构机的设备配置包括刀盘结构和推进机构。
刀盘结构可根据地质条件选择不同类型的刀盘，如开盘式刀盘、密闭式刀盘和改良刀盘等。
推进机构则包括盾构机的推进系统和液压系统，需要根据工程要求选择推进速度和施工压力等参数。
最后，确定盾构机的施工参数。
盾构机的施工参数包括推进速度、土压平衡和泥水平衡等。
推进速度主要根据工期要求和施工效率确定。
土压平衡用于在软土或水中施工，通过对推进腔进行注浆，保持盾构机的平衡。
泥水平衡则用于固化土层或固结液中施工，通过在推进腔内与土层或固结液之间形成一层平衡泥浆，来实现施工。
综上所述，盾构机的选型方案需要综合考虑隧道长度、地质条件、工期要求和施工环境等多个因素，并根据工程要求确定机械选型、设备配置和施工参数等。
选择合适的盾构机和施工方案，可以提高施工效率，保证施工质量，降低工程风险。
(完整版)盾构机选型
第1章.第2章.第3章.第4章.第5章.第6章.第7章.第8章.第9章.第10章.盾构、配套设备与管模10.1.盾构机选型10.1.1.选型原则盾构机的性能及其对地质条件的适应性是盾构隧道施工成败的关键。
本合同段盾构区间工程的盾构机选型按照性能可靠、技术先进、经济适用相统一的原则，依据招标文件、颐和园站－圆明园站和圆明园站－成府路站区间岩土工程勘察报告等资料，并参考国内外已有盾构工程实例及相关的技术规范进行。
10.1.2.选型依据盾构机选型具体依据如下：（1）本合同段盾构工程施工条件隧道长度：3032+2044.286单线延米；线路间距：8～19m；隧道覆土厚度最小：6m，最大：15.4m；平面最小曲线半径：350m；最大坡度：20.801‰；隧道衬砌管片内径：5400mm 外径：6000mm（2）工程施工环境特点本工程施工环境具有如下特点对盾构机施工有一定的影响：本合同段区间隧道沿线地下管线、建（构）筑物密集。
颐和园－圆明园区间线路下穿颐和园、圆明园，与万泉河高架桥相交；圆明园～成府路站区间线路通过成府小学、化工研究院，下穿万泉河。
区间线路与万泉河高架桥相交时，隧道外轮廓与桩基距离最小为5m，下穿圆明园一座池塘时覆土厚度仅6m，万泉河底部区域隧道覆土厚度为9m。
本合同段区间线路主要沿颐和园路、清华西路布置，与中关村北大街相交，所经道路尤其是中关村北大街交通繁忙、车流量大。
（3）区间地质特点本合同段区间隧道穿越地层主要有粉质粘土、粉土层，局部夹有砂层、卵石圆砾等。
具体的地质统计表见表10-1-1和图10-1-1。
10.1.3. 本工程地质特点对盾构机功能的要求针对以上工程地质条件及特点，盾构应具备以下功能： （1）盾构机对地层条件的适应性要求本合同段隧道地层主要由粉质粘土、粉土层、卵石圆砾层组成，局部夹有砂层，所以盾构对软土地层的适应性应是重点考虑的问题。
盾构在软土地段的施工时应重点考虑以下功能：具备土压平衡掘进功能； 足够的推力和刀盘驱动扭矩； 良好的加泥、加泡沫等碴土改良能力； 合理的刀盘及刀具设计； 具有完善的防喷涌功能； 能够有效防止中心泥饼的生成； 较好的人员仓条件；圆明园－成府路站区间颐和园－圆明园站区间图10-1-1 盾构区间隧道洞身主要地质比例图超前地质钻探及管片壁后同步注浆功能。
盾构机配置计划、选型方案及保证措施
盾构机配置计划、选型方案及保证措施1 盾构机配置及订货、到货计划1）盾构机配置根据招标文件要求和本投标文件对本项目的总体筹划及工期安排，计划配置盾构机20台，其中Φ6480土压平衡复合盾构机18台，Φ6480泥水平衡盾构机1台，Φ12200泥水平衡盾构机1台。
根据计划安排，各台盾构机根据投入使用的时间至少提前1个月运送进场，确保盾构区间按计划掘进施工。
2）盾构机订货及到货计划我公司将在中标后，国内外知名盾构机厂家进行设计联络，启动采购订货及到货计划，所有盾构机在投入使用前2个月完成厂内组装调试并通过验收，投入使用前至少1个月运抵施工现场。
盾构机订货及到货计划见表2。
表2 盾构机订货及到货计划表2 盾构机选型1）选型依据盾构机选型主要依据招标文件、施工规范及相关标准，盾构隧道的外径、长度、埋深、地质条件、围土岩性、土体的颗粒级配、地层硬稠度系数、土层渗透率及弃土容重等特征以及线路的曲率半径、沿线地形、地面及地下构筑物等环境条件，以及周围环境对地面变形的控制要求，结合掘进和衬砌等诸因素，从安全性、可靠性、适用性、先进性、经济性等方面综合考虑，选择能尽量减少辅助施工并能保持开挖面稳定和适应围岩条件的机型，对盾构类型、驱动方式、功能要求、主要参数、辅设设备配置等进行选择。
地质复杂，岩层变化频繁，且不同岩层强度变化较大，在施工过程中，部分盾构区间在施工过程中突然遇见高强度辉绿岩，造成施工进度推进缓慢，且对盾构刀盘磨损严重，造价提高较大。
2）盾构机形式选择（1）区间地质条件复杂、地下水文较高，主要穿越了淤泥质粉质粘土层、卵石层、强风化石英岩层和中风化石英岩，饱和抗压强度标准值49.4MPa，最大值123MPa。
区间沿线商业、住宅密集，且区间下穿房屋、老虎滩湾、污水暗渠等建构筑物，本区间最大风险点为盾构下穿老虎滩湾，盾构穿越面存在渗透系数50-150m/d的卵石层，且场地地下水与海水连通，结合1、2号线施工经验，和初勘成果，根据泥水平衡盾构机性能及特点，并借鉴跟本工程地质条件相似的其他在建地铁施工经验，本工程拟采用泥水平衡盾构机组织施工。
盾构机选型方案范文
盾构机选型方案范文一、背景介绍随着城市化进程的加快，地下空间的利用变得越来越普遍，盾构机广泛应用于地铁、隧道等工程中。
在选择盾构机类型时，需要综合考虑施工工程条件、地质情况、施工周期等因素。
二、盾构机选型因素1.盾构机直径：盾构机直径应根据隧道设计要求确定。
直径较小的盾构机适用于地下维修、水管隧道等工程，直径较大的盾构机适用于地铁、隧道等大型工程。
2.地质条件：地质条件是选择盾构机类型的重要因素之一、如地下有软土、沙土等地质情况，选择压力平衡式盾构机；如地下有硬岩、岩层等地质情况，选择土压平衡式盾构机或开挖式盾构机。
3.施工工程条件：施工工程条件包括施工地面空间、施工时间限制、施工环境等因素。
如果施工空间有限，可以选择小型盾构机；如果需要快速施工，可以选择高性能盾构机；如果施工环境恶劣，可以选择特殊材质的盾构机。
4.施工周期：施工周期直接影响了盾构机的选型。
如施工周期较短，可以选择高效盾构机；如施工周期较长，可以选择自适应盾构机，能够适应不同地质条件。
5.维护保养成本：盾构机的维护保养成本也是选择盾构机的重要因素之一、通常来说，市场上成熟的盾构机品牌维护成本较低，而一些不成熟的盾构机品牌维护成本较高。
三、盾构机选型方案1.根据隧道直径确定盾构机类型：根据隧道直径进行筛选，如直径小于6米使用小直径盾构机，直径为6-12米使用中直径盾构机，直径大于12米使用大直径盾构机。
2.根据地质条件选择盾构机类型：针对地质条件，选择合适的盾构机类型。
如对于软土、沙土等地质情况，选择压力平衡式盾构机；对于硬岩、岩层等地质情况，选择土压平衡式盾构机或开挖式盾构机。
3.根据施工工程条件选型：考虑施工环境、施工空间、施工时间限制等因素，选择适合条件的盾构机。
如在施工空间有限的情况下，选择小型盾构机；在施工时间限制较为严格的情况下，选择高效盾构机。
4.考虑盾构机品牌和维护保养成本：选择市场上知名的、维护成本较低的盾构机品牌，避免维护保养成本过高。
盾构机附属配套设备选型方案
盾构机附属配套设备（龙门吊）选型方案清晨的阳光透过窗帘，洒在书桌上，我的思绪随着咖啡的香气飘散开来。
10年的方案写作经验，让我在面对“盾构机附属配套设备（龙门吊）选型方案”这个题目时，心中已经有了大致的框架。
龙门吊作为盾构机施工中的重要设备，它的选型直接关系到整个工程的进度和效率。
那么，我们要从哪些方面来考虑呢？一、技术参数龙门吊的技术参数是选型的首要考虑因素。
这包括起升高度、跨度、载重能力等。
起升高度要满足盾构机及其附属设备的安装和拆卸需求；跨度要覆盖整个隧道施工现场；载重能力则要满足盾构机及其附属设备的重量。
这些参数都是选型的基础。
二、设备性能设备性能主要包括运行速度、定位精度、操作系统等。
运行速度要足够快，以满足施工现场的紧张进度；定位精度要高，确保盾构机及其附属设备的安全安装；操作系统要简单易用，便于操作人员快速上手。
三、安全性能安全性能是选型时的重要考量因素。
龙门吊在运行过程中，要确保人员和设备的安全。
因此，安全防护措施必须到位，如限位器、紧急停止按钮、防撞装置等。
设备的抗风能力、防滑能力等也要充分考虑。
四、品牌口碑品牌口碑是衡量一个产品好坏的重要标准。
在选型时，我们要关注市场上主流品牌的产品，了解它们的口碑和用户评价。
这样可以为我们提供更多的参考依据。
五、售后服务售后服务是保障设备正常运行的关键。
在选择龙门吊时，要关注厂家的售后服务体系，包括维修、保养、配件供应等。
这些服务是否到位，直接关系到设备的运行效率和施工进度。
六、价格与预算我将结合实际案例，为大家详细解析龙门吊的选型过程。
案例一：某城市地铁项目在这个项目中，我们需要为盾构机配备一台龙门吊。
我们根据地铁隧道的尺寸和盾构机的重量，确定了龙门吊的起升高度、跨度和载重能力。
然后，我们对比了多家品牌的产品性能、安全性能和售后服务，最终选择了一款性价比较高的产品。
案例二：某跨江隧道项目在这个项目中，由于跨江隧道的特殊环境，龙门吊的防风能力和防滑能力显得尤为重要。
(完整版)盾构机选型方案
• 3、2015年6月27日业主组织专家到我司盾构维修基地对盾 构进行考察并形成专业的考察报告。
• 4、本次会议对完善后的盾• 工程概况
• 盾构机适应性分析
• 盾构机相关配置
• 刀盘刀具优化方案
推 进 系 统 油 缸 分 布 图
三、盾构机相关配置
• 螺旋输送机配置
螺旋输送机由一个液压马达驱动，在0~22rpm范围内无级调速， 正反转运行，可以很好的控制出土量。
螺旋输送机功率200KW、直径d=900mm、长度L=12m,额定出土量 400m3/h。
在土仓壁与螺旋机连接处设有前闸门，螺旋机后端设有出土闸门。 出土闸门设有闸门紧急关闭系统。在螺旋机的不同位置截面设有注入 孔，可以向螺旋输送机圆周的孔注入膨润土或泡沫。
盾构采用VMT公司SLS-T激光导向系统，盾构的姿态可以随时反映在操作 室内，从而可以对盾构的姿态随时进行灵活的调整，保证盾构在软硬 不均地段掘进保持良好的盾构姿态。
二、盾构选型及适应性分析
• 对曲线段施工的适应性
本标段工程的工程最小曲线半径为300m，盾构机的设计最小转弯 半径为采用1.5m管片时250m，同时我司采用1.5m宽的管片顺利通过广 州地铁四号线盾构区间最小曲线半径300m段，隧道质量符合施工规范 要求,而本标段管片为1.2米宽，因此本盾构机完全能满足本工程最小 曲线半径的要求。
一、工程概况
• 【南昌火车站～洪都中大道站盾构区间】右线长度为 506.960m，左线长度为504.408 m。隧道埋深7.6m～10.3m。 区间平面位置主要位于铁路八村住宅小区，下穿及侧穿房 屋18栋。
• 火车站~洪都中站区间主要穿行于3-2细沙层、3-6圆砾层， 隧道上部主要为3-1粉质粘土层，粘土层厚度4~6米。
盾构机选型
一、工程概况宁和城际轨道交通NH-TA06标包含一站一区间,分别为华新路站、春江新城站〜华新路站区间.隧道长度：春江新城站〜华新路站区间左右线总长度为3262.842m 〔左线长 1635.5m,右线长 1627.3420〕；左右线间距：13m〜14.6m；隧道覆土厚度最小约11.1m,最大约49.6山；平面最小曲线半径为450m,区间最大坡度为22%°.两区间隧道内净空：①5.5m,管片外径①6.2m.管片采用强度等级C50,抗渗等级P12.宽度1.2m,厚度为350mm.错缝连接,28个M30螺栓,强度等级为 5.8级,螺母强度等级8.0级.二、本段工程施工的难点1、本标段区间隧道主要穿越强风化凝灰岩、中风化凝灰岩、中风化安山岩.2、盾构机在上软下硬地段掘进,由于下断面岩石强度大、上端面土层强度低,易发生开挖面失稳、隧道抬头、超挖量过大引起地层沉降等现象；3、沿线下伏J3l层全〜中风化凝灰岩、安山岩,均具有强度高、低压缩性的特性.天然状态下强度高,最高强度可达94MPa,对盾构刀具的磨损大,强度要求高,隧道穿越该岩层时应选择适宜强度的刀具,并及时检查、更换.4、区间地层系上统龙王山组凝灰岩、安山岩,裂隙发育,局部岩体呈碎裂状,构造裂隙处有地下水分布,其透水性及赋水性受裂隙发育情况影响分布不均, 局部水量较大.三、对盾构机的设计要求根本功能要求⑴要求盾构具有开挖系统、开挖面稳定辅助支撑装置、出碴系统、碴土改进系统、人闸气压装置、管片安装系统、注浆系统、动力系统、限制系统、自动测量导向系统、超前钻探和注浆〔自动计量〕等根本功能.⑵对地层的适应性及开挖水平的要求区间隧道主要穿越强风化凝灰岩、中风化凝灰岩、中风化安山岩.盾构设计时应重点考虑以下问题：①具有土压平衡和气压平衡掘进功能；②具有足够的破岩水平；③足够的刀盘驱动扭矩和推力；④合理的刀盘及刀具设计,恰当的刀盘开口率和合理的开口位置；⑤具有高水压状态下的防水密封水平；⑥能够对较大的岩土进行破碎,有效预防堵管；⑦刀盘、刀具、盾壳、等具有足够的耐磨性；⑧具有盾体防扭转水平；⑨足够水平的同步注浆系统；⑩碴土改进系统；⑪盾构的防喷涌功能；⑫预防刀盘中央结泥饼；⑬合理的人舱设计；⑭超前钻探和注浆.⑴密封性能的要求场区地下水类型主要为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水,松散岩类孔隙水有孔隙潜水及孔隙承压水.其透水性及赋水性受裂隙发育情况影响分布不均,局部水量较大.故主驱动和盾尾密封应可以承受0.4MPA的水压力.能有效止水,预防发生高压涌水突泥情况.⑷对刀具及更换的要求根据本隧道地层的分布及特点,对刀具的要求如下：根据不同地层的破岩机理,合理选择和布置刀具,既有可切削硬岩的滚刀, 又有可切削土层的刮刀和齿刀等多种刀具,以供优选；刀具应可以根据地层的要求实现互换,且所有刀具应能从刀盘背后进行更换; 对刀具的磨损状况应能进行检测；⑸对掘进精度限制的要求盾构设备应具有良好的方向限制水平和导向水平,包括：①盾构本身应具有灵活的纠偏和转向水平,最小转弯半径不大于350米；②具有先进的激光导向系统和自动曲线拟合功能；③掘进方向允许误差限制在±50mm以内.⑹环境保护盾构法施工的环境保护包括两个方面：首先是盾构施工时对周围自然环境的保护,即地面沉降满足设计要求,无大的噪声、震动等；再者要求盾构施工时使用的辅助材料如油脂、泡沫等不能对环境造成污染.⑺掘进速度满足方案工期要求根据方案工期安排,要求盾构区间平均月进度不小于210m,困难地段的掘进速度大于180m/月,可以满足方案工期要求.四、盾构机的比选及参数计算不同类型的盾构适用的地质类型也是不同的.盾构的选型必须做到针对不同的工程,不同的地质特点进行针对性设计,才能使盾构更好的适应工程.城市地铁盾构区间常用的盾构类型有三种：泥水加压式、土压平衡式、复合式盾构,这三种盾构机各有不同的特点和适用范围.三种盾构机的技术、经济比拟见表1.表1盾构机选型比拟表由于本区间隧道主要穿越强风化凝灰岩、中风化凝灰岩、中风化安山岩地层, 为了保证盾构机满足所有地层的掘进要求,因此本工程采用复合式土压平衡盾构机.1盾构关键参数的计算盾构机工作过程的力学参数计算是一个非常复杂的问题,由于受地质因素、土层改进方法、掘进参数等一系列因素的影响,在盾构机参数计算的方法上存在很多的不确定因素.至今应用的盾构机参数计算方法在很大程度上只是处于研究、探索阶段,甚至很大程度上是一些经验性的计算方法.以下计算是在参考盾构机生产厂家提供的有关计算资料、国内其它盾构机的实际应用参数以及其它相关文献资料的根底上,根据宁和城际轨道交通一期工程土建施工NH-TA06标工程的地质勘察报告,根据经验进行的,计算结果显示,盾构机的选型是符合地质需求的.1.1盾构机直径的计算盾构机外径取决于管片外径、保证管片安装的富裕量、盾构结构形式、盾尾壳体厚度及修正蛇行时的最小余量等.盾尾外径为：D=Q g+2 〔6 + t 〕式中：①g—管片外径,①g =6200mmt一尾盾盾壳厚度,一般t=40〜50mm,取t=50mm；6 一盾尾间隙,一般6 =40〜60mm；盾尾间隙6主要考虑保证管片安装和修正蛇行时的最小富裕量.盾尾间隙6 在施工时即可以满足管片安装、又可以满足修正蛇行的需要,同时应考虑盾构施工中一些不可预见的因素.取6 =50mm.将以上参数代入,得：盾尾外径为：D=Q g +2 〔6 + t 〕=6200 + 2 [50 + 60]=6420mm刀盘直径应考虑刀盘外圈防磨板的磨损后仍能保证正确的开挖直径,刀盘外径一般比前盾外径大20mm-60mm.因此刀盘直径：D刀二6440〜6480mm.综合本工程地质特点以及线路曲线半径等因素,刀盘直径设计为6480mm1.2盾构机主机长度的计算盾构机总长度由前盾、中盾、盾尾三局部组成,它不包括盾构内设备超出盾尾的局部.盾构机长度主要取决于地质条件、隧道的平面形状、开挖方式、运转操作、衬砌形式及封顶块的插入方式.根据国外盾构机设计经验,一般在盾构机直径确定后,盾构灵敏度值〔即盾壳总长L与盾构外径D之比〕的参考值如下：小型盾构〔D=2〜3m〕, L/D=1.5中型盾构〔D=3〜6m〕, L/D =1.35大型盾构〔D > 6m 〕, L/D =1.2本工程的盾构直径三6m,盾构主机长度的经验计算值如下：L=1.2D式中：D—盾构直径,取D=6440mm；L=1.2X6440^7720mm刀盘厚度一般为450mm〜500mm因此,盾构主机长度：L主机=500 +7720=8200mm1. 3盾构机重量的计算根据?盾构隧道设计施工指南?,并类比其它类似直径的盾构,盾构主机的重量按下式进行估算：W二(5.0 〜7.5)D式中：D—盾构外径,取D=6.48m那么主机重量：W= (5.0〜7.5)X6.482=210〜315t取主机重量W=300 t1.4所需刀盘扭矩的计算1.1.1 4.1影响扭矩的因素盾构在软土中推进时的扭矩包含切削扭矩(克服泥土切削阻力所需的扭矩)、刀盘的旋转阻力矩(克服与泥土的摩擦阻力所需的扭矩)、刀盘所受推力荷载产生的反力矩、密封装置所产生的摩擦力矩、刀盘的前端面的摩擦力矩、刀盘后面的摩擦力矩、刀盘开口的剪切力矩、土仓内的搅动力矩.在复合地层中推进时,在安装有滚刀的情况下,采用土压平衡模式掘进, 此时,还应加上滚刀破岩所产生的扭矩Tr刀盘扭矩的计算包括：1.1.2扭矩T1 ；1.1.3刀盘自重形成的轴承扭矩T2；1.1.4刀盘轴向荷载形成的轴承扭矩T3；1.1.5摩擦力矩T4 ；1.1.6面摩擦扭矩T5；1.1.7刀盘圆周面的摩擦反力矩T6；1.1.8摩擦力矩T7 ；1.1.9槽的剪切力矩T8；⑨滚刀破岩产生的扭矩Tr.1.4.2刀盘切削扭矩软土地层中：推进速度:V = 50mm/min=5cm/min=3m/h刀盘转速：n=1.0rpm刀盘每转切深：hmax=V/n=5cm=0.05m中砂的抗压强度：qu=150.70kPa刀盘直径：Dd=6.4mT1 =nX [qu X hmax 义(Dd X n)2]= 1.0 X [150.70 X0.05 X( 6.4 X 1.0) 2] =308.63 kNm 复合地层中：推进速度：V = 20mm/min=2cm/min=1.2m/h刀盘转速：n=1.5rpm刀盘每转切深：hmax=V/n=1.3cm=0.013m中砂的抗压强度：qu=150.70kPa刀盘直径：Dd=6.4mT1 =n X [qu X hmax X (Dd X n)2]= 1.5 X [150.70 X0.013 X(6.4 X 1.5) 2] =270.83 kNm 计算总扭矩时取较大值.1.4.3刀盘自重形成的轴承旋转反力矩T2 =WR1 p g式中：W一刀盘自重,取W =550kN (经验值)R1 —主轴承滚动半径,取R1 = 2.5mp g一轴承滚动摩擦系数,p g = 0.001T2 = 550X2. 5X0.001= 1.38 kN.m1.4.4刀盘轴向推力荷载形成的旋转阻力T3=Pt・R1・p g式中,Pt一为刀盘推力荷载DPt=a X n X( 2 )2XPd式中：a为刀盘不开口率,a =1-0.4=0.6D为刀盘直径,D=6.4mPd为盾构前面的主动土压(静止土压) Pd=57.82kN/m2D所以：Pt=a X n x( 2)2XPd=0.6 X n X3.22X 57.82=1115.47kNT3=Pt・R1・p g=1115.47 X2. 5X0.001= 2.8kN.m1.4.5主轴承密封装置摩擦力矩T4 = 2n p mFmnRm12 + 2n p mFmnRm22式中：密封与钢的摩擦系数：N m =0.2密封的推力：Fm =1.5kPa ；内外密封数：n=5外密封的安装半径,Rm1=2.2m内密封的安装半径,Rm2=1.6mT4 = 2n X0.2 X1.5 X5X2.22 + 2n X0.2 X 1.5 X5X1.62=45.62 + 24.13 =69.75kN.m1.4.6刀盘前外表摩擦扭矩刀盘前外表扭矩分析见图6.1.7-1.T5=2/3・ a • n • p 1・Rc3・ Pd=2/3X 0.6 X n X0.15X (6.4/2)3 X 57.82=355.42 kN.m式中：p 1为土与刀盘之间的摩擦系数p 1=0.151.4.7刀盘圆周面的摩擦反力矩T6=2 n XRc XBXPz X p 1=2 n X3.2 X0.5 X203.3 X0.15=306.4 kN.m式中：刀盘半径：Rc =3.2m刀盘边缘宽度：B=0.5m刀盘圆周土压力：Pz=(P0+P2+P3+ P0')/4=(252.31+100.93+151.40+308.51)/4=203.3 kPa 1.4.8刀盘反面摩擦力矩刀盘反面的摩擦力矩由土腔室内的压力所产生,土腔室内的土压力为 Pd22T7= 3X (a X n X p 1 X Rc3 X Pd)=3X (0.6 X n X 0.15 X 3.23 X57.82)=355.42 kN.m1.4.9刀盘开口槽的剪切力矩T8=2/3- n • T ・Rc3As式中：T一刀盘切削剪力；As一刀盘开口率,As=0.4按刀盘切削时刮过的含水层为砂岩与泥浆搅拌混合时的状态来计算.假设是砂岩,内聚力C=11〜19 (取为12 kN/m2 )、内摩擦角①s=33.9°及a =Pd.由于泥水仓内是碴土和泥水的混合物,取内摩擦角①s=5°T = C+a tan①s=12+57.82 Xtan5°= 17.61 kN/m2T8=2/3X( n X 17.61 X3.23X0. 4)= 483.2kN.m1.4.10滚刀破岩扭矩单个滚刀破岩时的推力：一4 土八,r、0 x 7—— .F = —K R (-)-)0.5 (f )1.4限 2Rh一h2tg力3 d压1.5352式中：Kd为岩石的滚压系数,查表取Kd=0.55R压为岩石的抗压强度,R压=42Mpa=420kg/cm2 (根据中风化岩层计算) ri为盘形滚刀的刃角半径；ri=8cm0 i为盘形滚刀的半刃角；0 i=30 °中为岩石的自然破碎角,①=155 °F = 4* 0. 55 义420 x ( -)0.5 义(30)1.4 义 1 义飞；2 * 21.6 义 1力31.535mT = FB X mi=1式中：F为盘形滚刀的滚动力F = 3自:—^—P4 \RR一h力式中：白为与被滚压岩石自由面条件和形状有关的换算系数, 一12tg 155= 166.1k Ng =0.8P 力=F 压=166.1kN h为每转切深,h =1cmR为盘形滚刀的半径,R= 21-6mmF = 3 x 0.8 x .11x 166. 1 = 15. 34\2 x 21.6 - 1Bm为盘形滚刀刀间距,Bm=10cm=0.1mT r = 15. 3 x 0. 1 x 22 m i = 1381k N m1= 11.4.11刀盘扭矩的估算T= T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7+T8+Tr=806.94 + 5.25 + 19.15 + 69.75 + 4453.4 + 355.41 + 4431.24 + 2567.9=3264 kN.m储藏系数一般1.1〜1.3,那么刀盘需要的扭矩为：T= (1.1 〜1.3) X 3264=3590 〜4243kN.m同时,根据国外盾构设计经验,刀盘扭矩可按下式进行估算,即：刀盘扭矩：T=a D3式中：a 一相对于刀盘直径的扭矩系数对于6m以上直径的泥水盾构,一般a =10〜12那么刀盘需要的扭矩：T=a D3= (10 〜12)X 6.43=2621.4 〜3145.7 kN.m刀盘驱动扭矩为：T=6228kN.m,扭矩储藏系数K为： K=6228/3264=1.91.5盾构机所需推力的计算1.1.1盾构外荷载确实定本工程春江新城站-华新路站区间埋深在11.1〜49.61m,盾构的外部荷载将根据最大埋深处的松动土压和两倍盾构直径的全土柱高产生的土压计算, 并取两者中的最大值作为盾构计算的外部荷载.计算时取最大埋深值,计算中地质参数均最大埋深处断面的中砂地层选取,详见表2所示.表2春江新城站~华新路站区间最大埋深处地层参数表4 内摩擦角 Q =33.9°5 土压力系数 Ka=0.46 覆盖层深度 H=49.61m7 地下水位深度 Hw=39m8 地面荷载P'=10 kN /m2 9切削面水压〔盾构中央〕 Pw=220,0 kN /m210土与盾壳的磨擦系数g=0.15太沙基的地基极限荷载计算充分考虑到受土压、水压的影响.拱型宽度B 及高度H 0 〔见图3〕为：其中前体直径：D=6.48m ；盾构主机长度L=8.2m ； 盾构主机重量W= 300t6.4x ctg2P' H,一 tan 9+e B Iy • g5. 3()10.0二x 1 - e - 3.3 + e - 3.3450 + 33.90 2 … =5.3m2B — tan^一 tan 9eB i5. 3tan 33.36 937. 48tan 33. 9010.0 1.65 x 9.36 937.48tan 33.9010. 671. 65 x 9. 807=7.7m < 2D = 12. 8m < H w = 19m计算两倍盾构直径的全土柱土压(见图4)：P0=Y,g"=2.01X9.8O7X 12.8=252.31kN/m2P2=Y,g H0・Ka=2.01X9.807X12.8X0. 4=100.93 kN/m2P3=Y,g (H0+D)Ka=2.01X9.807X(12.8+6.4)X0. 4=151.40 kN/m2P0'= P0+W g/(D • L)=252.31+300X9.807/(6.4X8.18)=308.51 kN/m2作用于盾构前面的主动土压(静止土压)应充分考虑压力拱的高度,见图5.P d= K (a v+Y 'gD/2)a V=(Y 'gB/tan Q ) [1-exp {-(H/B)tag }]+P'exp {-(H/B)tan Q }B= D/tan(45°+Q /2)式中,a v=水土分界高度B=水土分界宽度B=6.4/tan(45°+33.9°/2)=3.40ma v=(2.01 X9.807X3.4/tan33.9° ) [1-exp {-(36.93/3)tan33.9°}] +0 Xexp {-(37/3)tan33.9°}=81.48kN/m2P =0.4 X(81.48+2.01 X9.807X 6.4/2)=57.82kN/m2 d1.1.2盾构与土层的摩擦力盾壳和土层的摩擦力F1 ：F1=p • n D-L(P0+P2+P3+P0')/4=0.15 X n X6.4X8.18X(252.31+100.93+151.40+308.51)/4=5013kN1.1.3土压的正面阻力土压的正面阻力F：2F=(n D2/4)Pd=(n X6.4 X6.4/4)X 57.82=1859 kN21.1.4水压的正面阻力水压的正面阻力F：3F = (n D2/4)Pw=(n X6.4X6.4/4)X220=7073.7 kN31.1.5盾尾密封与管片之间的摩擦力图5前面土压示意图盾尾密封与管片之间的摩擦力F= p cXWsXg式中：p c—盾尾内外表与管片外外表的摩擦系数Ws一作用于盾尾局部的重量(相当于2环管片的重量)F =0.3X 40 X9.807 X2=235.4kN1.1.6拖拉后配套的力拖拉后配套的力FNL 〔经验值〕F NL= p bXWsXg式中：p b—后配套与钢轨的摩擦系数Wb—后配套的重量〔100t〕F NL =0.3X100X 9.807=294.2kN1.1.7总推力的估算软土地层总阻力如下：F=F1+F2+F3+F S+F迎=5013+1859 +7073.7 +235.4+294.2 =14514.6kN 以上总推力基于软土地层〔无滚刀〕计算,复合地层施工中,有可能在安装滚刀的情况下,采用土压平衡模式掘进,此时,应加上滚刀所产生的阻力：Fr 滚刀设计所能承载的最大推力为250卜2根据39把滚刀布置进行计算：Fr=250X39=9750 kN复合地层总阻力如下：F=F1+F2+F3+F S+F NL+ Fr =5013+1859 +7073.7 +235.4+294.2+9750 =24264.6 kN 盾构施工时,为满足上坡、曲线施工和纠偏的需要,推进系统的装备推进力必须留有足够的余量.总推力应为总阻力的1.3〜1.5倍.Fn= 〔1.3 〜1.5〕X 24264.6=31543.98 〜36396.9 kN取盾构实际装备的推力：F推=42000kN,那么推力储藏系数K如下：K=F 推/ F=42000/24264.6=1.73所以,盾构机配置推力可充分对应所需要的地质.1.6同步注浆量的计算开挖直径D开=6.48m管片外径D管=6.2m管片宽度L管=1.2m盾构推进速度=50mm/min=3m/h推进一环的时间二管片宽度/推进速度=24min每环管片的建筑空隙：V管二口〔R开2—R管2〕L管=3.14X(3.242 -3.12 )X 1.2=3.34m3同步注浆应具备的理论水平：Q理论二每环管片的建筑空隙/每掘一环的时间=3.34m3 /24min=8.35m3 /h本工程壁后注浆的注入率(实际注浆量与理论注浆量之间的差异系数f=1.5〜1.8,因此要求同步注浆系统的实际注浆水平为：Q 实际二fXQ 理论=(1.5〜1.8)X6.5=9.75〜11.7 m3 /h,取 Q 实际=11.7 m3/h.注浆泵的注浆效率按75%考虑,那么配备的同步注浆系统的实际注浆水平应为:Q=11.7 /0. 75=15.6 m3/h.本台盾构机配备2台KSP12注浆泵,注浆水平20m3/h,满足施工要求.1.7螺旋输送机扭矩和排土量计算1、螺旋机的输出扭矩,粘性土及砂性土中的扭矩系数a =100〜200.盾构机回转扭矩为：T =a XD3 = (100〜200)X0.83 = 51.2〜102.4kN.m根据上述计算针对本标段地质,螺旋输送机配置扭矩：T = 143.5 kN.m (a =280) 满足2、排土水平：Q (m3/h) =X n /4XD2XVX60X10-2其中：D：盾构机开挖直径(=6.48m)V：最大掘进速度(=8.0cm/min)贝U： Q' =n /4X6.482X8.0X60X 10-2=158m3/h385/158 m3/h=2.4 倍(螺栓机出土水平 385m3/h)螺旋机排土水平能满足盾构机在最大掘进速度8.0cm/min时的排土要求.五、刀盘的形式及刀具的布局由于本区间隧道主要穿越强风化凝灰岩、中风化凝灰岩、中风化安山岩地层, 对刀盘的磨损也是个巨大的考验,关系着整个隧道区间的工程进度.刀盘是针对本标段的特殊地质条件而设计的,利用了土压平衡盾构机在复合地层开挖隧道的经验和技术的成果,刀盘外表和开口部位焊接有耐磨层,外圈焊接有耐磨板.通过刀盘旋转,挖出的碴土从刀盘的开口导入土仓.刀盘设计为双向旋转,其转速可无级调节.为了换刀时平安和易于操作,所有刀具都可在刀盘后面进行更换.刀盘辐条上安装了标准刮刀和滚刀〔刀座可安装撕裂刀〕,刀具的形状和位置便于开挖、排渣和刀具更换.尽可能保证盘面上有足够的滚刀数量和适宜的安装位置有效破碎岩石的同时增大刀盘开口率以保证出土的流畅性.1、刀盘的开口形式：刀盘开口形式为对称的八个长条孔,开口尽量靠近刀盘的中央位置,以利于中央部位碴土的流动.刀盘的开口率根据安装的刀具类型不同而有所变化,当全部安装硬岩刀具时开口率为38%,当安装软岩掘进所需的齿刀时刀盘开口率可以到达40% 〔见图1刀盘钢结构示意图〕.mi刀盘设计图2、刀盘刀具的种类及作用：⑴普通刮刀标准刮刀用来破碎未固结渣土,可以切下前方掌子面的渣土.标准刮刀在开挖室里面进行拆装,其上装有碳化鸨合金刀刃,目的是为了更好地预防开挖过程中产生的磨损.标准刮刀的宽度使得每把刀的切割轨迹之间有所重叠.标准刮刀的最大磨损量为20mm.所有的刮刀可以在刀盘的后部进行拆装.这些刀具用于通常软岩硬度限制大约为40MPa,但是这些刮刀能够切碎60MPa的硬岩,但只可用于很短一段隧道的开挖.普通刮刀位于刀盘辐条的两边,其宽度使得每把刀的切割轨迹之间有所重叠, 见图2.图2普通刮刀⑵边缘刮刀周边刮刀安装在刀盘的外圈用于去除边缘局部的开挖碴土预防渣土沉积、确保刀盘的开挖直径以及预防刀盘外缘的间接磨损.该刀的切削面上设有连续的碳鸨合金齿和碳鸨合金柱齿,用于增强刀具的耐磨.保证即使在掘进几公里之后刀盘仍然有一个正确的开挖直径.周边刮刀的最大磨损量为15mm.所有的周边刮刀可从切削仓内进行更换,见图3.图3边缘刮刀⑶先行撕裂刀先行撕裂刀的主要成效是在切刀接触地层之前特别是较硬的地层之前先松动地层,切割固结土.它比标准刮刀高20mm,每一个撕裂刀与其对应的标准刮刀处于同一半径上.所有撕裂刀都可以从刀盘后面进行拆装,可以和盘形滚刀的刀座互换安装,见图4.先行撕裂刀对保护标准刮刀的寿命是非常有益的.图4先行撕裂刀⑷盘形滚刀盘形滚刀用于破碎岩石见图5,当本标段出现障碍物刮刀和齿刀无法破碎时, 可采用在相应位置更换滚刀的方法来进行破碎.刀盘上有刀座以安装盘形滚刀, 刀尖突出普通刮刀40mm,突出片式刮刀20mm,这些刀座也可安装焊接在特殊支架上的齿刀.图5盘形滚刀⑸辅助刀具〔保护刀〕刀盘外缘的保护刀可以用来校准盾构机的开挖直径,保护刀允许有5mm磨损后,还能保护刀盘不受磨损.见图6所示.图6保护刀示意图⑹扩挖刀扩挖刀的作用是局部扩孔,通过扩挖刀顶升油缸将刀从刀盘边缘伸出进行扩挖,伸出量50mm,见图7所示.图7扩挖刀示意图⑺刀具磨损检测装置我们使用了一套特殊的系统来监测刮刀和铲刀的磨损情况.这些监测工作都是在常压下进行的,不需要进入到开挖舱.在这样特殊的刀具里预埋了线圈,线圈的开闭说明了刀具的磨损情况.信号通过感应传递到刀具支座上.一个双线圈的系统从刀座连接到刀盘后部,一个诊断器给这个系统提供电源并测量感应线圈的电流.这种检测装置将被安装在选定的刀具上,在刀盘上将最少安装6个磨损检测装置上,检测装置的信号线由刀盘内部,穿管中央回转体连接到限制室内的报警显示装置上,当刀具未磨损时,检测装置内部线圈保持封闭状态,显示正常；当刀具磨损时,检测装置内部线圈联通,显示装置上的报警灯被点亮,提示刀具已经磨损.见图6.1.3-8所示.图8刀具磨损装置示意图⑻布刀层高滚刀超前刮刀35-45mm.⑼刀具布置对刀具的保护设定滚刀高出刮刀40mm,这样在掘进时可以保护刮刀不受破坏.考虑到在掘进时破碎下来的渣土将增加刀具的二次磨损,在刀具的布置上作了以下的考虑：把刮刀背向布置,并拉近两刮刀之间的距离,在硬岩双向掘进时能够对刮刀有一定的保护作用.如图9所示,刮刀的布置间距较近,图中所示的虚线为掘进时碴土的流动线, 这样在掘进时碴土不能到达刮刀的下部,预防了在硬岩掘进时打坏刮刀.刀具离刀盘的中央越远,其线速度也就越大,那么碴土流动的轨迹线越缓,两个刮刀的背向布置间距就可以适当的加大.图9掘进保护刀示意图3、刀具的破岩机理⑴盘型滚刀的破岩机理经工程实践认为,单把盘型滚刀破岩是以载荷由小到大逐步增加的方式进行. 滚刀切入岩石并形成破碎岩片由以下几个过程组成：①岩石产生弹塑性变形；②滚刀下岩石被挤压破碎；③压碎岩石被压密,形成密实核,密实核成为传力介质,在滚刀正下方产生裂纹；④随后产生岩片的机理主要有下面两种理论：•拉破坏：拉应力导致放射状裂纹,并形成碎片；•剪破坏：推剪力形成剪切面,产生岩石碎片.结合工程施工实践,研究认为,不同的破坏理论是与岩石类型、滚刀几何形状及尺寸有关的.剪破坏比拟适合用于V形滚刀;而对于目前常使用的CCS滚刀, 那么以拉剪组合模式产生岩石碎片,如图10所示.|生用间距|am就兄Id IH! b-图10硬岩刀具切削机理示意图刀盘旋转并压入岩石的过程中,盘形滚刀对岩石将产生挤压、剪切、拉裂等的综合作用,首先在刀刃上会产生小块破碎体,进而刀刃下的粉碎岩石被压密形成密实核,随后密实核将滚刀压力传递给周围的岩石,并产生径向裂纹,其中有一条或多条裂纹向刀刃侧向延伸,到达自由面或与相邻裂纹交汇,形成岩石碎片. 4、刀具、刀盘的布局特点对地质的适应性本区间主要穿越中风化安山岩、中风化凝灰岩、强风化凝灰岩地层.刀盘配置足够的滚刀,其中中央刀采用四把双刃滚刀、单刃滚刀30把〔包含20把辐条滚刀,10把切合圆单刃滚刀〕、可更换撕裂刀的刮刀50把,保证滚刀的切割曲线覆盖整个掌子面,当刀盘高强度岩层掘进时,滚刀对掌子面开挖起到决定性作用,滚刀切入岩石并形成破碎岩片,刀盘的开口率在38%,满足排土流畅度；本区间配置足够多的滚刀和刮刀,是保证盾构机顺利通过风化岩层的必要条件.刀盘上设置有8个泡沫注入口,能够充分保证碴土的改进效果.根据需要开启中心局部的泡沫注入孔,可以有效的预防中央泥饼的产生.。
盾构法施工机械设备选型案例
序号
主要穿越地层
隧道埋深(m)
地下水位（m）
盾构机或TBM类型
1
粉土、黏土、粉细砂、圆砾、卵石等16~2.516.8~21.8
土压平衡盾构机
2
砂质粉土、黏土、粉质黏土
5.39~18.68
2.15~4.67
土压平衡盾构机
3
灰色淤泥质黏土、灰色黏土、暗绿~草色黄色黏土、草黄色砂质粉土、灰色粉细砂
最高水头约10
泥水平衡盾构
4
淤泥、粉质黏土，中砂、粗砂分布较广，局部有全风化花岗岩、弱风化花岗岩
11~21
5.05~7.03
土压平衡盾构机
5
粉细砂、中粗砂、砾砂、粉质黏土、淤泥质土、灰岩微风化地层及土洞、溶洞
7.5~13.8
1.33~5.88
泥水平衡盾构机
6
第四系全新松散土层和侏罗系中统沙溪庙组泥岩，砂岩，砂岩主要为Ⅲ级，砂质泥岩主要为Ⅳ级。
2.当地下水压大于0.3MPa时，宜选用泥水平衡盾构机；如果采用土压平衡盾构机，则螺旋输送机难以形成有效的土塞效应，在螺旋输送机排土闸门处易发生渣土喷涌现象，引起土仓中土压力下降，导致开挖面坍塌。当水压大于0.3MPa时，如因地质原因需采用土压平衡盾构机，则需采用以下某一措施或若干措施的组合：①增大螺旋输送机的长度；②采用二级螺旋输送机；③采用保压泵；④通过渣土改良来有效提高渣土的抗渗性。
10~56
地下水不发育
敞开式硬岩掘进机
说明：
1.地层渗透系数对于盾构机选型是一个很重要的因素。通常，当地层渗透系数小于10-7m/s时，可以洗用土压平衡盾构机；当地层渗透系数在10-7~10-4“m/s之间时，既可以选用土压平衡盾构机，也可以选用泥水平衡盾构机；当地层渗透系数大于10-4m/s时，宜选用泥水平衡盾构机。根据地层渗透系教与盾构机型的关系，当地层以各种级配富水的砂层、砂砾层为主时，宜选用泥水平衡盾构机；其他地层宜选用土压平衡盾构机。
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二、盾构选型及适应性分析
埋深的适应性
根据海瑞克公司提供的盾构参数初步计算可知盾构 有足够的复合承载能力和推进力、刀盘扭矩储备比理论值 都大许多，土仓有足够的土压承受能力及土压调节能力； 主轴承密封（最大可承受5.0bar土压力）和盾尾密封的特 殊设计完全可以满足本区间隧道施工的需要。
二、盾构选型及适应性分析
一、工程概况
【洪都中大道站～辛家庵站盾构区间】右线长度为 1177.868 m，左线长度为1201.361 m。设联络通道及泵房 一座，长度为13.5 m。隧道埋深9.5m～18.4m。
洪辛区间平面位置前800m主要位于顺外路下，而后300m半 径右转至上海路。线路下穿城市道路、房屋、桥梁、河涌。
2、2015年6月15日根据专家组评审意见对《盾构选型方案》 进行修改完善。
3、2015年6月27日业主组织专家到我司盾构维修基地对盾 构进行考察并形成专业的考察报告。
4、本次会议对完善后的盾构选型方案再次进行评审。
目
录
工程概况
盾构机适应性分析
盾构机相关配置
刀盘刀具优化方案
二、盾构选型及适应性分析
对曲线段施工的适应性
本标段工程的工程最小曲线半径为300m，盾构机的设计最小转弯 半径为采用1.5m管片时250m，同时我司采用1.5m宽的管片顺利通过广 州地铁四号线盾构区间最小曲线半径300m段，隧道质量符合施工规范 要求,而本标段管片为1.2米宽，因此本盾构机完全能满足本工程最小 曲线半径的要求。
在上面假设的情况下盾构机的盾尾间隙能满足最小半径为 125.8米的拐弯半径。 反推之，根据本标段最小拐弯半径300m，盾构拼装管片长度 为1.2m（按不利情况推进千斤顶行程为1.7米，即管片切入 盾d m体a长x 度8.按1117.52米.32计5 算 0）.06。29m
300
此时拼装完成的管片弯内侧有间隙62.9mm，弯外侧有间隙 150-62.9 = 87.1 mm，由以上推算过程可以看出本标段拟用 两台盾构机完全能满足足本标段转弯半径为300m时的盾尾间 隙。
南昌轨道交通2号线一期工程土建七标
盾构机选型方案 2015年7月
南昌轨道交通2号线一期工程土建七标项目经理部
南昌地铁2号线7标盾构选型方案评审过程说明
1、2015年5月31日本盾构选型方案经过专家评审，评审结 论为：盾构机选型合理，盾构机主要功能配置较齐全，盾 构动力配置强劲，盾构总推力、刀盘扭矩等主要性能参数 合理，经检查、勘验、维修恢复原有设计功能后，能满足 本工程的地质条件要求。
硬岩的适应性
刀盘上可布局超硬耐磨滚刀和齿刀将会较大的提高 刀具的破岩能力，有效的提高盾构机的工作效率，并能显 著的降低刀盘、刀具的磨损，减少换刀次数。本标段工程 内的岩石强度为7.20～9.40Mpa属于软岩，海瑞克盾构机 破岩能力为200Mpa，S457、S458完全能满足本区间破岩要
求。
二、盾构选型及适应性分析
一、工程概况
【南昌火车站～洪都中大道站盾构区间】右线长度为 506.960m，左线长度为504.408 m。隧道埋深7.6m～10.3m。 区间平面位置主要位于铁路八村住宅小区，下穿及侧穿房 屋18栋。
火车站~洪都中站区间主要穿行于3-2细沙层、3-6圆砾层， 隧道上部主要为3-1粉质粘土层，粘土层厚度4~6米。
区间隧道主要穿越地层为：3-5砾砂层、3-6圆砾层、5-11强风化泥质粉砂岩、5-1-2中风化泥质粉砂岩，隧道上部 主要为3-5砾砂层，3-1粘土层（厚度为2~3米）。
一、工程概况
一、工程概况
二、盾构选型及适应性分析
根据本标段工程的工程条件、地质特点、工期及施 工要求，结合类似工程盾构的选型经验和南昌、广州、深 圳地铁既有盾构工程的盾构类型，以及我公司多年的地铁 施工及盾构应用经验，我们认为在本工程适宜采用德国海 瑞克复合型盾构机。该盾构机须具备超前注浆系统、聚合 物注入系统，人仓保压系统、主动铰接系统，加泥加泡沫 等渣土改良系统、超挖装置等辅助工能。
盾尾间隙的验算：
如下图假设极端情况下，安装完管片后弯外侧管片前部管 片间隙为0，管片拼装为标准直线性,管片长度为1.5m，推 进千斤顶行程2m。dmax（极限状态盾尾间隙） =0.075m*2；L（管片切入量）=2.325M；
d max L管片切入量
325 125.8m 0.15
二、盾构选型及适应性分析
对地层软硬不均、变化频繁等特殊地段的适应性
当盾构在软硬不均地段掘进时，盾构由于前面刀盘的受力不均而 发生姿态不易控制的现象。为此盾构推进系统的油缸在圆周方向分为 四组，每组可以单独调整其推力和流量从而改变盾构前行的姿态趋势； 盾构的中体和前盾为分组控制主动铰接连接，可以通过分区调整主动铰 接油缸行程差来进行姿态的动态调整； 盾构采用VMT公司SLS-T激光导向系统，盾构的姿态可以随时反映在操 作室内，从而可以对盾构的姿态随时进行灵活的调整，保证盾构在软 硬不均地段掘进保持良好的盾构姿态。
盾构机刀盘切削轨迹过弯能力验算： Smax为铰接油缸的行程差。根据出厂设置铰接油缸两边行程差最大时 Smax=130mm（140mm-10mm），在CAD中绘制出模型后通过1、2、 3号点做同时通过三点的圆，量取圆半径为R=189.665m。
此时线路的半径R=189.665+6.250/2=192.8m，计算过程中把刀盘、前、 中、后体的外径都考虑为6.250，而实际情况是刀盘直径为6280、前体 直径6250、中体6240、后体6230，盾构机具有更大的开挖截面和更小的 中后体，所以盾构机在不开启超挖刀的情况完全能通过本标段300转弯半 径的弯道，而且开启超挖刀的情况下很容易造成超挖，加剧地面沉降。
软岩、软土的适应性
盾构在土仓压力隔板的不同高度位置安装了五个土压 传感器，可以对土仓内不同位置的土压随时进行监控；螺 旋输送机的出土速度可以0～22rpm无级调速，容易精确 控制出土量。盾构在土压平衡模式下掘进时有严格的土仓 压力管理规定，通过控制系统可以对土仓压力、掘进速度、 螺旋输送机出碴速度、泡沫等添加材料的注入量等参数进 行灵活控制，确保在掘进过程能够达到良好的动态压力平 衡效果。