盾構適應性分析專家評審匯報(福州)

1、中鐵十九局集團有限公司目 錄1、昆明項目工程概況2、海瑞克盾構機技術參數(shù)3、改裝后盾構機對福州項目的適應性4、總結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一段，為順應春城路地形同時繞避日新立交樁基礎，轉為350m半徑曲線行進，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，出日新環(huán)島站后，下穿清水河橋，為繞避巫家壩機場候機樓樁基礎，以350m半徑曲線繞至機場停車站側小路，進入巫家壩站。區(qū)間縱坡呈“V”型，最大坡度為2.79%，覆土厚度10.1819.33m。盾構工籌示意圖1.2工程地質(zhì) 隧道盾構掘進范圍內(nèi)土層主要為粉土粉砂、粘土層，局部夾有泥炭土層，區(qū)間結構埋深在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：賦存于結構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、工程所用推進時間一臺盾構機于展覽中心站左線端頭井始發(fā)，掘進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。另一臺盾構機于巫家壩站右線端頭井始發(fā)，掘進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)間日掘進量最多為15環(huán)。2.2.海瑞克盾構機技術參數(shù)海瑞克盾構機技術參數(shù)2.12.1整機參數(shù)整機參數(shù)NoNo序號序號Main ComponentMain Component主部件名稱主部件名稱Detail Part NameDetail Part Name細目部件名稱細目部件名稱參數(shù)參數(shù) /

4、Data1 1Adapted working Adapted working condition condition 適應工作條件適應工作條件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 / 最小轉彎曲線半徑250mMax. slope / 最大坡度4%盾構設備的主要技術規(guī)格盾構設備的主要技術規(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細目部件名稱細目部件名稱參數(shù)參數(shù) / Data2 2Overall Shield Overall Shield 整機整機綜述綜述 主機總長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細目部件名稱細目部件名稱參數(shù)參數(shù) / Data2 2Overall Shield Overall Shiel

6、d 整機整機綜述綜述裝備總功率1632kW最大掘進速度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細目部件名稱細目部件名稱參數(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細目部件名稱細目部件名稱參數(shù)參數(shù) / Data4 4Cutting DriveCutting Drive刀盤驅動刀盤驅動驅動形式液壓轉速04.57rpm額定扭矩5,316kNm脫困扭矩6,934kNm驅動功率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 推進油缸推進油缸最大總推力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細目部件名稱細目部件名稱參數(shù)參數(shù) / Data6 6Thrust jacks Thrust jacks 推進油缸推進油缸 最大推進速度/min最大回縮速度/min推進油缸分區(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細目部件名稱細目部件名稱參數(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 個在螺旋輸送機能力4m3帶空氣攪拌器1010Segment erectorSegment erector管片安裝機管片安裝機起吊能力5 tonnes 自由度6移動行程2000mm旋轉角度+/-200旋轉速度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細目部件名稱細目部件名稱參數(shù)參數(shù) / Data1212Screw conveyorScrew conveyor 螺旋輸送機螺旋輸送機驅動功率200kW直徑800mm輸送能力385m3/h通過最大粒徑520mmx 290mm1313Belt conveyorBelt conveyor 皮帶運輸機皮帶運輸機型式Electric drive電驅動驅動功率30kW皮帶寬度800mm輸送能力450m3/h2121PowerPower功率功率二次通風機15kW空壓機110kW泡沫系統(tǒng)18kW (包括膨潤土)其他設備61kW總功率1，632k

12、W2.22.2盾構機各項功能參數(shù)驗算盾構機各項功能參數(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盾構機后配套系統(tǒng)的拉力+ FSP為開挖面支撐壓力通過計算，F(xiàn)= 29857.52kN42000kN盾構機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本盾構機額定扭矩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螺旋輸送機能力計算按照最大推進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.改裝后盾構機在福州工程的適應性改裝后盾構機在福州工程的適應性3.1不良地質(zhì)中刀盤開口率及刀具布置的適應性 【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全風化凝灰熔巖、c碎塊狀強風化凝灰熔巖、c中風化凝灰熔、c微風化凝灰熔巖等土層?！境情T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全風化綠灰?guī)r、c散體狀強風華凝灰熔巖等土層 目前兩臺海瑞克盾構機的刀盤開口率為33%，可以使前方土體順利進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性城門站