地下工程裝備及其新技術(shù)

11中國鐵建重工集團湖南·長沙2021年8月地下工程配備及其新技術(shù)2匯報提綱二、地下工程配備運用案例一、地下工程配備新技術(shù)三、思索和建議3一、地下工程配備新技術(shù)4一、地下工程配備新技術(shù)21世紀是地下工程配備產(chǎn)業(yè)開展的黃金時代地下工程數(shù)量添加單個工程規(guī)模變大地下工程難度添加機械施工比例添加超大直徑超長間隔深埋高壓地質(zhì)多變分體式刀座整體式刀座鑲合金耐磨板刀盤刀具耐磨技術(shù)66重載滾刀-刀座設(shè)計優(yōu)化技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)滾刀-刀座A1滾刀-刀座A2滾刀-刀座A3刀軸式滾刀-刀座特點螺栓-楔塊拉緊固定分體式刀座大、小C形塊構(gòu)造側(cè)向背拉式退刀滾刀-刀座A4滾刀-刀座A57一、地下工程配備新技術(shù)滾刀形狀在線監(jiān)測技術(shù)滾刀形狀監(jiān)測方案監(jiān)測界面刀具溫度刀具轉(zhuǎn)速刀具磨損量8滾刀形狀在線監(jiān)測技術(shù)滾刀電感式位移傳感器電渦流傳感器滾刀刀座滾刀磨損量監(jiān)測滾刀轉(zhuǎn)速監(jiān)測一、地下工程配備新技術(shù)9刀具常壓改換技術(shù)滾刀常壓改換實驗臺最高實驗壓力16bar常壓換刀一、地下工程配備新技術(shù)10刀具常壓改換技術(shù)常壓換刀實驗臺遠期目的工程：渤海煙大隧道/瓊州海峽隧道/臺灣海峽隧道輻臂入口一、地下工程配備新技術(shù)11刀具常壓改換技術(shù)常壓刀盤設(shè)計方案一、地下工程配備新技術(shù)12機器人輔助作業(yè)技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)機械手輔助換刀作業(yè)13機器人輔助作業(yè)技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)關(guān)節(jié)式機械手清洗作業(yè)伸縮臂式機械手清洗作業(yè)冷凍刀盤技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)冷凍刀盤換刀盾體冷凍管路主驅(qū)動密封防凍管路刀盤冷凍管路液壓輔助脫困驅(qū)動扭矩提高100%。裝機功率可降低25%。永磁同步驅(qū)動效率提高10%〔已懇求發(fā)明專利〕！大扭矩大推力系統(tǒng)匹配技術(shù)；一、地下工程配備新技術(shù)電液混合驅(qū)動技術(shù)橡膠密封聚氨酯密封橡膠密封密封資料制備+密封構(gòu)造設(shè)計+光滑控制方式10bar技術(shù)成熟，下一步目的20bar。聚氨酯密封高壓密封技術(shù)超高壓密封技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)17永磁同步驅(qū)動技術(shù)減少傳動能量損失，提高驅(qū)動效率5%。提高驅(qū)動才干，一樣體積下，驅(qū)動才干提高100%。節(jié)約安裝空間，一樣驅(qū)動才干下，電機體積減小50%。異步電機減速器齒輪永磁同步電機齒輪傳統(tǒng)的驅(qū)動技術(shù)永磁驅(qū)動技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)18永磁同步驅(qū)動技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)19電液混合驅(qū)動技術(shù)液壓輔助脫困驅(qū)動扭矩提高100%。設(shè)備裝機功率降低10%。液壓馬達變頻電機一、地下工程配備新技術(shù)20刀盤伸縮與擺動技術(shù)為改換刀具提供空間，顯著降低施工風(fēng)險。主軸承推力實時監(jiān)測?！吧宪浵掠波暤貙拥捻槕?yīng)性掘進。一、地下工程配備新技術(shù)21211-刀盤及其驅(qū)動安裝、2-開挖艙、3-盾體、4-螺旋保送機、5-一級篩分機構(gòu)、6-皮帶保送機、7-渣土與泥漿的攪拌罐、8-二級篩分機構(gòu)、9-小顆粒渣土儲存罐。21一、地下工程配備新技術(shù)細顆?；厥占夹g(shù)22一、地下工程配備新技術(shù)雙方式盾構(gòu)機：帶式螺旋+破碎機在線離線23一、地下工程配備新技術(shù)雙方式盾構(gòu)機：在線/離線24大粒徑卵礫石高效破碎技術(shù)處理蘭州、成都、北京等高壓、富水、大粒徑砂卵石地層盾構(gòu)施工難題可行方案!雙采石箱二次破碎機一、地下工程配備新技術(shù)25大粒徑卵礫石高效破碎技術(shù)高水壓密封實驗多相流態(tài)耦合分析卵石流動仿真分析一、地下工程配備新技術(shù)快速支護系統(tǒng)：TBM地質(zhì)順應(yīng)性“瓶頸〞。一、地下工程配備新技術(shù)圍巖快速支護技術(shù)27渣料垂直保送技術(shù)提升高度超越200m。保送才干大于1000t/h。一、地下工程配備新技術(shù)28挪動互聯(lián)監(jiān)控技術(shù)自動掘進技術(shù)計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺一、地下工程配備新技術(shù)29挪動互聯(lián)監(jiān)控技術(shù)挪動端監(jiān)控系統(tǒng)總部監(jiān)控中心監(jiān)控中心初期設(shè)計數(shù)據(jù)容量達2000臺套盾構(gòu)/TBM。監(jiān)控中心具有缺點診斷及專家系統(tǒng)開放式平臺。一、地下工程配備新技術(shù)30關(guān)鍵構(gòu)造件智能化制造技術(shù)刀盤/盾體焊接機器人變速箱/刀座焊接機器人一、地下工程配備新技術(shù)31關(guān)鍵構(gòu)造件智能化制造技術(shù)機器人搬運作業(yè)切割機器人焊接坡口作業(yè)一、地下工程配備新技術(shù)32主軸承實驗臺減速機實驗臺液壓系統(tǒng)綜合實驗臺大型綜合工業(yè)性實驗技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)3333TBM電液控制系統(tǒng)實驗臺綜合實驗中心大型綜合工業(yè)性實驗技術(shù)4m直徑TBM整機實驗臺一、地下工程配備新技術(shù)3434大型綜合工業(yè)性實驗技術(shù)泥漿環(huán)流系統(tǒng)綜合實驗技術(shù)一、地下工程配備新技術(shù)3535大型綜合工業(yè)性實驗技術(shù)盾構(gòu)施工高壓水射流技術(shù)實驗臺一、地下工程配備新技術(shù)3636大型綜合工業(yè)性實驗技術(shù)超高壓〔＞20bar〕主驅(qū)動密封技術(shù)實驗臺一、地下工程配備新技術(shù)3737大型綜合工業(yè)性實驗技術(shù)盾構(gòu)鉸接密封技術(shù)實驗臺一、地下工程配備新技術(shù)3838大型綜合工業(yè)性實驗技術(shù)盾構(gòu)螺旋保送技術(shù)實驗臺反力座土箱1豎直螺旋機皮帶機支撐架加壓罐土箱2攪拌罐加壓油缸蓋板轉(zhuǎn)換接頭一、地下工程配備新技術(shù)39二、地下工程配備典型運用40二、地下工程配備典型運用出渣支護開挖全斷面施工配備鉆爆法施工配備特種施工配備41復(fù)合式TBM，開挖直徑Φ6460mm神華集團新疆瑪納斯礦區(qū)煤礦副平硐工程總長度5900m2021年始發(fā)，2021年貫穿二、地下工程配備典型運用全斷面施工配備出渣支護開挖42單護盾TBM，開挖直徑Φ7630mm神華集團補連塔煤礦斜井工程總長度2745m2021年7月始發(fā)，2021年12月貫穿最高月進尺639m二、地下工程配備典型運用全斷面施工配備出渣支護開挖43雙方式TBM，開挖直徑Φ7620mm神華集團新街礦區(qū)煤礦斜井工程總長度6500m×2二、地下工程配備典型運用全斷面施工配備出渣支護開挖44吉林中部引松供水工程國家863方案工程2021年3月始發(fā)開挖直徑Φ7.93m最高日進尺86.5m最高月進尺1209m累計進尺＞10km二、地下工程配備典型運用全斷面施工配備出渣支護開挖敞開式TBM45敞開式TBM新疆某引水隧洞開挖直徑Φ6.53m隧洞總長度20m×2方案2021年9月始發(fā)二、地下工程配備典型運用全斷面施工配備出渣支護開挖46雙護盾TBM蘭州新水源地引水工程開挖直徑Φ5.49m2021年5月正式掘進估計2021年6月貫穿擬掘進總里程14km二、地下工程配備典型運用全斷面施工配備出渣支護開挖47土壓平衡盾構(gòu)機上海/杭州/蘇州等地的淤泥地層廣州/南寧/福州等地的復(fù)合地層深圳/青島/重慶等地的硬巖地層成都/蘭州等地的富水卵礫石地層西安/太原/鄭州等地的黃土地層北京/天津等地的無水砂礫石地層沈陽/南昌等地的富水砂層國內(nèi)市場保有量近200臺套產(chǎn)品覆蓋90%的在建地鐵城市二、地下工程配備典型運用全斷面施工配備出渣支護開挖48蘇州北京合肥長春西安上海二、地下工程配備典型運用土壓平衡盾構(gòu)機49土壓平衡盾構(gòu)機廣州重慶成都蘭州福州南寧二、地下工程配備典型運用50上海地鐵17號線(6臺套)深覆土40m、10bar高壓密封、自動控制土壓、慢速掘進〔長時間停機/切樁〕二、地下工程配備典型運用全斷面施工配備出渣支護開挖51土壓平衡盾構(gòu)機珠海機場城際鐵路隧道工程開挖直徑Φ8.83m，合計6臺套二、地下工程配備典型運用全斷面施工配備出渣支護開挖52泥程度衡盾構(gòu)機二、地下工程配備典型運用鄭州機場城際鐵路，Φ12.77m天津機場城際鐵路，Φ11.92m京沈客專望京隧道，Φ10.82m長沙鴨子鋪隧道，Φ14.93m全斷面施工配備出渣支護開挖53泥程度衡盾構(gòu)機沈陽地鐵9號線穿越渾河隧道富水砂層、卵礫石層單線延續(xù)掘進2400m，平均月進尺超350m精細謀劃1臺盾構(gòu)掘進雙線且全線最早完工二、地下工程配備典型運用全斷面施工配備出渣支護開挖54泥程度衡盾構(gòu)機蘭州穿越黃河隧道，2021年富水砂卵石，開挖直徑Φ6.48m勝利3次穿越黃河二、地下工程配備典型運用全斷面施工配備出渣支護開挖55德黑蘭排污隧道開挖直徑Φ3.785m武漢市政電力隧道開挖直徑Φ3.76m二、地下工程配備典型運用全斷面施工配備出渣支護開挖56國產(chǎn)全電腦三臂鑿巖臺車二、地下工程配備典型運用鉆爆法施工配備開挖57混凝土濕噴臺車四大系列，滿足各類隧道作業(yè)工況二、地下工程配備典型運用鉆爆法施工配備支護58多功能作業(yè)車拱架安裝液體炸藥裝填任務(wù)平臺施工排險作業(yè)。二、地下工程配備典型運用鉆爆法施工配備支護開挖59隧道預(yù)切槽配備〔國家科技支撐方案〕二、地下工程配備典型運用特種施工配備支護成墻深度60m施工效率高防滲質(zhì)量好特種施工配備出渣支護開挖鏈刀式地下延續(xù)墻設(shè)備〔CRW)61ZJM4200護盾式掘錨機神華集團內(nèi)蒙古神東礦區(qū)煤礦巷道工程設(shè)計月進尺3600m防爆型設(shè)計開挖、運渣、支護同步完成二、地下工程配備典型運用特種施工配備出渣支護開挖6262臺北捷運萬大線CQ850標段直線段環(huán)片規(guī)格內(nèi)徑：5600mm外徑：6100mm寬度：1000mm縱向連接螺栓：10顆R50M轉(zhuǎn)彎段環(huán)片規(guī)格內(nèi)徑：5700mm外徑：6100mm寬度：500mm二、地下工程配備典型運用6363臺北捷運萬大線CQ850標段名稱參數(shù)潛盾類型土壓平衡潛盾機主機長度/整機長度約9.8m/約71m刀盤開挖直徑6280mm，開口率約58%主驅(qū)動變頻電機驅(qū)動，額定扭矩4750kNm拖車數(shù)量6節(jié)拖車+1節(jié)連接橋裝機功率約1300kW潛盾機體方案及參數(shù)二、地下工程配備典型運用6464臺北捷運萬大線CQ850標段連接橋1#皮帶機同步注漿系統(tǒng)液壓泵站配電櫃變頻櫃變壓器2#皮帶機電纜存儲區(qū)預(yù)留製冷區(qū)污水罐冷卻水系統(tǒng)空壓機膨潤土系統(tǒng)控制室針對50m小轉(zhuǎn)彎半徑潛盾機設(shè)計特點：1、主動加被動鉸接(中折)；2、螺旋輸送機前盾帶球鉸(球型接頭)；3、皮帶機分兩段；4、拖車及連接橋長度相對縮短。二、地下工程配備典型運用6565臺北捷運萬大線CQ850標段高壓聚氨酯密封重載齒輪高密度減速機大功率變頻電機二、地下工程配備典型運用6666臺北捷運萬大線CQ850標段機上注漿孔用於機上灌漿作業(yè)，如膨潤土等加泥資料，可及時填充盾殼與地層間空隙。機上注漿孔二、地下工程配備典型運用6767臺北捷運萬大線CQ850標段採用成熟的主動+被動鉸接(雙中折)方式，可滿足最小轉(zhuǎn)彎半徑100m的需求。主動鉸接被動鉸接二、地下工程配備典型運用6868臺北捷運萬大線CQ850標段球鉸(球型接頭)可以更好適應(yīng)轉(zhuǎn)彎單邊超挖量55mm二、地下工程配備典型運用6969海峽兩岸地鐵潛盾工程主要差異參數(shù)名稱臺灣地區(qū)大陸管片規(guī)格內(nèi)外徑：5600/6100寬度：1000mm內(nèi)外徑：5400/6000、5500/6200寬度：1200/1500mm同步注漿雙液漿單液漿/雙液漿驅(qū)動方式電驅(qū)液驅(qū)