(完整版)盾构机选型方案
盾构选型施工程方案
盾构选型施工程方案一、项目概况本工程位于城市地下，主要是用于建设地下隧道，项目全长约3公里，内径为8米，设计时速为80公里/小时，设计规模为双向四车道，设计深度为25米。
由于本项目地下环境复杂，对地下建筑物和管线的保护和限制条件苛刻，施工难度大。
基于此，我们需要制定合理的盾构选型施工方案。
二、盾构选型1. 盾构机类型选择本项目需要选择一种适合的盾构机进行施工。
我们初步选定了两种类型的盾构机：开式盾构机和封闭式盾构机。
（1）开式盾构机开式盾构机结构简单，维护方便，操作容易，适用于软土层、黏土层和砂土层的隧道施工。
但是在本工程中，由于地质条件较差，软硬岩层交错，地下水丰富，开式盾构机在抵御地下水涌入和岩石崩落方面存在一定的困难。
（2）封闭式盾构机封闭式盾构机结构复杂，但对地下水涌入和岩石崩落的抵御能力较强，适用于软硬岩层、黏土层和砂土层的隧道施工。
同时，封闭式盾构机还具有泥浆压平功能，可有效控制隧道掘进面稳定，提高施工安全性。
2. 盾构机参数选择综合考虑本项目的地质条件，施工环境和施工要求，根据封闭式盾构机对地下水涌入和岩石崩落的抵御能力较强的特点，我们决定选择封闭式盾构机进行本项目的施工。
在选择具体的封闭式盾构机时，需要考虑盾构机的直径、推进能力、驱动功率、泥浆处理能力等参数。
根据工程地质勘察报告和现场实地勘察，我们初步确定了以下盾构机参数：盾构机直径：8.2米推进能力：90米/小时驱动功率：6400千瓦泥浆处理能力：1200立方米/小时三、施工方案1. 盾构机施工工艺（1）水平掘进通过盾构机的主推进缸和尾缸的协同作用，推进盾构机实现水平掘进。
在盾构机水平掘进时，需要加强对盾构机周围土体的支护，以防止地下水涌入和岩石崩落。
（2）泥浆泵送盾构机水平掘进时，需要通过泥浆循环系统对施工面进行稳定压实。
泥浆泵将泥浆从工作面抽回到地面处理，然后再通过泵送管路将处理后的泥浆送回到工作面，形成循环。
泥浆循环系统的设计和使用能够保证施工面的稳定，减少地基沉降，提高施工效率。
盾构法施工机械设备选型案例
序号
主要穿越地层
隧道埋深(m)
地下水位（m）
盾构机或TBM类型
1
粉土、黏土、粉细砂、圆砾、卵石等16~2.516.8~21.8
土压平衡盾构机
2
砂质粉土、黏土、粉质黏土
5.39~18.68
2.15~4.67
土压平衡盾构机
3
灰色淤泥质黏土、灰色黏土、暗绿~草色黄色黏土、草黄色砂质粉土、灰色粉细砂
最高水头约10
泥水平衡盾构
4
淤泥、粉质黏土，中砂、粗砂分布较广，局部有全风化花岗岩、弱风化花岗岩
11~21
5.05~7.03
土压平衡盾构机
5
粉细砂、中粗砂、砾砂、粉质黏土、淤泥质土、灰岩微风化地层及土洞、溶洞
7.5~13.8
1.33~5.88
泥水平衡盾构机
6
第四系全新松散土层和侏罗系中统沙溪庙组泥岩，砂岩，砂岩主要为Ⅲ级，砂质泥岩主要为Ⅳ级。
2.当地下水压大于0.3MPa时，宜选用泥水平衡盾构机；如果采用土压平衡盾构机，则螺旋输送机难以形成有效的土塞效应，在螺旋输送机排土闸门处易发生渣土喷涌现象，引起土仓中土压力下降，导致开挖面坍塌。当水压大于0.3MPa时，如因地质原因需采用土压平衡盾构机，则需采用以下某一措施或若干措施的组合：①增大螺旋输送机的长度；②采用二级螺旋输送机；③采用保压泵；④通过渣土改良来有效提高渣土的抗渗性。
10~56
地下水不发育
敞开式硬岩掘进机
说明：
1.地层渗透系数对于盾构机选型是一个很重要的因素。通常，当地层渗透系数小于10-7m/s时，可以洗用土压平衡盾构机；当地层渗透系数在10-7~10-4“m/s之间时，既可以选用土压平衡盾构机，也可以选用泥水平衡盾构机；当地层渗透系数大于10-4m/s时，宜选用泥水平衡盾构机。根据地层渗透系教与盾构机型的关系，当地层以各种级配富水的砂层、砂砾层为主时，宜选用泥水平衡盾构机；其他地层宜选用土压平衡盾构机。
盾构机选型方案
2.1.7.2.6盾构选型研究（1）选型原则及依据盾构选型时主要遵循下列原则：1）应对工程地质、水文地质有较强的适应性，首先要满足施工安全的要求。
2）安全适应性、技术先进性、经济性相统一，在安全可靠的情况下，考虑技术先进性和经济合理性。
3）满足隧道外径、长度、埋深、施工场地、周围环境等条件。
4）满足安全、质量、工期、造价及环保要求。
5）后配套设备的能力与主机配套，满足生产能力与主机掘进速度相匹配，同时具有施工安全、结构简单、布置合理和易于维护保养的特点。
6）盾构制造商的知名度、业绩和技术服务。
根据以上原则，对盾构的形式及主要技术参数进行研究分析，以确保盾构法施工的安全、可靠，选择最佳的盾构施工方法和选择最适宜的盾构类型。
盾构选型是盾构法施工的关键环节，直接影响盾构隧道的施工安全、施工质量、施工工艺及施工成本，为保证工程的顺利完成，盾构的选型工作应非常慎重。
盾构选型应以工程地质、水文地质为主要依据，综合考虑周围环境条件、隧道断面尺寸、施工长度、埋深、线路的曲率半径、沿线地形、地面及地下构筑物等环境条件，以及周围环境对地面变形的控制要求的工期、环保等因素，同时，参考国内外已有盾构工程实例及相关的盾构技术规范、施工规范及相关标准，对盾构类型、驱动方式、功能要求、主要技术参数，辅助设备的配置等进行研究。
选型时的主要依据如下：1）工程地质、水文地质条件：颗粒分析及粒度分布，单轴抗压强度，含水率，砾石直径，液限及塑限，黏聚力、内摩擦角，土粒子相对密度，孔隙率及孔隙比，地层反力系数，压密特性，弹性波速度，孔隙水压，渗透系数，地下水位（最高、最低、平均），地下水的流速、流向情况等。
2）隧道长度、隧道平纵断面及横断面形状和尺寸等设计参数。
3）周围环境条件：地上及地下建构筑物分布，地下管线埋深及分布，沿线河流、湖泊、海洋的分布，沿线交通情况、施工场地条件，气候条件，水电供应情况等。
4）隧道施工工程筹划及节点工期要求。
(完整版)盾构机选型与适应性评估方案
南宁市轨道交通 4 号线一期工程施工总承包02 标土建 8 工区盾构机选型及适应性评估方案目录1 编制依照 (4)2 工程概略 (4)工程范围 (4)体～良区间 (4)体～体区间 (6)工程地质 (7)区间地道穿越地层 (7)工程地质与水文地质 (7)地质条件评论 (14)工程环境 (16)区间线路主要工程环境 (16)主要建立筑物与地道关系 (17)地质补勘 (21)3 工程重难点剖析及对策 (29)岩溶施工 (29)区间联系通道施工 (33)刀盘结泥饼 (34)管片上调 (35)侧穿重要建立筑物 (35)4 盾构选型 (36)选型原则 (36)选型依照 (37)选型流程 (37)工程地质状况 (37)掘进长度及施工次序 (37)管片尺寸及拼装 (38)线路纵断面线形及地道埋深 (40)盾构地道质量要求 (40)南宁市轨道交通 4 号线一期工程施工总承包 02 标土建 8 工区盾构机选型及适应性评估方案地表沉降量要求 (41)5 盾构机适应性剖析 (41)不一样开挖模式的工作原理及对盾构机的技术要求 (41)EPB 模式工作原理 (41)Semi-Open 模式工作原理 (42)盾构机技术要求 (42)拟选盾构机特色 (43)盾构机主要尺寸、技术性能和参数及剖析 (44)海瑞克 S-439（S-469）土压均衡盾构机 (44)中铁装备 134 土压均衡盾构机 (52)盾构机转场及进场组装调试工作计划 (66)6 盾构机靠谱性剖析 (67)海瑞克 S-439 土压均衡盾构机 (67)盾构机状况概括 (67)盾构机评估报告 (67)盾构机维修方案 (67)盾构机维修状况 (73)盾构机设备及控制系统靠谱性 (81)结语 (82)海瑞克 S-469 土压均衡盾构机 (82)盾构机状况概括 (82)盾构机评估报告 (82)盾构机维修方案 (82)盾构机维修状况 (88)盾构机设备及控制系统靠谱性 (103)结语 (104)中铁装备 134 土压均衡盾构机 (104)7 盾构机适应性及靠谱性总结 (104)针对本工程地质特色的改造 (104)7.2 适应小曲线半径掘进的设计和知足管片拼装的要求1057.3 知足本标段掘进安全性要求1057.4 知足本标段掘进靠谱性要求1067.5 切合环境保护要求的设计特色1078 附件 (107)1编制依照《良庆大桥南站～体育中心东站区间招标设计图纸》；《体育中心东站～体育中心西站区间招标设计图纸》；《良庆大桥南站～体育中心东站区间岩土工程勘探报告》（详勘）；《体育中心东站～体育中心西站区间岩土工程勘探报告》（详勘）；《良庆大桥南站～体育中心东站区间岩土工程勘探报告》（补勘）；《体育中心东站～体育中心西站区间岩土工程勘探报告》（补勘）；《南宁市轨道交通 4 号线一期工程施工总承包02 标土建 8 工区合同文件》；《地下铁道工程施工及查收规范》（GB50299-1999）2003 版；《地下铁道、轻轨交通工程丈量规范》（GB50308-1999）；《建筑工程施工质量查收一致标准》（GB50300－2013）；《安全防备工程技术规范》（GB50348-2004）；《盾构法地道施工与查收规范》（GB50446-2008）；《城市轨道交通技术规范》（GB50490-2009）；盾构机设计尺寸、有关技术参数以及使用说明书；国家、广西壮族自治区及南宁市其余现行的规范、规程等；业主、整体供给的工作联系单、会议纪要及其余基础资料等；本公司在北京、广州、深圳、杭州、南京、成都、南宁等地铁施工中积累的经验及地铁施工的研究成就和技术贮备。
(完整版)盾构机选型及适应性评估方案
目录第一章概述 (1)1.1、概述 (1)1.2、上标段使用情况 (1)第二章工程概况 (2)2.1、工程位置 (2)2.2、设计概况 (2)2.3、工程地质及水文地质 (3)2.3.1、地形地貌 (3)2.3.2、地质构造 (3)2.3.3、岩土层特征 (4)2.3.4、土层可挖性分级和隧道围岩分类 (5)2.3.5、水文情况 (6)第三章盾构机特点 (7)3.1、功能设计特点 (7)3.2、海瑞克盾构机针对成都砂卵石地层的功能特点 (8)3.2.1、刀盘驱动及主轴承密封系统 (8)3.2.2、刀盘刀具布置 (8)3.2.3、盾体 (9)3.2.4、盾尾 (9)3.2.5、螺旋输送机 (9)3.2.6、材料闸 (9)3.2.7、压缩空气气源 (9)3.2.8、后配套设计 (10)3.3、四台盾构机的性能参数说明 (10)3.3.1、S-394/S-395盾构机主要性能参数 (10)3.3.2、S-526/S-527盾构机主要技术参数 (13)第四章四台盾构机对该项目地质的适应性及可靠性描述 (17)4.1、盾构机对工程的适应性 (17)4.2、盾构机的可靠性 (18)4.3、工程重难点及盾构机功能的适应性对照表 (19)4.4、刀盘刀具特点及其对区间地质的适应性 (20)4.4.1、刀盘刀具整体布置 (20)4.4.2、刀盘结构特点 (21)4.4.3、刀具的布置形式 (24)4.4.4、刀盘、刀具对地质的适应性 (25)4.4.5、刀具选择对地层的适应性 (25)4.4.6、刀盘设计对地层的适应性 (26)4.4.7、对大粒径卵石、漂石的处理方式 (26)第五章盾构机的改造和维修 (27)5.1、S-394/S-395盾构机的改造 (27)5.1.1、推进油缸 (27)5.1.2、浆液搅拌 (27)5.1.3、加水系统 (27)5.1.4、二次补浆装置 (27)5.2、S-526/S-527盾构机的改造 (27)5.2.1、加水系统 (27)5.2.2、二次补浆装置 (28)5.3、盾构机的维修 (28)5.3.1、海瑞克检测项目（S-394/S-395/S-526/S-527盾构机） (28)5.3.2、自检维修项目 (28)第六章盾构机维修评估总结 (37)附录1 S-394/S-395整机图 .......................................................... 错误!未定义书签。
盾构机选型标准
盾构机选型标准(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1、盾构机选型依据地铁区间，线路总长：隧道埋深9～13米。
隧道洞身大部分处于残积层中，局部地段穿越花岗岩、辉绿岩全、强风化带或断层破碎带，结构松散，易软化、变形，产生坍塌。
花岗岩层面起伏大，存在差异风化现象。
地下水按赋存条件分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，砂层中具承压性。
主要补给来源为大气降水。
地下水埋深～米。
盾构隧道内径：5400mm，管片厚度：300mm，隧道外径：6000mm。
标准管片宽度：1200mm，分块数：6块。
本盾构隧道区间采用两台盾构机。
盾构机由站西端下井始发，推进至站东站起吊出井。
隧道地质情况、工程要求、环境保护要求、经济比较、地面施工场地大小等因素是盾构选型的基本依据。
根据国内外盾构施工经验与实例，我们认为，盾构机的选型必须满足以下几个要求：必须确保开挖空间的安全和稳定支护；保证隧道土体开挖顺利；保证永久隧道衬砌的安装质量；保证隧道开挖碴土的清除；确保盾构机械的作业可靠性和作业效率；保证地面沉降量在要求范围内；满足施工场地及环保要求。
2、不同开挖模式的工作原理盾构机的型式与工作特点目前世界上流行的盾构机按开挖模式主要可以分为两大类：敞开式与密闭式。
敞开式指盾构机的开挖面与机内的工作室间无隔板或隔板的某处设置可调节开口面积的出土口。
开挖面基本依靠开挖土体的自立保持稳定。
敞开式适用于地层条件简单、自立性好且无地下水的地层。
密闭式盾构机是在盾构机的开挖面与机内的工作室间设置隔板，刀盘旋转将开挖下来的碴土送入开挖面和隔板间的刀盘腔内，由泥水压力或土压或气压提供足以使开挖面保持稳定的压力。
密闭式盾构机适用于地层变化复杂、自立条件较差、地下水较丰富的地层，因为采用密闭式掘进可以有效地保证开挖面的自立与稳定，保证施工安全。
密闭式盾构机主要分为泥水平衡式、土压平衡式两类，代表了不同的出土方式和不同工作面土体平衡方式的特点，但适用地质与范围有一定的区别。
地铁盾构选型施工方案
地铁盾构选型施工方案一、工程概况与目标本工程为城市地铁建设项目，旨在通过盾构法施工，实现隧道快速、安全、经济的建设目标。
工程主要特点为隧道埋深浅，周围地质条件复杂，施工难度大。
因此，选择合适的盾构机型和制定科学的施工方案是确保工程质量和安全的关键。
二、盾构机选型原则盾构机选型应遵循以下原则：适应性原则：盾构机应适应工程地质条件、隧道埋深、周围环境等因素。
先进性原则：优先选择技术先进、性能稳定、操作简便的盾构机型。
经济性原则：在满足工程需求的前提下，综合考虑盾构机的购置成本、维护费用及使用寿命等因素。
可靠性原则：盾构机应具有良好的可靠性和耐久性，确保施工过程的连续性和稳定性。
三、盾构机技术规格根据工程需求和盾构机选型原则，选择适宜的盾构机型，其主要技术规格包括盾构直径、刀盘形式、掘进速度、推进力、扭矩等。
盾构机应具备自动化控制、故障自诊断等功能，提高施工效率和安全性。
四、施工方法与流程盾构法施工主要包括盾构机进场、安装调试、掘进施工、管片拼装、同步注浆等环节。
具体施工流程如下：盾构机进场及安装调试：按照施工计划，将盾构机运输至施工现场，并进行安装调试，确保盾构机处于良好工作状态。
掘进施工：盾构机按照设计轨迹进行掘进，严格控制掘进速度和掘进参数，确保隧道成型质量。
管片拼装：掘进过程中，根据隧道设计要求，进行管片拼装，确保隧道结构的稳定性和防水性能。
同步注浆：掘进过程中，同步进行注浆作业，填充隧道周边空隙，提高隧道承载能力和防水效果。
五、盾构掘进参数设置盾构掘进参数设置应根据工程地质条件、盾构机性能及施工要求等因素进行综合考虑。
主要参数包括掘进速度、推进力、扭矩、注浆压力等。
在施工过程中，应根据实际情况及时调整参数设置，确保掘进过程稳定可控。
六、掘进过程监控与调整掘进过程中应实时监控盾构机的运行状态和掘进参数变化情况，发现问题及时采取措施进行调整。
监控内容主要包括盾构机位置、姿态、掘进速度、推进力、扭矩等参数。
盾构机选型与适应性评估方案
盾构机选型与适应性评估方案盾构机是一种用于地下隧道施工的专用设备，选择合适的盾构机对于工程的顺利进行至关重要。
为了正确选择盾构机，需要进行选型和适应性评估。
以下是一套完整的盾构机选型与适应性评估方案。
1.项目需求分析：首先要对项目需求进行详细分析，包括隧道的长度、直径、地质条件、地下水情况等。
根据不同的需求，可以确定需要的盾构机的类型，例如单壁盾构机、双壁盾构机、混合土盾构机等。
2.盾构机的技术指标评估：根据项目需求，以及对于盾构机性能的要求，对盾构机的技术指标进行评估。
这些指标包括盾构机的推力、刀盘直径、刀盘转速、刀具类型等。
通过评估这些指标，可以找到符合项目需求的盾构机类型。
3.制造商的信誉评估：选择一个有良好信誉的盾构机制造商非常重要。
可以通过查看制造商的资质证书、参观厂房、考察制造商的技术实力等方式进行评估。
选择一个信誉好的制造商可以确保盾构机的质量和性能。
4.盾构机的经济性评估：除了技术指标外，还需要进行盾构机的经济性评估。
这包括盾构机的价格、运维成本、周期等。
需要考虑盾构机在长期使用中的经济性，并与其他盾构机进行比较。
5.盾构机的适应性评估：盾构机在实际施工中需要适应不同的地质条件和施工要求。
因此，需要对盾构机的适应性进行评估。
这可以通过查阅盾构机的施工案例、进行模拟测试等方式来评估。
6.售后服务评估：盾构机的售后服务非常重要，因为在使用过程中可能会遇到各种问题。
需要对供应商的售后服务进行评估，了解其售后服务网络的完善程度以及服务响应速度。
7.采购决策：在完成以上的评估后，可以对不同的盾构机进行综合评估，确定最合适的盾构机型号。
考虑到项目的需求、技术指标、制造商信誉、经济性、适应性以及售后服务等因素，做出最终的盾构机采购决策。
通过以上的盾构机选型与适应性评估方案，可以确保选择到适合项目需求的盾构机，提高工程施工的效率和质量。
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三、盾构机相关配置
• 盾体
盾体包括三个主要组件：前体、中体和盾尾。
前体又称切口环，它里面装有支撑主驱动和螺旋输送机的钢结构。 在前体的隔板上安装有土压传感器用以监测土仓内的土压，以便在土 压平衡模式下及时对土仓内的土压进行反馈和调节。
中体又称支撑环，主要安装伸出平台、主推千斤顶及铰接千斤顶， 后部链接盾尾
一、工程概况
• 【洪都中大道站～辛家庵站盾构区间】右线长度为 1177.868 m，左线长度为1201.361 m。设联络通道及泵房 一座，长度为13.5 m。隧道埋深9.5m～18.4m。
• 洪辛区间平面位置前800m主要位于顺外路下，而后300m半 径右转至上海路。线路下穿城市道路、房屋、桥梁、河涌。
激光导向系统示意图
四、刀盘刀具针对性方案
1.刀盘主要对其周边 进行优化，正面堆焊高 强度耐磨网纹；
2.在与周边滚刀轨迹 同一高度位置增加6把保 径刀。
四、刀盘刀具针对性方案
螺旋机防磨损措施
螺旋叶片偏磨部分补焊 NM400A耐磨块，上层用 耐磨焊丝堆焊网纹
套筒内侧敷焊钨合金耐磨 层
螺旋机防磨损处理
• 盾构机刀盘切削轨迹过弯能力验算： Smax为铰接油缸的行程差。根据出厂设置铰接油缸两边行程差最大时 Smax=130mm（140mm-10mm），在CAD中绘制出模型后通过1、2、3号 点做同时通过三点的圆，量取圆半径为R=189.665m。
此时线路的半径R=189.665+6.250/2=192.8m，计算过程中把刀盘、前、中 、后体的外径都考虑为6.250，而实际情况是刀盘直径为6280、前体直径 6250、中体6240、后体6230，盾构机具有更大的开挖截面和更小的中后 体，所以盾构机在不开启超挖刀的情况完全能通过本标段300转弯半径的 弯道，而且开启超挖刀的情况下很容易造成超挖，加剧地面沉降。
前体和中体通过12个主动铰接油缸连接。铰接密封为海瑞克传统 的密封形式，由气囊橡胶挤压式密封组成。
盾尾安装了三道密封钢丝刷及二套油脂入管道。另外盾尾布置有 4组每组2根内置的同步注浆管道。
三、盾构机相关配置
• 主驱动系统
主驱动机构包括主轴承、9个液压马达、9个减速器 和安装在后配套拖车上的3个主驱动液压泵。
高分子材料注入系统：盾构机配备两套高分子材料注入系统，通 过输送泵将高分子材料注入土仓，进行渣土改良。
注入材料均可进行单独控制。
刀盘 土压传感器
盾构
泡沫改良示意图
后配套
盾壳
膨润土系 统接口
压缩空气
泡沫发生器
M
`
泡沫剂泵
回转 机构
M
水泵
泡沫剂箱 水箱
螺旋输送机
三、盾构机相关配置
• 同步注浆系统
• 盾尾同步注浆系统配有2台液压驱动的注浆泵，每台注浆泵有2根注浆 管进行同步注浆，盾尾共有4组注浆管，每组两根，一根备用。
盾构采用VMT公司SLS-T激光导向系统，盾构的姿态可以随时反映在操作 室内，从而可以对盾构的姿态随时进行灵活的调整，保证盾构在软硬 不均地段掘进保持良好的盾构姿态。
二、盾构选型及适应性分析
• 对曲线段施工的适应性
本标段工程的工程最小曲线半径为300m，盾构机的设计最小转弯 半径为采用1.5m管片时250m，同时我司采用1.5m宽的管片顺利通过广 州地铁四号线盾构区间最小曲线半径300m段，隧道质量符合施工规范 要求,而本标段管片为1.2米宽，因此本盾构机完全能满足本工程最小 曲线半径的要求。
三、盾构机相关配置
• 刀盘、刀具配置
刀盘包括焊接结构件和刀架。刀盘表面焊接有耐磨网纹。通过 刀盘旋转，挖出的碴土从刀盘的8个开口导入土仓。刀盘的后部开 口设计向内倾斜，有利于导入碴土。焊接的8条搅拌臂可以使碴土 改良添加剂和挖出的碴土在刀盘后面进行充分的搅拌。通过9个液 压马达驱动。刀盘设计为双向旋转，转速范围为0～4.5rpm无级调 节。中心旋转体设置有通往刀盘面板的管路5条，可以单独灵活设 置为水、泡沫剂、膨润土的输送管注入。
4.2%
15
推进系统油缸数量
20个单缸
4
最大设计水压力
5bar
16
推进系统油缸行程
5
刀盘开挖直径
17
人舱舱室数量
6
刀盘开口率
不低于33% 18
电力系统初次电压
2000mm 双舱 10KV±10%
7
刀盘驱动形式
液压驱动
19
电力系统二次电压
8
刀盘转速
0-4.5rpm
20
9
刀盘驱动马达数量*功 性
根据海瑞克公司提供的盾构参数初步计算可知盾构有 足够的复合承载能力和推进力、刀盘扭矩储备比理论值都 大许多，土仓有足够的土压承受能力及土压调节能力；主 轴承密封（最大可承受5.0bar土压力）和盾尾密封的特殊 设计完全可以满足本区间隧道施工的需要。
二、盾构选型及适应性分析
螺旋输送机图
三、盾构机相关配置
• 渣土改良系统
盾构机配有两套碴土改良系统：泡沫系统、高分子材料注入系统。 两者都有单独的管路输送至土仓内，可以根据需要分别在刀盘面板、 土仓隔板及螺旋机注入渣土改了材料。
泡沫系统：盾构机配有一套泡沫发生系统，用于对碴土进行改良。 泡沫系统主要由泡沫泵、高压水泵、电磁流量计、泡沫发生器、压力 传感器、管路组成。
• 2、2015年6月15日根据专家组评审意见对《盾构选型方案》 进行修改完善。
• 3、2015年6月27日业主组织专家到我司盾构维修基地对盾 构进行考察并形成专业的考察报告。
• 4、本次会议对完善后的盾构选型方案再次进行评审。
目
录
• 工程概况
• 盾构机适应性分析
• 盾构机相关配置
• 刀盘刀具优化方案
南昌轨道交通2号线一期工程土建七标
盾构机选型方案 2015年7月
南昌轨道交通2号线一期工程土建七标项目经理部
南昌地铁2号线7标盾构选型方案评审过程说明
• 1、2015年5月31日本盾构选型方案经过专家评审，评审结 论为：盾构机选型合理，盾构机主要功能配置较齐全，盾 构动力配置强劲，盾构总推力、刀盘扭矩等主要性能参数 合理，经检查、勘验、维修恢复原有设计功能后，能满足 本工程的地质条件要求。
刀盘、刀具配置
刀盘主要参数
刀盘开挖直径 刀盘开口率 刀盘驱动形式
6280mm 不低于33% 液压驱动
刀盘转速
刀盘驱动马达 数量*功率
刀盘驱动额定 扭矩
刀盘驱动脱困 扭矩
0-4.5rpm 9*105KW 5980KNm 7800KNm
三、盾构机相关配置
• 刀盘和刀具
本标段两台盾构机采用的都是重型刀盘，为了适应不同地质的 开挖要求，在刀盘上可以安装滚刀、刮刀和齿刀。根据南昌一号线9 标段相同地质条件下盾构掘进的实际经验，刀盘正面全部布置刮刀和 齿刀，边缘部分滚刀合理设置为镶合金硬质刀圈滚刀，保证砂层刀盘 磨损最大的边缘位置的抗磨性。在其他原有配置滚刀位置设置羊角刀， 刀盘四周倒角斜坡位置合理增设保径刀及耐磨加焊层适当加厚，从而 增加刀盘的整体耐磨性。
主驱动液压泵总功率为3×315KW，主轴承驱动马达 总功率为9×105KW。刀盘最大工作扭矩为5980knm，脱 困扭矩7800knm。
主驱动结构示意图
三、盾构机相关配置
• 推进系统
盾构机推进系统包括20个推进油缸和推进液压泵站。 推进油缸在圆周上的区域分为四组。通过调整每组油 缸的不同压力和流量，控制推进速度来对盾构进行姿态调 整。 推进油缸最大总推力3200t，最大推进速度80mm/min， 油缸最大行程2000mm。
• 硬岩的适应性
刀盘上可布局超硬耐磨滚刀和齿刀将会较大的提高刀 具的破岩能力，有效的提高盾构机的工作效率，并能显著 的降低刀盘、刀具的磨损，减少换刀次数。本标段工程内 的岩石强度为7.20～9.40Mpa属于软岩，海瑞克盾构机破
岩能力为200Mpa，S457、S458完全能满足本区间破岩要求。
二、盾构选型及适应性分析
• 注浆过程可以全程自动控制注浆和人工手动调整，设计最大注浆压力 16bar。
注浆系统示意图
三、盾构机相关配置
• SLS-T激光导向系统
• 盾构机配备一套VMT公司的SLS-T APD导向系统。本系统能 够对盾构在掘进中的各种姿态、以及盾构的线路和位置关 系进行精确的测量和显示。操作人员可以及时的根据导向 系统提供的信息，快速、实时地对盾构的掘进方向及姿态 进行调整，保证盾构掘进方向的正确。
• 软岩、软土的适应性
盾构在土仓压力隔板的不同高度位置安装了五个土压 传感器，可以对土仓内不同位置的土压随时进行监控；螺 旋输送机的出土速度可以0～22rpm无级调速，容易精确控 制出土量。盾构在土压平衡模式下掘进时有严格的土仓压 力管理规定，通过控制系统可以对土仓压力、掘进速度、 螺旋输送机出碴速度、泡沫等添加材料的注入量等参数进 行灵活控制，确保在掘进过程能够达到良好的动态压力平 衡效果。
在上面假设的情况下盾构机的盾尾间隙能满足最小半径为125.8米的拐弯 半径。
反推之，根据本标段最小拐弯半径300m，盾构拼装管片长度为1.2m（按 不利情况推进千斤顶行程为1.7米，即管片切入盾体长度按1.5米计算）。
d max 8.117 2.325 0.0629m 300
此时拼装完成的管片弯内侧有间隙62.9mm，弯外侧有间隙150-62.9 = 87.1 mm，由以上推算过程可以看出本标段拟用两台盾构机完全能满足足 本标段转弯半径为300m时的盾尾间隙。
• 盾尾间隙的验算：
• 如下图假设极端情况下，安装完管片后弯外侧管片前部管片间隙为0 ，管片拼装为标准直线性,管片长度为1.5m，推进千斤顶行程2m。 dmax（极限状态盾尾间隙）=0.075m*2；L（管片切入量）=2.325M；