TBM設(shè)備技術(shù)與施工方案

TBM設(shè)備技術(shù)與施工方案

1TBM施工組織安排

本標段TBM施工區(qū)間分四個區(qū)段，左右線隧洞全長23911.4

米，其中1區(qū)段為團島TBM始發(fā)井?XX路站?西鎮(zhèn)站?XX

站軌排井區(qū)間，TBM掘進全長4536米，采用1臺TBM施工，

3號TBM自海底隧道團島端3號風井始發(fā)，依次通過XX路站、

西鎮(zhèn)站，至西青區(qū)間軌排井處吊出，然后返場至海底隧道團

島端3號風井二次始發(fā)，完成區(qū)間施工后，最終于西青區(qū)間

軌排井吊出。

2區(qū)段為XX站?中山路站?XX路站?XX路站?臺東站?XX

橋站區(qū)間，區(qū)段TBM掘進全長9934米，采用2臺TBM施工；

4號、5號TBM先后從XX橋站始發(fā)，依次通過臺東站、XX路

站、XX路站、中山路站，過XX路后將施工場地轉(zhuǎn)至XX路站，

完成雙線區(qū)間掘進后于XX站站后暗挖碉室內(nèi)拆解，拖回至

XX路站吊出。

3區(qū)段為XX橋站?小村莊站?北嶺站?水清溝站區(qū)間，區(qū)段

TBM掘進全長6009米，采用2臺TBM施工；6號、7號TBM

先后從XX橋站始發(fā)，依次通過XX橋站、小村莊站、北嶺站，

完成雙線區(qū)間掘進后于水清溝站內(nèi)拆解，拖回XX橋站吊出。

4區(qū)段為安青區(qū)間TBM始發(fā)井?安順路站?勝利橋站區(qū)間，

區(qū)段TBM掘進全長3430米，采用1臺TBM施工。8號TBM自

安青區(qū)間始發(fā)井始發(fā)，空推通過安順路站，從勝利橋站大里

程端吊出，返場至安青區(qū)間始發(fā)井二次始發(fā)，最終完成雙線

施工于勝利橋站拆解并吊出。TBM施工區(qū)間區(qū)段劃分參見表

5.l-lo

表5.1-1TBM施工區(qū)間區(qū)段劃分

施工長度

區(qū)段施工區(qū)間TBM數(shù)量備注

（米）

團島TBM始發(fā)井?XX路

TBM由團島始發(fā)后掘進至軌排井

1區(qū)段站~西鎮(zhèn)站~xx站軌排45361臺

吊出，運輸至團島進行二次始發(fā)

井

XX站?中山路站?XX路

2臺TBM均自XX橋始發(fā)至拆卸洞

2區(qū)段站?XX路站?臺東站?99342臺

拆解

XX橋站

2臺TBM均自XX橋始發(fā)至水清溝

XX橋站?小村莊站~北

3區(qū)段60092臺站后洞內(nèi)拆解，運回XX橋站拆

嶺站?水清溝站

解吊出

勝利橋站?安順路站?TBM由始發(fā)井掘進至勝利橋站后

4區(qū)段34301臺

TBM始發(fā)井吊出運輸至始發(fā)井二次始發(fā)

2機械配置、設(shè)備選型

2.1設(shè)備選型

2.1.1工程地質(zhì)條件概述

TBM施工區(qū)間主要位于中風化、微風化花崗巖，部分地段處

于強風化巖層內(nèi)，局部發(fā)育有塊狀結(jié)構(gòu)碎裂帶及節(jié)理密集

帶，隧道圍巖大多為n?IV2級圍巖，局部為V級圍巖。

本區(qū)間隧道途徑市南區(qū)、市北區(qū)、李滄區(qū)，地表房屋密集、

建筑結(jié)構(gòu)復雜，區(qū)間隧道下穿德國警察署舊址、劈柴院風貌

建筑保護區(qū)等歷史建筑，并先后下穿XX站過街通道、XX河、

人防工程及膠濟鐵路等重要建筑，部分區(qū)間需下穿軍事區(qū)。

2.1.2本工程對TBM型式的重點要求

本工程TBM施工段根據(jù)限界、土建施工結(jié)構(gòu)變形、施工誤差、

測量誤差、沉降控制以及圓形預制鋼筋混凝土管片襯砌的要

求，最終確定TBM的直徑為6280毫米，即隧洞開挖洞徑在

TBM刀具磨損極限時不小于6280毫米，因此所選擇的掘進機

的刀盤（安裝新刀具）開挖直徑要略大于6280毫米。一方

面不影響隧洞的限界、土建施工結(jié)構(gòu)變形、施工誤差、測量

誤差、沉降控制以及圓形管片襯砌的要求，同時減少管片背

后回填和回填灌漿的數(shù)量。從而更好的保證隧洞的成洞質(zhì)

量。

本工程采用TBM施工的區(qū)間隧道，采用預制管片襯砌（貴西

區(qū)間有331米雙停車線，采用TBM掘進、礦山法擴挖的方式,

根據(jù)招標圖紙顯示，圍巖穩(wěn)定，無需系統(tǒng)支護，僅在需要時

人工隨機支護，如掘進揭露圍巖與設(shè)計變化較大，需要系統(tǒng)

支護，則安裝管片），預制管片結(jié)構(gòu)為控制TBM開挖直徑的

結(jié)構(gòu)形式，該種結(jié)構(gòu)形式其內(nèi)直徑5.4米、外直徑0米，線

路最小曲線半徑350米，線路最小豎曲線半徑3000米，最

大縱坡27%。。TBM應(yīng)能滿足該種斷面及線型設(shè)計要求。

根據(jù)本工程的地質(zhì)條件，TBM掘進地段大部分為微風化地層,

局部為中風化及強風化地層，局部微風化巖層最大單軸抗壓

強度極高。要求選用的TBM應(yīng)對此地層有足夠的適應(yīng)性（如

刀盤及刀具配置、動力配置、機械配置、掘進參數(shù)選擇等）。

針對設(shè)計文件相關(guān)要求，TBM應(yīng)具有對地層進行超前地質(zhì)預

報（超前鉆探等）及超前預支護（超前注漿加固地層及止水

等）能力；應(yīng)具備在掘進過程中同步安裝管片的能力。

要求選擇的TBM應(yīng)能滿足設(shè)計文件中提供的土建預留條件、

施工場地條件、工程籌劃條件等，并能滿足建設(shè)單位的安全、

投資、工期控制等其他要求。

2.1.3選型的原則與依據(jù)

TBM的性能及其對地質(zhì)條件和工程施工特點的適應(yīng)性是隧洞

施工成敗的關(guān)鍵。本工程的TBM選型按照性能可靠、技術(shù)先

進、經(jīng)濟適用相統(tǒng)一的原則，依據(jù)招標文件、招標文件提供

的地質(zhì)資料，并參考國內(nèi)外已有TBM工程實例及相關(guān)的技術(shù)

規(guī)范，結(jié)合在XX2號線TBM施工經(jīng)驗進行合理選型。

2.1.4TBM選型的確定

根據(jù)XX地鐵2號線一期工程TBM的前期專題研究報告、全

線初步設(shè)計及專家審查意見，本工程TBM施工地段采用能適

應(yīng)軟硬巖地層掘進的雙護盾TBM進行施工。TBM主機部分如

圖5.2-1所示

圖5.2-1雙護盾TBM主機圖

2.1.5擬選用的TBM對本工程的適應(yīng)性

2.1.5.1刀盤及刀具配置的適應(yīng)性

本工程TBM掘進區(qū)間圍巖強度變化大，要求TBM刀盤設(shè)計和

刀具配置既能適應(yīng)微風化花崗巖及變質(zhì)巖等飽和單軸抗壓

強度極大的硬巖掘進，又能適應(yīng)強風化區(qū)段及破碎帶飽和單

軸抗壓強度偏小的軟巖掘進要求。擬選的TBM在刀盤設(shè)計和

刀具配置時有很強的針對性，主要表現(xiàn)在：

采用19英寸背裝式滾刀以及合理的刀間距布置，使TBM在

硬巖條件下破巖效率更高，換刀頻次大為減少；

鏟斗斗齒采用采用大塊合金設(shè)計，大大提高了斗齒的耐磨性

能以及耐沖擊性，并使其在軟巖中作業(yè)中也具有高效性和較

低的磨損率。如圖5.2-2所示。

大容量的鏟斗設(shè)計能處理高速掘進時產(chǎn)生的大量巖渣

刀盤面板和外周加焊耐磨鋼板，其余易磨損部位有耐磨堆焊

層保護；

通過添加墊塊，可以利用邊刀增大開挖直徑，以利于在圍巖

收斂較大的地段防止卡盾。

刀盤面板上設(shè)置液壓磨損檢測裝置，能自動監(jiān)控重要區(qū)域的

刀具磨損程度。

2.1.5.2驅(qū)動功率配置的適應(yīng)性

7臺防護等級為IP67的315千瓦驅(qū)動電機設(shè)計，動力強勁，

滿足本工程硬巖掘進的需要；

2.1.5.3超前地質(zhì)預報及超前注漿的適應(yīng)性

支撐護盾周邊布置DN100導向套管，方便鉆機打超前孔、排

水孔、注漿止水和加固圍巖，如圖5.2-3所示。

前盾和刀盤設(shè)置預留孔，液壓鉆機可以通過預留孔在掌子面

鉆孔勘探地質(zhì)或進行注漿加固地層，如圖5.2-4所示。

2.1.5.4管片襯砌的適應(yīng)性

圖5.2-3導向套管示意圖

圖5.2-4預留孔示意圖

在管片襯砌區(qū)間以典型雙護盾TBM的理念來掘進，配置了管

片拼裝機和兩套推進系統(tǒng)，使掘進和管片拼裝工序能同時進

行，提高了掘進效率，保障了管片拼裝質(zhì)量。如圖5.2-5所

不O

圖5.2-5管片拼裝示意圖

2.1.5.5在操作性方面的適應(yīng)性

TBM的操作充分考慮人性化和自動化設(shè)計，減輕了勞動強度，

提

高勞動效率，降低了人身傷害的風險。

在不同地質(zhì)條件下，TBM的推力、刀盤轉(zhuǎn)速和刀盤扭矩等掘

進參數(shù)是不同的，根據(jù)不同的地質(zhì)條件可以及時地調(diào)整TBM

的掘進參數(shù)，以使TBM安全、高效地通過本標段不同的地質(zhì)

地段。

TBM在掘進過程中，掘進主參數(shù)（推進速度、推力、扭矩、

刀盤轉(zhuǎn)速和撐靴支撐力）會隨圍巖變化而產(chǎn)生波動，皮帶輸

送機的渣量、渣粒也會隨圍巖變化而出現(xiàn)明顯的變化。據(jù)此

變化可大致判斷TBM刀盤工作面的圍巖狀況并采用人工手動

調(diào)節(jié)操作模式，及時調(diào)整掘進參數(shù)，或及時采取針對性的應(yīng)

對措施。

2.1.5.6出渣方面的適應(yīng)性

綜合考慮工期、投資額、環(huán)境控制、施工安全、施工效率和

成本控制等方面的因素，在TBM出渣方面選用通用的洞內(nèi)有

軌運輸與洞外龍門吊垂直運輸相結(jié)合的出渣方式。

2.2TBM機械配置

2.2.1擬選TBM主要部件功能描述

2.2.1.1TBM主機

TBM采用最新、最先進的技術(shù)設(shè)計。TBM主機主要由刀盤、

主軸承及驅(qū)動組件、前盾、伸縮盾、支撐盾、盾尾及其輔助

設(shè)備組成。主機結(jié)構(gòu)見圖5.2-6所示。

2.2.1.1.1刀盤

刀盤為封閉面板式箱型結(jié)構(gòu)，刀盤開挖直徑為6280?6310

毫米，采用背裝式19英寸滾刀，刀盤上安裝中心刀、正滾

刀、邊滾刀等各類型刀具，刀具根據(jù)地質(zhì)條件進行了合理的

選型和配置。盤型滾刀刀具更換在刀盤里進行，保證了換刀

人員的安全。刀盤表面焊接了具有優(yōu)良耐磨性能的Hardox

鋼板，保證刀盤在硬巖掘進時抗耐磨方面的可靠性。

前盾.穩(wěn)定器.驅(qū)動電機主推進油輔助推進油

多功能鉆，

支撐盾1

盾尾、管片安裝梁

住機皮帶［伸縮護盾

圖5.2-6TBM主機機構(gòu)圖

刀盤上設(shè)計有用于噴水降塵的噴嘴，高壓水噴出形成水霧對

刀具降溫和降塵。

刀盤設(shè)有人孔，人員可以通過人孔進入掌子面，排除障礙物。

刀盤偏心15毫米布置，增大了隧洞拱頂?shù)拈_挖直徑和上部

開挖尺寸，為TBM快速通過圍巖變形區(qū)預留了變形量。

刀盤設(shè)計液壓式刀具磨損自動檢測系統(tǒng)，使刀具磨損量能被

監(jiān)控，以保證刀盤不因刀具超量磨損、損壞而遭到嚴重磨損

或損壞。

刀盤上的溜渣槽采用耐磨設(shè)計，將渣料導流到主機皮帶機

上，在刀盤肋板及出溜渣槽上，留有用于漏水的孔使渣水分

離，利于皮帶機運輸。刀盤結(jié)構(gòu)見圖5.2-7所示。

圖5.2-7刀盤結(jié)構(gòu)示意圖

2.2.1.1.2刀盤驅(qū)動系統(tǒng)

刀盤驅(qū)動方式為變頻驅(qū)動，共配置7臺315千瓦的變頻電機,

最大轉(zhuǎn)速為9轉(zhuǎn)/分鐘，最高轉(zhuǎn)速扭矩為2220千牛米（9轉(zhuǎn)/

分鐘），脫困扭矩為5700千牛米。刀盤可以雙向旋轉(zhuǎn)，順時

針旋轉(zhuǎn)為掘進出渣方向，在換刀和脫困時反向旋轉(zhuǎn)。刀盤轉(zhuǎn)

速可以根據(jù)不同的地質(zhì)條件和掘進狀態(tài)而相應(yīng)改變。

在檢查刀盤或更換刀具的時候，刀盤驅(qū)動的操作模式需轉(zhuǎn)換

為由刀盤后的控_攀、制板手動點動操作，

此時TBM主機的其"NI：'個他任何操作都會被

禁止。&您i?遹

每個主電機都安遏煙胭囤藪廚回哥裝扭矩限制器，保證

了設(shè)備及零部件工作在安全區(qū)域內(nèi)；

2.2.L1.3主軸承喝曾/

主軸承采用大直徑、高承載力、長壽

命的三軸式設(shè)計。雙軸承支座驅(qū)動小齒輪與齒圈嚙合，支承

穩(wěn)固的驅(qū)動齒輪可最大限度地減小齒輪的磨損，主軸承與大

齒圈設(shè)計壽命均超過15000小時。驅(qū)動小齒輪和減速器、變

頻電機連于一體，結(jié)構(gòu)緊湊。驅(qū)動結(jié)構(gòu)見圖5.2-8所示。

圖5.2-8驅(qū)動結(jié)構(gòu)示意圖

主軸承密封包括外密封和內(nèi)密封兩套密封系統(tǒng)。內(nèi)外密封系

統(tǒng)均由帶有迷宮環(huán)的三道唇形密封組成，前兩道密封防止雜

物進入主軸承和齒輪腔內(nèi)（第一道密封為油脂潤滑密封，第

二道密封用來控制泄漏），第三道唇形密封可以防止主軸承

潤滑油的流失。這種高可靠度主驅(qū)動唇形密封設(shè)計，以及可

移動的密封耐磨環(huán)，確保了主軸承齒輪油潤滑系統(tǒng)的正常工

作，主軸承外密封詳細結(jié)構(gòu)見圖5.2-9。

圖5.2-9主軸承外密封示意圖

主軸承和驅(qū)動裝置采用強制式循環(huán)系統(tǒng)進行潤滑，潤滑系統(tǒng)

與主驅(qū)動連鎖，并先于主驅(qū)動啟動，當潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障不

能啟動或停止運行時，刀盤將無法轉(zhuǎn)動。主軸承潤滑油與齒

輪箱潤滑油的循環(huán)管路相互隔離，以防止齒輪磨損的顆粒進

入主軸承。所有潤滑油液均流入驅(qū)動部件的油槽底部，過濾

后回到循環(huán)系統(tǒng)中。循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置有傳感器以監(jiān)測潤滑油

的壓力、流量和溫度。

2.2.1.1.4前盾

前盾支撐刀盤和刀盤驅(qū)動裝置，通過主推進油缸與支撐盾相

連，主要部件有：用于安裝主驅(qū)動的法蘭盤、出渣區(qū)域的防

塵裝置及鏈條、穩(wěn)定器支撐裝置、推進油缸接頭、除塵風管

的接頭裝置等。

在前護盾頂部1/4的地方有兩個液壓操縱的穩(wěn)定器，在硬巖

中掘進換步時提供拖拉所需的撐緊力。前盾底部120度范圍

內(nèi)長距離掘進所需的耐磨設(shè)計。

前盾結(jié)構(gòu)示意圖見5.2-10o

2.2.LL5伸縮護盾

伸縮護盾連接前盾和支撐盾，外伸縮盾與前盾相連接，內(nèi)伸

縮盾與支撐盾相連接。伸縮內(nèi)盾與伸縮外盾之間留的間隙方

便它們的相對運動，其功能是使TBM的掘進與管片的安裝能

同時進行。

伸縮護盾區(qū)域布置兩個反扭矩油缸，將掘進時產(chǎn)生的扭矩從

前盾傳遞給支撐盾，同時當前盾與支撐盾之間發(fā)生滾動時，

反扭矩油缸可以給予調(diào)整。

圖5.2-10前盾結(jié)構(gòu)示意圖

伸縮區(qū)域內(nèi)、外盾之間的間隙可以檢查和清潔，TBM設(shè)計時,

為檢查圍巖狀況和清潔提供了4個開口。

2.2.1.L6支撐盾

支撐盾內(nèi)設(shè)有輔助推進油缸和TBM支撐裝置。撐靴布置的形

狀使得支撐力作用到兩側(cè)圍巖上，提供掘進反推力，在換刀

時也可將前盾向后收回。撐靴面積大，對圍巖的接地比壓只

有3baro

沿支撐盾圓周布置了貫穿盾殼的DN100圓孔，使TBM能實現(xiàn)

360度的超前地質(zhì)預報和地層加固等地層處理工作。

支撐盾底部設(shè)有耐磨柵條，滿足耐磨要求。

2.2.1.1.7主推進系統(tǒng)

主推進油缸連接前盾和支撐盾，采用較接式，既傳遞推力又

傳遞拉力。油缸分成上下左右四組，通過有選擇地對各組油

缸進行加壓來使TBM實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。每組作用油缸的行程及壓力

能同步在TBM主控室的顯示器上顯示。主推進系統(tǒng)共配置10

根推進油缸，最大總推力為33965千牛，能保證TBM在雙護

盾模式掘進時給刀盤提供足夠的推力。

2.2.1.L8輔助推進系統(tǒng)

輔助推進油缸分成上下左右四組作用在四個壓力區(qū)，以利于

TBM在軟弱圍巖中掘進不能用支撐時TBM進行轉(zhuǎn)向。輔助推

進油缸共用的一套液壓動力裝置，每一組液壓缸均能由TBM

主司機獨立操作，在采用雙護盾模式掘進時，四組推進油缸

可以同步操作。每一組油缸裝有行程傳感器，使TBM主司機

能監(jiān)控其行程。輔助推進系統(tǒng)共配置12根推進油缸，最大

總推力為32813千牛，能克服全部護盾的摩擦阻力，保證TBM

在單護盾模式掘進時給刀盤提供足夠的掘進推力。

2.2.1.L9盾尾

盾尾與支撐盾剛性相連，全圓桶形設(shè)計。

雙護盾TBM模式掘進時，為防止管片背后回填材料在TBM向

前移動時流到TBM前方，在盾尾尾部外側(cè)安裝彈簧鋼片；為

防止回填材料從盾尾間隙處流入隧洞，在盾殼尾部內(nèi)側(cè)安裝

1排彈簧板密封。

2.2.1.1.10管片安裝機

管片安裝機為單體回轉(zhuǎn)式，其移動可以精確地進行控制，以

保證管片安裝位置的準確性。管片安裝機控制分有線控制和

無線控制兩種，施工中主要采用無線遙控器安裝管片，有線

控制器作為其出現(xiàn)故障時的備件使用。

安裝機在兩個方向都可旋轉(zhuǎn)220度，其支撐和驅(qū)動裝置由一

個單座球軸承、內(nèi)齒圈、兩個小齒圈、行星齒輪減速箱與液

壓馬達組成。驅(qū)動為無級變速，能產(chǎn)生足夠的扭矩以安裝沉

重的管片。管片通過一個機械式鎖定系統(tǒng)連接到安裝機機

頭，安裝機機頭共有6個自由度，管片安裝機機頭用兩個液

壓缸使它沿徑向伸出，兩液壓缸能分別伸出。安裝機機頭上

裝有球面軸承，能向三個平面轉(zhuǎn)動，保證管片正確定位。

管片安裝機具有緊急狀況的自鎖能力，確保施工中的安全。

2.2.1.1.11管片吊機

管片吊機包括管片運輸小車和吊機組成，管片吊機懸掛于2

號皮帶機下部軌道梁上，通過齒輪齒條系統(tǒng)前后移動，管片

吊機將管片運輸平板車上的管片起吊后運輸至管片拼裝工

位，有管片安裝機抓取后進行拼裝。管片運輸平板車由列車

編組每次運輸一整環(huán)管片至吊裝位置。

2.2.1.1.12出渣皮帶機

本TBM包含主機皮帶機、后配套皮帶機和布料皮帶機共3條

皮帶機，皮帶寬度均為800毫米；主機皮帶機能夠在滑槽的

作用下前后伸縮，主機皮帶機先將石渣運送到后配套皮帶機

上，然后通過布料皮帶機將石渣分布于4節(jié)礦車內(nèi)，礦車由

內(nèi)燃機車牽引至洞外，通過龍門吊吊運至地面棄渣場。

2.2.1.2TBM主機輔助設(shè)備

2.2.1.2.1超前鉆機

超前鉆探和超前地質(zhì)加固是TBM必備的輔助施工手段，TBM

配置超前鉆機用于地質(zhì)超前探測和不良地質(zhì)的處理。當鉆探

孔時，鉆機固定安裝在管片拼裝機后面的支座上；當鉆灌漿

孔時，鉆機能安裝在管片拼裝機上，沿著護盾圓周的14個

貫穿盾殼的預留孔實現(xiàn)360度鉆孔作業(yè)。超前鉆機由獨立的

液壓裝置操作，額定功率為18千瓦，鉆孔直徑為64-76毫

米，鉆孔深度可達80米。超前鉆機工作示意圖見圖5.2-11。

圖5.2-11超前鉆機工作示意圖

2.2.1.2.2液壓系統(tǒng)

除刀盤驅(qū)動以外，所有主機的輔助功能部件均為液壓操作。

所有功能部件運行所需的液壓動力裝置都置于后配套的平

臺車上。

動力裝置包括泵、馬達、濾清器、冷卻器和油箱并帶有所有

檢測設(shè)備，動力裝置與相應(yīng)機械設(shè)備之間通過鋼管或軟管連

接，考慮到圍巖的高溫以及對隧洞中溫度的影響，冷卻器的

尺寸設(shè)計留有較大的富余量。液壓系統(tǒng)設(shè)有便于測量壓力的

快速接頭，所有軟管都要安裝得很結(jié)實以承受惡劣的地下工

作條件。

液壓泵站設(shè)機械式壓力表，同時設(shè)置壓力傳感器、溫度傳感

器將液壓油壓力和溫度等信號傳遞給PLC,并在主控室顯示。

主油箱設(shè)循環(huán)過濾回路，濾清器的過濾精度為5納米。為便

于添加液壓油，配置1臺氣動加油泵。

2.2.L2.3注脂及潤滑系統(tǒng)

注脂及潤滑系統(tǒng)包括主軸承密封系統(tǒng)、主軸承潤滑系統(tǒng)和其

它部分。潤滑及密封系統(tǒng)以壓縮空氣為動力源，靠油脂泵油

缸將油脂輸送到各個部位。

主軸承密封可以通過控制系統(tǒng)設(shè)定油脂的注入量（次/分）,

并可以從外面檢查密封系統(tǒng)是否正常。當油脂泵站的油脂用

完后油脂控制系統(tǒng)可以向操作室發(fā)出指示信號，并鎖定操作

系統(tǒng)，直到重新?lián)Q上油脂，這樣可以充分保證油脂系統(tǒng)的正

常工作。

主軸承潤滑采用強制潤滑，潤滑油通過循環(huán)過濾后，對主軸

承和齒輪進行強制潤滑，PLC系統(tǒng)對潤滑情況進行監(jiān)控。

其它部分主要包括各系統(tǒng)油缸、管片安裝機、管片輸送器等

部分的注脂及潤滑，主要采用集中的自動或半自動潤滑方

式。為減輕工作強度，配置1臺便攜式氣動油脂泵，對需要

手動潤滑的地方進行潤滑。

2.2.1.2.4電氣系統(tǒng)

TBM配置2臺變壓器，容量為1600X2+1500=4700千伏安。

高壓電纜經(jīng)隧洞接入TBM,供電電壓為10千伏，動力電壓為

690伏，控制和照明電壓為230伏。同時TBM備有緊急照明

應(yīng)急燈，該燈備用電池可使用1小時。

TBM電氣控制系統(tǒng)的核心部分為PLC系統(tǒng)，對TBM主要功能

進行控制。它安裝在帶有遠程接口的操作臺上，并接入位于

操作臺的工業(yè)計算機。所有軟件都可以防止未授權(quán)的登陸，

所有系統(tǒng)都有失效保護功能，包括在錯誤情況下的錯誤操作

引起的電路互鎖保護和斷路保護以防設(shè)備啟動。所有的主要

設(shè)備如果需要均設(shè)置預先報警系統(tǒng)及遠程的懸垂或拉線、按

鈕以提供人身安全保障。緊急的安全電路用硬線獨立接到

PLC上，PLC系統(tǒng)上安裝的USV功能能夠保護其數(shù)據(jù)。電氣

系統(tǒng)具有無功功率補償功能，補償后的功率因素能達到0.9

以上。TBM變壓器具有調(diào)壓功能，調(diào)壓范圍+10%?-15%,

滿足供電穩(wěn)定的需要。

2.2.1.2.5氣體監(jiān)測系統(tǒng)

TBM上安裝有氣體監(jiān)測系統(tǒng)，共設(shè)置5個探測點，分別布置

在主機皮帶機進渣口、伸縮盾頂部、除塵系統(tǒng)出口處、主機

皮帶機卸渣口以及后配套皮帶機的卸渣口。

后配套臺車上安裝1個箱式氣體報警裝置，氣體報警裝置由

一個外部配電柜提供電源，負責收集所有傳感器檢測的數(shù)

據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳至PLC控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

檢測系統(tǒng)測得的數(shù)值會實時地在屏幕上顯示，達到一級濃度

時，警報將通過無電勢接觸點在喇叭及閃爍燈上發(fā)布信號。

同時將警報傳遞給TBM操作人員。達到二級濃度時，TBM將

停機，只有防爆部件（應(yīng)急發(fā)電機、二次通風機、應(yīng)急照明、

通訊系統(tǒng)和排水系統(tǒng)）仍處于工作狀態(tài)。

2.2.1.2.6電視監(jiān)視系統(tǒng)

電視監(jiān)視系統(tǒng)由攝像機和顯示器組成。攝像機設(shè)計為防塵、

防水和防震動，顯示器為彩色電視顯示器，具有多視窗顯示

功能，安設(shè)在主控室內(nèi)，監(jiān)控系統(tǒng)可通過光纜通訊系統(tǒng)接引

至洞外監(jiān)控設(shè)備上。為滿足監(jiān)控整個TBM施工區(qū)域的需要，

在TBM的下列位置安設(shè)了監(jiān)視裝置：

TBM主機內(nèi)

主機皮帶機尾部卸渣處

后配套皮帶機尾部卸渣處

后配套臺車尾部的軌道系統(tǒng)

2.2.1.2.7數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可采集、處理、儲存、顯示、評估與TBM有關(guān)

的數(shù)據(jù)。所有測量數(shù)據(jù)都通過被時鐘脈沖控制的測量傳感器

連續(xù)的采集和顯示。所有必須記錄的測量值都以圖形的形式

顯示在PDV的監(jiān)測器上。屏幕上的內(nèi)容均按功能分頁顯示，

主要包括內(nèi)容：

掘進的相關(guān)參數(shù)：主推進油缸與輔助推進油缸推進力、刀盤

扭矩、超挖裝置超挖量等參數(shù)顯示與記錄

各關(guān)鍵部位、系統(tǒng)的溫度顯示與記錄，如：液壓系統(tǒng)、主軸

承潤滑系統(tǒng)等

錯誤信息顯示與記錄

操作員可在這些屏幕頁之間切換并從中獲取需要的數(shù)據(jù)。通

過數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)收集到的信息，可以實現(xiàn)對TBM狀態(tài)的

實時信息化管理。通過互聯(lián)網(wǎng)、電話拔號網(wǎng)以及數(shù)據(jù)采集系

統(tǒng)的計算機可以將當前的TBM掘進狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送至建設(shè)單

位、監(jiān)理、設(shè)計及施工等相關(guān)部門，為整個工程的信息化管

理提供重要信息來源。

2.2.1.2.8導向系統(tǒng)

TBM配置了一套VMT導向系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)BM在掘進中

的各種姿態(tài)、以及TBM掘進的方向和位置關(guān)系進行精確的測

量和顯示。操作人員可以根據(jù)導向系統(tǒng)提供的信息，快速、

實時地對TBM的掘進方向及姿態(tài)進行調(diào)整，減小掘進偏差。

VMT導向系統(tǒng)和隧道掘進軟件連續(xù)不斷地提供TBM的三維坐

標和定向的、連續(xù)的動態(tài)信息。導向系統(tǒng)附帶的通信裝置能

夠接收數(shù)據(jù)，由隧道掘進軟件計算TBM的方位和坐標，并以

圖表和數(shù)字表格的形式準確的顯示TBM的位置。

2.2.1.2.9TBM主控室

主控室位于第2節(jié)后配套臺車上。主司機在主控室內(nèi)可以進

行大部分TBM設(shè)備的啟動、停止操作，通過主控室內(nèi)各個顯

示屏，主司機能隨時掌握TBM的狀態(tài)，并能根據(jù)需要做出調(diào)

整。主控室具有良好的隔音效果，并安裝空調(diào)以保護PLC控

制系統(tǒng)和保證主司機有良好的工作環(huán)境。

2.2.1.2.10安全和控制系統(tǒng)

TBM安全控制系統(tǒng)包括人員安全保護和TBM設(shè)備安全保護。

人員安全保護包括以下幾項：

緊急停機開關(guān)安裝在司機控制臺和靠近刀盤的前盾處，緊急

情況下可用來切斷TBM的電力供應(yīng)。

在主電氣線路開關(guān)上安裝有接地保護裝置。

在照明及輸出線路開關(guān)上安裝有接地保護裝置。

瓦斯監(jiān)測及報警裝置。

所有移動的設(shè)備涂有醒目的標記。

設(shè)備啟動時能看到或聽到自動警報。

TBM設(shè)備安全保護體現(xiàn)在TBM聯(lián)鎖功能的設(shè)置和TBM相關(guān)參

數(shù)的顯示兩個方面：數(shù)據(jù)同步顯示能保證主司機隨時掌握

TBM狀態(tài)并做出適當?shù)恼{(diào)整；TBM聯(lián)鎖功能保證了設(shè)備不具

備安全使用條件時不因誤操作而動作，從而避免導致設(shè)備嚴

重損壞的可能性。

2.2.1.3TBM后配套

2.2.1.3.1連接橋

連接橋位于TBM主機后面。連接橋下留有足夠的空間用于管

片吊機運輸管片和儲存、鋪設(shè)鐵軌，連接橋上安有皮帶輸送

機、新鮮空氣的通風管道、管片吊機、安裝工作平臺運行的

軌道。連接橋的長度滿足延伸軌道的要求。

2.2.1.3.2后配套臺車

后配套臺車共10節(jié)，每節(jié)的長度在10米左右。臺車采用開

式門形結(jié)構(gòu)，在鋪設(shè)的專用軌道上行走，軌距2200毫米。

在中間布置軌距為900毫米的運輸軌道，軌道兩旁以及臺車

上方平臺兩側(cè)合理布置皮帶輸送機、通風管、集中油脂潤滑

系統(tǒng)、豆礫石回填系統(tǒng)、水泥漿攪拌注入系統(tǒng)、電氣控制柜、

液壓動力裝置、變壓器、空壓機、人員休息室與衛(wèi)生間、水

系統(tǒng)以及電纜卷筒、水管卷筒等TBM配套設(shè)備。

2.2.1.3.3后配套皮帶機

后配套皮帶機寬800毫米，驅(qū)動方式為液壓驅(qū)動。皮帶機沿

后配套臺車上方布置，將從TBM主機皮帶機轉(zhuǎn)載的巖渣轉(zhuǎn)運

至布料皮帶機上。

2.2.1.3.4吊機及材料運輸系統(tǒng)

根據(jù)施工需要，TBM配置下列起重和提升設(shè)備：

運輸管片的管片吊機

豆礫石罐用吊機

通風存儲箱用吊機

2.2.1.3.5除塵系統(tǒng)

TBM除塵系統(tǒng)主要作用是清理來自刀盤的粉塵，然后將過濾

的空氣送回到后配套后部，以保持后配套區(qū)和隧洞的空氣質(zhì)

量良好，吸入風管位于前盾，將主機皮帶機進料口區(qū)域的空

氣抽走形成負壓，使部分新鮮空氣流向TBM前端，同時防止

含粉塵的空氣逸入隧洞內(nèi)。除塵系統(tǒng)配置有消聲和排塵裝

置。

2.2.1.3.6空氣壓縮系統(tǒng)

豆礫石泵、除塵器的灰塵收集器、風動工具的風源及油脂潤

滑系統(tǒng)的動力由空氣壓縮系統(tǒng)提供。壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備配置

包括：1個1立方米儲風罐；1臺no千瓦，20立方米/分鐘，

8巴的水冷空壓機，1臺18.5千瓦，3立方米/分鐘，8巴的

風冷空壓機。

2.2.1.3.7豆礫石填充系統(tǒng)

后配套臺車上布置豆礫石回填系統(tǒng)，通過壓縮空氣將豆礫石

吹入預先在管片上預置的開口進行豆礫石充填。豆礫石泵

具有遙控操作功能，可以遙控操作。TBM配置的豆礫石填充

系統(tǒng)包括：2臺豆礫石泵（其中1臺備用）和1個容量為7.5

立方米的豆礫石儲存罐。

2.2.1.3.8水泥漿攪拌及注入系統(tǒng)

水泥漿現(xiàn)場攪拌及注入系統(tǒng)設(shè)置在后配套臺車上，利用有列

車編組運輸?shù)乃酀{罐車將水泥漿導入攪拌機中，砂漿泵將

攪拌好的水泥漿液通過注入口注入管片背后的空隙中。

2.2.1.3.9高壓電纜卷筒

在TBM后配套設(shè)置電纜卷筒，電纜卷筒由氣動馬達驅(qū)動，置

于后配套系統(tǒng)的尾部，可以存放400米長的高壓電纜。

2.2.1.3.10應(yīng)急發(fā)電機

TBM配置150千瓦應(yīng)急發(fā)電機，在電力供應(yīng)發(fā)生中斷時，柴

油發(fā)電機組自動啟動。為避免瓦斯影響，應(yīng)急發(fā)電機按防爆

設(shè)計。應(yīng)急發(fā)電機主要用于以下項目的供電：

主機和后配套的照明

操作站內(nèi)的儀表盤和配電盤

后配套通風系統(tǒng)和除塵器

PLC（可編程邏輯控制器）及其它控制回路

各級供排水泵

2.2.1.3.11供排水系統(tǒng)

供水系統(tǒng)

隧洞內(nèi)合理布置水泵從隧洞洞口向TBM水箱供水，最大供水

量為60立方米/小時。TBM后配套臺車設(shè)置儲存能力為30米

的水管卷筒，新鮮水經(jīng)過水管卷筒補充到一個帶有流量控制

器的5立方米水箱，所有冷卻裝置的用水以及現(xiàn)場用水都從

這個水箱提取。

冷卻系統(tǒng)

冷卻系統(tǒng)按洞口水溫為25攝氏度的條件設(shè)計，新鮮水流經(jīng)

各冷卻裝置后，變熱的冷卻水由設(shè)置在TBM后配套臺車上5

立方米的熱水箱收集，除塵系統(tǒng)、刀盤噴水和以及鉆機、沖

洗等用水都從熱水箱抽取。

排水系統(tǒng)

TBM主機區(qū)域設(shè)置1臺30千瓦自吸泵，將主機區(qū)域聚集的污

水抽至TBM后配套配置的5立方米的污水箱內(nèi)，沉淀后的污

水經(jīng)污水箱內(nèi)排污泵通過直徑120的管道排放至隧洞外的三

級沉淀池，經(jīng)處理后排放于城市污水系統(tǒng)。

緊急排水

TBM伸縮盾區(qū)域與支撐盾區(qū)域各設(shè)置1臺潛水泵，在涌水量

大的情況下將水抽至污水箱。后配套設(shè)置2臺（備用1臺）

水泵。

2.2.1.3.12消防系統(tǒng)

在TBM共安裝了5個煙霧傳感器，分別布置在：后配套尾部、

變壓器、主控室、支撐盾和伸縮護盾區(qū)域。如果出現(xiàn)火情，

TBM將發(fā)出視聽警報，主控室的顯示屏將指示警報的部位。

在TBM煙霧傳感器及臨近區(qū)域布置了手持式滅火器，總共有

15臺。

2.2.1.3.13二次通風系統(tǒng)

TBM配置風管從1號臺車延伸直至整個后配套系統(tǒng)用來排除

撐靴區(qū)域及液壓泵使用過的熱空氣。隧洞外的新鮮空氣經(jīng)過

軸流風機輸送到TBM后配套區(qū)域，通過二次通風機和風管可

以保證清潔空氣不斷供應(yīng)給整個掘進系統(tǒng)。二次通風系統(tǒng)主

要由以下部件組成：

1個風管存儲箱，能存儲200米長的風管

1臺二次通風機（能力：900立方米/分鐘；功率：55千瓦）

2根連接到連接橋的通風風管

2個消音器

1套用于操作存儲箱的起吊設(shè)備

2.2.1.3.14通訊系統(tǒng)

通過TBM配置的通訊系統(tǒng)使TBM主機室可以與TBM區(qū)域的若

干固定位置進行通訊。TBM共配置5部電話，主要分布于：

前盾、盾尾、連接橋、后配套皮帶機和主機室。為保持TBM

與外界的聯(lián)系，TBM主控室預留一個外線借口供安裝外線電

話使用。

LL1.L3.15修理平臺、衛(wèi)生間和人員休息室

根據(jù)需要，TBM后配套合理布置修理平臺、人員休息室及衛(wèi)

生間。

2.2.1.4出渣系統(tǒng)

2.2.1.4.1礦車編組

布料皮帶機將石渣分布于4節(jié)礦車內(nèi)，每節(jié)礦車20立方米,

礦車編組由45噸內(nèi)燃機車牽引，通過鋪設(shè)在管片上的軌道

運輸至洞外龍門吊起吊區(qū)域。

2.2.L4.2垂直提升龍門吊

在隧道外地面上設(shè)置2臺55噸龍門吊，利用龍門吊將裝滿

石渣的礦車起吊至地面并傾倒到臨時棄渣場，再利用渣土車

將渣土二次倒運至永久棄渣場。

2.2.1.5TBM主要技術(shù)參數(shù)

TBM技術(shù)參數(shù)見表5.2-1o

表5.2-1XX地鐵改良型雙護盾TBM技術(shù)參數(shù)表

名稱各部件名稱TBM參數(shù)

主機長12.5m

整機長度135m

整機

開挖直徑6300mm

最小轉(zhuǎn)彎半徑300m

19”背裝式滾刀，刀盤材料

刀盤型式/材質(zhì)

Q345C

分塊形式整體式

正滾刀數(shù)量24把

刀盤

中心滾刀數(shù)量8把

邊滾刀數(shù)量10把

換刀方式背裝式

刀盤偏心量15mm

刀盤驅(qū)動無級變速變頻電機

驅(qū)動型式

(7X315kW)驅(qū)動

名稱各部件名稱TBM參數(shù)

轉(zhuǎn)速0—9rpm

額定扭矩：2940kNm@8rpm

額定扭矩

最高轉(zhuǎn)速：2220kNm@9rpm

脫困扭矩5700kNm

主軸承壽命>15000小時

（密封）工作壓力3Bar

主軸承密封形式/數(shù)量2x3唇型密封

前護盾外徑、材質(zhì)6240mm/Q345B

伸縮盾外徑、材質(zhì)6240mm/Q345B

護盾

支撐盾外徑、材質(zhì)6150mm/Q345B

尾盾外徑、材質(zhì)6150mm/Q345B

穩(wěn)定器數(shù)量2個

穩(wěn)定器油缸行程110mm

單個油缸的最大撐緊力2500kN

油缸數(shù)量2個

防扭油缸

油缸型號①240/①180

最大總推力24150N@320bar

油缸數(shù)量10根(①320/①240)

主推進系統(tǒng)推進行程1650mm

最大推進速度120mm/min

最大回縮速度500mm/min

撐靴油缸數(shù)量2只(8580/8420)

油缸行程500mm

撐靴油缸

最大撐緊力38000kN

最大接地比壓3MPa

油缸數(shù)量12組雙缸(①260/①220)

油缸行程2550

輔助推進系統(tǒng)

最大推力32813N@340bar

高壓脫困推力43429kN@450bar

名稱各部件名稱TBM參數(shù)

最大推進速度500mm/min

皮帶類型阻燃

皮帶機運行速度0?2.5m/s（液壓馬達）

主機皮帶機輸送系統(tǒng)

皮帶輸送能力600m7h

皮帶寬度800mm

皮帶類型阻燃

皮帶機運行速度0?2.5m/s（液壓馬達）

后配套皮帶機輸送系統(tǒng)

皮帶輸送能力600m7h

皮帶寬度800mm

皮帶類型阻燃

皮帶機運行速度0?2.5m/s（電機驅(qū)動）

穿梭皮帶機

皮帶輸送能力600m7h

皮帶寬度800mm

皮帶類型不阻燃

皮帶機運行速度0?3m/s（電機驅(qū)動）

提升皮帶機

皮帶輸送能力1000m7h

皮帶寬度1600mm

灌漿泵規(guī)格型號雙活塞泵

回填灌漿灌漿泵數(shù)量1

系統(tǒng)能力8m3/h

儲漿罐容量2.5m3

豆礫石泵數(shù)量2

豆礫石注入系統(tǒng)額定壓力0.5MPa

能力2X15m3/h

額定抓舉能力lOOkN

抓取方式機械式

管片拼裝機驅(qū)動方式液壓馬達

自由度6

移動行程2000mm

名稱各部件名稱TBM參數(shù)

旋轉(zhuǎn)角度+/-2200

控制方式有線無線兩種控制模式

旋轉(zhuǎn)速度0?2rpm

抓取方式機械式

起吊能力lOOkN

管片吊機從服務(wù)列車管片車到管片喂

工作范圍

片機

控制方式有線/無線控制

型式液壓自動喂送管片小車

長度10m

最大支撐力lOOkN

鉆孔深度40m

超前地質(zhì)鉆機鉆孔直徑76mm

角度0°或8°

衛(wèi)生間1間

后配套輔助裝置混凝土罐吊機1套

風管存儲裝置1套

型式棱鏡式

導向系統(tǒng)精度2秒

有效距離200m

攝像頭數(shù)量4臺

監(jiān)視系統(tǒng)1個（單畫面和多畫面切換

顯示屏數(shù)量

功能）

水管卷筒規(guī)格進水管卷筒DN100

水系統(tǒng)

水管卷存儲長度34m

空壓機數(shù)量2分

排量20m3/min

空氣壓縮機額定壓力8bar

儲氣罐數(shù)量2

儲氣罐容量Im3

名稱各部件名稱TBM參數(shù)

排水系統(tǒng)能力21.6m7h

能力10m,7s

除塵系統(tǒng)過濾精度0.511nl

除塵風管600mm

二次通風二次通風機流量720mVmin

系統(tǒng)風管直徑600mm

消防系統(tǒng)消防設(shè)備滅火器

功率補償0.95

變壓器防護等級IP55

初次電壓10kV/50Hz

供電系統(tǒng)

二次電壓400V/690V

變壓器容量1600*2kVA+1500kVA

電纜托盤容量270m

可編程控制器PLCAB-Logix5571

顯示器2個

控制與通訊數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1

語音通訊6部電話

遠程通訊方式光纖傳輸

規(guī)格型號柴油發(fā)電機

應(yīng)急發(fā)電機

功率150kVA

監(jiān)測氣體種類CH」、CO2、CO、02,H2S.HCN

有毒有害氣體監(jiān)測報警系統(tǒng)

探測器數(shù)量共8個

刀盤驅(qū)動系統(tǒng)7X315=2205kW

液壓泵站386kW

潤滑泵站39.5kW

功率注漿系統(tǒng)8.6kW

冷卻水系統(tǒng)61kW

通風除塵系統(tǒng)114kW

排水系統(tǒng)48.5kW

名稱各部件名稱TBM參數(shù)

空壓機HOkW

豆礫石吊機14kW

其他備用200kW

裝機功率3186kW

2.2.1.6TBM主要技術(shù)參數(shù)復合計算

由于隧洞通過的地質(zhì)情況復雜，為便于計算，假設(shè)地層為連

續(xù)均勻的，根據(jù)TBM經(jīng)驗計算公式對TBM推力、刀盤轉(zhuǎn)速、

刀盤扭矩、刀盤功率和主軸承使用壽命進行復核計算。

2.2,1.1推進系統(tǒng)推力

2.2.1.1.1主推進系統(tǒng)推力E

在硬巖地段，TBM采用雙護盾模式掘進，TBM的推力計算如

下：

F尸F(xiàn)*N

3=315X42=13230千牛。

其中：N—TBM配置滾刀數(shù)量：N=42把（雙刃中心刀4把共8

個刃、單刃滾刀34把）

FN一滾刀額定承載能力，19英寸盤形滾刀額定承載能力350

千牛

考慮軟巖對護盾包裹等因素的影響，預留50%的能力儲備，

則主推進系統(tǒng)所需總推力為：13230X1.5=19845千牛。

TBM設(shè)計主推進系統(tǒng)最大總推力為24150千牛，滿足施工需

要。

2.2.1.1.2輔助推進系統(tǒng)推力F

在圍巖較破碎地段，TBM采用單護盾模式模式掘進，TBM的

推力包括以下幾項：

刀盤推力R

與雙護盾模式相同，為13230千牛。

地層摩擦阻力件

根據(jù)廠家提出的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，地層摩擦阻力按下式計算：

F2=WP

=4500X0.3=1350千牛

其中：W—TBM主機重量

口一摩擦系數(shù)，0.1~0.3,取0.3

拖拉后配套的力Fi

TBM采用單護盾模式或盾構(gòu)模式掘進時，后配套隨TBM主機

一起前移，根據(jù)經(jīng)驗，后配套所需牽引力一般為1200千牛。

輔助系統(tǒng)所需推力F2=Ft+Ff+F1=13230+1350+1200=

15780千牛。

考慮工程高地應(yīng)力可能引起的軟巖塑性變形對施工的影響，

預留50%的能力儲備，則輔助推進系統(tǒng)所需總推力為：15780

XI.5=23670千牛。

TBM設(shè)計輔助推進系統(tǒng)最大總推力為37165千牛，滿足施工

需要。

2.2.L2刀盤轉(zhuǎn)速N

根據(jù)經(jīng)驗公式，刀盤轉(zhuǎn)速按下式計算

N=V/JiD

=120/(nX31)=05轉(zhuǎn)/分鐘

其中：V一選用滾刀額定線速度，取120米/分鐘

D—TBM開挖直徑，取31米

TBM刀盤設(shè)計的最大轉(zhuǎn)速為9轉(zhuǎn)/分鐘，能滿足施工需要。

2.2.1.3刀盤扭矩M

根據(jù)經(jīng)驗公式，刀盤扭矩按下式計算

M=aD2

=60X32=2381千牛米

其中：a一扭矩系數(shù)45?60,取60

D—TBM開挖直徑，取3米

當?shù)侗P轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速8轉(zhuǎn)/分鐘時，TBM刀盤的設(shè)計扭矩為

2940千牛米，能滿足施工需要。

2.2.L4刀盤驅(qū)動功率W3

W3=MXN/9.55/T]

=1588千瓦

其中：n—傳動效率，變頻電機驅(qū)動取0.95

TBM刀盤驅(qū)動共配置315千瓦變頻電機7臺，驅(qū)動功率為2205

千瓦，滿足施工需要。

2.2.1.4主軸承使用壽命

根據(jù)全球最知名的TBM主軸承生產(chǎn)廠商德國羅特愛德的計算

與承諾，TBM主軸承設(shè)計壽命大于15000小時，滿足施工要

求。

2.2.1.5TBM支撐力

雙護盾模式掘進時，TBM主推進系統(tǒng)推力為19845千牛，考

慮摩擦系數(shù)0.3,需提供的支撐力為：19845+0.3=37500

千牛

TBM配置的支撐系統(tǒng)的最大支撐力為38000千牛，能滿足施

工需要。

2.2.L6皮帶機出渣能力

根據(jù)TBM理論上的最大設(shè)計能力，150毫米/分鐘的推進速度,

TBM理論上的最快掘進速度為1環(huán)/10分鐘，每掘進循環(huán)進

尺1.5米，渣土的松散系數(shù)取1.7,出渣量為79.76立方米/10

分鐘，皮帶機每小時出渣量為6X79.76=478.6立方米。

TBM主機皮帶機與后配套皮帶機的出渣能力均按600立方米/

小時設(shè)計，滿足施工需要。

礦車編組為4節(jié)礦車，每節(jié)20立方米，總計80立方米，

滿足施工需要。

3TBM掘進（含組裝、始發(fā)、掘進、到達）方法

本標段TBM施工區(qū)間分四個區(qū)段，左右線隧洞全長2391L4

米，采用6臺雙護盾TBM進行掘進施工。

1區(qū)段為團島TBM始發(fā)井?XX路站?西鎮(zhèn)站?XX站軌排井區(qū)

間，TBM掘進全長4536米，采用1臺TB