盾构选型(海瑞克)-课件.ppt
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1、第一章第一章 工程概况工程概况第二章第二章 盾构机选型盾构机选型第三章第三章 盾构机主要技术参数盾构机主要技术参数第四章第四章 盾构机目前状态盾构机目前状态第一章第一章 工程概况工程概况1.1 1.1 工程位置工程位置1.2 1.2 地质与水文条件地质与水文条件1.3 1.3 区间范围及规模区间范围及规模1.4 1.4 区间施工筹划区间施工筹划1.5 1.5 盾构机供应盾构机供应南京地铁四号线一期工程线路、站点示意图南京地铁四号线一期工程线路、站点示意图第一章第一章 1 1 工程位置工程位置南京地铁四号线南京地铁四号线TA11TA11标标包括汇包括汇 灵区间和灵山站。灵区间和灵山站。第一章第一
2、章 1 1、工程位置、工程位置汇汇-灵区间灵区间部队营房部队营房部队管理区部队管理区高井村民房高井村民房 区间区间线路经过处主要为农田,还包括临汾旅部队的营房、道路及单层厂房。线路经过处主要为农田,还包括临汾旅部队的营房、道路及单层厂房。第一章第一章 2 2 地质与水文地质与水文汇汇-灵区间左线灵区间左线 粉质粘土粉质粘土全风化闪长岩全风化闪长岩强风化闪长岩强风化闪长岩中风化闪长岩中风化闪长岩联络通道兼泵房联络通道兼泵房CK33+810.124单位工程单位工程地层概况地层概况汇通路站灵山站盾构区间区间隧道主要穿越的土层为-2b2可塑粉质粘土、-3b1硬塑粉质粘土,-1、-2、-3全、强、中风化
3、闪长岩。空隙潜水主要赋存于-2b层素填土及-1b2、-2b3层粘性土层中,基岩中地下水主要表现为-1、-2全、强风化闪长岩中的孔隙性基岩水及-3层中风化闪长岩的基岩裂隙水。第一章第一章 2 2、地质与水文、地质与水文汇汇-灵区间右线灵区间右线 联络通道兼泵房联络通道兼泵房CK33+810.124粉质粘土粉质粘土全风化闪长岩全风化闪长岩强风化闪长岩强风化闪长岩中风化闪长岩中风化闪长岩第一章第一章 3 3 区间范围及规模区间范围及规模灵山站灵山站汇通路站汇通路站右线全长右线全长876.240mCK33+352.900CK34+229.140 左线全长左线全长876.084mCK33+352.900
4、CK34+229.140石膏板厂石膏板厂右线埋右线埋深深18.0922.14m左线埋深左线埋深18.5122.53m部队营房部队营房右线埋深右线埋深15.5019.07m左线埋深左线埋深16.6920.19m汇通路站汇通路站灵山灵山站区站区间隧道工间隧道工程外程外径径6200mm,内径,内径5500mm,长度长度1751.324m,管管片环宽片环宽1.2m。工。工程最大纵坡程最大纵坡12.6,隧道顶,隧道顶覆土覆土7.3224.70m左右,平曲线最小转弯半径左右,平曲线最小转弯半径3000m。区区间间CK33+810.000处设置一个联络通道并与泵房站合建,线间处设置一个联络通道并与泵房站合建
5、,线间距距13.5m,埋,埋深深15.2115.24m。村民民房村民民房工程名称工程名称序号序号工期节点工期节点计划节点验收日期计划节点验收日期汇灵盾构区间1盾构机下井、组装、调试2013年11月29日2左线始发2013年12月31日3左线到达、解体、吊出2014年8月6日4右线始发2014年1月30日5盾构机到达、解体、吊出2014年9月5日6隧道堵漏、手孔封堵、嵌缝、洞门及联络通道施工2014年11月4日7完成包含材料、设备、人员退场的全部合同工作2014年11月5日第一章第一章 4 4 节点工期节点工期第一章第一章 4 4 汇汇-灵区间施工筹划灵区间施工筹划汇通站汇通站灵山站灵山站201
6、3.12.31始发始发2014.8.6到达到达2014.1.30始发始发2014.9.5到达到达2014.8.7开始开始2014.11.4完成完成第一章第一章 5 5 盾构机供应盾构机供应 汇通路站汇通路站灵山站区间隧道需使用灵山站区间隧道需使用两两台盾构机,我公司拟租赁台盾构机,我公司拟租赁2台台海瑞海瑞克克复合式土压平衡盾构机进行施工。复合式土压平衡盾构机进行施工。盾构机照片盾构机照片第二章第二章 盾构机选型盾构机选型2.1 2.1 地质适应性要求地质适应性要求2.2 2.2 特殊地段通过能力特殊地段通过能力2.3 2.3 盾构机性能描述盾构机性能描述第二章第二章 1 1 地质适应性要求地
7、质适应性要求根据本区间地质情况,根据本区间地质情况,隧道隧道穿越地层主要为强风化、中风化层。穿越地层主要为强风化、中风化层。岩石岩石最大强最大强度度91.88Mpa91.88Mpa,联络通道处以东联络通道处以东200m200m范围内范围内岩石强度岩石强度普遍为普遍为3030 60Mpa60Mpa。故盾构机应满足以下要求:故盾构机应满足以下要求:1、足够的刀盘、足够的刀盘驱动扭矩驱动扭矩和盾构和盾构推力推力;2、刀盘结构设计刀盘结构设计充分考虑通过粘质粉土及强、中风化闪长岩的掘进要求:充分考虑通过粘质粉土及强、中风化闪长岩的掘进要求:1)具有足够的)具有足够的刚度刚度和和强度强度。2)盘面上)盘
8、面上刀具数量刀具数量足够足够,搭配配置搭配配置合理。合理。3)合适)合适刀盘开口率刀盘开口率。4)合理配置)合理配置添加剂注入口添加剂注入口。3、性能要求性能要求 1)完善的完善的碴土改良系统碴土改良系统,包括加泥系统、泡沫系统、聚合物系统等;,包括加泥系统、泡沫系统、聚合物系统等;2)具备具备超前注浆超前注浆能力;能力;3)盾构本体盾构本体在在压力状态下的压力状态下的防水密封防水密封性能;性能;4)易于更换刀具,人舱设计合理安全;易于更换刀具,人舱设计合理安全;5)管片壁后管片壁后同步注浆系统同步注浆系统,有效控制地表沉降;,有效控制地表沉降;6)连续开挖时盾构刀盘、刀具、螺旋输送机等连续开
9、挖时盾构刀盘、刀具、螺旋输送机等耐磨损耐磨损;7)盾体有盾体有足够的强度足够的强度防止发生变形。防止发生变形。第二章第二章 2 2 特殊地段通过能力特殊地段通过能力序序号号特殊地段特殊地段影响及措施影响及措施1 1隧道穿越很大比隧道穿越很大比例风化岩地层例风化岩地层穿越很大比例风化岩层,对刀盘的磨损影响比较严重,要求刀盘具备良好的耐磨性。我们将对刀盘堆焊耐磨网格,同时混合岩层对刀具布置要求更严格,要求有较好的渣土改良功能,从而减少对刀盘的磨损。2 2下穿越下穿越建建(构构)筑物地段筑物地段要求盾构机能灵活地调整刀盘的扭矩和盾构的推力、较强的同步注浆能力、碴土改良能力、防喷涌的能力以及刀具的适应
10、能力,以满足盾构通过时的地层沉降要求。第二章第二章 3 3 盾构性能描述盾构性能描述2.3.1 2.3.1 盾构机主机盾构机主机盾构机主机长约盾构机主机长约9米米,共设置,共设置16组组推进油缸,推进油缸,最大推力最大推力42000kN;8个液压马达个液压马达可提供可提供额定扭矩额定扭矩5516kNm,脱困扭矩脱困扭矩6626kNm。第二章第二章 3 3 盾构性能描述盾构性能描述2.3.2 2.3.2 刀盘设计刀盘设计 1)海瑞克盾构机刀盘为辐条面板式,开口率为海瑞克盾构机刀盘为辐条面板式,开口率为35%/38%。2)刀盘设计)刀盘设计切削切削刀刀56把把,周边刮刀周边刮刀8把把,超挖刀超挖刀
11、1把把;4 把双刃滚刀把双刃滚刀,32 把把单刃滚刀单刃滚刀,共计,共计 36 把滚刀把滚刀,40 个刀刃个刀刃。3)配置自动泡沫和添加剂注入系统,在刀盘盘面设有)配置自动泡沫和添加剂注入系统,在刀盘盘面设有 个个注入口。注入口。4)刀盘使用的材质为)刀盘使用的材质为 。5)刀盘)刀盘上设有上设有 个搅拌棒个搅拌棒,最外侧搅拌棒与刀盘外边线间距为最外侧搅拌棒与刀盘外边线间距为 。6)在刀盘外周磨部位堆焊了大量的)在刀盘外周磨部位堆焊了大量的网格状耐磨硬质合金网格状耐磨硬质合金,如刀盘面板外周、,如刀盘面板外周、搅拌棒、刀盘边缘板和滚刀刀座等处;安装有搅拌棒、刀盘边缘板和滚刀刀座等处;安装有刀盘
12、外周保护刀具刀盘外周保护刀具,大大提高了刀,大大提高了刀盘的耐磨性能,延长其使用寿命盘的耐磨性能,延长其使用寿命1 1、刀盘结构、刀盘结构双刃双刃滚刀滚刀4把把单刃滚刀单刃滚刀32把把刮刀刮刀56把把注射口注射口 个个第二章第二章 3 3 盾构性能描述盾构性能描述周边刮刀周边刮刀8把把超挖刀超挖刀 1个个第二章第二章 3 3 盾构性能描述盾构性能描述 1)滚刀滚刀滚刀刀具是采用滚刀刀具是采用17英寸英寸滚刀,在刀盘的中央部设置滚刀,在刀盘的中央部设置4把双刃滚刀把双刃滚刀;在外周部;在外周部设置了设置了32个单刃滚刀个单刃滚刀,共计,共计41刃刃(42+3240)。)。刀刃最大载荷量刀刃最大载
13、荷量267kN;最大间距;最大间距 100mm滚刀的刀糓和刀刃由滚刀的刀糓和刀刃由特殊优质工具钢特殊优质工具钢制造,增强了整个滚刀的耐磨性能。制造,增强了整个滚刀的耐磨性能。2 2、刀具、刀具滚刀滚刀第二章第二章 3 3 盾构性能描述盾构性能描述 2)齿刀齿刀齿刀适合用在软至中硬岩土地质状况中。齿刀适合用在软至中硬岩土地质状况中。它是一种高度耐用的刀具,可以破碎它是一种高度耐用的刀具,可以破碎围岩,方便出渣。围岩,方便出渣。齿齿刀刀第二章第二章 3 3 盾构性能描述盾构性能描述 3)刮刀刮刀可以从可以从刀盘后面更换刀盘后面更换刀具;高质量的刀具;高质量的碳质碳质刀刃。刀刃。刮刮刀刀 4)周边刮
14、刀周边刮刀独创的刀盘设计包括安装在刀盘幅臂外缘的周边刮刀。它们可以双向进行开挖。独创的刀盘设计包括安装在刀盘幅臂外缘的周边刮刀。它们可以双向进行开挖。周边刮刀的设计保证了快速、清洁的开挖;同时保证了开挖直径的稳定不变。周边刮刀的设计保证了快速、清洁的开挖;同时保证了开挖直径的稳定不变。第二章第二章 3 3 盾构性能描述盾构性能描述周周边边刮刮刀刀 5)超挖刀超挖刀超挖刀可装配软土刀具。安装的超挖刀通过一个行程超挖刀可装配软土刀具。安装的超挖刀通过一个行程50mm的油缸进行操作。超的油缸进行操作。超挖刀的伸缩则在主控室内控制。挖刀的伸缩则在主控室内控制。第二章第二章 3 3 盾构性能描述盾构性能
15、描述超超挖挖刀刀第二章第二章 3 3 盾构性能描述盾构性能描述2.3.3 2.3.3 主驱动主驱动刀盘驱动形式采用液压马达驱动方式刀盘驱动形式采用液压马达驱动方式1)主轴承)主轴承3.0m,设计寿命设计寿命大于大于10,000h 2)主轴承工作压力)主轴承工作压力4bar3)主驱动功率)主驱动功率3315kw4)额定扭矩)额定扭矩5,516kNm,脱困扭矩,脱困扭矩6,626KNm5)转速)转速0-4.5 rpm/min6)8个液压马达驱动个液压马达驱动7)2道内道内密封和密封和4道外道外密封密封8)齿轮油润滑和油脂润滑)齿轮油润滑和油脂润滑第二章第二章 3 3 盾构性能描述盾构性能描述2.3
16、.4 2.3.4 推进系统推进系统1)16组组推进油缸,行程推进油缸,行程2,200mm,满足,满足1.2/1.5m管片管片2)分四组控制,)分四组控制,4个内置式行程传感器个内置式行程传感器3)总推力约)总推力约42,000KN,350bar4)最大推进速度)最大推进速度 80mm/min,回缩速度回缩速度 1,600mm/min第二章第二章 3 3 盾构性能描述盾构性能描述2.3.5 2.3.5 前盾前盾前体分隔为前体分隔为开挖区开挖区和和土仓区土仓区,前体的仓壁上下左右安装有,前体的仓壁上下左右安装有5个土压传感器个土压传感器,及时反,及时反映土仓内压力状况。在前体仓壁的不同高度位置上设
17、置了映土仓内压力状况。在前体仓壁的不同高度位置上设置了 注入口,可用于注入各种注入口,可用于注入各种添加材料、压缩空气和水。添加材料、压缩空气和水。仓壁上方设有仓壁上方设有人行闸人行闸,为进仓检查、换刀和维修提供方便。,为进仓检查、换刀和维修提供方便。2.3.6 2.3.6 中盾中盾中体的内部焊接有中体的内部焊接有加强环加强环和和H型架型架,保证其具有很高的强度和刚度。,保证其具有很高的强度和刚度。第二章第二章 3 3 盾构性能描述盾构性能描述人闸系统人闸系统详细介绍人闸系统详细介绍人闸系统人行闸照片人行闸照片第二章第二章 3 3 盾构性能描述盾构性能描述2.3.7 2.3.7 盾尾盾尾1)3
18、排排钢刷密封(焊接钢刷密封(焊接)和止浆板和止浆板2)2 x 6 个个的注脂通道的注脂通道3)2 x 4个个单线单线DN50mm注浆通道注浆通道4)砂浆管砂浆管内置式内置式在盾尾钢结构中在盾尾钢结构中盾体照片盾体照片第二章第二章 3 3 盾构性能描述盾构性能描述2.3.8 2.3.8 铰接装置铰接装置铰接装置是将盾构机机体分割成前体和后体,铰接密封安装铰接装置是将盾构机机体分割成前体和后体,铰接密封安装在分割部位。用铰接油缸连接前体和后体的结构在分割部位。用铰接油缸连接前体和后体的结构。介绍介绍铰接系统铰接系统铰接装置铰接装置铰接系统照片铰接系统照片第二章第二章 3 3 盾构性能描述盾构性能描
19、述2.3.92.3.9 轴式螺旋输送机轴式螺旋输送机1)1)DN800mmDN800mm;2)2)最大最大额定扭矩额定扭矩199KN199KN,脱困脱困扭矩扭矩224KN224KN3)3)通过通过粒径尺寸粒径尺寸520mm 520mm 290mm290mm4)4)最大最大出土量出土量385 385 m m3 3/h/h5)5)2 2 x 4x 4个个泡沫泡沫/膨润土膨润土注射注射排土闸门的液压系统中设有排土闸门的液压系统中设有蓄能应急装置蓄能应急装置,在突然断电,液压泵停止工作,在突然断电,液压泵停止工作的情况下,可以启动蓄能装置,关闭排土闸门。的情况下,可以启动蓄能装置,关闭排土闸门。螺旋轴
20、采用驱动端固定,另一端浮动的支撑形式,取土端的螺旋轴采用驱动端固定,另一端浮动的支撑形式,取土端的外壳外壳焊接有焊接有耐耐磨合金条磨合金条,螺旋,螺旋叶片边缘叶片边缘焊有焊有硬质合金块硬质合金块,叶片受碴土摩擦的一面叶片受碴土摩擦的一面堆焊有堆焊有硬质硬质合金条纹合金条纹,这些设计使得螺旋机具有较好的耐磨性能。,这些设计使得螺旋机具有较好的耐磨性能。螺旋机示意图螺旋机示意图第二章第二章 3 3 盾构性能描述盾构性能描述2.3.10 2.3.10 管片拼装机管片拼装机1 1)悬臂梁)悬臂梁2 2)移动机架)移动机架3 3)回转机架)回转机架4 4)安装头)安装头5 5)旋转角度)旋转角度2002
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