土压平衡盾构机技术规格及要求

1、土压平衡盾构机技术规格及要求1 .土压平衡盾构机以下简称盾构机技术要求的说明1.1 盾构机技术要求以南昌轨道交通工程、周边环境及地质条件要求,兼顾满足南昌轨道交通其他线路区间、周边环境及地质条件要求及各项施工条件.1.2 本技术要求为南昌轨道交通3号线盾构区间掘进的盾构机最低技术规格和施工要求.1.3 本技术要求对盾构机部件结构不作具体的规定,但其必须满足本标准对盾构机所需的功能、性能、配置等要求.1.4 本技术要求仅限于主要部件、总成、系统的功能、性能、配置等,未描述局部应自动满足南昌轨道交通3号线工程、周边环境及地质条件.2 .新机技术规格要求2.1 整机2.2 盾构机技术规格必须满足南昌

2、轨道交通3号线工程、周边环境及地质条件要求,兼顾满足南昌轨道交通其他线路区间、周边环境及地质条件要求及各项施工条件.? 盾构机的各项平安性能指标必须满足国家及南昌地区相关平安使用和施工标准要求.? 盾构机应满足南昌地铁三号线管片规格：外径 6000,内径5400,宽度1200/1500 , 纵向螺栓分度36°.? 盾构机最大推进速度应W 80.? 盾构机最小掘进转弯半径应w250m；适用隧道纵向坡度应R± 45%o.? 盾构机最大工作压力应R 0.5.? 盾构机主要部件及总成使用寿命应R10或10000小时.? 盾构机主要部件应采用世界知名厂商品牌及产品.? 盾构机主要结构

3、件材料应采用国内知名厂商品牌及产品.2.3 刀盘?2.2.1根本结构? 刀盘支腿数量R 4个,W 6个.? 宜采用复合式刀盘,刀盘开口率应A 30%? 复合式刀盘滚刀的安装刀座宜采用单楔块方式.软岩刀具的安装可采用螺栓紧固或销轴安装方式.刀盘应配置仿形刀, 仿形刀有效伸出量应A 100,仿形刀伸出量可在主控室设定和限制.刀盘喷口数量应A 5个,且分布合理；泡沫喷口和膨润土喷口采用单管单泵,其中独立的泡沫喷口R 3个,独立的膨润土喷口A 2个.喷口装置总成必须可从刀盘背部抽出更换.喷口应设有防冲击防磨损保护装置.刀盘必须配置盘体磨损检测装置,2个；应配置刀具磨损检测装置,2个.刀盘主动搅拌棒R

4、4根.2.3.2 刀盘耐磨保护复合式刀盘面板应敷焊耐磨复合钢板；外圈梁外圆外表后端应配置一整圈宽度R60的硬质合金保护刀耐磨环,其余耐磨环可采用材料或复合耐磨钢板；外圈梁后端外表应敷焊耐磨复合钢板.辐条式刀盘刀梁应敷焊耐磨耐磨网格,外圈梁外圆外表后端应配置一整圈宽度R60的硬质合金保护刀耐磨环,其余耐磨环可采用材料或复合耐磨钢板；外圈梁后端外表应敷焊耐磨复合钢板.2.3.3 刀具配置复合式刀盘应配置滚刀或可更换撕裂刀、切刀、边刮刀；可增配撕裂刀.外圈梁处可配置可更换或焊接的保径撕裂刀.辐条式刀盘应配置撕裂刀、切刀、边刮刀；外圈梁处必须配置可更换或焊接保径撕裂刀.复合式刀盘应配置仿形刀R 1把,

5、并配备一定量的球齿滚刀.复合式刀盘的滚刀规格应R 17英寸,滚刀刀间距应在 100130范围内,滚刀刃口硬度应 A 55.中央刀区域以外的切刀应全覆盖开挖面,单向覆盖率应A200%中央刀区域以外的撕裂刀应全覆盖开挖面,单向覆盖率应A100%弧形边刮刀在刀盘弧形区域的单向覆盖率应R400%直形边刮刀单向覆盖率应A 400%滚刀刀座除可安装滚刀外,也可安装可更换撕裂刀.除焊接撕裂刀外,其他所有刀具为固定式切刀、主刀或可更换式切刀的有机组合.2.3.4 刀盘许用受力条件刀盘推力荷载根据全盘 17英寸滚刀额定荷载核定,扭矩荷载根据脱困扭矩核定,共同 加载进行受力分析计算.在上述推力荷载和扭矩荷载共同作

6、用下,刀盘最大应力荷载应200o刀盘偏载推力荷载根据下半盘17英寸滚刀额定荷载、上半盘无荷载核定,扭矩荷载按照脱困扭矩核定,共同加载进行受力分析计算.? 在上述偏载推力荷载和扭矩荷载共同作用下,刀盘最大应力荷载应W240.?2.2.5刀盘结构材料?刀盘结构材料级别不应低于 Q345B2.4 旋转接头? 旋转接头添加剂通道数量应5个.? 旋转接头液压通道应 4个.? 旋转接头应设有刀盘周向位置指示装置.? 旋转接头添加剂密封动态压力应A0.5,静态压力应R 1.6.2.5 土仓中央区域高压水喷射装置? 土仓中央隔板或刀盘法兰板区域应设置高压水喷射防泥饼装置.其中中央喷射孔1个,中央周边喷射孔A

7、2个.?高压水压力应R 1.6.2.6 主驱动? 刀盘驱动可采用液压驱动或变频电驱动方式.刀盘必须可实现无级调速,可顺、逆时针转动.? 采用变频电驱动时,每个驱动组必须配置扭矩限制装置,宜配置一组制动装置.? 变频电驱动功率应R 600;液压驱动功率应R 630.? 主轴承应采用三排滚柱轴承,轴承直径宜R2800.? 主轴承设计使用寿命必须R 10000h.? 主驱动密封压力应R 0.5.? 主驱动额定扭矩应A 5500.? 主减速器设计使用寿命应10000h.? 主电机绝缘防护等级应R 55.? 主轴承润滑油系统应具备循环冷却、过滤功能.2.7 盾体? 盾体宜采用倒锥形设计.? 盾体可采用主

8、动校接或被动较接方式.? 盾体上部应至少设置 6个周向超前注浆孔,盾体下部宜设置周向超前注浆孔.前盾隔板应至少设置5个正面超前注浆孔.? 推进油缸的分度能满足错缝拼装的要求,且每个分度点均应有居中的油缸对应.? 布置的推进油缸轴线中央宜与管片的厚度中央根本一致,油缸撑靴应不直接顶在管片接缝上,撑靴面积的压强应W 25.? 土仓隔板上的膨润土注入口应R于2个,泡沫注入口应A 2个.?前盾隔板下部螺旋输送机进口两侧应设置各1个聚合物注入喷口装置及防喷涌装置.? 盾体上应设计有盾壳外膨润土注入孔装置,注入口的数量应10个.? 土压传感器设计数量应a 5个,且上部传感器位置不低于盾体顶部1m其中上部及

9、两处可更换土压传感器设置.? 土仓压力隔板上应预留各种功能孔,包括带压进仓所需风、水、电通道,聚合物孔、改 良加水孔等.? 盾尾刷应R 3道,盾尾油脂每腔注入口数量R于6路.盾尾密封系统应具有自动及手动注脂的功能.尾刷密封压力 1.0.?尾盾同步注浆管宜采用内置式,必须配置有高压水清洗装置.注浆口4个点位,每个点位应有2路注浆管,一用一备.除此外,尾盾顶部宜再布置1路或2路注浆管.? 盾体切口外圆外表应敷焊宽度A50、厚度R 5的满堆焊耐磨层.土仓底部前盾内外表90°范围内应敷焊耐磨耐磨网格.2.8 人舱? 人舱必须采用双舱形式,主舱容纳人数R2人,副舱可容纳2人.? 土仓上部仓门应

10、设计为向人舱方向开启.? 人舱宜在前盾的上部布置；应配置成熟的全气动压力调节装置；在网电断电时系统仍能正常工作,保证带压换刀时仓舱内人员平安撤离.? 人舱的最大工作压力应A 0.45.? 人舱内应设有刀具运输轨道.2.9 螺旋输送机?螺旋输送机直径应A 700,宜采用尾部驱动.? 宜采用轴式螺旋叶片,螺旋输送机出渣口必须配置双闸门.闸门关闭时的密封压力A0.3.?螺旋输送机配置的添加剂注入孔R3个,其中包含聚合物喷口装置.?螺旋输送机应至少前后各配置1个土压传感器?螺旋输送机必须配置前闸门.螺旋输送机应具有伸缩功能.? 螺旋输送机设计应 15个节距.? 螺旋输送机前端叶片轴3m长度范围内应配置

11、耐磨合金块,其余叶片也应采取相应的耐磨举措.螺旋输送机前中段筒体内壁应设置有耐磨板,后段筒体内壁也应采取相应的耐磨举措.? 螺旋输送机应配置保压泵接口或防喷涌装置接口.? 螺旋输送机出料闸门必须具备停电紧急关闭功能.2.10 片拼装机? 管片拼装机宜采用中央回转式.? 管片拼装机必须有 6个自由度,纵向行程R 2000,并能满足在隧道内更换两道尾刷的要 求.? 管片拼装机旋转角度应R 土 200°.? 管片拼装机最大旋转速度应1.8.? 管片拼装机必须有无线限制装置,并预留有线接口.? 管片拼装机提升力A 24,旋转扭矩R 270.? 管片拼装机与连接桥之间应设置人行通道,内侧应设有

12、高度不低于1m的栏杆.? 管片拼装机应设置尽可能方便的管片拼装操作平台和相应的栏杆.? 管片拼装机必须具备无线、有线限制功能.2.11 管片吊机? 管片运输系统应配置单、双梁吊机.? 管片吊机行走装置宜采用链轮链条驱动方式,应满足最大纵坡50%.的使用.? 管片吊机起吊应设置双速,提升高度必须满足装载不低于3片重叠管片的管片车自由出入及管片装卸.? 管片吊机必须配置无线和有线两种限制方式.? 管片吊机提升力A 32X2 ,单梁A 50.2.12 皮带输送机? 皮带输送机带宽应w 800,最大带速应w 3.? 皮带机斜坡段倾角必须w 10.? 皮带机驱动功率应R 37,宜采用变频限制.? 皮带机

13、应设置有效的刮泥、清洗、调偏装置,同时还应有打滑报警、防跑偏装置、张紧 装置和紧急停止装置,起到对设备保护作用和预防意外情况的发生.2.13 后配套拖车及连接桥? 后配套拖车和连接桥应设计为可拆装式,以便于现场组装或盾构机到达后可以顺利地在到达井内完成拆卸.? 后配套拖车和连接桥的各个部位都必须与隧道内壁有不小于100的平安距离.? 后配套设备安装应适应车站标准段边墙距隧道轴线w2.15m的要求,满足后配套设备不需拆卸可移动就能满足始发及维保要求.? 后配套拖车在安装设备后的内净空尺寸与编组列车的最大横断面外形尺寸的单边左右 侧间隙R 100.顶部间隙A 200.? 第一节拖车前端应设置防溜车

14、装置.? 安装设备后后配套拖车必须设置从后端至主控室的人行通道,人行通道可拐弯.人行通道最窄处的横向尺寸应R 600,高度应A 2000.人行通道底板应设有防滑设置.主控室 处的人行通道最窄处的横向尺寸应A450.? 后配套拖车在电瓶车司机操作侧边、司机头部高度处的所有结构或设备的空隙处应设置 防护档板类装置,预防司机头部伸入.? 后配套拖车应预留安装紧急发电机位置.2.14 推进系统? 推进油缸行程应A 2000.? 推进油缸应至少分为 4组分区,每组必须设有一个带行程传感器的油缸,行程传感器应采用内置式.? 推进系统单位面积推力总面积为开挖横断面面积1200 itf.? 推进油缸与靴板的连

15、接必须设有万向校接装置.? 采用被动镀接方式的推进油缸径向弹性支撑卡板宜设置为可移动卡板.2.15 校接系统? 如果采用被动钱接,较接油缸的主动拉力不小于10000;如果采用主动较接,主动较接推力A最大推力的75%.? 钱接油缸应至少设置 4根带传感器的油缸,传感器应采用内置式.? 钱接密封承压水平应A 0.5.钱接密封至少应设置手动注脂孔装置.? 钱接密封后端必须设置聚氨酯等添加剂注入孔装置.2.16 注浆系统同步注浆泵应采用双活塞泵O?砂浆储存罐应至少不小于 6.5m3,具备搅拌功能.?注浆泵出口最大压力应到达 6.?同步注浆水平应满足在最大掘进速度时,注浆填充率A200%勺要求.?注浆系

16、统应采用至少四点的注浆点位,并能自动限制.?每根注浆管路应配置压力传感器,每个分支管路出口均应配置压力和流量显示及数据采集装置,操作限制在主控室内进行,注浆量可以累积计算显示,并可在数据采集系统中记录每环及累积的实际注浆量,且注浆管道应设置冲洗装置.?每环注浆量及累计注浆量必须实时传输至集中监控系统.? 应配置二次注浆系统,二次注浆系统采用双液浆,双液浆的配比可调节.安装位置应尽 量靠近设备桥.2.17 泡沫系统?泡沫系统应具备自动限制功能.?泡沫系统应采用单管单泵形式,回路应R3路.?泡沫系统原液注入水平w 300?泡沫系统每路应配置有视镜,可以通过视镜观察泡沫发泡效果.?每路泡沫均应配置有

17、流量计、泡沫流量的大小可通过流量传感器进行检测,并能显示在主控室操作页面,在数据采集系统可记录每环及累积的实际注入量.?每环泡沫原液量及累计量必须实时传输至集中监控系统.2.18 膨润土系统及聚合物系统?宜同时配置改进膨润土系统和盾壳外膨润土润滑系统.?输送到刀盘前部的膨润土注入管路应R2路,膨润土和泡沫能够同时注入到刀盘前部,并在主限制室内操控.?膨润土系统宜采用挤压泵,挤压泵宜设置2个,其中一个为改进泵, 一个为盾壳外润滑泵,可单独限制使用,也能共同用于改进或外注.?应配置至少6m3膨润土罐,具备搅拌功能.?膨润土系统的总注入水平R 16 m3.?聚合物注入系统水平 600.2.19 压缩

18、空气及保压、呼吸系统? 应配置2台空压机,总排气量R 12m3?空压机出口必须配置三级过滤,第三级过滤采用活性碳过滤器.储气罐容量应A 1m3压缩空气排气压力R 0.7.? 必须采用全气动式气体保压系统,气体保压系统要求一用一备,保压精度w0.05? 应使用水冷式螺杆空压机.2.20 工业供水及冷却系统? 冷却系统应采用内外循环水冷却方式,内循环系统水罐液位低于警戒液位时能够报警及对相关设备进行保护.? 应配置高扬程增压水泵用于高压水喷射,扬程w90ml? 冷却系统允许的进水温度w28° ,进水压力R 0.2 , W0.6.? 应配置2个水管卷筒,每个卷筒应配置40m长度水管.? 应

19、配置独立的土仓加水系统,用于无水地层硝土改进.2.21 排污系统如配置? 排污水箱容量 4m3? 主机需配置污水泵,类型不限.? 应配置污水箱排污泵.2.22 齿轮油系统? 齿轮油应采用循环过滤系统,要有堵塞报警装置,必须配置热交换器.? 主限制室应显示油温,并具有油温报警功能.2.23 主驱动油脂密封及润滑系统? 宜采用及2两种密封油脂及注入系统,油脂采用流量限制,注入量缺乏时须报警.? 如采用多点注入泵, 多点泵须有液位传感器,液位低时可自动启动补油泵注入,注到高液位时补油泵可自动停止.? 油脂系统宜采用200L油脂桶.2.24 盾尾油脂系统? 盾尾油脂泵应有自动计数装置.? 每路注入管路

20、应设置有尾刷腔出口端压力传感器,以保证实现压力注入模式.? 盾尾油脂应有手动及自动 2种注入模式.? 油脂系统宜采用200L油脂桶.2.25 二次通风系统? 应配置两个储风筒.每个储风筒储存软风管长度A100m? 应配置储风筒吊机,且有平安保护绳.?二次通风管直径应不小于 600.?应配置二次风机.2.26 导向系统?导向系统应采用激光导向系统,且精度不低于1s.?应具有机器掘进过程中即时测定机器的位置X, Y, Z及姿态方位/俯仰/旋转的装置,其检测结果在操作室显示并与设计数据进行比拟,操作人员可根据显示的结果方便地限制盾构机正常作业.?导向系统应能将掘进过程中产生的各种数据保存在系统的数据

21、库中以备将来分析.2.27 供电系统? 高压供电宜采用10.变压器类型可采用油浸式或干式.?次级电压根据用电设备额定电压确定.照明电压w36V,电控阀电压根据所采用的元件额定电压确定.?应配置无功自动补偿装置,功率因数应不小于0.9.?配置电缆卷筒或电缆箱,如果采用电缆卷筒,卷筒应满足容纳不小于250m电缆水平；如果采用电缆箱,电缆箱应满足容纳不小于800m电缆水平.?所有用电系统采用二级漏电保护和可靠的接地,相对独立的部件总成应设置可靠的接地连接.2.28 平安及有害气体检测?根据消防标准必须配备相应通用型灭火器,其中盾体内手提式灭火器数量应不小于3个,每节拖车至少配置手提式干粉灭火器1个,

22、手提式二氧化碳灭火器1个.?螺旋输送机出口位置必须配置有害气体检测装置,气体检测类型包括但不限于甲烷、硫化氢；?必须配置一个便携式气体检测装置,气体检测类型包括但不限于甲烷、二氧化碳、氧气等.2.29 其它?盾构应配置掘进参数的数据采集系统和地面监控系统,能将盾构的各种掘进参数实时传输至地面,便于地面进行监控.?盾构应配置一套视频监控系统,在螺旋输送机出口及皮带机卸渣口各安装一部摄像头,摄像头的防护等级应不低于 65.?主控室内安装一部彩色显示器,主限制室必须配置空调.? 盾构应配置平安警示标识,对线缆、软管、液压元件、电气部件用标牌进行标识,各类硬管用油漆加以区别.3 .既有盾构的主要要求采

23、用既有盾构施工, 原那么上各项功能、配置及参数需参考新机要求,累计已掘进里程应低于6,具体要求如下：3.1 根据盾构掘进阶段的故障情况,对盾构机进行动态勘验和静态勘验,并结合南昌轨道交通3号线区间施工要求,编制专项盾构机维修、改造及保养方案,在大修后需进行出厂验收.3.2 对于更换的金属结构件及零件的材料强度必须满足使用要求,重要零部件、结构件的材 料必须具有性能试验报告和质量保证书.3.3 主轴承的累计掘进里程应在6以下,使用已超过 3里程的主轴承必须检查密封、跑道的磨损情况,根据槽痕深度及范围、 密封安装后的压缩量等因素采取相应的举措,且大修后必须更换主轴承的密封.3.4 检查刀盘的耐磨情况,对磨损区域进行修复至规定要求；对缺损的刀具及其紧固件、连 接件必须进行补充或更换；检查刀盘变形及重要焊缝情况,根据实际情况进行修复至规定要 求.3.5 检查螺旋输送机筒体及螺旋轴叶片的磨损情况,按要求进行修复.3.6 对液压油、齿轮油进行油样检测并提交检测报告.3.7 对所有管路进行疏通、检查,并视情况对损坏或变形的管路进行更换或校形.3.8 电器柜、电动机、电缆进行除尘、除湿、清洁处理,所有电缆端子紧固螺栓重新拧紧确认,对电缆孔重新密封.4 .盾构施