路桥项目部质量控制经验交流份四

盾构法隧道工程施工技术吴全立一、前言二、盾构技术的发展三、盾构机分类四、土压平衡盾构机工作原理五、土压平衡盾构机结构介绍六、盾构机选型七、土压盾构法施工关键技术八、土压盾构法隧道施工组织的关键城市地铁的建设已经从北京、上海、广州、深圳等一线城市及大部分省会城市，并向二级城市快速发展，随着国家地铁审批权的下放，三四线城市轨道交通也在计划和规划中各主要经济圈等主要城市之间的轨道交通，城迹铁路也正在或者即将兴建，在“十三五”时期甚至未来半个世纪地下轨道交通工程将是国内建筑业中的一个巨大市场截止2016年9月，包括北京、上海、天津和重庆4个直辖市;深圳、厦门、宁波、青岛、大连5个计划单列市;大部分的省会城市(除拉萨外，海口也在申报);以及主要经济发达二三线城市。以省份统计含南京、苏州、无锡、常州、徐州和南通共6个;广东共有广州、深圳、佛山和东莞共4个;浙江共有杭州、宁波和绍兴3个;福建、山东、辽宁、安徽、河南、内蒙各有2个很多城市有兴建地铁的设想，如四川的绵阳、南充、宜宾、泸州等。还有些城市如县级城市都统计在地市级城市之内。一、前言国内在建拟建地铁工程中，对于区间隧道主要采用三大类施工方法，明挖法、浅埋暗挖法以及盾构法。根据国内已建地铁工程的调研结果，盾构法隧道以单圆盾构为主，以城市地铁为例85%以上采用土压盾构方法，只有少部分如成都、广州、上海、南京、武汉等穿越江河或者长距离穿越砂层才选用泥水盾构。随着盾构制造技术与施工技术的发展，城市拆迁难的现实，将来采用异型盾构或者盾构加暗挖的方法也会成为更多地铁车站修建的方法之一或者说主流。一、前言二、盾构技术的发展1818年布鲁内尔观察小虫腐蚀木船底板成洞，提出盾构工法，并取得专利。1825年泰晤士河水底（隧道11.4X6.8）矩形盾构，两次被水淹，1835年改良后于1843年完工。1874年格瑞海德发现并开发了液体支撑工作面的盾构，以泥浆形式出土；1887年Great使用盾构和气压组合工法施工隧道获得成功，为现在的盾构工法奠定了基础19世纪末到20世纪中叶盾构工法相继传入美、法、德、日等国家。1963年土压盾构由日本satokogyo（佐藤）公司开发形成，1974年首台土压平衡盾构由IHI设计，3.72外径；我国首条盾构掘进机施工的隧道-1956年东北阜新煤矿疏水隧道-直径2.6m，采用手掘盾构。1965年上海5.8m网格挤压盾构；66年10.2同网格挤压盾构。20世纪60～80年代随着机械、液压、气压、密封技术的进步以及计算机、测量技术的发展，更职能化的多功能实现的复合式盾构机诸如气泡式、泥水式、复合土压式盾构相继问世并成为主流。二、盾构技术的发展国内盾构生产现状

盾构隧道逐渐长距离化、大直径化、高水压、复合地层等特征；盾构逐渐多样化，如矩形、椭圆形等多种异圆断面盾构等；施工与控制的高度自动化，如出现了管片供给、运送、组装自动化装置等。细节技术有待完善及改进，如出泥、出土的速度等参数优化选取、排出泥水的分离处理等；多种特殊盾构工法相继问世，扩展了盾构工法的应用范围；大直径、异型断面、长距离、高速度、抗高水压、抗高风险施工等施工技术措施、施工设备的研发仍为当前应用所迫切需求。特点技术二、盾构技术的发展国内盾构生产现状及方向上海隧道股份、北方重工、秦治通联、中铁工重工、中铁建装备、中交天和、三三重工、中信重工、徐工凯宫等等其中中铁重工、中铁建均为50至70台量级，中交天和也于今年达到52台。可以说国产盾构已经能够满足国内施工的需求。西雅图隧道联合体签订了一份14亿美元合同，拟在市区西雅图高架Alaskan

Way道路改建为1.7英里长双层隧道

日立造船公司供货巨型17.52米直径土压平衡盾构来挖掘该隧道。大型化，异型化，高水压、复合地层、多功能双模复合型、智能化、无人化进舱作业、标准化施工作业、高难度。

对失败的恐惧是制约国产化和国内技术进步的冏境。国内厂商技术冏境二、盾构技术的发展西雅图隧道的昨天与明天2012年12月，日立造船公司宣布北美最大土压盾构掘进机“贝莎”号制造完成。其直径17.5米，长约100米，重量约为7000吨;

2013年年末，在开挖1000英尺后，施工团队被迫停止掘进。为了维修盾构机，承包商STP公司建造了120英尺深的维修井，对盾构机进行了拆卸和维修;至2015年10月，STP公司和日立公司才开始重新组装盾构机，12月重新施工。由于漫长的维修时间，隧道工程的完工日期被迫由原定的2016年11月推迟到了2018年4月。一旦通车，将是光芒四射，只会记得技术的进步，当然进步就是昨天的曲折换来的。辉煌技术无耐二、盾构技术的发展西雅图隧道三、盾构机的分类按掘进机的头部形状分：刀盘式、网格式、手掘式、插刀式；按盾构机的工作面稳定支撑方式：敞开式、泥水盾构、土压盾构、气压盾构（现在气压式多与土压形成复合式多功能）；按盾构机的盾壳的数量分：单护盾、双护盾；按盾构机机体与推进机构是联合一体还是分成二部分：整机式、分体式。三、盾构机的分类首台盾构：布鲁诺尔Brunel盾构1825年泰晤士河底隧道国内首台水底网格盾构1966打浦路隧道土

压

平

衡

式

盾

构

机

三、盾构机的分类泥

水

式

盾

构

机三、盾构机的分类异型断面盾构机很适合北京无水砂卵孤石地层矩

形

盾

构

机硬岩掘进机——TBM三、盾构机的分类四、土压平衡盾构机工作原理盾构机的掘进刀盘驱动方式两类型：液压马达或者变频电机驱动刀盘旋转，同时启动盾构机推进油缸，将盾构机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的碴土充满泥土仓，此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过盾构井口垂直运至地面。四、土压平衡盾构机工作原理掘进中控制排土量与排土速度当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时，开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大，当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时，开挖面就能保持稳定，开挖面对应的地面部分也不致坍塌或隆起

这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡时，开挖工作就能顺利进行。四、土压平衡盾构机工作原理管片拼装盾构机掘进一环的距离后，通过管片拼装机通缝或错缝拼装单层衬砌管片，使隧道一次成型。五、土压平衡盾构机结构介绍刀盘、盾体、推进系统、驱动系统、螺旋输送机系统、皮带输送机系统、管片拼装系统、集中润滑系统、盾尾密封油脂系统、同步注浆系统、管片吊运系统、人行闸、数据采集系统、自动测量系统、后配套台车、排污系统、冷却系统、电气系统和辅助设备等土压平衡盾构机的组成五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍刀盘盾构三刀盘三系统三为盾三构机三最为三重要三的系三统之三一主要功能将盾构机前方的土体进行切削、搅拌，便于排土，同时也起到减小盾构推进阻力、保持开挖面土体稳定等重要作用结构一般采用辐条式、面板式两种大的类型，驱动采用电驱动或液压驱动刀盘示例刀盘三轨迹五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍刀盘三轨迹五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍刀盘关键三部件五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍周边三刮刀先行三刀滚刀中心三齿刀刀具三高差三设计三楞三刮刀鱼尾三刀超挖三刀刮刀五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍盾体隧道三的形三状因三其使三用要三求不三同而三形成三不同三的盾三构外三形。三盾构三的外三形就三是指三盾构三的断三面形三状，三绝大三多数三盾构三采用三的是三圆形三。盾构三在推三进过三程中三，不三但要三承受三各种三压力三，同三时还三要克三服各三种阻三力，三所以三，盾三构整三体要三求具三有足三够的三强度三和刚三度。盾体三主要三用钢三板成三型制三成五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍盾三体五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍前盾含三主驱三动和与之三焊在三一起三的承三压隔板三使泥土三仓与三后面三的工三作空三间相三隔离中盾三与前三盾通三过法兰三以螺三栓连接三、含三推进三油缸三、人三闸、三支承三架中盾三后部三是尾盾。这种三铰接三连接三方式三使盾三构机三易于三转向三。推进三系统主要三功能三为以三已拼三管片三作为三支撑三点，三切削三土层三所需三要的三每把三刀具三上的三推力三、克三服盾三构机三前方三土体三压力三及其三他阻三力与三摩擦三力，三是盾三构机三向前三进的三动力三。推进三系统三以液三压为三动力三、通三过液三压油三缸产三生向三前的三推进三力。五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍推进三系统三是盾三构机三前进的动三力五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍螺旋三输送三机系三统主要三功能三：将三刀盘三切削三下来三的土三从土三仓内三排出三，并三且通三过自三动控三制螺三旋机三转速三、开三口度三来控三制出三土量三，与三掘进三速度三相适三应从三而达三到控三制土三仓内三土压三平衡三的目三的。螺旋三机结三构：三有轴三式和三无轴三式两三种控制三重点三：螺旋三机转三速、三开口三度、三添加三剂注三入目标三：形三成压三力梯三度五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍螺旋三输送三机压三力梯三度达三到平三衡P2五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍P2从P2至P1压力三降低三到0，形三成相三对均三匀的三压力三梯度三降，三则为三正常三出碴三，否三则会三出现三喷涌皮带三输送三机系三统主要三功能三是将三从螺三旋输三送机三内排三出的三泥土三输送三至施三工单三位配三备的三运碴三土箱三内。皮带三输送三系统三可以三说是三盾构三机的三生命三线，三其关三键是三不掉三或者三少掉三泥水三、日三常维三护从三防止三跑偏三、过三度磨三损。五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍管片三拼装三机系三统主要三功能三是通三过拼三装机三上一三般具三有的三4个三自由三度动三作进三行管三片的三拼装三。管片三拼装三机的三回转三驱动三方式三采用三液压三驱动三，并三配备三失压三刹车三，其三他动三作采三用液三压油三缸驱三动。五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍平移三机构回转三机构提升三机构支承三调整三机构超挖三刀系三统主要三功能三为可三以根三据需三要配三合刀三盘进三行局三部的三超挖三。仿三形刀三安装三在刀三盘的三侧面驱动三采用三液压三油缸三形式三，结三合刀三盘旋三转的三位置三传感三器在三36三0°三范围三内的三任意三位置三进行三伸和三缩。根据三转弯三地层三，分三为仿三形刀三与滚三刀两三种类三型。五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍集中三润滑三系统主要三功能三除在三盾构三机主三要油三脂润三滑部三位进三行自三动注三脂外三，还三对盾三构前三土砂三密封三进行三自动三注脂三，确三保前三土砂三密封三的密三封性三和润三滑性三。自动三控制三方式三有压三力和三时间三控制三两种三。五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍盾尾三密封三油脂三系统主要三功能三为在三各道三盾尾三密封三刷之三间的三空腔三内充三填盾三尾密三封油三脂，三防止三盾尾三外部三的水三和泥三浆进三入至三盾构三内部三来。控制三方式三有手三动控三制和三自动三控制三，自三动控三制又三分为三压力三控制三和时三间控三制。五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍同步三注浆三系统主要三功能三为在三盾构三掘进三过程三中，三注入三浆液三充填三管片三脱出三盾尾三后产三生的三建筑三空隙三，减三少地三面沉三降。注浆三方式三：单三液、三双液三两种控制三方式三有手三动控三制和三自动三控制三，自三动控三制又三分为三压力三控制三和流三量控三制。关注三与协三调重三点：盾尾三油脂三、土三舱压三力防止三堵管五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍管片三吊运三系统主要三功能三为将三管片三从管三片运三输小三车上三吊下三运输三至管三片拼三装位三置。五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍管片三吊运三系统三在车三架内三采用三单梁三电动三葫芦三，在三盾构三机本三体与三车架三之间三采用三双梁三电动葫芦三；有三的盾三构厂三商配三备有三方便三使用三的喂三片机三，对三提高三功效三非常三有用三。五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍人行三闸主要三功能三为在三盾构三本体三前方三发生三意外三情况三，需三要施三工人三员进三入到三刀盘三正面三时，三必须三通过三人行三闸。由于三施工三过程三中，三盾构三土仓三内有三一定三的土三压力三，所三以施三工人三员进三入人三行闸三后，三关上三闸门三，对三人行三闸进三行充三气，三使其三建立三一定三的气三压，三以抵三消土三仓内三的土三压力三。五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍人闸三舱土舱数据三采集三系统主要三功能三为将三盾构三各系三统的三主要三参数三采集三并保三存在三电脑三中，三同时三通过三通信三电缆三将这三些数三据传三输至三地面三管理三人员三的电三脑中三，在三施工三过程三中作三为参三考。五、三土压三平衡三盾构三机结三构介三绍这些三数据三也可三作为三盾构三发生三故障三后分三析原三因的三重要三依据三。盾构三机选三型前三应该三了解三的重三要指三导思三想借用三广州三地铁三的经三验地质三是基三础盾构三机是三关键人是三根本三（管三理）盾构三机选三型的三无耐三性前期三工作三是盾三构施三工的三关键三，选三型是三其中三之一三，盾三构机三一旦三确定三，风三险控三制，三管理三才是三最根三本的六、三盾构三机选三型盾构三机选三型重三要意三义世界三首条三盾构三隧道三，也三是水三下，18年建三成，三水淹三两次三，彻三底改三造后三才建三成！中国三第一三台完三全知三识产三权盾三构水三下隧三道也三有周三折，4年建三成！进入90年代三，技三术与三装备三革命三带来三国外三自动三化盾三构机三的出三现，三不愿三承担三风险三，在三上世三纪末三本世三纪前7年期三间，三国外三盾构三霸居三国内三市场三！随着三不同三盾构三风险三事故三的对三比，三对风三险理三解转三变：三主要三在于三前期三：选三型、三设计三协调三、监三造、三方案三对策三筹划一些三前辈三与同三行们三为国三产化三一直三在努三力探三寻、三呼吁三，国三家政三策、三进口三盾构三同样三的风三险事三故倒三逼下三，国三产盾三构突三飞猛三进，三终于三占据三主流三市场三！国产三盾构三已能三够满三足国三内工三程的三基本三需求三；盾构三的选三型重三点是三适应三地质三条件三与周三边环三境、三满足三特对三接殊三功能三、技三术与三设计三协调三、监三造关三键、三使用三策划三。六、三盾构三机选三型盾构三机选三型影三响因三素分三析盾构三机的三合理三选择三要保三证开三挖面三的稳三定性三，具三有良三好的三掘进三性能三，结三合衬三砌的三类型三防止三渗漏三和坍三塌，三而且三还要三与配三套系三统具三有紧三凑的三配合三关系三。根据三调研三分析三，归三纳总三结了三盾构三机选三型为三核心三的各三因素三的影三响及三其相三互作三用关三系，三如下三图所三示。六、三盾构三机选三型分析三总结三归纳三盾构三机的三选型三的影三响因三素共三计九三方面三：工程三地质三相匹三配、各种三地层三所占三比例三，是三确定三盾构三机选三型的三首要三依据三。土的三塑性三流动三性、三土的三渗透三系数三等，为碴土三改良三系统三提供三依据三。水源三、地下三水的三含量三及水三压。土压三盾构三仅能三适用三于低三水压三地层三。砂、三卵石三颗粒三分布直接三影响三到刀三盘与三刀具三的配三制、人三闸配三制。土层三的粒三径分三布曲三线，也关三系到盾构三机的三碴土三改良三设备三进行三配制三。隧道平面三参数三、线形三和转三弯半三径关三系本三体长三度、三盾尾三间隙三以及三铰接设计。地层三与岩三性的三分布三比例三，直三接与三刀盘三、刀三具选三型密三切相三关。周边三建构三筑物三分布三、状三况及三保护三等级三，是选型重要三因素三之一三。河流三、湖三泊、三池溏三，以三及底三部地三层情三况是三盾构三机选三型时三应考三虑的三重要三因素三之一三。六、三盾构三机选三型盾构三法对三主要三地层三的适三应性三分析三及选三型要三求1）三洪积三黏土洪积三黏土三一般三N值三大，三含水三率低三，掘三削面三能够三自立三，此三外抗三剪强三度较三大，三变形三小，三可无三需挡三土隔三板。这类三地层三，可三先根三据掘三削面三稳定三理论三公式三推算三判断三掘削三面的三自立三状况三。洪三积黏三土层三刀盘三宜采三用条三幅式三；如三能够三长时三间稳三定，三宜采三用人三工式三、半三机械三式或三机械三式全三敞式三盾构三机；三如果三稳定三性较三差，三或者三有少三量夹三层粉三砂可三辅以三压气三工法三，以三达到三对工三作面三的支三撑作三用。六、三盾构三机选三型2）三砂质三土六、三盾构三机选三型根据三国内三已完三成工三程调三查资三料显三示，三砂质三土如三果渗三透系三数K三大于三10-2cm三/s三、7三4m三m以三下的三微细三颗粒三含量三低于三10三%、三不均三匀系三数U三c小三于10三，地三下水三位高三于2至3ba三r时，若采三用土三压盾三构时三，会三出现三涌沙三现象三，掘三削面三易坍三塌，三很难三确保三掘削三面稳三定。土压三盾构三的使三用范三围拓三展有研三究表三明，三对传三统碴三土改三良装三置进三行改三进，三同时三喷入三膨润三土溶三液与三泡沫三，增三大碴三土中三的微三粒径三的比三例，三在全三断面三长距三离富三水砂三层采三用土三压盾三构，三没有三发生三喷涌三现象三和地三面过三度沉三降，三取得三了成三功。因此三，对三于水三压力三小于三3b三ar三全断三面含三水砂三层可三以采三用土三压盾三构，三是对三土压三盾构三应用三范围三的一三种拓三展，三但需三采用三同时三喷入三膨润三土与三泡沫三的碴三土添三加系三统。三对于三水压三力大三于3三ba三r全三断面三富水三砂层三或者三穿越三河、三湖的三富水三砂层三则需三要采三用泥三水盾三构机三。六、三盾构三机选三型3）三砂砾三、卵三、漂三石地三层该种三地层三重点三考虑三两方三面的三因素三：一是三地下三水，三对于三地下三水位三稳定三在开三挖底三部以三下的三砂砾三、卵三、漂三石地三层，三可采三用土三压盾三构机三；对三于富三含地三下水三地层三则必三须采三用泥三水盾三构机三。二是三砂砾三石层三重点三考虑三刀具三刀盘三的耐三磨设三计，三而卵三、漂三石地三层则三重点三考虑三刀具三的抗三冲击三非正三常破三坏与三耐磨三设计三。对三于大三粒径三漂石三存在三的地三层，三要考三虑采三用带三式螺三旋输三送机三。六、三盾构三机选三型4）三泥岩三与砂三岩地三层对于三裂隙三节理三不发三育地三层，三采用三Op三en三工作三模式三；而三对于三断层三破碎三带无三地下三水发三育地三层采三用E三BP三工作三模式三；对于三裂隙三发育三带、三具有三一定三自稳三能力三、且三地下三水发三育地三层则三采用三Se三mi三-O三pe三n工三作模三式。六、三盾构三机选三型全岩三质隧三道掘三削面三能够三自稳对于三泥岩三地层三，有两三方面三关键三技术三难题三：其三一为三泥饼三的形三成，三为掘三进带三来困三难；三其二三为刀三具配三制，三强度三较低三，可三采用三软土三刀具三，但三掘进三效率三较低三；而三采用三滚刀三则会三产生三偏磨三。对于三砂岩三地层三，可三采用三面板三式刀三盘，三全断三面长三距度三砂岩三需配三备滚三刀；三对于三短距三离砂三岩地三层，三岩石三强度三大于三20三MP三a以三上的三宜采三用滚三刀，三而小三于2三0M三Pa三以下三的则三采用三软土三刀具三。对于砂岩三地层三，如三果石三英含三量高三，则三对刀三具磨三损较三快，三是盾三构机三刀具三配制三方面三的关三键技三术问三题。六、三盾构三机选三型盾构三机选三型的三计算三依据工程三地质三、水三文地三质颗粒三分析三及粒三度分三布，单轴三抗压三强度，含三水率三、砾石三直径，液三限及三塑限三，N三值，三粘聚三力C三、内三摩擦三角φ三、相三对密三度、三孔隙三率，三地层三反力三系数三，压三密特三性，三弹性三波速三度，三孔隙三水压三，渗透三系数三，地三下水三位（三最高三、最三低、三平均三），地三下水三的流三速、三流向三、地层三与河三床变三迁情三况等。六、三盾构三机选三型盾构三机选三型时三计算三的主三要依三据设计三参数隧道三长度三、隧三道平三纵断三面及三横断三面形三状和三尺寸三等设三计参三数。周围三环境三条件地上三及地三下建三构筑三物分三布，三地下三管线三埋深三及分三布，三沿线三河流三、湖三泊、三海洋三的分三布，三沿线三交通三情况三，施三工场三地条三件，三气候三条件三，水三电供三应情三况等三。隧道三施工三工况三筹划工期三、进三度指三标。六、三盾构三机选三型主要三参数三表六、三盾构三机选三型主要技术参数对比表(澄清后）设备系统和部件名称参数名称规格、参数值天津天成中交天和湖北天地HK华隧通盾构机主体开挖直径mm62706300614062606290总体长度mm7570013455116906600076000盾体长度mm87008805994075008435管片外径6000mm60006000600060006000管片内径5400mm54005400540054005400总体重量kg447964341800450000388000430000盾体总重量kg338093246800

242000300000后部拖车总重kg10987195000

146000130000刀盘结构型式

辐条式辐条式辐条式辐条辐条+面板复合式分割块数块67114空隙（开口）率％65%62%68%40﹪36.2%（中心部49.3%）开口幅宽mm2500520480420400刀盘重量kg3220629000320004800040000刀盘材料

Q345B25#钢锻件和Q345Q345CQ345BQ345B刀具配置中心刀（滚刀/切刀）把1（切刀）1（中心鱼尾刀）111把鱼尾刀边缘刀（滚刀/切刀）把切刀10把

12n.a12把（外周先行刀）正面刀（滚刀/切刀）把切刀8把38（主刀）

n.a42把（内周先行刀）边缘弧形刮刀把637（加固型先行刀-1）

6812把（边缘刮刀）刀盘开口处齿刀把822（加固型先行刀-2）106n.a90刀盘外缘保护刀把48612n.a12把（边缘刮刀）

12把（外周先行刀）

6把（周边刀）

6把（刀盘背后保护刀）先行撕裂刀把43

833842把（同正面刀）仿形刀把22202把（一备一用）其中可更换刀具数量把8401061把中心鱼尾刀，68把刮刀，16把铲刀，39把先行刮刀90把刮刀

42把正面先行刀

12把外周先行刀

1把中心鱼尾刀其中不可更换刀具数量把971709902把（仿形刀）

6把（周边刀）

6把（刀盘背后保护刀）…

超挖刀1

仿形刀仿形刀型式（滚刀/切刀）

切刀切刀切刀软土圆柱状软土仿形刀仿形刀数量把22212行程mm12012013050100最大超挖量mm24010012010090最大顶出力kN196195200250165液压工作压力MPa13.720.6218021前盾前盾直径mm62506260614062506260前盾长度mm25501750180014001770前盾块数块11111前盾壁厚mm4040455045土仓隔板厚mm4032405070前盾材质

Q345BQ345Q345CQ345Q235前盾重量kg8800095200350007700025500前盾土仓门数量及直径个/mm2个/500mm1个/Φ9002/670X6703个/600×7001个/820mm×1000mm土仓压传感器数量个55434超前钻预留孔数量个2424个48斜+4平6人仓舱室数量个21222舱室容量

22人2

3舱室直径mm890/1160

1600/2600600出入口600舱室门数量个—

—压力bar设计压力4,5bar,工作压力3bar5设计压力6bar，工作压力3bar—设计压力4.5bar,工作压力3bar铰接系统铰接类型

—V型铰接主动铰接—前置铰接最大收缩力kN—3000018500KN——油缸数量个—

12—20油缸行程mm—

200—220最大会缩速度

—

———传感器数量个—

4—4铰接转向角度度—1.1°1.5°—2密封形式

—

防水密封2层，挡土密封2层重载橡胶密封、紧急膨胀密封防水密封2层，挡土密封1层驱动系统主轴承型式

带整体驱动齿轮的三排对称放置的滚柱轴承三列圆柱滚子轴承中间支撑固定三排圆柱滚子轴承主轴承寿命h大于10000h10000h以上1175610000大于10000h密封型式

唇密封多段式密封（角式+唇式+碟式）唇型3外和2内4条唇型密封1道，3道V型密封密封抗压强度MPa大于0.5Mpa1MPa0.43bar动压：1Mpa，静压：1.5Mpa主轴承密封寿命h大于10000h10000h以上大于100006000大于10000h主轴承冷却方式

依靠辅助注入系统冷却油冷水冷热交换器夹套水冷刀盘驱动型式

变频电机驱动变频电机驱动变频变频变频电机驱动驱动马达数量个881088单个马达功率（电驱动时）kW100909075kw75马达冷却方式

空冷风冷水冷空气冷却风冷刀盘驱动功率kW800720900600kw600额定扭矩kN·m50405853563141035918最大扭矩kN·m63007024732149247101脱困扭矩kN·m75607024732154987101最大速度时扭矩kN·m50405853305535173881转速范围rpm0-1.50.3~3.00.3-3.00-1.50~0.97~1.48主轴承油脂润滑系统油脂泵型式

凸轮式—活塞式Lincoln电动油脂泵数量个2—111油脂泵压力（带传感器）MPa21—17350bar21油脂泵流量（带传感器）ml/min75—381.4l/min210主轴承油脂密封系统油脂泵型式与主轴承油脂润滑系统共用凸轮式挤压泵活塞式柱塞型与主轴承油脂润滑系统共用油脂泵数量与主轴承油脂润滑系统共用21111油脂泵压力（带传感器）与主轴承油脂润滑系统共用21MPa20.618350bar210油脂泵流量（带传感器）ml/min75ml/min124ml/min381008m3/h210主驱动齿轮箱润滑系统齿轮油泵功率KW0.2KW5.50.754kw0.75齿轮油泵ml/min110700900018.5lit/min210齿轮油泵出口压力MPa21MPa20.60.230bar21MPa齿轮油箱容积ml75994000850220lit2.3×106齿轮油牌号

EP0BPEnergolGR-XP220（或同等性能）150F320EP0螺旋输送机螺旋机形式

带式轴式轴式可伸缩螺杆式有轴式（内径800）螺旋输送机长度mm950012265113601190010080螺旋输送机直径mm800900800700800（内径）通过粒径

480mm×500mm×480mmφ625mm×L930mm300mm×300mm300mm螺旋输送机最大扭矩kN·m10516610990118.5螺旋输送机脱困扭矩kN·m105166109104118.5螺旋输送机转速rpm160~12.51.6~16.50-19.80~21螺旋输送机卸碴门最大开度mm100.00%820

290-螺旋输送机最大出土量m3/h350329推进速度为8cm/min时约为320m3/h256300螺旋输送机前端土压传感器数量个1110无螺旋输送机后端土压传感器数量个11—1无皮带机皮带机功率KW3030452237皮带机宽度mm800800800800800皮带机速度m/min80150150150140皮带机出渣量m3/h450500450450450中盾中盾外径mm62506260614062406260中盾长度mm29003150276021002275中盾壁厚mm4040453532中盾重量kg8700091500350007900022350中盾材质

Q345BQ345Q345CQ345Q235中盾块数个11111超前钻预留孔数量个24648斜+4平无推进系统油缸数量个201616十个双缸，十个单缸（共30）22油缸规格mm/mm260/2102500kN×34.3MPa×2300mm∮300/∮230220/180260/200油缸行程mm22002300215022002150推进系统最高压力MPa34.334.3353533油缸撑靴在管片上的最大压力MPa59.26

8.97.24全数油缸最大推进速度mm/min8080808080油缸缩回速度mm/min800240312316002246（三根缸动作）行程传感器数量（内置）个44444最大推力kN350004000025003991438500正常推力kN1400024000400003421216000~26000单个油缸最大推力kN1750250025001140/13301750分区数

每个千斤顶可以单独控制4444盾尾尾盾外径mm62506260614062306260尾盾长度mm36203070389039003560尾盾壁厚mm4010010040100尾盾重量kg3000024200520003900053000尾盾材质

Q345bQ345Q345CQ345Q345B盾尾间隙mm30单边30303030密封方式

3道盾尾刚刷密封盾尾密封刷钢丝刷、钢板刷钢丝刷钢刷密封密封道数道332道钢丝刷、1道钢板刷33最大抗压MPa30.50.50.30.4同步注浆管分布数量个444+4(备用）44同步注浆管管径mm5050405040mm注浆压力传感器数量个54446盾尾油脂注入系统盾尾注脂管分布数量根/道14根/2道12根/6道6根2道4×26根/道盾尾注脂管管径mm2525192525注脂泵型式

气动式塞泵空气泵活塞式200kg气动注脂泵注脂泵数量个11个111注脂泵流量ml/min470020001108lit/min5700注脂泵工作气力Mpa1.29.82.82.0/4.32（max/最大）0.7油脂管路压力传感器数量个212141油脂管路气动闸阀数量个14126412管片安装机控制方式

有线和无线遥控和线控遥控/线控无线有线和无线旋转角度+/-±220°±210°±220°±200°±210°旋转速度范围rpm0.4和1.50~1.0rpm0.2/1.50-1.50.3和1.5抓取方式机械式机械式机械式机械式机械机械式自由度数个66666水平行程mm145080020002000850水平伸出速度mm/min52002100428560001800水平缩回速度mm/min52001800600060005680起重能力t54.55521举伸伸出速度范围mm/min50002400135060002400举伸缩回速度范围mm/min50001600200060007585旋转扭矩kN·m1.9618.3270400-4306.54KN.M×2冷却水系统冷却水管卷筒的容量m50无25水管挂架40冷却水管通径mm50505080500冷却水泵数量个111n.a1（以最后设计为准）冷却水泵流量m3/h61.821n.a21冷却水泵功率kW6.252.215n.a22热交换器数量个111n.a1热交换器能力m3/h6421n.a40m3/h循环水最低系统压力MPa0.21.60.23bar0.4（具体压力联络会确定）循环水额定流量m3/h64215024泡沫系统泡沫泵流量l/min10060l/min×280water-7/tenside-30035l/min×3泡沫管路数量根42243泡沫喷口数量个444166泡沫剂流量阀数量个42243压缩空气流量阀数量个42243泡沫管压力传感器数量个42243膨润土系统膨润土泵流量l/min400330l/min×248010m³/h240×2膨润土管路数量根22442膨润土喷口数量个444166膨润土管路压力传感器数量个42412同步注浆系统A液注浆泵数量台12222台（A液）+2台（B液）注浆泵流量l/min200120L/min24m³/h2×10m³/h240（A液）+30（B液）注浆泵压力MPa33335Mpa（A液）+1.5Mpa（B液）注浆压力传感器数量个54246注浆泵单台功率kW2230301530KW（A液）+1.5KW（B液）注浆管路清洗方式

向内清洗和向外清洗高压水枪清洗水高压清洗清水自动清洗砂浆罐容量m³60.7868管片小车管片小车型式

不配置(采用电葫芦运输管片）电动双梁无平板车无管片小车管片储备能力片1—3无管片小车承载能力t4吨×2—-无管片吊机吊机型式

低净空电动葫芦电动葫芦环链葫芦双吊双梁+电葫芦最大吊重t3t6.452×2.56.4起升速度mm/s66.77063200-75070行走速度mm/s167150167110170最大起吊高度m104.52.82.84m/2m最大水平输送距离m171813.5+617.813工业气体空气压缩机系统压缩机数量台21112压缩机单台功率kW4537453037+7.5压缩机压力MPa0.70.70.80.80.7储气罐容量m³52112.4储气罐数量个11111空气干燥器型号及数量个1GL-60A/1-1内置式备用发电机组发电机组型式静音型静音型无无，带有接口用户提供静音型发电机组数量台1无—

1发电机组功率kW/台100无100

90输出电压V380无—

380二次风系统通风机功率KW157.5221522通风流量m³/h180001500380007（招标文件）530~750通风机出口风压kPa5001.25

1.2储风筒数量个110221储风筒长度m10005000-30002000储风筒容量m7050100100100储风筒起吊型式

吊耳式安装完毕机械式小型起吊葫芦导向系统全站仪和棱镜之间的角度精确性秒11222全站仪和棱镜间最大操作距离m200200200200200双轴倾角计测量滚动精度mm/m0.001±110mm/25m±10.01双轴倾角计测量倾斜精度mm/m0.001±13mm/25m±10.01电力系统变压器数量套11212变压器单台容量kVA16001600125012501900/15变压器输入电压KV1010101010变压器输出电压KV0.380.40.40.40.4/0.23高压控制柜数量个12111低压配电柜数量个12111无功补偿柜数量套12111无功率补偿柜单台容量kvar365.4150120300120高压电缆卷筒容绳量m400

200400-配备高压电缆长度m400

400不含电缆-单元设备功率主驱动kW800720900600600推进系统kW7575759075螺旋输送机kW15075×2225110110×2皮带机kW3030452237管片拼装机kW2237+7.555包含在推进系统18.5管片吊机kW8.83.5×42062.5×4+3.5×4同步注浆A液kW36.630×26037.530×2+1.5×2同步注浆B液kW

2.2×26030无辅助油泵系统kW33.5无

pneumatic无液压油过滤泵系统kW3.75.5×20.751137+7.5空压机kW9037375522冷却系统kW6.252.215——3.7×3泡沫系统kW10.24×210811×2膨润土系统kW26.515×2225.50.75+0.4注脂系统kW0.415×20.75pneumatic22二次通风kW1571115约1250（以最终设计为准）总功率kW1307.951233.613001005归纳三总结三九种三端头三加固三方法1.降水三法适用三于富三含地三下水三地层三，有涌三水突三水风三险。2．注三浆加三固法封堵地下水，三加固三地层三。3.搅拌三桩施三工法第四三系淤三泥质三、粉三质土三地层三，也三可细三砂地三层或三者粘三土地三层4.旋喷三桩施三工法旋喷三桩多三适用三于第三四系三沉积三层，三稳定三性能三好，三加固三效果三好。5.地层三冻结三法在无三水或三者少三水的三淤泥三质地三层，三采用三竖向三冻结三法对于三地下三水丰三富的三地层三则在三盾构三周边三冻结三形成三止水三冰冻三墙七、三土压三盾构三法隧三道施三工关三键技三术6.素混三凝土三墙法主要三用于三施工三场地三小、三地下三管线三密集三、地三面交三通繁三忙、三距离三地面三建筑三物基三础比三较近三的工三程场三地。7.双重三钢板三桩与SM三W工法适用三于具三有一三定稳三定能三力、三无水三或者三少水三的第三四系三沉积三地层三，用三于提三供洞三门凿三除后三支撑三工作三面的三稳定三。8.三N三OM三ST工法三与SE三W工法适用三于配三备硬三岩切三削刀三具的三盾构三机，三地下三水少三或者三无水的地三层，三更有三利于三减少三由于三洞门三凿除三而带三来的三安全三风险三。9.密闭三装备三方法采用三钢套三筒方三法10三.其它三方法可在三到达三井中三充满三水或三者用三砂浆三充填三，象三正常三掘进三，再清除七、三土压三盾构三法隧三道施三工关三键技三术钢套三筒方三法七、三土压三盾构三法隧三道施三工关三键技三术土压三盾构三工作三面稳三定控三制技三术土压三平衡三式盾三构主三要通三过泥三土压三力来三抵抗三掌子三面释三放的三荷载三，掘三进过三程中三其稳三定掌三子面三的机三理如三下图三所示三。七、三土压三盾构三法隧三道施三工关三键技三术当采三用土三压平三衡模三式掘三进时三，需三通过三推进三速度三与排三土速三度的三不断三调节三使土三压维三持在三设计三范围三内，三从而三达到三对土三压的三适时三管理三。通常三根据三地层三特性三和地三面环三境确三定一三个土三压上三限和三下限三值。三是被三动土三压力三、水三压力三、预三备压三力的三和，三是三主动三土压三力、三水压三力的三和。三是静三土压三力、三水压三力的三和。以上三值加三上0.三02就是三通常三我们三说的三各值三的取三值标三准。三同时三当是三砂土三层时三水压三力（三或者三有才三预以三计算三。）七、三土压三盾构三法隧三道施三工关三键技三术上限下限中间说明土压三管理三的目三标反三映在三数据三上，三应使三得地三层的三水土三压力三P(三两者三的合三力)三和压三力舱三内的三泥土三压力三P0三相当三，当三地层三水、三土压三力之三和P三与土三舱内三泥土三压力三P0三相当三时，三开挖三面相三对比三较稳三定。螺旋三输送三机能三否顺三畅排三土是三实现三泥土三压力三管理三的前三提，三必要三时需三对切三削下三来的三土和三砂进三行改三良，三保证三螺旋三输送三机顺三畅排三土，三并建三立合三适的三压力三梯减三梯度三。土舱三压力三值：三重点三关注三中部三压力三表值三与中三间值三的匹三配，三上部三不得三超过三上限三值，否则三会隆三起。推进三时可三以就三下限三，如三果不三是流三砂或三者是三渗水三量大三的地三层可三以更三小；三拼管三模式三（停三推）三应向三上限三靠近三。停机三时的三保压三是多三么的三重要三！！七、三土压三盾构三法隧三道施三工关三键技三术技巧管理渣土三改良三技术渣土三改良三就是三通过三盾构三机配三置的三专用三装置三向刀三盘面三、土三仓内三或螺三旋输三送机三内注三入水三、泡三沫、三膨润三土浆三液、三高分三子材三料T三AC三溶液三或它三们的三混合三物，三利用三刀盘三的旋三转搅三拌、三土仓三搅拌三装置三搅拌三或螺三旋输三送机三旋转三搅拌三使添三加剂三与土三碴混三合。使盾三构切三削下三来的三碴土三具有三好的三流动三性、三合适三的稠三度、三较低三的透三水性三和较三小的三摩阻三力，三以满三足在三不同三地质三条件三下盾三构掘三进可三达到三理想三的工三作状三况。七、三土压三盾构三法隧三道施三工关三键技三术主要三目的1）三砂质三黏性三土和三全、三强、三中风三化泥三质粉三砂岩主要三是要三稳定三开挖三面，三防止三刀盘三产生三泥饼三，并三降低三刀盘三扭矩三。一三般采三取分三别向三刀盘三面和三土舱三内注三入泡三沫的三方法三进行三碴土三改良三，必三要时三可向三螺旋三输送三机内三注入三泡沫三。2）三硬岩三地段主要三是降三低对三刀具三、螺三旋输三送机三的磨三损，三防止三涌水三，一三般采三取向三刀盘三前和三土舱三内及三螺旋三输送三机内三注入三含水三量较三大的三泡沫三为主三。七、三土压三盾构三法隧三道施三工关三键技三术3）三富水三地段三和其三他含三水地三层主要三是要三防止三涌水三、防三止喷三涌、三降低三刀盘三扭矩三，一三般向三刀盘三面、三土舱三内和三螺旋三输送三机内三注入三膨润三土泥三浆，三并增三输送三机内三注入三的膨三润土三，以三七、三土压三盾构三法隧三道施工关三键技三术4）三富水三砂土三地层需要三注入三膨润三土溶三液；三有安三全同三时注三入泡三沫与三膨润三土溶三液；三而当三为非三含水三砂层三时则三主要三是保三持土三舱内三的压三力平三衡，三以稳三定开三挖面三，并三控制三地层三沉降三，拟三采取三向刀三盘面三和土三舱内三注入三泡沫三来达三到改三良碴三土的三目的三，泡三沫注三入量三根据三具体三情况三确定三。七、三土压三盾构三法隧三道施三工关三键技三术5）三均质三淤泥三质地三层或三者粉三土地三层加入三水即三可6）粉三细砂三地层可加三入泡三沫或三者比三重为三1.三05三以下三的膨三润土三溶液三。七、三土压三盾构三法隧三道施三工关三键技三术使碴三土具三有较三好的三土压三平衡三效果三，利三于稳三定开三挖面三，控三制地三表沉三降；使碴三土具三有较三好的三止水三性，三以控三制地三下水三流失三；使切三削下三来的三碴土三顺利三快三速进三入土三舱，三并利三于螺三旋输三送机三顺利三排土三；可三有效三防止三土碴三黏结三刀盘三而产三生泥三饼；可防三止或三减轻三螺旋三输送三机排三土时三的喷三涌现三象；可有三效降三低刀三盘扭三矩，三降低三对刀三盘、三刀具三和螺三旋输三送机三的磨三损。渣土三改良三的具三体作三用七、三土压三盾构三法隧三道施三工关三键技三术同步三注浆三示意三图之背衬三注浆七、三土压三盾构三法隧三道施三工关三键技三术二次三注浆三注浆三孔与注浆三连接之背衬三注浆七、三土压三盾构三法隧三道施三工关三键技三术之背衬三注浆背衬三注浆三的方三法及三适用三范围目的扩散机理机具设备工艺及应用同步注浆充填盾尾空隙填充盾构机的注浆系统通过盾尾的注浆管注浆，注浆与掘进同步进行，注浆速度与掘进速度相适应，多用于自稳能力较差的地层。即时注浆充填盾尾空隙填充盾构机的注浆系统通过管片上的注浆孔（吊装孔）注浆，注浆滞后于掘进一定时间，多用于自稳能力较强的地层。补强注浆提高背衬注浆层的防水性及密实度渗透~劈裂双液注浆泵通过管片上的注浆孔，采用凝结速度快、固结效果好的水泥-水玻璃浆按一定的配比进行补充注浆，起到补充充填和堵水的作用，多用于注浆不足的地方和富含水地段。七、三土压三盾构三法隧三道施三工关三键技三术之背衬三注浆背衬三注浆三的浆三液类三型浆液类型优点缺点惰性浆液凝结时间长，不易堵管，注浆效率高，成本低防水效果差，对控制地面沉降或约束管片不利，强度较低活性浆液凝固后能增强隧道的防水性，对地面沉降控制和管片约束有利凝结时间短，易堵管，成本较高单液浆设备简单，成本低；若用活性浆液，后期强度高，堵管易清理凝结时间长，注浆效果发挥慢；浆液易流失，对盾尾密封性能要求高双液浆凝结快，利于尽早发挥注浆的功效；浆液易流失设备较复杂，成本高；后期强度不高，堵管时不易清理；水玻璃易伤害人员或污染环境，对施工管理要求较高七、三土压三盾构三法隧三道施三工关三键技三术之背衬三注浆现常三用的同步三注浆三材料浆液的主要三技术指标三：1、胶三凝时三间：三初凝3~三5h，终三凝4~三12三h，对三于特三殊地三层初三凝时三间可三缩短三至45三mi三n。2、固三结体三强度三：对三于软三土地三层略三大于三围岩三强度三，对三于硬三质围三岩1天不三小于0.三3M三Pa，28天不三小于2.三5M三Pa。3、固三结率三：>9三5%，即三固结三收缩三率<5三%。4、稠三度：8～12三cm。5、浆三液稳三定性三：静三置不三沉淀三、不三离析三或在三胶凝三时间三内静三置沉三淀离三析少三。倾三析率三（静三置沉三淀后三上浮三水体三积与三总体三积之三比）三小于5%。6、防三稀释三性：三在压三力地三下水三作用三下，三浆液三具有三较好三的防三水稀三释性三能。七、三土压三盾构三法隧三道施三工关三键技三术之背衬三注浆注浆三参数三与沉三降控三制的三关系注浆三的目三的是三填充三环向三间隙三，但三其根三本目三的还三是控三制地三层损三失造三成的三沉降三。地层三损失：其一三为由三于失三水而三产生三的地三层水三与细三粒径三的流三失其二三是由三于地三层失三稳局三部坍三陷而三造成三的地三层损三失浆液三要向三工作三舱内三流失注入三率λ三要求三在13三0%三-2三15三%之间三。优化三注浆三参数主要三还是调整三注入三率的三大小三，当三地层三处于三稳定三性