海瑞克盾构选型

海瑞克盾构选型
海瑞克盾构选型

1.1 盾构机选型

综合本区间隧道工程地质、水文、线路、方向控制、地表沉降、工期和环保要求,类似工程盾构选型经验,结合苏州以往盾构使用情况,根据《盾构法隧道工程施工及验收规程》,土压平衡盾构对于淤泥质粘土、粉质粉土、砂质粉土、粘土层对地层的适应性,通过盾构配备加膨润土、泡沫及水装置,可取得良好效果。因此在本区间隧道工程施工中拟选

1.2 盾构机来源

拟将采用两台日本株式会社小松制作所生产的TM634PSX 加泥式土压平衡盾构机用于本标段的施工,全部来源于新购置。

1.3 盾构机供应方案和工程适应性的描述

1.3.1 土层的适应性能

(1)刀盘结构是针对苏州长三角淤泥质粘土、粉质粘土、砂质粉土、粘土地质条件设计的,采用面板式刀盘,开口率为40%。提高开挖效率,使碴土顺利从切削面流入土舱内。刀盘结构见图1-1。在维修时刀盘面板对土体有一定的支护作用,便于土压力平衡。

(2)刀盘采用中间支承式结构,设置有固定搅拌翼和随刀盘转动的搅拌翼,对土舱中的碴土进行强制搅拌,尤其在本工程中有各种地层且相互交错,对切削下来的碴土需要进行搅拌,使碴土具有塑性,并防止土体的滞留和粘附,盾构机刀盘设有中心刀1 把,切刀120把,刮刀18把,超挖刀 2 把,能够确保施工的进度。

3)刀盘、土舱及螺旋输送机有泡沫、膨润土及水注入系统,通过刀盘和

搅拌翼把注入在开挖面的添加剂与切削下来的碴土在土舱中进行充分搅拌 开挖不同的地层,可通过控制泡沫、膨润土或水的注入量,有效调节碴土的塑性 及粘度、降低透水性

及内摩擦力,提高土体的流塑性,防止螺旋输送机喷涌或产 生泥饼,同时可减少刀盘功率的消耗。

(4)刀盘转速分五档可调 0~1.3rpm ,根据地层情况自动调节速度,且旋转 方向可改变。

1.3.2埋深的适应性能

(1) 盾构机有足够的承载能力、推进力和刀盘扭矩储备,有足够的土压承 受能力及土压调节能力,可以满足本区间隧道施工的需要。

(2) 轴式螺旋输送机,液压驱动,出土量易于调节,并有良好的土压减压 效果。 (3) 主轴承密封可承受3MPA 的泥土压力,主轴承密封有良好的油脂润滑 系统,保证密圭寸系统的可靠

4) 盾尾采用三道钢丝刷密封,油脂注入润滑,保证盾尾密封可靠 (5) 采用管片同步注浆,保证注浆效果和系统可靠。 1.3.3 保持开挖面稳定、减少周边土体扰动、保护环境安全的性能

(1) 区间隧道掘进都在土压平衡状态下,土舱压力可根据埋深、地质、地 表沉降情况调

对于

VII

图1-1盾构机刀盘示意图

VI

整。

(2)土仓装有土压传感器,准确测定土舱内上、中、下部位和螺旋输送机内的土压力。

(3)我公司另配有地面沉降检测系统,随时调整土舱压力,控制地表沉降。

(4)螺旋输送机采用液压驱动,可正反转,转速可自动和手动调节,可以有效的调节出碴量,控制土舱内的土压力。

(5)铰接式盾构,盾尾随盾构中体随动,便于曲线掘进。盾构中体和盾尾直接有密封条密封,可以承受 1.5MPa 压力。

(6)刀盘上设 2 把超挖刀,作为盾构机小曲线半径地段等需扩大开挖面处施工使用。

(7)管片注浆采用同步注浆系统,对盾尾间隙进行同步注浆,提高注浆效果,减少由于盾尾间隙引起的隧道周围地基变位,提高隧道的止水性能和降低了地标沉降。

(8)另配置有二次注浆设备,根据施工需要可进行局部加强注浆,确保注浆效果。

1.3.4 施工操作的性能

(1)刀盘双向旋转有利于盾构自身的滚动控制。

(2)工作人员通过人员闸能够进入切削面处理障碍物及更换刀具。

(3)螺旋出碴门开度可调,并配有液压气体紧急阀门,在停电时可以自行关闭,防止喷涌。

(4)采用PLC控制,显示各种掘进参数,人机交互性好,易于操作控制。

(5)管片拼装采用无线控制的操作,操作方便、安全、可靠。

(6)推进油缸22根和推进液压泵站。推进油缸按照在圆周上的区域分为4组。通过调整每组油缸的不同推进速度来对盾构进行纠偏和调向。油缸的后端顶

在管片上以提供盾构前进的反力。推进系统油缸的分组如图1-2所示,其中5, 17, 22号油缸安装有位移传感器,通过油缸的位移传感器我们可以知道油缸的伸出长度和盾构

的掘进状态

图1-2盾构推进油缸分区示意图

135技术先进性及经济合理性

(1)刀盘驱动采用8台电动马达带动刀盘旋转,有较大的扭矩储备性能,

调速性能。

(2)激光导向、推进油缸行程指示能保证盾构的姿态和掘进方向的准确性

控制

(3)可自动控制的泡沫及膨润土系统能够对碴土进行改良,有利于土舱压力的稳定控制,扩大盾构对不同地层的适应性。

(4)采用同步注浆系统,及时回填管片周围的空隙能减少地表二次沉降量。

(5)整机设备配置和功能完善,管线路自动延伸功能,配置经济合理。

(6)盾构具有故障自动显示功能,可以快速判断处理设备故障。

(7)盾构数据采集处理系统能够将掘进参数远程传输、保存,便于对盾构掘进状况随时

跟踪和数据分析。

136其他说明

盾构施工所需的设备配置是经过优化组合,运输列车、提升设备、隧道通风系统、供电系统、供水系统等都进行了优化组合,在实际施工过程中效果良好,施工质量、地面沉降控制、施工安全等在国内地铁施工中取得了良好的效果,最高日进度20.4m,能够满足工期的要求。

1.4盾构主要尺寸、技术参数

1.5盾构机主要功能及技术性能

1.5.1盾构机的主要工作原理

1.5.1.1 土压平衡工作原理

(1) 土压平衡盾构的开挖土舱由刀盘、切口环、隔板及添加剂注入系统组成。将刀盘切削下来的碴土填满土舱室,在切削刀盘后面装有使土舱室内土砂强制混合的搅拌臂。借助盾构推进油缸的推力通过隔板进行加压,产生泥土压,这

一压力通过碴土及刀盘作用于整个作业面,使作业面稳定,同时用螺旋输送机排

土,螺旋输送机排土量与盾构推进量相适应,掘进过程中始终维持开挖土量与排土量平衡,维持土舱内土压力稳定在预定范围内,其工作原理见图1-3。

土舱土压力与地层水土压力平衡状态

地表面

Pw水压力P E土压力卩£卩8盾构土仓压力

Pw +P E =P EPB

图1-3 土压平衡工作原理

盾构选型分析

盾构选型分析 1.地质因素 1.1工程地质盾构选型分析 对于细颗粒含量多的地层,切削下来的渣土能形成不透水的塑流体,容易实现土压平衡,并且渣土输送简单,多选用土压平衡盾构,如果选用泥水平衡盾构则渣土分离困难。粗颗粒含量高的地层,切削下来的碴土为流体状,仅依靠大颗粒充满土仓来形成机械力支撑土体时,即使土仓充满也建立不了压力,因而不易实现土压平衡,同时螺旋机不能形成土塞,渣土输送困难,如果采用土压平衡盾构需要通过添加膨润土等添加剂对渣土进行改良,而采用泥水平衡盾构时渣土输送和分离相对简单,因此这种地层多采用泥水平衡盾构。一般来说当地层中的黏粒和粉粒总量达到40%以上时适宜选用土压盾构,反之则选用泥水盾构。地层 1. Zeile bleibt immer frei EPB Methods 土压平衡区间Slurry Methods 泥水盾构区间60,0 20.06,02,00,60,20,060,020,0060,0020,001100 90 40 30 20 10 080 70 60 50 Sieve Size Fine Clay Silt Sand Gravel Medium Medium Coarse Fine Coarse Fine Medium Coarse Grain diameter d (mm) 粒径直径MM EPB / Slurry Range.粒径分布与盾构选型图 土和砂质粘土夹层。 从地层看,基本属于泥水盾构适用范围,根据在以往的施工经验,也可以采用土压盾构。

1.2水文地质盾构选型分析 在地下水丰富的地层,泥水盾构依靠泥浆粘粒渗入开挖面形成泥膜隔离层,依靠泥浆与碴土混合液的压力,作用在泥膜上平衡开挖面压力,能够有效隔离地下水渗入土仓,使开挖面前方地层不因水位的下降而引起地表的前期沉降;土压盾构由于没有这种泥膜,对地下水的控制能力稍差一些,需要加入更多泡沫等添加剂对渣土进行改良,有时甚至需要昂贵的特种添加剂。 根据施工经验,当地层的渗透系数小于10-7m/s时,可选用土压平衡盾构;当渗透系数在10-7m/s到10-4m/s之间时,既可选用土压平衡盾构也可选用泥水盾构;当地层的渗透系数大于10-4m/s时,宜选用泥水盾构,如采用土压平衡盾构,开挖仓中添加剂将被稀释,水、砂、砂砾相互混合后,土碴不易形成具有良好塑性及止水性碴土,在螺旋机出碴门处易发生喷涌。 本区域是地中海岸含水区,地下水可能有海水补给。首先需要确定地层渗透系数,根据地层涌水量来确定盾构选择。涌水量大时适宜选用泥水盾构,如果选用土压盾构,将无法止水,造成掘进困难。 1.3 水土压力影响

海瑞克φ8800mm土压平衡盾构机参数书讲解

TABLE OF CONTENTS TECHNICAL DATA E D I T I O N 09/2010V E R S I O N 001S -591/592 G U A N G D O N G I N T E R C I T Y R A I L W A Y L O T 3I I - 1 D O C U M E N T : 7686-001 II. Technical Data 1. Tunnel boring machine general. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .II - 3 1.1Tunnel boring machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 31.2Tunnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 31.3Segments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 4 2. Shield general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .II - 5 2.1Steel construction shield . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 52.2Tailskin articulation cylinder. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 52.3Advance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 52.4Man lock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 62.5Screw conveyor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 6 3. Cutting wheel general. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .II - 7 3.1Steel construction cutting wheel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 7 4. Drive general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .II - 8

海瑞克盾构选型

1.1盾构机选型 综合本区间隧道工程地质、水文、线路、方向控制、地表沉降、工期和环保要求,类似工程盾构选型经验,结合苏州以往盾构使用情况,根据《盾构法隧道工程施工及验收规程》,土压平衡盾构对于淤泥质粘土、粉质粉土、砂质粉土、粘土层对地层的适应性,通过盾构配备加膨润土、泡沫及水装置,可取得良好效果。因此在本区间隧道工程施工中拟选 1.2盾构机来源 拟将采用两台日本株式会社小松制作所生产的TM634PSX加泥式土压平衡盾构机用于本标段的施工,全部来源于新购置。 1.3盾构机供应方案和工程适应性的描述 1.3.1 土层的适应性能 (1)刀盘结构是针对苏州长三角淤泥质粘土、粉质粘土、砂质粉土、粘土地质条件设计的,采用面板式刀盘,开口率为40%。提高开挖效率,使碴土顺利从切削面流入土舱内。刀盘结构见图1-1。在维修时刀盘面板对土体有一定的支护作用,便于土压力平衡。 (2)刀盘采用中间支承式结构,设置有固定搅拌翼和随刀盘转动的搅拌翼,对土舱中的碴土进行强制搅拌,尤其在本工程中有各种地层且相互交错,对切削下来的碴土需要进行搅拌,使碴土具有塑性,并防止土体的滞留和粘附,盾构机刀盘设有中心刀1把,切刀120把,刮刀18把,超挖刀2把,能够确保施工的进度。 (3)刀盘、土舱及螺旋输送机有泡沫、膨润土及水注入系统,通过刀盘和

搅拌翼把注入在开挖面的添加剂与切削下来的碴土在土舱中进行充分搅拌。对于开挖不同的地层,可通过控制泡沫、膨润土或水的注入量,有效调节碴土的塑性及粘度、降低透水性及内摩擦力,提高土体的流塑性,防止螺旋输送机喷涌或产生泥饼,同时可减少刀盘功率的消耗。 (4)刀盘转速分五档可调0~1.3rpm,根据地层情况自动调节速度,且旋转方向可改变。 图1-1 盾构机刀盘示意图 1.3.2 埋深的适应性能 (1)盾构机有足够的承载能力、推进力和刀盘扭矩储备,有足够的土压承受能力及土压调节能力,可以满足本区间隧道施工的需要。 (2)轴式螺旋输送机,液压驱动,出土量易于调节,并有良好的土压减压效果。 (3)主轴承密封可承受3MPA的泥土压力,主轴承密封有良好的油脂润滑系统,保证密封系统的可靠。

盾构法隧道与应用——第二章盾构分类及选型

第二章盾构分类及选型 隧道建设与盾构掘进机不可分离,所以盾构掘进机对各种地层的适应性非常重要。1823年~1843年,世界上第一条人工开挖盾构隧道是由法国人Brunnel在伦敦泰晤士河下建成的,由于隧道掘进机与地层条件的不适应,长366m的隧道耗时达20年左右,隧道施工过程中遭遇了多次涌水,并付出了6个隧道工人生命的代价。 1991年6月29日贯通的长达49km(单条)英法海底隧道,耗时仅仅两年半,在如此短时内取得如此的成绩与隧道盾构正确选型密不可分。英法海峡隧道法国侧隧道工程是在含水的白色白垩地层里施工,然后进入完全不渗透的兰色白垩地层里施工,然后进入完全不渗透的兰色白垩地层,选择了土压平衡盾构;而英国侧则根据地层的变化采用了通用型盾构。前者掘进速率达1071m/mon,后者更是达到1487m/mon,说明该隧道的盾构选型是合适的。 1989开始动工建设的东京湾海底公路隧道全长15.1km,其中盾构隧道长9.1km,穿越的地层为软弱的冲积、洪积性土层,另外,该盾构隧道的一个最大特点是盾构必须能够承受 0.6MPa的水压,故采用8台直径14.14m的泥水式土压平衡盾构施工,东京湾隧道的成功建设也表明该类盾构的选择是合适的。 第一节盾构的构造 一、盾构外形和材料 1.盾构的外形 作为一种保护人体的空间,隧道的形状因其使用要求不同、而造成盾构外形不同是理所当然的。隧道掘进,无论盾构的形状如何,总是向轴线方向发展而成,所以,盾构的外形就是指盾构的断面形状。从采用过的盾构来看,其外形有圆形、双圆、三圆、矩形、马蹄形、半圆形或与隧道断面相似的特殊形状等。例如:将人行隧道筑成矩形,最大地利用了挖掘空间;将水利隧道筑成马蹄形,使流体的力学性能达到最佳状态;将穿山隧道筑成半圆形,可以使底边直接与公路连接等等。但是,绝大多数盾构还是采用传统的圆形。 2.制造盾构的材料 盾构在地下穿越,要承受水平载荷、垂直载荷和水压力,如果地面有构筑物,要承受这些附加载荷,盾构推进时,还要克服正面阻力,所以,盾构整体要求具有足够的强度和刚度。盾构主要用钢板成型制成。钢板间连接可采用焊接和铆接两种方法,大型盾构考虑到水平运输和垂直吊装的困难,可制成分体式,到现场进行就位拼装,部件的连接一般采用定位销定位,高强度螺栓联接,最后焊接成型的方法。盾构壳体可有单层厚板或多层薄板制作而成。 二、盾构的基本构造 盾构种类繁多,从盾构在施工中的功能而言,其基本构造主要分为盾构壳体、推进系统、拼装系统三大部分。 图2-1-1 盾构基本构造示意图 1.盾构壳体 所有盾构的形式,其本体从工作面开始均可分为切口环、支承环和盾尾三部分,借以外壳钢板联成整体。 (1)切口环

盾构管片的选型和拼装2018.6

管片的选型和拼装(2018年6月) 一、管片的选型原则 1、管片选型符合隧道设计线路; 2、管片选型要适合盾构机的姿态; 3、管片选型尽量采用ABA的拼装型式; 说明: 1、管片选型如何符合隧道设计线路 根据隧道中线的平曲线和竖曲线的走向,管片分为标准环、左转弯、右转弯三类。直线上选标准环,左转曲线上选左转环,右转曲线上选右转环。其中转弯环数量的计算公式如下: θ=2γ=2*arctg(δ/D) 式中: θ——转弯环的偏转角 δ——转弯环的最大楔型量的一半 D——管片直径 每条曲线上的转弯环个数为 N=(α0+β)/θ 式中: α0——曲线上切线的转角 β——缓和曲线偏角 经计算本标段所需左转弯环131环,右转弯环131环。 根据圆心角的计算公式

α=180L/(πR) 式中: L——段线路中心线的长度 R——曲线半径 而θ=α,将之代入的到L=6.33m,所以在圆曲线上每隔6.33m一个转弯环(N=6.33/1.5=4.2环,即平均4.2环一个转弯环)。经过实际计算,在缓和曲线上,也近似于6m一个转弯环。 2、管片选型要符合盾构机的姿态 管片是在盾尾内拼装,所以不可避免的受到盾构机姿态的约制。管片平面尽量垂直于盾构机轴线,让盾构机的推进油缸能垂直地推在管片上,这样使管片受力均匀,掘进时不会产生管片破损。同时也要兼顾管片与盾尾之间的间隙,避免盾构机与管片发生碰撞而破损管片。当因地质不均、推力不均等原因,使盾构机偏离线路设计轴线时,管片的选型要适宜盾构机的姿态,尤其在曲线段掘进时更要注意。 3、根据现有的管模数量和类型,及生产能力 现有管模四套,两套标准环管模,一套左转环管模,一套右转环管模,每套管模每天能生产两环管片。为了满足每天掘进8~9环的进度要求,用转弯环代替标准环,例如用一套左转环和一套右转环来代替两个标准环。 二、影响管片选型的因素 1、盾构机的盾尾间隙的影响 盾尾与管片之间的间隙叫盾尾间隙。 盾尾间隙是管片选型的一个重要的一个重要依据。如果盾尾间隙过

海瑞克土压平衡式盾构机分析

海瑞克土压平衡式盾构机分析 盾构机的工作原理 1.盾构机的掘进 液压马达驱动刀盘旋转,同时开启盾构机推进油缸,将盾构机向前推进,随着推进油缸的向前推进,刀盘持续旋转,被切削下来的碴土充满泥土仓,此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上,后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中,再通过竖井运至地面。 2.掘进中控制排土量与排土速度 当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时,开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大,当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时,开挖面就能保持稳定,开挖面对应的地面部分也不致坍坍或隆起,这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡时,开挖工作就能顺利进行。 3.管片拼装 盾构机掘进一环的距离后,拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片,使隧道—次成型。 盾构机的组成及各组成部分在施工中的作用 盾构机的最大直径为6.28m,总长65m,其中盾体长8.5m,后配套设备长56.5m,总重量约406t,总配置功率1577kW,最大掘进扭矩5300kN?m,最大推进力为36400kN,最陕掘进速度可达8cm/min。盾构机主要由9大部分组成,他们分别是盾体、刀盘驱动、双室气闸、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备。 1.盾体 盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分,这三部分都是管状简体,其外径是6.25m。 前盾和与之焊在一起的承压隔板用来支撑刀盘驱动,同时使泥土仓与后面的工作空间相隔离,推力油缸的压力可通过承压隔板作用到开挖面上,以起到支撑和稳定开挖面的作用。承压隔板上在不同高度处安装有五个土压传感器,可以用来探测泥土仓中不同高度的土压力。 前盾的后边是中盾,中盾和前盾通过法兰以螺栓连接,中盾内侧的周边位置装有30个推进油缸,推进油缸杆上安有塑料撑靴,撑靴顶推在后面已安装好的管片上,通过控制油缸杆向后

海瑞克土压平衡盾构机结构分析

海瑞克土压平衡式盾构机结构分析 [2008-08-07] 关键字:盾构机结构分析 承担修建深圳地铁—期工程第七标段(华强至岗厦区间内径为5.4m的双线隧道)的施工任务,根据施工地段地层自立条件差,地下水较丰富的特点,购进了两台德国海瑞克公司生产的世界上最先进的土压平衡式盾构机。这两台盾构机都由西门子公司的S7-PLC自动控制系统控制,配备了机电一体化的液压驱动系统、同步注浆设备、泡沫设备、膨润土设备及SLS-T隧道激光导向设备,并可在地面监控室对盾构机的掘进进行实时监控。 本文将就盾构机的工作原理、盾构机的组成、及各组成部分的功能结合实际施工情况做一简要阐述。 盾构机的工作原理 1.盾构机的掘进 液压马达驱动刀盘旋转,同时开启盾构机推进油缸,将盾构机向前推进,随着推进油缸的向前推进,刀盘持续旋转,被切削下来的碴土充满泥土仓,此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上,后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中,再通过竖井运至地面。 2.掘进中控制排土量与排土速度 当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时,开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大,当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时,开挖面就能保持稳定,开挖面对应的地面部分也不致坍坍或隆起,这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡时,开挖工作就能顺利进行。 3.管片拼装 盾构机掘进一环的距离后,拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片,使隧道—次成型。 盾构机的组成及各组成部分在施工中的作用 盾构机的最大直径为6.28m,总长65m,其中盾体长8.5m,后配套设备长56.5m,总重量约406t,总配置功率1577kW,最大掘进扭矩5300kN&#82 26;m,最大推进力为36400kN,最陕掘进速度可达8cm/min。盾构机主要由9大部分组成,他们分别是盾体、刀盘驱动、双室气闸、管片拼装机、排土

(完整版)地铁盾构的选型和使用

地铁盾构的选型及现场管理和使用 一、概述 1、概念 盾构是一种用于隧道暗挖施工,具有金属外壳,壳内装有主机和辅助设备,既能支承地层的压力,又能在地层中整体掘进,进行土体开挖,碴土排运和管片安装等作业,使隧道一次成形的机械。 盾构是相对复杂的集机、电、液、传感、信息技术于一体的隧道施工专用工程机械,主要用于地铁、铁路、公路、市政、水电等工程。 盾构的工作原理就是一个钢结构组件依靠外壳支承,沿隧道轴线一边对土壤进行切削一边向前推进,在盾壳的保护下完成掘进、排碴、衬砌工作,最终贯通隧道。 盾构施工主要由稳定开挖面、掘进及排土、管片衬砌和壁后注浆三大要素组成。 盾构是根据工程地质、水文地质、地貌、地面建筑物及地下管线和构筑物等具体特征来“量身定做”的一种非标设备。盾构不同于常规设备,其核心技术不仅仅是设备本身的机电工业设计,还在于设备通过不同的设计如何满足工程地质施工的需求。因此,盾构的选型正确与否决定着盾构施工的成败。

2、盾构的类型 盾构的类型是指与特定的施工环境、基础地质、工程地质和水文地质特征相匹配的盾构种类。 一般掘进机的类型分为软土盾构、硬岩掘进机(TBM)、复合盾构三种。软土盾构的特点是仅安装切削软土用的切刀和括刀,无需开岩的滚刀。TBM主要用于山岭隧道。复合盾构是指既适用于软土,又适应于硬岩的一类盾构,主要用于复杂地层的施工。地铁盾构就是一种复合盾构。主要特点是刀盘既安装用于软土切削的切刀和括刀,又安装破碎岩石的滚刀,或安装破碎砂卵石和漂石的撕裂刀。 复合盾构分为土压平衡盾构和泥水加压平衡盾构。 3、盾构的组成 地铁施工可供选择的复合盾构机机型只有两种,即土压平衡盾构机或泥水平衡盾构机。 一台盾构按外观结构形式分为刀盘部分、前盾、中盾、尾盾、后配套部分和辅助设备(管片和砂浆运输设备、泥水站等)。 土压平衡盾构由以下十一部分组成:⑴、刀盘(分为面板式、辐条式、复合式三种),⑵刀盘驱动(分为电机和液压两种),⑶刀盘支承(主轴承),⑷膨润土添加系统和泡沫系统,⑸螺旋输送机,⑹皮带输送机,⑺同步注浆系统,⑻盾尾密封系统,⑼管片安装机,⑽数据采集系统,⑾导向系

盾构机的设计选型依据

盾构机的选型 盾构法以其具有较高的可靠性及对周边环境适应性强的特点而在国内外地铁建设中得到了广泛应用,盾构法涉及多门学科,专业性强,尤其是其施工过程完全是工厂化的流水作业,机械化、自动化程度高,其施工效率较其他方法非常明显的优势。在国内地铁工程中,我国上海市六十年代开始盾构法的试验研究工作,并随着城市建设的发展,特别是近几年来科学技术的进步,新技术、新工艺、新材料、新设备的发展广泛应用,盾构法施工技术也取得较大的发展,至今已使用过近五十余台盾构。配套施工技术也相应在逐步完善,工程规模和应用范围也相应扩大。 地铁施工条件复杂,涉及城市建筑、管线水网、交通环境、污染控制严格,盾构施工在城市地铁施工中越来越显出其无可比拟的优越性,但是城市施工的首先要保证的前提条件是,由施工造成的地面隆起和沉降不能超出限制标准,否则将破坏地面和其它建筑物,造成巨大的经济损失,甚至人员伤亡的严重后果。这是城市施工和山岭隧道施工的根本区别,同时也是盾构施工首先需要解决的技术和组织问题。在围岩状况不佳的地质条件下,采用土压平衡和泥水式盾构开挖能起到保证安全的作用。 盾构施工,首先需要决定盾构机的类型,盾构的形式取决于地质条件。按结构模式盾构机分为泥水式盾构、敞开式、土压平衡式盾构、硬岩盾构四类。 敞开式盾构用于整个地层稳定,透水率低,涌水能够不采取其它辅助措施则能被控制的区段。 硬岩盾构用于硬度较大,且能够自稳、涌水不大的岩石地层开挖。 土压平衡盾构和泥水式盾构都是利用控制推进的速度和出料的速度来使推进所产生的压力同掌子面的压力相平衡,从而达到维持掌子面稳定,继而维持地面沉降和隆起在控制范围内的作用。这两类盾构的最大区别是泥水式盾构需要有昂贵的泥浆制备和分离设备,将泥浆通过管路注入到盾构机混合仓内,与开挖下来的碴土进行混合,通过泥浆泵将混合后的碴土抽出到地面以后进行分离处理,泥浆再循环利用。而土压平衡盾构则不需要进行分离处理,只是在涌水较大,但透水率不超过一定数值,掌子面不稳的地段才需要使用土压平衡开挖模式,也不需要专门的分离设备进行碴土分离。 盾构设计选型的主要依据取决于如下几个因素:碴土的粘合系数,渗透系数。 盾构选型设计的一个重要依据,是碴土的渗透系数,按照盾构设计的理论,碴土的渗透

(完整版)海瑞克盾构机液压系统说明(附电路图)

一、液压系统元件 1液压泵 液压泵是液压系统的动力元件,按结构可以分为柱塞泵、齿轮泵、叶片泵,按排量可以分为定量泵、变量 泵,按输出出口方向又可以分为单向泵、双向泵。 泵都是由电动机或其他原动机带动旋转,通过这种往复的旋转将油不断地输送到管路中,通过各种阀的作 用,控制着执行元件的运行。 在大连地铁盾构机中,螺旋输送机使用一个双向变量泵和一个定量泵,推进系统中使用一个大排量的单向 变量泵,管片安装机种使用两个单向变量泵,注浆系统 中使用一个单向变量泵,辅助系统使用一个单向变量泵。

a.定量齿轮泵 注:右侧油液进入泵内,齿轮旋转带动油液从左侧出口流出,排量是一定的

c.定量叶片泵 注:转子转动,带动叶片推动油液1、2进油,3、4出油,排量一定 d.斜盘式柱塞泵 注:斜盘由联轴器带动转动,往复吸油、压油,斜盘角度是可以调控的

2液压阀 液压阀根据作用可以分为压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。 压力控制阀可以控制液压回路的压力,如当液压回路中压力过大时,溢流阀或卸荷阀打开泄压。 流量控制阀可以控制液压回路中的流量大小,根据流量的不同可以控制执行元件的速度。 方向控制阀主要控制液压回路中液压油的流动方向,由此可以改变液压油缸的伸缩。 各种阀一般安装在靠近泵的油液管路中,相对来说比较集中,便于检查和维修。 a.单向阀 注:油液从P1口进入,克服弹簧力推开单向阀的阀芯,经孔隙从p2 口流出,油液只能从p1流向p2

b.溢流阀 注:油从压力口进入,通过阻尼孔进入后腔,克服弹簧压力,推开阀芯,油液 从溢流口

c.液控单向阀 注:x口接压力油时,阀芯将a与b口堵死,当x口接油箱时,若Pa大于Pb,则从a口进油,打开阀芯,流向b口,若Pb大于Pa时,则油液从b 口流向a口,

海瑞克盾构设备-英汉对照

CYLINDER 油缸 DIV.SPARE PARTS SEGMENTFEEDER 待定管片喂送器备件SEGMENTCRANE 管片吊机 GEAR MOTOR 齿轮马达 DRIVE MOTOR 驱动马达 SPARE PART PACK SEGMENT CRANE 管片吊机备件包 DIV.SPARE PARTS 待定备件 DIV.SPARE PARTS ERECTORPULT 待定拼装机备件拼装机控制面板 SCREW TENSION CYLINDER M42 M42螺栓拉伸油缸 SCREW TIGHTENING DEVICE M60 M60螺栓上进装置 HIGH PRESSURE POWER PACK 高压动力包 HIGH-PRESSURE HOSE 高压油管 HIGH PRESSURE HOSE 1600Bar高压油缸 HIGH POWER AGGREGATE G20 G20高压泵站 HIGH PRESSURE HOSE 高压油管INSERT FOR SCREW DRIVER SW 65 SW65套筒 INSERT FOR SCREW DRIVER SW 55 SW55套筒 POWER SCREW DRIVER HYDRAULIC 液压动力扳手 DISPLACEMENT CYLINDER + AGGREGAT 移位油缸+液压泵站TOOL BOX 工具箱 CABLE SHEARS 电缆剪 SCREW DRIVER 螺丝刀 SOCKET WRENCH SET 12K 12K套筒扳手装置 DRILLING MACHINE 钻机 GAS SOLDERING IRON SET 气体烙铁 TIN 锡罐KALIBRATION DEVICE 校准装置 MULTIMETER 万用表 PLIERS 钳子 TORCH 手电筒 TWIST DRILL 螺旋钻 INDICATION 指示器 FAN 风扇 TORQUE WRENCH 扭矩扳手 COAL DRILL 煤钻 GRINDER 电砂轮 Segment data: 管片参数: Outside diameter: 15,000mm 外径: 15,000mm Inside diameter 13,700mm 内径: 13,700mm Length 2,000mm 宽度: 2,000mm Ring distribution: 9+1 管片分布: 9+1 MIX shield with back-up system 混合式盾构机及后配套系统 Shield body 盾体 segmental steel structure (front and rear shields) 钢结构块(前盾和后盾) pressure wall 压力壁 submerged wall (air bubble chamber) 分隔板(气泡调压舱) pressure sensors 土压传感器 Access door in the pressure wall 压力舱壁中的进入门 Access door in the submerged wall 分隔板中的进入门 flange manlock 人闸法兰 lange for material lock 材料闸法兰main drive support 主驱动支架agitators ? 1,900mm 搅拌器? 1,900mm front gate 前闸门 protection grid 保护隔条 Flushing circuit in the excavation chamber 开挖舱内的冲洗回路

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。根据以往大量工程经验,通常都将挤压胸板和网格切削装置组合在一起安装在盾构上,形成网格挤压盾构。这种盾构适用于不能自立、流动性在的松软粘性土层、尤其是对隧道沿线地面变形无严格要求的工程。当盾构采用网格开挖时,应将安装在网格后面的挤压胸板部分或大部分拆除,利用网格孔对土层的摩擦力或粘结力对开挖面土层进行支护,当盾构向前推进时(一般是盾构穿越江湖、海底或沼泽地区),应将挤压胸板装上,盾构向前推进时,可将土体全部

盾构选型

盾构选型 盾构选型包括盾构机选型与衬砌选型两个方面。 1.盾构的种类与选型 盾构机是一种用钢板作成圆筒形结构的活动支撑,是通过软弱、含水地层,特别在海底、河底、城市内修建隧道的一种施工机械。在盾构的支护下,可安全地进行掘进和衬砌。盾构施工法是使用盾构机在地下掘进,边防止开挖面土砂崩塌边在机内安全地进行开挖作业和衬砌作业从而构筑成隧道的施工方法。因此,盾构施工法是由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大要素组成。一般地,按开挖面与作业室之间隔墙构造可分为敞式、半开敞式及密封式三种。密封式又可分为泥水加压式盾构和土压平衡式盾构。 泥水加压式盾构,是在切削刀盘后方设隔墙将盾构封闭起来,压力泥水送入此隔墙与掌子面之间的所谓泥水室,用泥水压力形成承压面,以抵抗地层水压,防止开挖面的塌方。用切削刀盘进行开挖,切削下来的砂土经搅拌机搅拌成泥浆,由泥浆泵经排泥管道抽出,输送到地面泥水处理场。一面切削,一面用千斤顶向前推进盾体,至一个衬砌管片宽度时,用盾尾拼装机进行管片安装。泥水加压盾构有盾尾的漏水以及难以确认开挖面状态及刀具磨耗等确点,还需要较大的泥水处理场地。泥水加压盾构对于不稳定的软弱地层或地下水位高,含水砂层,粘土以及冲积层以及洪积层等流动性高的土质,使用效果较好。泥水加压平衡盾构具有土层适应性强、对周围土体影响小、施工机械化程度高等优点。根据日本的实践,在砂层中进行大断面、长距离推进

的盾构机,大多采用泥水加压式盾构机。实践证明,掘进断面越大,用泥水加压式盾构机的效果越好。泥水加压式盾构机除在控制开挖面稳定以减少地面沉降方面较为有利外,还在减少刀头磨损、适应长距离推进方面显示出优越性。 土压平衡盾构是在切削刀架及螺旋输送机内部充填的土砂所产生的压力与开挖面的土压保持平衡。施工中一边掘进,一边控制推进千斤顶推力、推进速度、刀盘和螺旋输送机回转扭矩、速度以及闸门千斤顶的开口度,使之不断与开挖面的土压保持平衡。有软稠度的粘质粉土和粉砂是最适合使用土压平衡式盾构机的土层。根据土层的稠度,有时不需要水或只需要加很少量的水。通过搅拌装置在开挖室内的搅拌,即使十分粘着的土层也能变成塑性的泥浆。 盾构机的种类很多,施工时盾构机的选择是否合适,直接影响到工程的经济性、安全性以及可靠性等。影响盾构机选择的因素主要有土质条件(土的强度、软硬程度、土的颗粒级配、石英的含量、是否含有砂砾和大卵石等)、地下水的含量、隧道长度和线形、后续设备与盾构机的配套能力、工作环境以及有无辅助工法等。盾构机的合理选择要保证开挖面的稳定性,要具有良好的掘进性能,要结合衬砌的类型防止渗漏和坍塌,而且还要与配套系统具有紧凑的配合关系。另外,以盾构机选型为核心的整个系统的经济性也是不可忽视的。图1表示了以盾构选型为核心的各因素的影响关系及其相互作用。

海瑞克盾构机技术说明

目录 隧道掘进机的技术说明 5.1 概述 (3) 5.2 功能(EPB盾构) (4) 5.2.1 土料挖掘 / 推进 (5) 5.2.2 控制 (6) 5.2.3 管环拼装周期 (7) 5.3 技术数据/总览 (8) 5.4 操作步骤 (16) 5.4.1 进入开挖室 (16) 5.4.2 人行气闸 (19) 准备和注意事项 (19) 加压 (21) 加压步骤 (22) 加压图 (24) 通过通道室加压(加压附加人员) (26) 附加人员加压图 (27) 卸压 (28) 卸压步骤: (29) 卸压图 (31) 对一个人员的紧急卸压图 (33) 紧急情况下,通道室和主室内应分别采取的措施 (36) 紧急情况卡卡样 (37) 5.4.3 将开挖工具送入压力室 (39) 5.4.4 拼装管环 (40) 5.4.5 回填 (42) 通过尾部机壳进行回填 (42) 灌浆泵的工作原理 (43) 5.4.6 压缩空气供给 (45) 工业用空气 (45) 压缩空气调节 (46) 5.4.7 发泡设备说明 (47) 安装设计 (47) 设备功能 (48)

高压聚合物系统 (48) 5.5 隧道掘进机各部件 (49) 5.5.1 盾构 (50) 概述 (50) 前部盾构 (50) 中间盾构 (51) 尾部机壳 (51) 推力缸 (51) 盾构关节油缸 (52) 5.5.2 人行气闸 (53) 5.5.3 刀盘驱动装置 (55) 原理 (55) 旋转工作机构系统,主轴承 (55) 齿轮润滑 (55) 密封系统 (56) 5.5.4 拼装机 (57) 技术说明 (57) 支架梁 (57) 行走机架 (58) 旋转机架 (58) 带抓取头的横向行走装置 (59) 旋转机架的动力提供 (60) 安全设备 (60) 5.5.5 螺旋输送机 (61) 一般说明 (61) 伸缩缸 (61) 前部闸阀 (61) 前部闸阀 (62) 驱动装置 / 密封系统 (63) 安全装置 (63) 5.5.6 后援装置 (64) 一般说明 (64) 桥 (65) 龙门架1 (66) 龙门架2 (67) 龙门架3 (69) 龙门架4 (70) 龙门架5 (72)

海瑞克盾构机基本参数

海瑞克土压6.3m盾构基本参数 名称技术参数备注 管片设计 外径6米 内径5.4米 管片宽度1.5米 数量5+1 盾体 前体 6.25x6.25x2.9米86.5吨 中体 6.24x6.24x2.58米80吨 前盾数量1个 中盾数量1个 直径6.25米不计耐磨堆焊层 长度(前体和中体) 4.68米螺栓连接并带密封盾构类型土压平衡 300米 盾构最小水平转弯 半径 最大工作压力3BAR 土压传感器(数量) 5个 气闸连接法兰1个 1个 螺旋输送机连接法 兰 盾尾 6.23x6.23x3.61米30吨 盾尾数量1个 型式绞接 长度3.61米 密封3排钢丝刷 注浆口4个DN50,单管 推进油缸液压 数量30个10组双缸+10组单缸分组数量4组 推力34 210KN 最大300BAR 行程2米 工作压力300BAR 伸出速度80mm/min 所有油缸 绞接油缸 类型被动式 数量14个 行程150 mm 刀盘 6.28x6.25x2.6米65吨 数量1个 形式装配有滚刀式 直径6.28米

旋转方向左/右 刀具配置4把17寸中心双刃滚刀,32把17寸单刃滚刀,28把齿刀(250 mm 宽),8组边刮刀(1组两把)。 8个 刀盘上泡沫喷嘴数 量 中心回转体1个 刀盘驱动 数量1个 形式液压驱动 液压马达数量9个 额定转矩6000KNm 最大脱困扭矩7150KNm 转速0~4.5转/分 功率945KW 3x315KW 主轴承形式固定式 人闸 数量1个 形式双仓 直径1.6米 工作压力3BAR 测试压力4.5BAR 额定人数(容纳)3+2 主仓/副仓 管片安装器 管片安装器及行走 5.0x4.0x3.8米22吨 梁 数量1个 形式中心回转式 抓紧系统机械式 自由度6个 旋转角度+/—200度比例控制 管片宽度1.2/1.5米 纵向移动行程2米比例控制 控制装置无线、有线控制 螺旋输送机 形式双螺旋转、有轴式 1号螺旋输送机13.4x1.2x1.4米23吨 长度13.4米 直径800mm 功率160KW 最大扭矩198 KNm 拖困扭矩225 KNm 转速1~22转/分无级调速 285方/时100%充满时 最大出土量(理论 值)

盾构机选型标准

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5.2~8.4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 2.1 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。 泥水平衡式盾构机是在盾构机的前部设置隔板,装备刀盘面板、输送泥浆的送排泥管和推进盾构机的盾构千斤顶。在地面上还配有分离排出泥浆的泥浆处理设备。开挖面的稳定是将泥浆送入泥浆室内,在开挖面上用泥浆形成不透水的泥膜,通过该泥膜保持水压力,以对抗作用于开挖面的土压力和水压力。开挖的碴土以泥浆形式输送到地面,通过处理设备离析为土粒和泥水,分离后的泥水进行质量调整,再输送到开挖面。泥浆处理设备设在地面,需占用较大的施工场地。另外泥水式盾构机及其配套系统价格较高。 土压平衡式盾构机是在盾构机的前部设置隔板,隔板与刀盘之间形成一个用于土压平衡、碴土搅拌、碴土排出的碴土仓。装配有各种刀具的刀盘不断旋转切削土体,切削下来的碴土通过刀盘进料槽进入碴土仓。碴土仓内和排土用的螺旋输送机内充满开挖碴土,依靠盾构机千斤顶的推力给土仓内的开挖土砂加压,使碴土仓的土压作用于刀盘开挖面以使其稳定。土压式盾构机占用场地较小,价格较低。 土压平衡式盾构机又可分为纯土压平衡式与加泥型土压平衡式。 纯土压平衡式盾构机单纯依靠开挖下来的碴土压力稳定开挖面。这种盾构机较适用于开挖含砂量小的塑性流动性软粘土。 加泥型土压平衡盾构机装备有注入添加材料促进开挖砂土塑性流动的机构。对于含砂量、含水量较大的土层,盾构机的加泥装置可以根据土质,选用泡沫、膨润土、高吸水树脂等添加材料,将其注入开挖面和泥土仓。通过搅拌机构将添加材料与开挖下来的碴土强力搅拌,将开挖碴土变成具有可塑性、流动性、防渗性的泥土,这种泥土充满土仓和螺旋输送机内。当土仓内压力小于开挖面压力时,

海瑞克盾构机电气系统概述

海瑞克盾构机电气系统概述

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海瑞克盾构机电气控制系统概述 李剑祥 (中铁六局集团有限公司深圳地铁2号线项目部广东深圳 518056) 摘要:对海瑞克土压平衡盾构机电气控制系统进行概述,并分别对其配电系统、可编程控制系统和计算机控制及数据采集分析系统三个部分的设计进行总结,以加深对其整个电气控制系统原理的理解。 关键词:电气系统配电系统可编程控制系统计算机控制及数据采集分析系统 0 海瑞克盾构机电气系统简介 盾构机是一种集机械、液压、电气和自动化控制于一体、专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备,其技术先进、结构庞大。如果把机械部分比喻成人的四肢,那么液压系统比喻成人的血液系统,则电气控制系统就是人的神经系统。当前盾构机电气控制系统均采用世界上最先进、可靠的技术以保证系统稳定可靠地运行。海瑞克盾构机电气控制系统分为配电系统、可编程控制系统和计算机控制及数据采集分析系统三个部分。下面对该三个部分进行介绍。 1 配电系统 盾构施工是参考工厂式的流程化作业施工,盾构机的配电系统设计原则也是参照工厂供配电原理设计的。配电系统分为高压系统和低压系统,其用电设备列表如下: 序号用电设备设备容量备注 1 刀盘驱动945kW 2 超挖刀7.5kW 3 推进系统75kW 4 管片安装机45kW 5 螺旋输送机250kW 6 皮带输送机22kW 7 注浆泵30kW 8 砂浆储存罐的搅拌器7.5kW 9 液压油过滤泵11kW 10 主轴承润滑4kW 11 管片吊机2x2kW 12 排水泵12kW 13 冷却水系统7.5kW 14 二次通风机11kW 15 空压机110kW

盾构机选型资料

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

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