大型施工機械盾構(gòu)機的分類及選型

第十四講《大型施工機械》——盾構(gòu)機部分盾構(gòu)機的分類及選型主講：xx教授5/23/2023主要內(nèi)容1盾構(gòu)機分類2盾構(gòu)機選型3盾構(gòu)機選型舉例5/23/20231盾構(gòu)機分類

(1)按掘削地層分類硬巖盾構(gòu)（TBM）軟巖盾構(gòu)軟土盾構(gòu)硬巖軟土盾構(gòu)雙護盾TBM5/23/2023軟土盾構(gòu)復合盾構(gòu)5/23/2023(2)按盾構(gòu)機橫截面形狀分類半圓形圓形橢圓形馬蹄形雙圓搭接形三圓搭接形矩形5/23/20235/23/2023(3)按盾構(gòu)機橫截面的形狀分類超小型盾構(gòu)φ<1m小型盾構(gòu)3.5m≥φ≥1m中型盾構(gòu)6m≥φ≥3.5m大型盾構(gòu)14m≥φ≥6m超大型盾構(gòu)18m≥φ≥14m特大型盾構(gòu)φ>18m5/23/2023(4)按掘削面的敞開程度分類全部敞開式：無蓋敞開式、有蓋敞開式部分敞開式：網(wǎng)格式封閉式：中心支承式、中間支承式、周邊支承式

5/23/2023(5)按掘土出土器械的機械化程度程度分類

人工挖掘式、半機械掘削式、機械掘削式◆手掘式盾構(gòu)◆半機械式盾構(gòu)◆網(wǎng)格式盾構(gòu)

5/23/2023(6)按掘削面的加壓平衡方式分類外加支承式氣壓式泥水式土壓式5/23/2023(7)按刀盤運動形式分類

5/23/2023(8)按盾構(gòu)機特殊構(gòu)造分類中折盾構(gòu)球體盾構(gòu)異徑母子盾構(gòu)重心靠前盾構(gòu)特殊構(gòu)造的盾構(gòu)現(xiàn)場換刀盾構(gòu)可直接掘削前障礙物盾構(gòu)機體可分可合盾構(gòu)固體回收盾構(gòu)傾斜中空軸全斷面機內(nèi)注漿盾構(gòu)傾斜中空軸全斷面機內(nèi)注漿+活動前檐盾構(gòu)5/23/2023(9)按盾構(gòu)機的功能、用途分類

5/23/2023(10)按盾構(gòu)隧道襯砌施工方法分類5/23/2023(11)綜合分類5/23/20232盾構(gòu)機選型

盾構(gòu)掘進機選型依據(jù)

(1)

土質(zhì)條件、巖性（抗壓、抗拉、粒徑、成分等個參數(shù)）(2)

開挖面穩(wěn)定（自立性能）(3)

隧道埋深、地下水位(4)

設(shè)計隧道的斷面(5)

環(huán)境條件、沿線場地（附近管線和建筑物及其結(jié)構(gòu)特性）(6)

襯砌類型(7)

工期(8)

造價(9)

宜用的輔助工法(10)設(shè)計路線、線形、坡度（11）電氣等其他設(shè)備條件5/23/2023盾構(gòu)掘進機選型的一般程序

5/23/2023不同地差質(zhì)條件潛下全斷蛇面掘進順機選型SlurryEPB粒徑分布曲線400,006顆粒直徑

d單位mm篩分通過率<d%00,0011030200,0020,020,060,2泥土粒徑7060508090100600,62,06,060,020,010090807050403020100篩分粒徑砂粉質(zhì)土粘土細中粗礫石粗細中粗粗細中粗粗Foam5/耀5/夠20品23不同地叉質(zhì)條件涉下全斷敞面掘進晨機選型泡沫EPB盾構(gòu)泥水盾構(gòu)棄土容重粘土粉土粘稠度系數(shù)IC柔軟軟硬0,25堅硬0,501,000,75EPB模式

EPB敞開模式添加劑防止堵塞添加劑增加塑性高滲透性砂礫石滲透系數(shù)k[m/s]很高滲透性一般滲透性10-210-310-410-5復合式盾構(gòu)EPB+添加劑高濃度膨潤土工作艙內(nèi)土體容重[t/m3]1,401,051,502,002,205/峽5/元20升23盾構(gòu)急掘進侍機選捏型的禽其他彩條件（1）工烘期條稠件的肺制約（2）造價擦因素的油制約（3）環(huán)優(yōu)境因甲素的抖制約（4）基榴地條曾件的鮮制約（5）設(shè)萍計路貞線、夫平面調(diào)豎向填曲線競形狀術(shù)的制失約5/5讀/20測23二號線騰穿越漢蠅口和武膜昌，隧用道穿越擠地質(zhì)種懂類比較謙全面：粘土蘭、粉旦質(zhì)粘吼土、濾淤靠泥質(zhì)梁粉質(zhì)攀粘土欲、粉細假砂、射中粗李砂、截砂忙巖、苦粉砂礙巖、石英粒砂巖混、炭次質(zhì)灰豪巖、蜘鈣興質(zhì)泥凝巖、革強風感化泥抄巖、殲強芒風化緒含碳稅硅質(zhì)柔頁巖等。3.１武漢言地鐵具的路日線與訪地質(zhì)3盾構(gòu)機秤選型舉溪例5/5牌/20沿23偏軟地雁層導致妹的地表征沉降由于硬朗質(zhì)附著籠性粘土釋導致的躍刀盤與湖土倉的鍛堵塞豐富馬的地條下水南與水盞壓的苗問題軟質(zhì)壟風化香巖\砂巖\泥巖\半固結(jié)獵粘土\淤泥的型掘進膨脹板性陳馬舊粘膚土導巨致的丘盾構(gòu)危機推潮力增藍加附著曾性粘續(xù)土與睛基巖絞的掘究進掘進途喜中的刀榴具更換3.賺2本工椅程重非點/難點5/5槐/20伸233.3隧道管孫片參數(shù)項目參數(shù)備注管片類型普通預制增強水泥管片安裝襯砌，包括縱向封頂塊分塊形式5+1個封頂塊外徑(O.D.)6.00m內(nèi)徑(I.D.)5.40m厚度300mm管片寬度1.5m單片管片最大重量約4t

5/炭5/幸20怖233.４盾構(gòu)食機總煎體參炮數(shù)（方湖案）盾構(gòu)機季總體設(shè)宰計范圍噸及主要谷尺寸開挖直傲徑：628外0m垃m前護盾兼直徑：62杰50卡m脅m主機長封度：約9.天0m（含杯刀盤晴）總長度毀包括后擾配套：約82m總重陽量包焰括后詠配套廟：420約t最小狼曲線皮半徑掃：250錫m盾構(gòu)繼機總裂體設(shè)訴計范津圍最大憲掘進旅速率8塵cm女/m第in平均掘懂進速率3.5燦cm狼/mi凱n管片平煩均安裝要時間30min估/環(huán)管片寬層度15參00狂m抗m根據(jù)上戲述計算吸每班次徐掘進速蹦率6環(huán)/洗8單ho東ur述s每日拌雙班爭工作臉時掘記進速鏡率12環(huán)/1頑6h膚our耀s5/5暖/20飄233.５主要冶機械遠性能息（方躬案）刀盤則驅(qū)動驅(qū)動艦形式電驅(qū)動2級調(diào)待速式（裝備動蠟力：600節(jié)kw）刀盤退轉(zhuǎn)速高速臥轉(zhuǎn)動：2.莖0論rp岔m低速件轉(zhuǎn)動：1.0截rp嘉m刀盤扭喜矩常用稻最大：5,8用44kN-賴m高速轉(zhuǎn)腔動：2,9溪22kN妄-m脫困扭頁矩7,0奶00kN-跟m盾構(gòu)機驚千斤頂總推呢力38,覽500kN單位面亮積推力：1,2絨55kN/㎡數(shù)量1,犯75瞧0k逆N×轎22根最大合伸長廢速度8.淺0爸cm洋/m畏in鉸接裝柄置總推渠力24僻,0勵00kN數(shù)量2,班00慶0k名N×嫩12根鉸接涼操作全方向（上下慌、左萍右、攻傾斜澇方向）5/懂5/善20赤233.６主要機破械性能瓶（方案）螺旋漁出渣邀機驅(qū)抹動驅(qū)動形閃式液壓驅(qū)夜動方式（裝備動墊力：11單0kw）排土摸量280遙m3靜/認h（最大畢排出侵粒徑：φ2援50潔mm談×5凳00埋mm籠L）直徑700鉆mm（帶軸式田螺旋機）轉(zhuǎn)速1.0～24嘆rpm驅(qū)動逮扭矩常用竟最大：55鵲.7kN-指m脫困時猴最大：65,澆0kN賴-m管片他拼裝燈裝置形泡式Ｌ型方式（管片拼絮裝作業(yè)挪空間大）操作方河式無線餐遙控匯操作轉(zhuǎn)動速汪度高速：1.絨5r茶pm低速：0.喇3r鞏pm兩級調(diào)泉速（高速?低速無線遙勵控切換）調(diào)遣節(jié)可實端現(xiàn)微爺調(diào)、鵝微動返操作5/漲5/鐮20擁23防止照粘土荒附著筍對策（１免）在刀盤滅進土口旋位置裝謙備高壓循水噴射長管5/宏5/缺20們23防止神粘土耀附著到對策（２距）擴大蔑刀盤酒中央會部分引的開腦口，之重視燒泥土束從刀余盤中份心部視進入海土倉5/5駱/20申23防止兩粘土叉附著沈?qū)Σ撸ǎ晨梗┰谕羵}謠內(nèi)隔壁寄上裝備發(fā)前后滑隙動式固昂定攪拌擇翼，并貢可從其輸前端添瞎加泥漿5/漿5/縱20簽23防止粘紀土附著途對策（４突）裝備給在刀本盤內(nèi)圓側(cè)可反以覆醉蓋整避個區(qū)厭域的栗攪拌速翼5/5串/20怨23防止我粘土叛附著尊對策（５）固定鍬土倉鍵隔壁業(yè)中心示部分冶，防牌止轉(zhuǎn)廟動腳統(tǒng)中心虧部分荷泥土兄堵塞5/5錢/20夾23泥漿渣注入牧口的銀配置?刀盤鄰面板界前面：3處?固定隔凳板一側(cè)：4處?固定攪奏拌翼前犧端：1處?螺旋出置渣機：3處可選擇動泥漿、張泡沫和篩聚合物3種類型噴出口片閥門構(gòu)化造照片5/肺5/悄20勢23對應(yīng)乒復合類地層危的刀科具配赤置5/內(nèi)5/扣20孟23復合洞地層摔的刀粗具裝攔備與米對策?可更扇換滾不刀與煩強化震先行硬刮刀?如巖翁石強盜度在30M仔pa以下可如使用強竄化先行壁刮刀進幟行掘進?如巖石興強度為30～250M濃pa則應(yīng)適閃用滾刀犁進行掘般進5/5紅/20魂23滾刀的憂形狀與怕特點尺寸：17英寸允許磨薪損量：20慣m透m允許霞負荷：25崖0kN允許和線速許度：15壁0烏m消/旅mi貼n材質(zhì)：特殊輛工具挪鋼轉(zhuǎn)動力：70跟Nーm5/義5/判20鬼23刀盤央耐磨嚷?lián)p對娃策刀盤夢外周親堆焊饞釘狀滾耐磨樓物外周進早行硬化上耐磨層鬧堆焊耐磨ＩＮＧ板5/松5/讀20補23刀盤驅(qū)喝動部土蛙砂密封特點土砂密縱封：3條唇友形密挺封1段V型密響封：3段迷路密始封：拉比利形斯（迷僑宮）式檢測：溫度舊檢測勤傳感例器供油舟脂：自動供醉脂其他：密封接耗觸面采詳用硬質(zhì)古材料5/5鑄/20苦23鉸接濃構(gòu)造鉸接裝慎置總推力24,涂000kN數(shù)量2,0痛00k悲N×1避2根鉸接方形向全方向（上下、左右、傾斜俘方向）5/望5/穴20墨23鉸接叔密封形式：Ｖ型密封2段、灰塵密敞封1段耐壓：1.0Mpa潤滑：自動從供脂5/5暮/20碎23盾尾綠密封形式：3段金屬倉刷漿液逆踏流：注漿液樹逆流防蹈止板潤錘滑：盾尾合油脂姐自動爺注入供脂黑位置：每列6處（共計1