S-367盾构机维修改造方案

1、编制目的

1.1确定盾构机维修、改造过程中各项任务及作业要求；

1.2阐明工程人力、物力资源配置；

1.3安全、快速的完成盾构机改造工作，达到始发条件。

2、编制依据

2.1海瑞克S-367泥水盾构机图纸，性能参数表；

2.2 2015年8月22日盾构机改造及掘进技术交流会会议纪要。

3、盾构机维修改造内容及要求

3.1泥浆循环系统改造

3.1.1增加一套泥浆冲刷泵，该系统与盾构机原有泥浆循环系统相互独立。要求泥浆泵流量500～600m3/h，泵出口压力3～5Bar；具备冲刷碎石机、刀盘、泥水舱泥浆门及P2.1泵的功能，同时需设计可互相切换的功能。

3.1.2碎石机鄂部位增加一套冲刷管路，增加一套搅拌桩。

3.1.3改进刀盘冲刷系统，将原南昌项目增设的冲刷刀盘喷口进行改造、延长。要求尽量将喷口与刀盘的距离缩短，达到冲刷效果，同时避开盾构机刀盘上焊接的搅拌臂。

3.1.4进浆管主管路球阀（V30球阀）增加单向阀。

3.2刀盘改造及刀具配置

3.2.1增加搅拌桩。在刀盘上对称焊接2根搅拌桩，要求增加泥浆门搅拌范围。

3.2.2增加焊接撕裂刀。要求每个刀位运行轨迹上焊接一把撕裂刀。

3.3.3不同地质段的刀具配置。

3.3其它

3.3.1考虑增加2台离心机。

3.3.2更换磨损严重的泥浆管路球阀。

3.3.3增加液位开关的封闭，可更换液位传感器。

3.3.4碎石机管路确保密封完好。

3.3.5舱壁上板阀、球阀的更换。

4、盾构机维修改造方案

4.1泥浆循环系统改造

4.1.1泥浆冲刷泵的增设。具体方案见下述：

（1）泥浆循环系统原理图

图4.1.1 原泥浆循环系统原理图

（2）新增泥浆冲刷泵的主要参数及泵的备选厂家

①主要参数：泥浆泵流量500～600m3/h ，泵出口压力3～5Bar 。 ②泵的备选厂家：沃曼泵、石泵、瑞典美卓泵。 ③目前正在进行泵的选型、询价工作。 （3）新增泥浆冲刷系统的方案

①冲刷泵泥浆进入点（即泵的进口）见图1

②具体改造方案见图2

图4.1.2 泥浆冲刷系统改造方案图

进浆口

③方案说明

a.新增的泥浆冲刷系统泥浆泵功率约为132KW ，用来代替盾构机上55KW 泥浆泵（之前项目改造）。

b.该系统与盾构机原泥浆循环系统互相独立，可单独操作。

c.该系统可通过开关泥浆管路上的球阀进行相互切换，可根据需要冲刷碎石机、刀盘、泥水舱泥浆门及P2.1泵。

d.改造方案图中管路上软连接未列出，在改造的过程中根据需要设置和安装。 4.1.2碎石机鄂部位增加一套冲刷管路，增加一套搅拌桩

（1）原方案计划在碎石机前方增加一套冲刷管路，从气垫舱前方冲刷碎石机鄂（图4.1.3中左图箭头所指方向），但由于碎石机前方空间狭小，最窄处约为宽度250 mm ，管路布设、固定较困难，因此将不在此处增加冲刷管路。下图为碎石机前方空间示意图：

图4.1.3 碎石机前方空间示意图

（2）碎石机鄂部位增加一套搅拌桩（如下图）

图4.1.4 碎石机鄂搅拌桩焊接区域

碎石机前方空间

碎

石机前方空间

焊接区域

方案设计在碎石机鄂部位增加一套搅拌桩，左右各焊接一根搅拌桩，用来搅拌碎石机前方的积渣，使其与泥浆充分混合，进行渣土改良，便于排浆。搅拌桩加工尺寸为200*150*100mm 。上图所示为碎石机鄂焊接搅拌桩的区域。

3.1.3刀盘冲刷系统改造

本次改造将之前项目增设的冲刷刀盘喷口进行进一步的改进，主要是将原有的喷口延长，使喷口尽量接近刀盘，达到冲刷效果。下图为刀盘冲刷喷口焊接位置示意图：

具体改造方法如下：

（1）刀盘冲刷喷口延长需要考虑在掘进过程中喷口的受力问题，因此，借鉴其他泥水盾构泥浆喷口的设计，本次改造将喷口设计成被动搅拌桩的形式，即满足喷口延长的要求，也满足受力要求。长度延长至600mm ，喷口正对刀盘设置，喷口直径75mm ，具体尺寸见加工图。

图4.1.6 刀盘冲刷喷口形式 （2）将原喷口割除，在图4.1.6中焊接区域各焊接一个改进的喷口。由于刀盘上已焊接有两个运行轨迹的搅拌桩，即R1900～2000及R2815～2935，同时需另外增加两根对称的搅拌桩，搅拌桩的运行轨迹设计为R2595～2715，因此需在避开上述三个搅拌桩轨迹的前提下设置喷口，故焊接区域设计为R1400～1900及R2100～2500

，两区域内各焊接一个。注意在焊接前

R2100

～

R1400～1800

图4.1.5 刀盘冲刷喷口焊接位置示意图

焊接区域

需根据泥浆系统改造方案图（图4.1.2）将两喷口的泥浆管路并联在一起。

3.1.4进浆管主管路球阀（V30球阀）增加单向阀

根据以往掘进经验及其他泥水盾构施工的实际案例，进浆管管路上的球阀开关、切换频率较高，易磨损，球阀磨损后，在进行旁通循环的过程中，泥水舱内的泥浆会返回至进浆管路，造成舱内泥浆流失，压力降低。故本次改造时考虑在进浆管路主球阀（V30球阀）后增设一个单项阀，具体增设位置为图4.1.1中A 点。

4.2刀盘改造及刀具配置 4.2.1增加搅拌桩

（1）方案设计在刀盘上对称焊接2根搅拌桩，主要作用是增加泥浆门搅拌范围，防止泥浆门处积渣，保证出渣通道的顺畅。根据泥浆舱门的尺寸及空间位置（见图4.2.1）可知，泥浆门所在位置的半径范围是R2515～2695，泥浆门处原有搅拌桩的运行轨迹为R2815～2935；考虑上述参数，设计新增搅拌桩的运行轨迹为R2595～2715。 （2）搅拌桩设计形式及尺寸如下图

图4.2.1 泥浆门及原搅拌桩位置示意图

泥浆门

原搅拌桩

搅拌桩焊接位置

R2715