盾構(gòu)適應(yīng)性分析專家評審匯報(福州)

1、中鐵十九局集團(tuán)有限公司目 錄1、昆明項目工程概況2、海瑞克盾構(gòu)機(jī)技術(shù)參數(shù)3、改裝后盾構(gòu)機(jī)對福州項目的適應(yīng)性4、總結(jié)1.1.昆明項目工程概況昆明項目工程概況1.1工程概況 本工程有兩個區(qū)間隧道：展覽中心站日新環(huán)島站區(qū)間及日新環(huán)島站巫家壩站區(qū)間。全線區(qū)間隧道全長約1.3km，包括1個聯(lián)絡(luò)通道兼泵房及一座泵房 。 展日區(qū)間線路出展覽中心站后左右線平行直線沿春城路下方行進(jìn)一段，為順應(yīng)春城路地形同時繞避日新立交樁基礎(chǔ)，轉(zhuǎn)為350m半徑曲線行進(jìn)，繞避樁基同時線間距由14.0m增大至最大62.5m，隨后減小，最終行至日新環(huán)島站。線路最小曲線半徑為350m，單向縱坡0.3%，覆土厚度3.7110.13m。日巫

2、區(qū)間線路沿春城路下方行進(jìn)，出日新環(huán)島站后，下穿清水河橋，為繞避巫家壩機(jī)場候機(jī)樓樁基礎(chǔ)，以350m半徑曲線繞至機(jī)場停車站側(cè)小路，進(jìn)入巫家壩站。區(qū)間縱坡呈“V”型，最大坡度為2.79%，覆土厚度10.1819.33m。盾構(gòu)工籌示意圖1.2工程地質(zhì) 隧道盾構(gòu)掘進(jìn)范圍內(nèi)土層主要為粉土粉砂、粘土層，局部夾有泥炭土層，區(qū)間結(jié)構(gòu)埋深在820m之間，上部人工填土及淺部沉積層厚度不均。1.3水文地質(zhì) 本場地地下水主要有上層滯水、孔隙潛水兩類。上層滯水：賦存于結(jié)構(gòu)松散的人工填土層中，含水量較小?？紫稘撍褐饕x存于第四系沖洪積相、沖湖積相的粉土、粉砂、礫砂、圓礫等各含水層中，一般具弱承壓性，總體富水性中等。1.4

3、工程所用推進(jìn)時間一臺盾構(gòu)機(jī)于展覽中心站左線端頭井始發(fā)，掘進(jìn)完成回到展覽中心右線端頭井時間為6個月，其地面沉降量最大為-13.2mm，軸線偏差最大未超過30mm。另一臺盾構(gòu)機(jī)于巫家壩站右線端頭井始發(fā)，掘進(jìn)完成回到巫家壩左線端頭井時間為7個月，其地面沉降量最大為-14.6mm，軸線偏差最大未超過30mm。兩區(qū)間日掘進(jìn)量最多為15環(huán)。2.2.海瑞克盾構(gòu)機(jī)技術(shù)參數(shù)海瑞克盾構(gòu)機(jī)技術(shù)參數(shù)2.12.1整機(jī)參數(shù)整機(jī)參數(shù)NoNo序號序號Main ComponentMain Component主部件名稱主部件名稱Detail Part NameDetail Part Name細(xì)目部件名稱細(xì)目部件名稱參數(shù)參數(shù) /

4、Data1 1Adapted working Adapted working condition condition 適應(yīng)工作條件適應(yīng)工作條件Soil type / 地層土質(zhì)種類淀積物包含粉土，泥灰土和粉質(zhì)粘土以及砂層等軟土地層。Min. turning radius / 最小轉(zhuǎn)彎曲線半徑250mMax. slope / 最大坡度4%盾構(gòu)設(shè)備的主要技術(shù)規(guī)格盾構(gòu)設(shè)備的主要技術(shù)規(guī)格 TBM Technical Data TBM Technical Data NoNo序號序號Main ComponentMain Component主部件名稱主部件名稱Detail Part NameDetail Pa

5、rt Name細(xì)目部件名稱細(xì)目部件名稱參數(shù)參數(shù) / Data2 2Overall Shield Overall Shield 整機(jī)整機(jī)綜述綜述 主機(jī)總長8m總重331.7ton 開挖直徑6430mm前盾外徑6410mm 中盾外徑6400mm尾盾外徑6390mm前盾盾殼厚度50mm中盾盾殼厚度40mm尾盾盾殼厚度40mm盾尾間隙30mmNoNo序號序號Main ComponentMain Component主部件名稱主部件名稱Detail Part NameDetail Part Name細(xì)目部件名稱細(xì)目部件名稱參數(shù)參數(shù) / Data2 2Overall Shield Overall Shiel

6、d 整機(jī)整機(jī)綜述綜述裝備總功率1632kW最大掘進(jìn)速度80mm/min 最大推力42,000kN350bar盾尾密封3排鋼刷密封加止?jié){板土壓傳感器5個在土壓壁，2個在螺旋輸送機(jī)液壓傳感器4 個行程測量儀器主軸承壽命大于10,000hrs ISO281（L10）最大工作壓力4 bar最大設(shè)計壓力最大測試壓力6 bar包括后配套總長79mNoNo序號序號Main ComponentMain Component主部件名稱主部件名稱Detail Part NameDetail Part Name細(xì)目部件名稱細(xì)目部件名稱參數(shù)參數(shù) / Data 3 3Cutting wheel 刀盤型式面板式開口率33%

7、雙刃中心滾刀4把正面單刃滾刀19把邊緣單刃滾刀8把正面齒刀46把四孔邊緣內(nèi)刮刀18把四孔邊緣外刮刀8把四孔邊緣直刮刀4把各種刀具高差設(shè)置滾刀175mm, 刮刀140mm,NoNo序號序號Main ComponentMain Component主部件名稱主部件名稱Detail Part NameDetail Part Name細(xì)目部件名稱細(xì)目部件名稱參數(shù)參數(shù) / Data4 4Cutting DriveCutting Drive刀盤驅(qū)動刀盤驅(qū)動驅(qū)動形式液壓轉(zhuǎn)速04.57rpm額定扭矩5,316kNm脫困扭矩6,934kNm驅(qū)動功率945kW主軸承壽命大于10,000hrs ISO281（L10）

8、主軸承密封形式2 道內(nèi)密封和4 道外密封的密封系統(tǒng)6 6Thrust jacks Thrust jacks 推進(jìn)油缸推進(jìn)油缸最大總推力42,000kN油缸數(shù)量16 x 2油缸行程2200mmNoNo序號序號Main ComponentMain Component主部件名稱主部件名稱Detail Part NameDetail Part Name細(xì)目部件名稱細(xì)目部件名稱參數(shù)參數(shù) / Data6 6Thrust jacks Thrust jacks 推進(jìn)油缸推進(jìn)油缸 最大推進(jìn)速度/min最大回縮速度/min推進(jìn)油缸分區(qū)數(shù)量4組Articulation Articulation cylindercy

9、linder鉸接油缸鉸接油缸型式被動鉸接式數(shù)量14個油缸型號180/80行程位移傳感器數(shù)量4個內(nèi)置式密封形式雙唇橡膠密封+緊急密封密封數(shù)量1個鉸接密封最大承壓力0.4Mpa最大回縮力總共 9659kNNoNo序號序號Main ComponentMain Component主部件名稱主部件名稱Detail Part NameDetail Part Name細(xì)目部件名稱細(xì)目部件名稱參數(shù)參數(shù) / Data8 8Synchronized Synchronized grouting systemgrouting system同步注漿系統(tǒng)同步注漿系統(tǒng)注漿管路數(shù)量4 x 2能力2個KSP 泵各10m3/h儲

10、漿罐容量7m3帶攪拌器壓力傳感器數(shù)量4nos9 9Foam/Bentonite Foam/Bentonite injection system injection system 泡沫泡沫/ /膨潤土注入系膨潤土注入系統(tǒng)統(tǒng)泡沫泵數(shù)量1no注入口數(shù)量8 個在刀盤，4 個在土倉和2 x 4 個在螺旋輸送機(jī)能力4m3帶空氣攪拌器1010Segment erectorSegment erector管片安裝機(jī)管片安裝機(jī)起吊能力5 tonnes 自由度6移動行程2000mm旋轉(zhuǎn)角度+/-200旋轉(zhuǎn)速度0-1.5rpm NoNo序號序號Main ComponentMain Component主部件名稱主部件名

11、稱Detail Part NameDetail Part Name細(xì)目部件名稱細(xì)目部件名稱參數(shù)參數(shù) / Data1212Screw conveyorScrew conveyor 螺旋輸送機(jī)螺旋輸送機(jī)驅(qū)動功率200kW直徑800mm輸送能力385m3/h通過最大粒徑520mmx 290mm1313Belt conveyorBelt conveyor 皮帶運(yùn)輸機(jī)皮帶運(yùn)輸機(jī)型式Electric drive電驅(qū)動驅(qū)動功率30kW皮帶寬度800mm輸送能力450m3/h2121PowerPower功率功率二次通風(fēng)機(jī)15kW空壓機(jī)110kW泡沫系統(tǒng)18kW (包括膨潤土)其他設(shè)備61kW總功率1，632k

12、W2.22.2盾構(gòu)機(jī)各項功能參數(shù)驗算盾構(gòu)機(jī)各項功能參數(shù)驗算2.2.1推力計算F=WM為盾體的摩擦力+WBA為刀盤推力+ FS為盾尾在管片的拉力+ FNL盾構(gòu)機(jī)后配套系統(tǒng)的拉力+ FSP為開挖面支撐壓力通過計算，F(xiàn)= 29857.52kN42000kN盾構(gòu)機(jī)的最大推力完全滿足本工程的要求。2.2.2扭矩計算理論計算T=3995KNm，經(jīng)驗計算T=4785.3KNm本盾構(gòu)機(jī)額定扭矩T=5316KNm，脫困扭矩Tmax=6934KNm，可同時滿足理論計算及經(jīng)驗計算的要求。2.2.3皮帶輸送機(jī)能力驗算按最大輸送量及速度經(jīng)計算帶寬為790mm小于B=800mm，滿足計算要求。功率為5.4kW小于30kW

13、，滿足計算要求。2.2.4螺旋輸送機(jī)能力計算按照最大推進(jìn)速度及出土量計算輸送能力233.7m3/h小于385m3/h的理論輸送能力，電機(jī)功率為136.4KW小于200KW的額定功率，均滿足計算要求。2.2.5同步注漿能力計算按照最大掘進(jìn)速度及理論空隙量的2倍計算，需要的同步注漿能力為16.5m3/h小于最大注漿能力的20m3/h，滿足計算要求。3.3.改裝后盾構(gòu)機(jī)在福州工程的適應(yīng)性改裝后盾構(gòu)機(jī)在福州工程的適應(yīng)性3.1不良地質(zhì)中刀盤開口率及刀具布置的適應(yīng)性 【黃山站排下站】區(qū)間隧道洞身范圍的土層主要為粉質(zhì)粘土1淤泥凝灰熔巖風(fēng)化巖?！九畔抡境情T站】區(qū)間隧道洞身范圍的土層主要為1淤泥、粉質(zhì)粘土、1淤泥質(zhì)粉質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、a、殘積粉質(zhì)粘土、c全風(fēng)化凝灰熔巖、c碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰熔巖、c中風(fēng)化凝灰熔、c微風(fēng)化凝灰熔巖等土層。【城門站三角埕站】區(qū)間隧道洞身范圍的土層主要為1淤泥、粉質(zhì)粘土、a、殘積粉質(zhì)粘土、b全風(fēng)化綠灰?guī)r、c散體狀強(qiáng)風(fēng)華凝灰熔巖等土層 目前兩臺海瑞克盾構(gòu)機(jī)的刀盤開口率為33%，可以使前方土體順利進(jìn)入土倉但不會造成前方土體流失；刀盤的刀具布置為：雙刃中心滾刀4把，正面單刃滾刀19把，邊緣單刃滾刀8把，正面齒刀46把，四孔邊緣內(nèi)刮刀18把，四孔邊緣直刮刀4把，四孔邊緣外刮刀8把。完全可以滿足在該地層中施工。3.2小半徑曲線施工的適應(yīng)性城門站