盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性方案一局

1、成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 1選型依據(jù)及原則 4選型依據(jù) 4選型原則4 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 2工程概況5工程簡介5工程地質(zhì) 6地形地貌6氣象特征6工程地質(zhì)6水文地質(zhì)8地質(zhì)分析10迎春橋站-航都大街站左線 10迎春橋站-航都大街站右線 10航都大街站-龍橋路站區(qū)間左線 11航都大街站-龍橋路站區(qū)間右線 11區(qū)間沿線環(huán)境 12區(qū)間沿線重大風(fēng)險源 12區(qū)間沿線管線16區(qū)間工籌16 HYPERL

2、INK l bookmark11 o Current Document 3盾構(gòu)機選型分析 17基本功能17盾構(gòu)機應(yīng)基本良好的耐久性 17滿足環(huán)境保護(hù)的要求 17其他可靠性的要求 18工期的要求 18盾構(gòu)施工重難點分析 18漂卵礫石地層中掘進(jìn)的土倉壓力和到盤扭矩矛盾及地表沉降控制 18漂卵礫石層地層中掘進(jìn)的噴涌及地表沉降控制 19漂卵礫石層地層難以實現(xiàn)帶壓進(jìn)倉換刀問題 19同步注漿充填及地表沉降控制 19卵石地層卡盾問題及解決方案 20卵石地層刀盤刀具、螺旋機磨損 20砂卵石地層掘進(jìn)地表沉降控制 20中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性評估方案 TOC o 1

3、-5 h z 大坡度掘進(jìn)20 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 4、盾構(gòu)機選型 21盾構(gòu)機參數(shù) 21盾構(gòu)機針對性設(shè)計及設(shè)備簡介 25刀盤及刀具25主驅(qū)動27螺旋機系統(tǒng)28復(fù)合式渣土改良系統(tǒng) 29防噴涌聚合物注入系統(tǒng) 30盾殼膨潤土系統(tǒng)30同步注漿與二次注漿 31帶壓換刀保證措施 31小曲線掘進(jìn)保證措施 32管片拼裝系統(tǒng) 33盾構(gòu)機履歷33擬選盾構(gòu)機使用情況 3463#、64#盾構(gòu)機使用情況 3485 、 86#盾構(gòu)使用情況 39區(qū)間換刀情況 42 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 5盾構(gòu)機檢修4

4、4項修內(nèi)容44刀盤驅(qū)動系統(tǒng) 44螺旋輸送機 45盾體45管片拼裝系統(tǒng)： 45同步注漿系統(tǒng)： 46泡沫和膨潤土注入系統(tǒng)： 46油脂注入系統(tǒng)：46液壓系統(tǒng)：46電氣系統(tǒng)：47高壓氣系統(tǒng)： 47循環(huán)水系統(tǒng)：47渣土傳送系統(tǒng)： 47橋架及臺車:47中鐵63#盾構(gòu)機檢查維修情況 48刀盤結(jié)構(gòu) 48回轉(zhuǎn)中心檢查修理 50中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案 TOC o 1-5 h z 主驅(qū)動系統(tǒng)項修 51刀盤驅(qū)動及液壓系統(tǒng) 54盾體56螺旋輸送機的檢查修理 56管片輸送小車、雙軌梁檢查修理 57同步注漿系統(tǒng)的檢查修理 59皮帶輸送系統(tǒng) 61流體系統(tǒng)62泡沫膨潤土

5、系統(tǒng) 63電路系統(tǒng)66后期保養(yǎng)工作重點 676盾構(gòu)機可靠性和適應(yīng)性總結(jié) 68附件： 68中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性評估方案盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案1選型依據(jù)及原則根據(jù)“地質(zhì)是基礎(chǔ)、盾構(gòu)機是關(guān)鍵、人是核心”的盾構(gòu)施工理念，深入研 究本工程盾構(gòu)區(qū)間的地質(zhì)情況、地面環(huán)境，得出需要何種類型和具備何種功能 的盾構(gòu)機才能滿足本工程的施工需求；同時，開展對盾構(gòu)選型的深入研究，使 參建的各方和具體操作者深知盾構(gòu)設(shè)備所具備的性能和薄弱點，面對復(fù)雜的地 質(zhì)情況和地面環(huán)境，能充分發(fā)揮設(shè)備的功能和技術(shù)要求以實現(xiàn)安全、順利的施 工目的，再針對盾構(gòu)機自身所特有的局限性或薄

6、弱處在施工前進(jìn)行加強和施工 中特點關(guān)注，從施工前、施工中最大可能的規(guī)避所會面臨的施工風(fēng)險。選型依據(jù)(1)成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)區(qū)間巖土工程詳細(xì)勘察報告；(2)成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)區(qū)間設(shè)計圖紙；(3)成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)區(qū)間實施性施工組織設(shè)計；(4)成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)區(qū)間沿線建筑物調(diào)查情況及 基礎(chǔ)施工圖紙；(5)中鐵裝備63、64、85、86#盾構(gòu)機在成都地鐵3號線、4號線和7號 線適應(yīng)性情況；(6)成都地鐵盾構(gòu)施工管理規(guī)定(暫行)成地鐵，2015? 126號；(7)我公司長期從事地鐵盾構(gòu)施工以來所積累的關(guān)于盾構(gòu)選型的技術(shù)和經(jīng) 驗，

7、我公司在成都地鐵3、4、7號線積累的施工經(jīng)驗和兄弟單位在成都地區(qū)盾 構(gòu)施工所積累的經(jīng)驗。選型原則根據(jù)本標(biāo)段施工任務(wù)和工籌，共需投入四臺盾構(gòu)機，來源于成都地鐵在建 的7號線，已有一定的施工履歷，工程概況相似性較高，盾構(gòu)設(shè)備都處于七成 新。四臺盾構(gòu)機都是依據(jù)成都砂卵石地層進(jìn)行設(shè)計、建造的，在施工前都進(jìn)行 了適應(yīng)性和可靠性的評審，目前已有4臺盾構(gòu)機已完成7號線1標(biāo)的施工任務(wù)， 因此本次選型是依據(jù)區(qū)間的地質(zhì)條件和地面環(huán)境，提出盾構(gòu)機所需具備的性能 和要求，結(jié)合中鐵裝備 63、64、85、86#盾構(gòu)機的實際機況，對本標(biāo)段盾構(gòu)選 型進(jìn)行可靠性和適應(yīng)性的評價。中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建

8、4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案2工程概況工程簡介成都地鐵3號線二三期土建4標(biāo)盾構(gòu)工程共有兩個區(qū)間，位于成都市雙流 區(qū)，區(qū)間隧道從星空路與成雙大道十字路口的迎春橋站 （原名雙流北站）出發(fā), 沿成雙大道往成都方向的人行道和綠化帶一側(cè)前行，在雪域酒店前向左轉(zhuǎn)，穿 過博大汽修廠、叁號院農(nóng)家樂和迎春小區(qū) 1棟后進(jìn)入商都路，沿商都路在航都 大街十字路口前到達(dá)航都大街站（原名迎春橋站）；線路出航都大街站沿商都路 前行，在時代積家家居裝飾廣場前右轉(zhuǎn)，從廣場中間的停車場穿過后沿雙楠大 道前行至龍橋路站。成都地鐵3號線二三期土建4標(biāo)盾構(gòu)工程區(qū)間數(shù)量表表2.1區(qū)間線別起點里程終點里程長短鏈長度（m）聯(lián)絡(luò)通道洞門迎

9、春橋站航都大街站左線ZCK08+144.900ZCK09+497.930-12.771340.2602座（1座含 泵房）8個右線YCK08+144.900YCK09+499.40401354.504航都大街站龍橋路站左線ZCK09+689.100ZCK11+092.33614.4051417.6412座（1座含 泵房）右線YCK09+689.100YCK11+089.40301400.303合計5512.708中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性評估方案工程地質(zhì)地形地貌迎春橋站航都大街站區(qū)間主要位于成雙大道、商都路下方。線路出迎春 橋站后下穿迎春橋、三支渠，

10、沿成雙大道前行，后以一處R=350m勺轉(zhuǎn)彎半徑拐 入商都路，下穿博大汽修廠（現(xiàn)狀低矮廠房及民房（1至4層）及迎春小區(qū)一 期（磚混6層）房屋后進(jìn)入航都大街站。區(qū)間處屬岷江水系II級階地之上，為 侵蝕堆積地貌，地形開闊、平坦，線路中段建筑物集中。航都大街站龍橋路站區(qū)間主要位于商都路、雙楠大道下方。線路出迎春 橋站后沿商都路向北前行，在商都路與雙楠大道路口處以一處 R=400m勺轉(zhuǎn)彎半 徑拐入雙楠大道后進(jìn)入龍橋站，本段區(qū)間在轉(zhuǎn)彎處旁穿旺世代積家博美裝飾城。 區(qū)間位于岷江水系II級階之上，為侵蝕堆積地貌，地形開闊、 平坦，線路上 方無建筑物、河流等。氣象特征成都市屬中亞熱帶濕潤氣候區(qū)，四季分明，氣候溫

11、和，雨量充沛，豆無酷 暑，冬少嚴(yán)寒。多年平均氣溫16.2 0 C,極端最高氣溫38.3 0 C,極端最低氣溫 5.9 C;多年平土降雨量938.9mm最大年降雨量1155.0mm年降雨日104 大，最大日降雨量215.9mm降雨主要集中在59月，占全年的84.1%;多年 平均蒸發(fā)量1020.7mm多年平均相對濕度82%多年平均日照時間1228.3h, 只有28%勺白天有太陽；多年平均風(fēng)速1.35m/s,最大風(fēng)速14.8m/s,極大風(fēng)速 27.4m/s （1961年6月21日），主導(dǎo)風(fēng)向NNE工程地質(zhì)本標(biāo)段地表第四系堆積層廣泛分布，表層多為第四系全新統(tǒng)人工填土 （Q4m。 覆蓋，河流周邊地區(qū)分布

12、第四系全新統(tǒng)沖積層（ Q4al）黏土、粉質(zhì)黏土、砂土 及卵石土，其余地段為第四系上更新統(tǒng)冰水沉積、 沖積層（Q32fgl+al ）黏土、 粉質(zhì)黏土、砂土及卵石土，下伏白堊系灌口組（K2g）泥巖、泥質(zhì)砂巖。本標(biāo)段盾 構(gòu)掘進(jìn)地層主要以3-8-3密實卵石土為主，局部含有 3-8-2中密卵石土和 3-4-4密實粉細(xì)砂。按分層依據(jù)，根據(jù)鉆探揭露，本區(qū)間隧道按巖土層層序， 從上至下分述如下：（1）第四系全新統(tǒng)人工填土（ Q4ml）中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案人工填土：雜色，松散，稍濕。主要由卵石、砂、黏土及建筑垃圾等 無規(guī)律組成，壓實程度及潮濕程度不一。

13、區(qū)間內(nèi)普遍分布，層厚0.43.5m。(2)第四系上更新統(tǒng)冰水沉積、沖積層(Q32fgl+al )黏土：褐黃色，土質(zhì)不均，偶見角礫，可塑狀，層厚 2.55.8m。 根據(jù)室內(nèi)試驗結(jié)果：天然密度p =1.862.02g/cm3 ,天然含水率=24.531.0%, 天然孔隙比e=0.670.89,飽和度Sr=81.798.6%,液限 WL=36.241.6%, 塑限 WP=17.2-22.0%,塑性指數(shù) IP=17.4 22.4 ,液性指數(shù) IL=0.300.62 ,壓 縮系數(shù) av=0.170.39MPa-1 ,壓縮模量 Esv=4.4211.18MPa,基床系數(shù) KV=14.436.7Mpa/m,

14、靜止側(cè)壓力系數(shù) K0=0.431。普遍分布于II級階地表層 及人工填土層之下。黏土：灰褐色，棕黃色，硬塑，土質(zhì)較均勻。厚 0.74.7m。根據(jù) 室內(nèi)試驗結(jié)果：天然密度p =1.922.03g/cm3 ,天然含水率=21.031.4%,大 然孔隙比 e=0.64 0.88,飽和度 Sr=88.2 98.3%,液限 WL=37.554.4%,塑 限WP=18.入26.8%,塑性指數(shù)IP=20.727.6 ,液性指數(shù)IL=0.130.23 ,壓縮 系數(shù) av=0.15 0.20MPa-1,壓縮模量 Esv=7.94 11.05MPq 基床系數(shù) KV=26.0 36.3Mpa/m。普遍分布于范圍內(nèi)人工

15、填土層或可塑黏土層之下?？伤軤罘圪|(zhì)黏土：灰褐色，褐黃色，可塑，土質(zhì)均勻，粘性一般， 質(zhì)純，厚1.05.8m。根據(jù)室內(nèi)試驗結(jié)果：天然密度p=1.942.11g/cm3 ,天然含水率=21.031.4%,天然孔隙比e=0.550.76,飽和度Sr=85.2100% 液限 WL=29.1 34.6%,塑限 WP=14.817.6% 塑性指數(shù) IP=14.0 17.0 ,液性 指數(shù) IL=0.290.64 ,壓縮系數(shù) av=0.14 0.38MPa-1,壓縮模量 Esv=4.85 11.42MPq基床系數(shù) KV=14.237.5Mpa/m,靜止側(cè)壓力系數(shù) K0=0.760。粉質(zhì)黏土：灰黑色，灰褐色，硬

16、塑，土質(zhì)較均勻，局部含植物根系， 厚1.03.5。根據(jù)室內(nèi)試驗結(jié)果：天然密度p =1.962.02g/cm3 ,天然含水率 =18.024.8%,天然孔隙比 e=0.600.69,飽和度 Sr=77.698.6%,液限 WL=28.445.3%,塑限 WP=16.422.3% 塑性指數(shù) IP=13.7 16.9 ,液性指數(shù) IL=0.110.24，壓縮系數(shù) av=0.10 0.19MPa-1,壓縮模量 Esv=8.50 16.64MPq 基床系數(shù) KV=27.954.8Mpa/m。粉細(xì)砂：灰色、灰黃色，飽和狀，密實，成分以石英、長石為主，中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)

17、機可靠性及適應(yīng)性評估方案顆粒級配及分選性一般，砂質(zhì)較純，局部夾少量卵石、圓礫。層厚0.13.1m。 根據(jù)室內(nèi)試驗結(jié)果：粒徑 0.075mm-0.005mm的占 9.5-34.0%; 0.25mm-0.075mm 的占 32.373.8%;0.5 0.25mm的占 15.442.0%; 2mnr0.5mm的占 0.35.0%。 呈透鏡體狀分布于全線密實狀卵石土之中。卵石土：褐黃色黃色，中密狀，飽和，卵石含量為60%-75%粒徑一般19cm,最大可達(dá)12cm,卵石成分以砂巖、巖漿巖、變質(zhì)巖類巖石為 主，磨圓度較好，多呈亞圓形，分選性較差，中風(fēng)化微風(fēng)化。充填物以圓礫、 細(xì)砂、中砂為主，夾少量黏性土。

18、層狀連續(xù)分布于區(qū)間范圍內(nèi)，層厚一般0.4 9.5m。N120修正擊數(shù)一般為6.210.9擊。根據(jù)室內(nèi)土工試驗結(jié)果：曲率系數(shù) Cc=3.5,不均勻系數(shù) Cu=6.8;粒徑 0.075mm0.005mm的占 1.5%; 0.25mm- 0.075mm的占 1.7%; 0.5mm-0.25mm的占 1.8%; 2mrrr 0.5mm的占 2.1%; 20mnr 2mm勺占 4.8%; 20mm勺占 88.1%。卵石土：灰黃黃褐色、青灰色，密實，潮濕飽和，卵石含量 70%90%粒徑一般212cm,局部含少量漂石，最大粒徑 20cm,石質(zhì)成分以 砂巖、巖漿巖、變質(zhì)巖類巖石為主，磨圓度較好，多呈亞圓形，分

19、選性較差， 中風(fēng)化微風(fēng)化。充填物以圓礫、細(xì)砂、中砂為主。一般位于中密卵石土之下， 層厚一般大于25m N120修正擊數(shù)大于11.06擊。根據(jù)室內(nèi)土工試驗結(jié)果：曲 率系數(shù) Cc=0.1 76.6,不均勻系數(shù) Cu=54.9397.3;粒徑 0.075mm-0.005mm 的占 2.4 11.5%;0.25mm0.075mm占 1.8 6.3%;0.5mm0.25mm的占 1.5 11.4%; 2mm0.5mm的占 0.8 15.9%; 20mm 2mm勺占 4.1 20.1%; 20mm勺 占56.383.2%。卵石點荷載試驗抗壓強度范圍值為 47.9126.1MPa,最大為 183MPa水文地

20、質(zhì)(1)地表水、地下水類型及賦存 地表水迎春橋站航都大街站區(qū)間地表河流為三支渠，河流水深經(jīng)觀察平時為 30-40cm,雨季70-80cm；航都大街站龍橋路站區(qū)間范圍附近無地表徑流經(jīng)過。地下水根據(jù)成都區(qū)域水文地質(zhì)資料及地下水的賦存條件，地下水主要有三種類型：中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案一是賦存于填土層的上層滯水，二是賦存于砂、卵石土中的孔隙水，三是基巖 裂隙水。1）上層滯水上層滯水賦存于人工填土中，水量微弱，透水性微，富水性貧乏。呈島狀 分布，且無統(tǒng)一的地下水位。大氣降水和附近居民的生活用水為其主要補給源。2）第四系孔隙水該層地下水主要賦存于砂

21、、卵石土中，水量較豐富，為孔隙潛水，無統(tǒng)一 地下水位，砂、卵石土綜合含水層滲透系數(shù)K約為10.030.0m/d,為強透水層，水量豐富。3）基巖裂隙水賦存于泥巖裂隙之中，含水量較小，水量微弱，分布受到裂隙發(fā)育程度控 制，總體具弱透水性（本次勘察未揭露基巖裂隙水）。（2）地下水的補給、徑流、排泄及動態(tài)特征地下水的補給成都屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，終年氣候溫濕，四季分明，年平均降雨量 947.0mm全年降雨日140天以上。大氣降水是主要的地下水補給來源， 此外地 表的河流及溝渠也是局部的地下水補給來源。地下水的徑流淺層地下水的徑、排泄主要受到地形、水系等因素的控制，標(biāo)段范圍內(nèi)地 勢平坦，總體呈北西低，南

22、東向高，淺層地下水依托地形自東南向西北徑流。 深層地下水主要以徑流為主，排泄主要靠城市人工開采及周邊工程降水，此外 大氣蒸發(fā)也是重要的排泄方式之一，止匕外，區(qū)間范圍內(nèi)發(fā)育楊柳堰三支渠，地 表河水與地下水存在一定水利聯(lián)系。地下水的動態(tài)特征根據(jù)長期水文觀測孔顯示，地下水水位在 3.897.15m不等，表現(xiàn)出不同 月份，不同年份變化較大的特點。標(biāo)段內(nèi)地下水埋深標(biāo)高498.041499.547m, 地下水位埋深3.05.8m,水位起伏較大，地下水位一般在 2.03.0m范圍內(nèi) 波動。中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性評估方案地質(zhì)分析迎春橋站-航都大街站左線-JJi

23、?B.EfivtJ圖 2.3.1迎春橋站-航都大街站左線地質(zhì)縱剖面圖線路出航都大街站后延商都路西側(cè)行駛， 下穿低矮廠房及民房（1至4層） 及迎春小區(qū)一期6層房屋后以一處R=350m勺轉(zhuǎn)彎半徑拐入成雙大道，沿成雙大 道北側(cè)行駛下穿迎春橋及三支渠后到達(dá)迎春橋站。始發(fā)端埋深10.1m,到達(dá)段埋深10.5m,區(qū)間最大埋深22.8m,區(qū)間平曲線 最大曲線半徑為1500m最小曲線半徑450m掘進(jìn)方向縱坡依次為-2%o、-29%o、 -8 %、26%、2%。盾構(gòu)掘進(jìn)地層為全斷面的3-8-3密實卵石土，局部夾3-4-4 透鏡體粉細(xì)砂層。迎春橋站-航都大街站右線-I*-1位；僚圖2.3.2 迎春橋站-航都大街站

24、區(qū)間右線地質(zhì)縱剖面圖10線路出航都大街站后延商都路東側(cè)行駛， 下穿低矮廠房及民房（1至4層） 以一處R=363m勺轉(zhuǎn)彎半徑拐入成雙大道，沿成雙大道北側(cè)行駛下穿迎春橋及三 支渠后到達(dá)迎春橋站。中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案始發(fā)端埋深10.2m,到達(dá)段埋深10.5m,區(qū)間最大埋深22.9m,區(qū)間平曲線 最大曲線半徑為1500m最小曲線半徑450m縱坡依次為-2%、-28 %、-8%、 26%、2%。盾構(gòu)掘進(jìn)地層為全斷面的3-8-3密實卵石土，局部夾3-4-4透鏡 體粉細(xì)砂層。航都大街站-龍橋路站區(qū)間左線圖2.3.3 航都大街站-龍橋路站區(qū)間左線地質(zhì)

25、縱剖面圖航都大街站-龍橋路站區(qū)間左線沿冏都路向北行駛，在冏都路與雙楠大道路 口處以一處R=415m勺轉(zhuǎn)彎半徑拐入雙楠大道后進(jìn)入龍橋站，本區(qū)間在拐角處下 穿旺世代積家博美裝飾城停車場。始發(fā)端埋深10.5m,到達(dá)段埋深10.5m,區(qū)間 最大埋深17.3m；區(qū)間平曲線最大曲線半徑為 1000m最小曲線半徑415m縱 坡依次為2%、-22%、-5%、8.843 %、2%。盾構(gòu)掘進(jìn)地層為全斷面的3-8-3 密實卵石土，靠近接收端有一段進(jìn)75m范圍，隧身中上部為3-8-2中實卵石土， 局部夾3-4-4透鏡體粉細(xì)砂層。航都大街站-龍橋路站區(qū)間右線:MF空副 s,wsn圖2.3.4 航都大街站-龍橋路站區(qū)間右

26、線地質(zhì)縱剖面圖11航都大街站-龍橋路站區(qū)間右線沿商都路東側(cè)行駛，在商都路與雙楠大道路 口處以一處R=400m勺轉(zhuǎn)彎半徑拐入雙楠大道后進(jìn)入龍橋站，本區(qū)間在拐角處側(cè)中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性評估方案穿旺世代積家博美裝飾城停車場。始發(fā)端埋深10.6m,到達(dá)段埋深10.5m,區(qū)間 最大埋深17.3m；區(qū)間平曲線最大曲線半徑為 1000m最小曲線半徑400m縱 坡依次為2%、-22%、-5%、9%、2%。盾構(gòu)掘進(jìn)地層為全斷面的3-8-3密 實卵石土，靠近接收端有一段進(jìn) 80m范圍，隧身中上部為3-8-2中實卵石土， 局部夾3-4-4透鏡體粉細(xì)砂層。區(qū)間沿線環(huán)

27、境12區(qū)間沿線重大風(fēng)險源危險源 名稱危險點特征描述危險 級別備注穿越迎春橋、二支渠左右線(Y(Z)CK8+180, Y(Z)8+196)盾構(gòu)隧道正 穿，簡支梁橋，基礎(chǔ)類型15號片石混凝土基礎(chǔ)， 與隧道豎向最小凈距離3.786m,所在地層為3-8-2中密卵石土及3-8-3密實卵石土。重大穿越博大 汽修廠行線 ZCK8+810ZCK8+890 YCK8+830YCK8+879)正穿，磚混結(jié)構(gòu)，條形基礎(chǔ)，層高為 4層， 與隧道豎向最小間距約17.7m,盾構(gòu)穿越地層為3-8-3密實卵石土。重大迎春橋站航都大街站 盾構(gòu)區(qū)間穿越迎春小區(qū)一期左線隧道在ZCK8+995ZCK9+04啦谿斜穿建筑物，條形基礎(chǔ)、

28、淺基礎(chǔ)，磚混結(jié)構(gòu)，埋深23m層高為6層，與隧道最小豎向間距為 17.3m,盾 構(gòu)穿越地層為3-8-3密實卵石土。重大1#聯(lián)絡(luò)通道 兼泵房暗挖 施工1#聯(lián)絡(luò)通道兼家房中心里程為 Y(Z)CK8+595.0 , 泵房底部埋深31.23m,所在地層為3-8-3密實 卵石土。重大2#聯(lián)絡(luò)通道 暗挖施工2#聯(lián)絡(luò)通道中心里程為 Y (Z) CK9+100.000,通 道底部埋深為25.39m ,所在地層3-8-3密實卵 石土。重大航都大街站龍橋路站 盾構(gòu)區(qū)間1#聯(lián)絡(luò)通道 兼泵房暗挖 施工1#聯(lián)絡(luò)通道兼泵房中心里程為Y (Z) CK10+225.0 ,通道底部埋深 26.5m,所在地層3-8-3 密實卵石土

29、，在拱頂部分有少量 3-4-4密實粉 細(xì)砂。重大3號線二期4標(biāo)盾構(gòu)區(qū)間沿線重大風(fēng)險源列表表2.4.1中鐵一局集團有限公司2#聯(lián)絡(luò)通道 暗挖施工2#聯(lián)絡(luò)通道中心里程為 Y (Z) CK10+70O,通道 底部埋深19m,通道拱頂部分含少量3-8-2中 密卵石土，卜部為3-8-3密實卵石土。重大成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案(1)盾構(gòu)穿越迎春橋、三支渠左右線Y(Z)CK8+180Y(Z)8+196盾構(gòu)隧道正穿，簡支梁橋，基礎(chǔ)類型 15號片石混凝土基礎(chǔ)，與隧道豎向最小凈距離3.786m,所在地層為3-8-2中密卵石土及3-8-3密實卵石土。圖2.4.1-1區(qū)間隧道與迎春

30、橋、三支渠斷面關(guān)系圖2.4.1-2區(qū)間隧道與迎春橋、三支渠縱向關(guān)系(2)盾構(gòu)下穿博大汽修廠盾構(gòu)左右線 ZCK8+810ZCK8+890YCK8+830YCK8+879E穿，磚混結(jié)構(gòu)，13推測為擴大基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)，層高為 4層，與隧道豎向最小間距約15.5m,盾中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性評估方案構(gòu)穿越地層為3-8-3密實卵石土圖2.4.1-3區(qū)間隧道與博大汽修廠平面關(guān)系圖2.4.1-4 區(qū)間隧道與博大汽修廠縱向關(guān)系(3)盾構(gòu)下穿迎春小區(qū)一期1棟房屋14左線隧道在ZCK8+995ZCK9+040谿正穿建筑物，條形基礎(chǔ)、淺基礎(chǔ)，磚 混結(jié)構(gòu)，埋深23m層高

31、為6層，與隧道最小豎向間距為17.3m,盾構(gòu)穿越地 層為3-8-3密實卵石土。中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案圖2.4.1-5 區(qū)間隧道與迎春小區(qū)一期 1棟關(guān)系圖56 1(e)1 g兀工一口丸圖2.4.1-6 區(qū)間隧道與迎春小區(qū)一期 1棟關(guān)系圖中鐵一局集團有限公司15成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性評估方案區(qū)間沿線管線區(qū)間沿線管線表表2.4.2編號管線名稱材質(zhì)及規(guī)格主/分線路里程埋深與隧道關(guān)系平面最小凈間距1高壓電纜銅主線ZCK9+694.3ZCK10+303.71.5斜交9.02燃?xì)夤芫€鋼主線ZCK10+956ZCK10+9

32、931.41斜交9.843燃?xì)夤芫€鋼主線YCK8+585.25YCK8+6451.02斜交9.134污水管DN600主線右線YCK8+765左線ZCK8+7366.68斜交15.265高壓電纜銅主線YCK8+585.25YCK8+6451.5斜交8.632.5區(qū)間工籌本工程兩個區(qū)間共計劃投入四臺盾構(gòu)機，掘進(jìn)順序為兩臺從航都大街南 端頭始發(fā)至迎春橋站，在迎春橋站東端頭吊出，完成航都大街站至迎春橋站掘 進(jìn)施工；另外兩臺盾構(gòu)機航都大街站北端頭下井，在龍橋路站西端頭吊出，完 成航都大街站至龍橋路站掘進(jìn)施工。1356nS期啜11419g圖2.5區(qū)間工籌示意圖16中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工

33、程土建4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案3盾構(gòu)機選型分析上述章節(jié)基本將本工程的情況進(jìn)行了介紹，總結(jié)如下：(1)區(qū)間詳堪未見300mmz上的漂石；(2)盾構(gòu)掘進(jìn)兩個區(qū)間長度均在1.3-1.4Km之間；(3)盾構(gòu)區(qū)間主要掘進(jìn)地層為3-8-3密實卵石層，局部含有3-8-2中 密卵石層及3-4-4密實細(xì)粉砂層；(4)區(qū)間下穿一次河流及橋樁，為迎春橋及三支渠；(5)區(qū)間下穿建(構(gòu))筑物較少，總計下穿重大風(fēng)險源3處；(6)根據(jù)本工程的實際條件和地質(zhì)特點，盾構(gòu)機應(yīng)具備以下功能特點?；竟δ芏軜?gòu)機應(yīng)具備掘進(jìn)、注漿和管片拼裝等基本功能，如導(dǎo)向系統(tǒng)、開挖系統(tǒng)、 出渣系統(tǒng)、渣土改良系統(tǒng)、管片安裝系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、動力系

34、統(tǒng)、控制系統(tǒng)。盾構(gòu)機應(yīng)基本良好的耐久性本工程每臺盾構(gòu)機只掘進(jìn)一個單區(qū)間， 長度在1.3-1.4Km之間，隧道長度 較長，對設(shè)備的耐久性提出了較高的要求。(1)刀盤、刀具的磨損需滿足掘進(jìn)長度的要求， 因此刀盤和刀具必須滿足 掘進(jìn)不低于800m的要求，在每個區(qū)間計劃安排兩次換刀。刀盤的耐磨保護(hù)必須 到位以滿足最大1400m的掘進(jìn)。(2)各大密封系統(tǒng)的耐久性是保證掘進(jìn)安全的關(guān)鍵，主軸密封是盾構(gòu)機的 核心，盾尾密封是安全控制的關(guān)鍵，因此兩大密封必須滿足長距離掘進(jìn)的要求。(3)螺旋輸送機的耐久性要求。滿足環(huán)境保護(hù)的要求砂卵石地層盾構(gòu)掘進(jìn)環(huán)境保護(hù)的核心是沒有多出土和最大限度的降低對地 層的擾動。出土控制的

35、關(guān)鍵一是盾構(gòu)機具備良好的開挖功能和出渣功能，使進(jìn) 倉的渣土和排出的渣土到達(dá)動態(tài)的平衡，使掘進(jìn)速度和螺旋機的轉(zhuǎn)速始終處于 良好的匹配狀態(tài)，二是盾構(gòu)機必須具備良好的渣土改良系統(tǒng)，能保持較高的土 倉壓力穩(wěn)定掌子面并使渣土具備良好的流塑性，不會在刀盤正面區(qū)結(jié)泥餅，也 不會在土倉底部累積。17環(huán)境保護(hù)另一個要求是渣土改良所使用的材料必須是無污染，如泡沫、膨中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性評估方案潤土泥漿等。其他可靠性的要求(1)具備高精度的導(dǎo)向系統(tǒng)，由于兩個區(qū)間均較長，除了掘進(jìn)前和掘進(jìn)中 必要的聯(lián)系測量，對設(shè)備本身的導(dǎo)向系統(tǒng)也提出較高要求，以保證線路的正確 性。(

36、2)具備開倉換刀的功能，盾構(gòu)機必須具備開倉換刀的功能， 以保證在必 要時對刀具進(jìn)行檢查和更換，滿足長距離掘進(jìn)的要求。(3)具備防止噴涌的功能，螺旋機外閘門應(yīng)布谿有兩道，且必須具備手動 開關(guān)。工期的要求根據(jù)工期節(jié)點計劃，盾構(gòu)正常掘進(jìn)的最低速度為200m/月，盾構(gòu)的掘進(jìn)速度必須滿足計劃工期的要求。盾構(gòu)施工重難點分析結(jié)合我公司盾構(gòu)在成都地區(qū)的掘進(jìn)施工情況，依據(jù) 3號線二三期4標(biāo)施工 設(shè)計圖紙、地勘資料，對應(yīng)用該項目的盾構(gòu)機施工重難點分析如下：漂卵礫石地層中掘進(jìn)的土倉壓力和刀盤扭矩矛盾及地表沉降控制成都的漂卵礫石地層摩擦力大，根據(jù)類似的工程案例統(tǒng)計，掘進(jìn)時刀盤扭 矩很大，特別是土倉壓力較大時刀盤的攪拌

37、力矩急劇上升甚至堵轉(zhuǎn)。由于漂卵 礫石層地層不能穩(wěn)定，掘進(jìn)中必須確保土倉壓力防止地表沉降。因此本標(biāo)段圓 礫沙層掘進(jìn)的最大難點之一是土倉壓力建立與刀盤扭矩大的矛盾問題。掘進(jìn)的關(guān)鍵措施主要是：磴土改良：盾構(gòu)設(shè)備應(yīng)具備良好的磴土改良系統(tǒng)配谿。以便在土倉建 壓條件下降低刀盤扭矩地面需配谿容量足夠的膨潤土膨化設(shè)施以及輸送到盾構(gòu) 主機的輸送系統(tǒng)。主驅(qū)動具有足夠的驅(qū)動扭矩：砂卵石磴土即使充分改良，磴土摩擦力 仍較大，攪拌力矩大。刀盤應(yīng)具備足夠的驅(qū)動扭矩，克服砂性磴土大扭矩阻力， 確保土倉建立足夠壓力。18L.刀盤結(jié)構(gòu)降低攪拌阻力設(shè)計：刀盤結(jié)構(gòu)應(yīng)能使磴土流動通暢。中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建

38、4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案漂卵礫石層地層中掘進(jìn)的噴涌及地表沉降控制土壓平衡盾構(gòu)最理想的掘進(jìn)地層是：細(xì)顆粒含量足夠、含水量（結(jié)合水和附 著水）約為20%-30%L間、滲透系數(shù)不大于10-4 ,地下自由水不多的地層。該兩 項指標(biāo)是選擇土壓盾構(gòu)的重要依據(jù)。其本質(zhì)就是要求渣土的流塑性好，軟塑而 不粘，能夠在螺機內(nèi)形成土塞保壓。成都卵石地層細(xì)顆粒含量不足，土倉一旦 建壓極易發(fā)生螺機出口的噴涌，導(dǎo)致土倉失壓。掘進(jìn)的關(guān)鍵措施主要是：磴土改良：盾構(gòu)設(shè)備應(yīng)具備良好的磴土改良系統(tǒng)配谿。以便在土倉建 壓條件下降低刀盤扭矩地面需配谿容量足夠的膨潤土膨化設(shè)施以及輸送到盾構(gòu) 主機的輸送系統(tǒng)。盡量使渣土形成軟塑狀態(tài)。

39、螺旋機采用軸式葉片：以利形成土塞。螺機出料口配谿兩道閘門形成阻力段 有助于防止噴涌。必要時（地層含有承壓水）還需配谿高分子聚合物注入系統(tǒng)， 以便在需要時在螺機內(nèi)形成塑性土塞。, 減少皮帶輸送機傾斜段角度：磴土改良不佳在發(fā)生噴涌時，通過控制 螺旋機出口閘門開度仍可在一定程度上保壓，但稀渣在皮帶機傾斜段難以輸送 而堆積泄漏，使施工難以進(jìn)行。通過減小皮帶輸送機傾斜段角度，利于磴土的 輸送，保證施工正常進(jìn)行。漂卵礫石層地層難以實現(xiàn)帶壓進(jìn)倉換刀問題由于漂卵礫石層地層滲透性好，難以實現(xiàn)土倉氣體保壓作業(yè)，難以進(jìn)行洞 內(nèi)刀具更換。掘進(jìn)的關(guān)鍵措施主要是：刀具配谿要求盡量做到能夠一次通過區(qū)間掘進(jìn)，避免中途換刀。

40、盾構(gòu)設(shè)計足夠的超前注漿孔，在地面沒有條件進(jìn)行加固時，可在洞內(nèi) 進(jìn)行地層加固處理。 保壓系統(tǒng)滿足一用一倍,空壓機數(shù)量和空氣流量滿足要求。同步注漿充填及地表沉降控制成都漂卵礫石層層滲透率大，同步砂漿滲透率大，注漿率可能達(dá)到2,頂部填充可能存在缺陷。如果填充不好，會導(dǎo)致地面后期沉降超標(biāo)。19掘進(jìn)的關(guān)鍵措施主要是：中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性評估方案盾構(gòu)設(shè)備的同步注漿系統(tǒng)的壓力流量檢測設(shè)計應(yīng)性能良好工作可靠。 盾尾注漿孔位谿設(shè)計應(yīng)能保證頂部空洞能夠有效填充。卵石地層卡盾問題及解決方案卵石地層密實度略低，當(dāng)土倉壓力過低時易發(fā)生坍塌，或在盾體長度范圍 內(nèi)（土倉壓

41、力已經(jīng)不能影響到該區(qū)域）收斂圍裹盾體，由于沙層的摩擦阻力大， 盾體的推阻力很大導(dǎo)致發(fā)生卡盾。掘進(jìn)的關(guān)鍵措施主要是：盾構(gòu)應(yīng)配谿盾殼外膨潤土潤滑注入系統(tǒng)，可有效降低盾殼摩擦阻力。 根據(jù)同類地層施工統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采用盾殼外膨潤土注入系統(tǒng)后，一般可降低阻力 600T左右，最大可降低1000T。盾構(gòu)機下井割除吊耳后，對吊耳位谿盾體打磨光滑，避免漿液在此處 附著堆積。卵石地層刀盤刀具、螺旋機磨損沙性渣土對刀具及螺旋機的磨損作用強烈。掘進(jìn)的關(guān)鍵措施主要是： 盾構(gòu)的刀盤刀具及螺旋輸送機應(yīng)有良好的耐磨性設(shè)計。砂卵石地層掘進(jìn)地表沉降控制成都富水圓礫砂層屬于不能穩(wěn)定地層，由于掘進(jìn)存在上述各類難點，任何 一個難點發(fā)生失誤

42、都會導(dǎo)致地表沉降控制超限。掘進(jìn)的工序關(guān)鍵措施在上述難 點和盾構(gòu)設(shè)計配谿措施中已經(jīng)描述，根據(jù)同類或相似地層眾多成功施工案例， 以及現(xiàn)有的現(xiàn)代技術(shù)條件下設(shè)計制造的盾構(gòu)設(shè)備品質(zhì)，采用土壓平衡盾構(gòu)可以 滿足圓礫砂層掘進(jìn)地表沉降控制要求。大坡度掘進(jìn)迎春橋站-航都大街站左線最大坡度為2.9%,其余三個區(qū)間也都有2%；上 坡度。大坡度掘進(jìn)時對運輸系統(tǒng)溜車等安全性存在很大考驗。預(yù)防的措施有：,一號臺車防撞梁必須結(jié)構(gòu)牢固，安裝緩沖裝谿；一號臺車內(nèi)電瓶車軌 道必須安放鐵鞋。20臺車尾部安裝攝像頭，便于操作室觀察情況。中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案電瓶車剎車系統(tǒng)必須

43、可靠。4、盾構(gòu)機選型本工程擬投入的四臺盾構(gòu)機均有一定的施工履歷，其設(shè)計制造的依據(jù)為成都地區(qū)砂卵石地層，在制造這四臺盾構(gòu)機時我公司已接到成都地鐵4號線6標(biāo)、3號線4標(biāo)和7號線1標(biāo)的盾構(gòu)施工任務(wù)，成都地鐵4號線6標(biāo)區(qū)間地層以3-8-2 和3-8-3的砂卵石地層為主，3號線4標(biāo)區(qū)間地層以3-6-2和3-6-3卵石土 地層為主，7號線1標(biāo)與3號線4標(biāo)在駟馬橋站交匯，其地層更為相似。四臺 盾構(gòu)機生產(chǎn)時間為2012年，各項功能和配谿基本一致。盾構(gòu)機參數(shù)擬投入盾構(gòu)機主要參數(shù)列表表4-1序號參數(shù)列表單位1使用項目成都地鐵標(biāo)段名稱7號線1標(biāo)主要地質(zhì)條件卵石土項目管片規(guī)格（外徑/內(nèi)徑-寬度/分度） 6000/54

44、00-1500/36 mm最小曲線半徑400m2整機型號CTE6250開挖直徑4 6280mm刀盤轉(zhuǎn)速03.35r/min最大推進(jìn)速度80mm/min取大推力3700T最大工作壓力0.3MPa水平轉(zhuǎn)彎半徑250m縱向爬坡能力50%o3刀盤刀盤規(guī)格（直徑x長度）6280X1580mm刀盤開口率36%結(jié)構(gòu)總重約50（不含刀具）T中鐵一局集團有限公司21泡沫口數(shù)量4個4刀具17寸中心雙聯(lián)滾刀（中心撕裂刀）4把18寸單刃滾刀32把切刀32把邊刮刀8把焊接撕裂刀29把保徑刀8把大圓環(huán)耐磨保護(hù)整圈5主驅(qū)動驅(qū)動型式液壓驅(qū)動驅(qū)動組數(shù)量9組驅(qū)動總功率945KW轉(zhuǎn)速范圍0 3.35rpm額定扭矩6650KNm脫困

45、扭矩8100KNm主軸承直徑3061mm6盾體型式被動錢接式前盾規(guī)格（直徑）4 6250mm前盾重量約90T中盾規(guī)格（直徑）（）6240mm中盾重里約95T尾盾規(guī)格（直徑）4 6230mm尾盾重里約24T尾盾密封刷排數(shù)3排盾尾安裝間隙30mm7人倉型式雙倉并聯(lián)成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性評估方案中鐵一局集團有限公司22工作壓力0.3MPa設(shè)計壓力0.5MPa8螺旋輸送機螺旋軸型式軸式規(guī)格（直徑x長度）（）800 X 12500mm最大通過粒徑4 290X 560mm最大出渣能力3357n3/h驅(qū)動功率315kW最大扭矩210kN m轉(zhuǎn)速范圍025r/min總重約25T9

46、管片安裝機型式中心回轉(zhuǎn)式抓舉頭型式機械式縱向移動行程2000mm自由度數(shù)量6個旋轉(zhuǎn)角度200提升力120kN扭矩150kN m10管片運輸小車規(guī)格（長X寬X高）5220 X 1660X545mm承載管片數(shù)量3片負(fù)載管片能力15T縱向滑動行程1760mm11推進(jìn)系統(tǒng)油缸規(guī)格（缸徑/桿徑） 220/180mm推進(jìn)行程2150mm最大推進(jìn)速度80mm/min最大工作壓力34MPa成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案中鐵一局集團有限公司23取大推力3700T12校接系統(tǒng)油缸規(guī)格（缸徑/桿徑-行程）（）180/80-150mm油缸數(shù)量18根總拉力約 12000KN13單液同步注漿

47、系統(tǒng)注漿泵型式雙活塞注漿泵注漿泵數(shù)量2個注漿泵功率30kW注漿能力10X 27n3/h注漿泵出口最大壓力6MPa砂漿罐容量87nB14二次注漿系統(tǒng)二次注漿機KBY50/10-1115膨潤土注入系統(tǒng)改良膨潤土泵型式軟管泵改良膨潤土泵功率18.5kW注入能力167n3/h膨潤土罐容量67nB16泡沫注入系統(tǒng)泡沫泵功率0.55kW混合液宗功率4X 2.2kW泡沫發(fā)生器數(shù)量4個泡沫箱容積17nB混合液箱容積27nB17盾尾油脂系統(tǒng)盾尾油脂泉型式氣動柱塞宗盾尾油脂泵能力8.25L/nin盾尾油脂泵壓力315MPa成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性評估方案中鐵一局集團有限公司24成都地鐵

48、3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案盾構(gòu)機針對性設(shè)計及設(shè)備簡介圖4.2盾構(gòu)機主機圖I刀盤及刀具刀盤結(jié)構(gòu)：采用復(fù)合式刀盤設(shè)計，可安裝足夠數(shù)量的滾刀，刀盤開口率約 36%,開口在整個面板均勻分布，保證刀盤掘進(jìn)過程中渣土順利進(jìn)入土倉中， 能夠有效防止中心泥餅產(chǎn)生。中鐵一局集團有限公司25成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性評估方案圖4.2.1-1 刀盤及刀具圖刀具配谿：配谿18寸單刃滾刀（高187.7mm共32把，中心區(qū)4把中心 撕裂刀，刮刀（高120mm 32把，邊刮刀（120mm 8把，焊接撕裂刀（140mm 29把，保徑刀（70mm 8把。安裝方式如圖示。刀盤配

49、谿6個單通道的磴土改良噴口，其中四路泡沫，兩路膨潤土，每路 單獨控制，而且可以通過手動和自動球閥相互連通，確保改良添加劑在預(yù)定位 谿噴出不易被堵塞。由于區(qū)間隧道主要為砂卵石地層，對刀盤耐磨性設(shè)計要求極高。因此，刀 盤外圈梁、刀盤面板，刀箱隔板、刀座等均進(jìn)行耐磨加強處理。刀盤配谿磨損 檢測裝谿，包括耐磨檢測刮刀和檢測裝谿。刀盤面板上用焊接耐磨復(fù)合鋼板和 堆焊耐磨合金網(wǎng)格的方法來實行對刀盤本體結(jié)構(gòu)的保護(hù)。邊刮刀采用分塊設(shè)計， 更換方便且磨損后可分塊更換，節(jié)約成本。對外圈梁焊有耐磨合金板進(jìn)行保護(hù)。圖4.1.1-2刀盤圈梁示意圖r - L26中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機適

50、應(yīng)性與可靠性評估方案主驅(qū)動配谿的主軸承直徑3061mm最大使用寸t力荷載1250t,試驗推力荷載3125t, 破壞推力荷載5000t,安全系數(shù)4。有效使用壽命10000小時。9組液壓馬達(dá)驅(qū)動，驅(qū)動功率945KW定扭矩6650kNm脫困扭矩8100kNm 可以滿足在對扭矩要求較高的地層中掘進(jìn)；最高轉(zhuǎn) 3.35r/min ,可以滿足在風(fēng) 化巖中較快轉(zhuǎn)速的掘進(jìn)要求。配谿大扭矩主驅(qū)動的目的是解決在砂卵石層建壓 與刀盤扭矩不足的矛盾。圖4.2.2-1 扭矩、速度曲線圖27刀盤支撐系統(tǒng)采用中間支承方式，利用刀盤（旋轉(zhuǎn)）和承壓隔板（固定） 的相對運動進(jìn)行攪拌。為了改善渣土的流動性，土壓倉內(nèi)隔墻上設(shè)有四個攪拌

51、 棒，攪拌棒強制攪拌渣土和添加材料，增加和易性。其中兩個攪拌棒注泡沫， 另兩個注膨潤土，攪拌棒中有一個注入添加材料通孔。在主驅(qū)動隔板上設(shè)計有 被動2根攪拌棒，其中1根攪拌棒上有開孔，具備沖水功能，沖水方向為刀 盤背部和刀盤中心。刀盤背面有 4根主動攪拌棒，與前盾上的被動攪拌棒一起 對土倉內(nèi)渣土進(jìn)行攪拌。攪拌棒表面用耐磨焊條網(wǎng)狀堆焊，增加耐磨性。中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性評估方案圖4.2.2-2刀盤攪拌系統(tǒng)螺旋機系統(tǒng)螺旋輸送機采用對止水性更為有利的有軸螺旋機，最大通過粒徑為300 x 570mm螺旋機筒體內(nèi)徑800mm出渣能力為306m3/h ,驅(qū)動

52、采用中心驅(qū)動。 設(shè)谿伸縮油缸，油缸行程900mm設(shè)有土壓傳感器2個，渣土改良口 9個， 觀察窗3個，螺旋軸及葉片外圓焊有耐磨合金塊及耐磨層，前端筒 1設(shè)有六 個可更換耐磨窗口。根據(jù)以往的工程經(jīng)驗，螺旋輸送機的磨損主要是前端筒體和螺旋軸前部的 磨損。因此將葉片軸前部2/3鑲焊特殊耐磨材料。螺旋機前部筒體底部采用可 更換耐磨塊設(shè)計，當(dāng)嚴(yán)重磨損時可分別進(jìn)行更換。前盾內(nèi)螺旋機筒體采用可更 換筒體，當(dāng)磨損嚴(yán)重時可予以更換。圖4.2.3-1螺旋輸送機機示意圖28螺旋機設(shè)計有3道閘門，分別是土倉入口處1道閘門和螺旋機尾部的2道中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案出

53、渣閘門。當(dāng)盾構(gòu)通過富水區(qū)間時可通過調(diào)節(jié)不同閘門開度來降低不利影響圖4.2.3-2 螺旋機示意圖復(fù)合式渣土改良系統(tǒng)(1)單管單泵的泡沫系統(tǒng)，可以更好的進(jìn)行磴土改良，不易堵塞噴頭圖4.2.4-1單管單泵泡沫系統(tǒng)(2)大流量膨潤土泵中鐵一局集團有限公司29成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性評估方案圖4.2.4-2大流量膨潤土泵詳見附圖泡沫系統(tǒng)和膨潤土系統(tǒng)圖紙。防噴涌聚合物注入系統(tǒng)在成都的砂卵石層，可選配聚合物注入系統(tǒng)，使用聚合物與膨潤土同時注 入，會有較好的防噴和出渣效果。SH IELD 檄內(nèi)GANTRY臺隼圖4.2.5防噴涌聚合物注入系統(tǒng)盾殼膨潤土系統(tǒng)30根據(jù)工程案例統(tǒng)計數(shù)據(jù)，盾

54、殼外膨潤土注入系統(tǒng)可減少 600t 1000t的推 阻力。中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案圖4.2.6盾殼膨潤土系統(tǒng)同步注漿與二次注漿同步注漿系統(tǒng)采用兩臺德國 SCHWING,可實現(xiàn)流量及壓力檢測。并配備 專用沖洗裝谿，使用方便，沖洗效果好，且裝谿本身具備方便清理的功能。圖4.2.7 同步注漿與二次注漿帶壓換刀保證措施采用兩臺排氣量為6.5m3/min的水冷空壓機作為氣源，平時使用時一用一 備，當(dāng)需要帶壓進(jìn)倉或氣壓模式掘進(jìn)時可兩臺同時啟動。人艙由主艙和副艙組成，雙艙并聯(lián)，主艙可容納3人，副艙容納2人。土倉壁備有風(fēng)、水、電通道， 方便帶壓進(jìn)倉時使用

55、。上部和前盾隔板上各布谿有6個超前注漿孔，當(dāng)遇到不31良地質(zhì)時使用。中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性評估方案圖4.2.8常壓換刀保證措施小曲線掘進(jìn)保證措施提供的盾構(gòu)為后較接式盾體，盾構(gòu)最大較接角度為1.4。，極限轉(zhuǎn)彎半徑為 250m刀盤配谿8把保徑撕裂刀（采用特殊合金），配合邊刮刀可較長久保持開挖 直徑，確保開挖空隙確保盾構(gòu)順利轉(zhuǎn)型糾偏。錢接油缸增加拉力至1200T,防止小曲線轉(zhuǎn)彎時尾盾被卡圖4.2.9小曲線掘進(jìn)保證措施32中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案管片拼裝系統(tǒng)管片拼裝機具有6個自由度，回轉(zhuǎn)速度02r

56、pm,并可實現(xiàn)微調(diào)。所有動 作可遙控，便于與拼裝機配合操作。軸向油缸行程 2150mm可實現(xiàn)洞內(nèi)更換兩 排尾刷。管片拼裝機各動作采用比例閥控制，對于管片拼裝的控制精度高，速度快， 且拼裝管片質(zhì)量好。圖4.2.10管片拼裝系統(tǒng)盾構(gòu)機履歷本工程擬投入盾構(gòu)機施工履歷表表4.3-1編R工程名稱區(qū)間地層情況長度開累施工 里程63#成都地鐵7號線一期工程1標(biāo)火車北站-駟馬橋站右線砂卵石1771.954162駟馬橋站-府青路站右線砂卵石677.8964#火車北站-駟馬橋站左線砂卵石1771.023907駟馬橋站-府青路站左線砂卵石685.05中鐵一局集團有限公司3385#成都地鐵7號線一期工程1標(biāo)九里堤站-

57、北站西二路右線砂卵石567.663224北站西二路站-火車北站右線砂卵石575.5586#九里堤站-北站西二路站左線砂卵石485.183383北站西二路站-火車北站左線砂卵石592.81成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機可靠性及適應(yīng)性評估方案本工程擬投入盾構(gòu)機計劃施工里程表表4.3-2盾構(gòu)制造 商編P3號線二期 盾構(gòu)編號區(qū)間地層情況已完成 施工里程擬掘進(jìn) 施工里程64#8#航都大街站-迎春橋站左線砂卵石4162134263#7#航都大街站-迎春橋站右線砂卵石3907135686#10#航都大街站-龍橋路站左線砂卵石3224141985#9#航都大街站-龍橋路站右線砂卵石338314024.

58、4擬選盾構(gòu)機使用情況63#、64#盾構(gòu)機使用情況(1)工程情況成都地鐵7號線一期工程土建1標(biāo)段區(qū)間包含九里堤站北站西二路站火車北站駟馬橋站府青路站四個區(qū)間，區(qū)間全長7127m 63#、64#盾構(gòu)機掘進(jìn)區(qū)間為火車北站駟馬橋站府青路站兩個盾構(gòu)區(qū)間?；疖嚤闭抉嗰R橋站盾構(gòu)區(qū)間左線長為 1771.02m,右線長為1991.95m,線 路曲線最小半徑R=500m最大半徑R=150Q線間距10m線路最大軌面埋深為 25.1m,最小埋深為17.4m,最大縱坡28%,最小坡度8%。駟馬橋站府青路站盾構(gòu)區(qū)間左線長 685.05m,右線長677.89m,線路曲線 半徑R=80O,線間距11m線路最大軌面埋深為17m

59、最小埋深為10.1m,最大 縱坡26%,最小坡度2%oo(2)地質(zhì)概況本段內(nèi)均為第四系(Q)地層覆蓋。地表多為第四系全新統(tǒng)人工填筑(Q4mD 以雜填土為主，其下為全新統(tǒng)沖積層 Q4al)粘性土、卵石土夾粉細(xì)砂；第四系 上更新統(tǒng)冰水沉積、沖積(Q3fgl+al )及第四系中更新統(tǒng)冰水沉積、沖積(Q2fgl+al )粘性土、卵石土夾砂透鏡體；下伏白堊系上統(tǒng)灌口組(K2g)泥巖。34盾構(gòu)掘進(jìn)地層主要以3-8-3密實卵石土為主，局部含有中砂和泥巖。按分 層依據(jù)，根據(jù)鉆探揭露，本區(qū)間隧道按巖土層層序，從上至下分述如下：中鐵一局集團有限公司成都地鐵3號線二三期工程土建4標(biāo)盾構(gòu)機適應(yīng)性與可靠性評估方案（1）

60、第四系全新統(tǒng)人工填土（ Q4ml）雜填土（Q4mD：黃褐色、灰白色等雜色，松散稍密，局部中密， 稍濕潮濕，粘性土多為可塑硬塑，主要由粘性土、砂卵石土及建筑垃圾等組 成。分布于場地表層，厚 0.84.2m,層底高程約504.25499.0m。（2）第四系全新統(tǒng)沖積層（Q4al）黏土（Q4al）:灰褐、黃褐色，可塑硬塑，局部堅硬，粘性較強，土 質(zhì)純。場地呈層狀分布，局部地段缺失，該層頂板埋深1.02.5m,厚度04.2m, 層頂高程約504.54503.3m。根據(jù)本區(qū)間及相鄰工點室內(nèi)試驗：天然密度p =1.85 2.03g/cm3,天然含水率 w=22.70 31.30%,天然孑 L 隙比 e0=