盾构施工配套设备介绍

B、搅拌机按施工能力选型
双线掘进，每小时按两环考虑，则需砂浆搅拌能力为 2×6.5=13m3/h。保险系数取2（理论与实际操作相差 较大），则需搅拌站能力为13×2=24 m3/h；可按30 m3/h考虑设计能力。
初步选用HZS35搅拌站，其中搅拌机为JS750强制性搅 拌机，配料斗为HPJ1200A（砂石称最大称量值 2000kg、配料精度±2%；粉料称最大称量值360kg、 配料精度±1%；水称最大称量值 300kg、配料精度 ±1%）。
主运输轨线仍为单线制轨线，在后配套后部设两副浮放双开道岔组成会车点 。当隧道特长时在隧道中部可增设双线会车点，可以是固定的或可移动式的。会 车点间隔距离根据运输系统诸参数计算确定。既节省钢轨和轨枕材料又满足特长 盾构区间施工运输需要。当隧道区间长度短时，复合式轨线相当于四轨三线制轨 线，利用盾构机掘进时间，另一组空的编组列车可驶入在后配套后部等待优点： 1）由于左右两线的运输互不干涉，运输是连续的，与区间隧道的长度无关。不 管区间隧道长度是长是短都能适应。2）编组列车的容量和编组列数受运行因素 的影响较小，配置的灵活性大。2）列车调度较为灵活，易于应付突发性故障和 事件。3）工序适应性较强，当工序临时变动或脱节时，便于临时调度。
实际环数
15.7
20
25.7
16小时作业
5.2.2.6 水平运输能力计算和设备配置（气流区间隧道） ·轨线制：设盾构区间平均运输长度：3000M。设采用单线制轨线。 ·渣车容量：已知施工平均进度指标为360米/月（300环），设每月掘进工作日 为25天，则每天应完成12环。故根据5.2.2.5的计算，选择11.5立方米容量的渣
车。 ·列车容量：采用每掘进循环渣量由一列车运出方案，每列车渣车数量为5辆。 ·运输循环和列车数量：根据实测，每循环平均掘进时间约为30分钟。每环管片 平均安装时间为30分钟（熟练时）。循环总时间为60分钟。设：列车平均行驶 速度为8km/h、得：
掘进循环时间 掘进30分钟 管片安装30分钟 掘进30分钟 管片安装30分钟
一、砂浆设备的选型：
A、盾构机同步注浆需用量的确定
盾构机开挖面直径为：φ盾构机外经＝6280mm，φ 管片外经＝6000mm ，每环管片宽B=1.5m，注浆 扩散系数K取1.5。
则Q ＝ =6.07（m ） 同步注浆
π Q盾构2机 4外 Q管片2外 经 LK
3
考虑部分消耗，所以取每环的Q同步注浆＝6.5m3。
由钢轨、轨枕、浮放轨组成隧道运输轨线，轨线根据需要可以设计是单线、 四轨双线或复合式轨线。
3、轨道运输系统循环过程
如下图所示：编组列车进入隧道时，管片运输车、砂浆运输车为重车，将管 片和砂浆和其他材料运进，运渣车为空车。驶出隧道时管片运输车、砂浆运输车 为轻车，运渣车为重车，将渣土水平运出。列车到达洞口地出渣井后，提升门吊 把渣车车箱吊离渣车底盘到达地面相应的高度后，车箱随门吊小车横移到渣仓纵 方向位置，再随门吊大车移动到渣仓横向位置，利用设置在门吊上的翻转机构， 随着吊钩地下落，车箱及渣土利用重心与转轴的不平衡而翻转卸渣。
但卸碴的总体布置与场地布置有很大的关系，根据出碴井与碴坑各自的位 置，门吊的行走方向有的顺着出碴井，有的横着出碴井。有的翻碴装置在门吊 上随门吊移动，有的固定在碴坑上。基本上取决于场地。所以在确定方案之前 ，首先要完成场地布置，才能确定门吊的主体结构和翻碴装置结构进行采购和 制造。
4、有轨运输方式的特点
5.2.2 运输能力计算和设备配置
以气流盾构区间为例进行计算、配置。设其工程参数为：盾构机切削直径： Φ6280mm ，盾构区间长度：3034m，施工平均进度指标：300m/月，管片宽度： 1.5m，出渣井提升高度：20m，。 5.2.2.1 每循环渣量估算
每循环松方渣量：G=π×R2×B×μ=3.14×3.142×1.5×1.5=69.7立方米。 μ--松方系数，取1.5。 5.2.2.2 每循环渣重估算
பைடு நூலகம்
C、水泥罐的选型
良好地质，双线可掘进30环，则需要砂浆量为 30×6.5＝195m3。而每m3中约含水泥300kg，则 每天需要水泥量为58.5T。 需用80-100T水泥罐。80T，直径为2.8m。 即100T水泥罐，可持续隧道掘进51.3环同步注浆 用量。
2、通风设备
通风方式根据地铁隧道盾构施工情况选用机械压入式通风方式，风管采用 φ1m的拉链式软风管，通过盾构风管储存箱进行延伸，将新鲜空气压入盾构机 各工作区域。
有轨运输方式的优点是适用性强，能把从泥浆（指的是含水较多的渣土）到 砂砾和卵石等各种类型的盾构机切削出来的碴土运出。把管片、背衬浆料，各种 材料运进。能适应各种区间隧道长度，系统本身采用的工业技术及产品也极为成 熟可靠。目前，国内的土压平衡式盾构法施工的运输系统均采用轨道方式。
5.运输方案的设计、计算 5.1、轨线制选择
每循环渣重：70×2.0=140t 为了有足够的牵引力能力储备，容重系数按2.0计算。
5.2.2设.3：小门车吊平每均车行次走卸行渣程循1环0M时，间大估车算平均行走行程10M，提升及下降平均 速度
8M／min，小车行走平均速度12M／min，大车平均行走速度20M／min。
每循环工序时间：∑＝10.2分钟≈12分钟（实测值）。 5.2.2.4 门吊每工作日理论、实际极限卸碴车次 每工作日理论极限循环车次为： 24小时×60分钟／12分钟＝120车次
每工作日实际循环车次设为： 16小时×60分钟／12分钟＝80车次
5.2.2.5 按门吊能力计算，不同容量渣车每工作日理论、实际垂直运输能力 （环数）：
由：环数 = 提升车次数×渣车容量（立方米）/每环松方渣量（立方米）；得：
渣车容量 理论环数
11.5 23.5
14.5 30
18.5 38.5
备注 24小时作业
5.2.1.6 渣土的松方系数和容重的确定
地质情况不同将导致松方系数差别较大，如广东地区多为中风化、微风化 岩层，隧道的松方系数达1.8，在南京地铁、北京地铁遂道的松方系数只有1.1 ，但后配套运输系统要适应多个盾构区间掘进，故一般按照1.5松方系数计算， 如与实际不符则靠增减渣车数量来解决。根据经验，不管松方系数如何，实际 容重多为1.8—2.0吨/立方左右，这是因为当切削的岩土粒度较大时，往土仓加 的泥水填满了岩土的空隙。当切削的岩土粒度较小时，松方比较密实，与实方 的重量差不多。
二、轨道运输系统
1、地铁盾构法施工的场地特点
一般来说，地铁车站就是盾构机的始发点。地铁车站主框架施工完毕后， 盾构机开始在车站里面组装始发。盾构机施工期间，车站主框架要为盾构机设 一安装井，同时也作为出渣井。有时除安装井外还专门另设出渣井。施工运输 包含了水平运输和垂直运输两大部分。
龙门吊实例
牵 引 机 车 实 例
龙 门 吊
吊 渣
2、轨道运输系统设备组成
由提升门吊、门吊上的翻转倒碴装置（或固定在地面上的翻转倒碴装置）、 门吊轨线、地面渣仓等组成垂直运输系统。包括渣土的垂直运输及管片、材料 垂直下放运输。
由牵引机车、碴土运输车、砂浆运输车、管片运输车及轨线组成水平运输 系统。
编组列车如上图所示，管片运输车在前方，列车进入盾构机后配套系统时， 刚好使管片运输车位于管片吊机下方。管片运输车前面不能有其他车辆，否则会 防碍管片的吊卸。其次紧跟砂浆运输车，进入时恰好位于盾构机注浆罐附近。再 次为渣土车，机车在最后。
一、盾构施工配套设备简介 二、轨道运输系统 三、其它配套设备
一、盾构施工配套设备简介
盾构施工配套设备主要包括：轨道运输设备、二次运输设备、垂 直提升设备、砂浆搅拌设备、通风设备、供电系统、供水系统、排污 系统、二次注浆设备等。
轨道运输设备主要包括牵引设备（一般采用电瓶车或内燃机车）、 出渣设备、砂浆运输设备、管片运输设备、电瓶充电设备。
隧道通风系统示意图
37×2kw
工作面需要的风量：
Q需≥V×S＝0.5×23×60min＝690m³/min。
V 取平均风速0.5m/s
S 为隧道断面：S断 =∏R2 =3.1416*2.7*2.7=23 m2 通风机风量考虑通风管的漏风， 风机风量为： Q机＝（Q需 +Q漏）×η=（690+690×1.5%×3034/100）×1.5＝1506m3/h 其中：L为掘进长度， η—风量储备系数1.5。 L100为百米漏风率， 风筒距离L＜200m时, 风筒漏风率P≯15% 风筒距离L=200-500m时, 风筒漏风率P≯10% 风筒距离L=500-1000m时, 风筒漏风率P≯3% 风筒距离L=1000-2000m时, 风筒漏风率P≯2% 风筒距离L＞2000m时, 风筒漏风率P≯1.5%
垂直提升设备主要是龙门式起重机。 砂浆搅拌设备主要包括强制式搅拌机和混凝土配料机。 通风设备主要包括主通风设备（一般采用轴流通风机）和辅助通 风设备（盾构上的二次风机和局部通风设备）。 供电系统主要包括箱式变压器（带高、低压开关）、备用电源 （发电机）、已成洞段的照明线路和灯具、应急照明设施等。 供水系统主要包括盾构机冷却循环水箱、(冷却塔)、手动板阀等。 排污系统主要包括管道、抽水设备、沉淀池等。 二次注浆设备主要是单（双）液注浆机。
第一列车循环 装渣30分钟 驶出15 卸渣60分钟（含管片、沙浆装 驶入15 车）
第二列车循环 卸渣60分钟 （含：同上）
驶入15 装渣30分 驶出15 接左格 钟
1、砂浆搅拌设备
砂浆搅拌设备多采用JS1000双卧轴搅拌机及配料机PLD1500组成搅拌站。采用 根据砂浆需要量的不同而不同。 配料机有两个料斗能自动称量砂及粉煤灰，然后通过梭槽进入搅拌机搅拌仓内， 控制方式为自动计量控制，袋装水泥和膨润土直接加进搅拌仓内，生产能力为 30m3/h。每循环需要砂浆量为6m3，则生产6m3砂浆所需时间为 T=6m3÷30m3/h×60min＝12min，在碴车卸碴的同时进行砂浆的搅拌制作，保 证盾构掘进所需的砂浆生产。当双线同时掘进时，一般采用在正常掘进时，在搅 拌站下设有一台砂浆储浆罐，以保证两条线砂浆的拌制供应。
4、其它设备
盾构施工还需要配置其它设备，如端头加固设备、盾构组装及调头设备、供 水及排水设备、冷却设备、二次注浆设备、维修保养设备等。在这里就不一 一赘述。
谢谢大家！