TSTIC 110092-2023 全断面隧道掘进机（EPB 系列、SPB 系列）

ICS53.100CCSP97STIC团 体 标 准T/STIC110092—2023（EPBSPB）Fullfacetunnelboringmachine（EPBseriesandSPBseries）2023-11-10发布 2023-11-10实施上海市检验检测认证协会  发布T/STIC110092-2023T/STIC110092-2023PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前言 III1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 24产品型号和结构 3基本参数 3产品型号 4产品结构示意图 45技术要求 55.1基本要求 55.2盾体 5刀盘与刀具 6主驱动单元 7推进系统 7管片拼装机 8铰接装置 8螺旋输送机（仅EPB系列产品） 8搅拌机（仅SPB系列产品） 8管片吊运机构 9皮带输送机（仅EPB系列产品） 95.12人舱 95.13物料舱 10后配套台车 10泥水输送系统（仅SPB系列产品） 105.16液压系统 105.17辅助系统 115.18电气系统 125.19职业健康与环境安全 176试验方法 176.1试验条件 176.2目测检查 186.3数据采集 186.4基本要求 186.5盾体 18刀盘与刀具 19主驱动单元 216.8推进系统 21管片拼装机 21EPB系列产品螺旋输送机 226.11人舱 236.12SPB系列产品泥水循环系统 236.13液压系统 246.14辅助系统 246.15电气系统 246.16数据采集系统 246.17导向系统 256.18职业健康与环境安全 257检验规则 257.1出厂检验 257.2判定规则 278随行文件 279标识、包装、运输 289.1标识 289.2包装 289.3运输 29附录A（资料性）全断面隧道掘进机推力计算方法 30T/STIC110092-2023T/STIC110092-2023IIIIII前 言GB/T1.1-20201请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由上海市检验检测认证协会提出并归口。工程轨道交通设计研究院、上海城建市政工程（集团）有限公司。翟一欣、黄健、沈建华、顾建江、方海珍、朱中意、于飞、章博雅。本文件首批次承诺执行单位：上海城建隧道装备有限公司、上海盾构设计试验研究中心有限公司、（集团本文件为首次发布。T/STIC110092-2023T/STIC110092-2023PAGEPAGE1全断面隧道掘进机（EPB系列、SPB系列）范围本文件规定了全断面隧道掘进机（EPBSPB）产品的技术要求、试验方法、检验规则、随行文件和标识、包装、运输要求。本文件适用于用于隧道、隧洞、通道及管道施工的全断面隧道掘进机（EPBSPB）（以下简称产品）。规范性引用文件（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T150.11GB/T150.223GB/T150.44GB/T191包装储运图示标志GB/T709热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T1591低合金高强度结构钢GB/T3274碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带GB/T3766液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB/T4879防锈包装GB/T5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件GB/T5226.3机械安全机械电气设备第11部分：电压高于1000Va.c.或1500Vd.c.但不超过36kV的高压设备的技术条件GB6388运输包装收发货标志GB/T7932气动对系统及其元件的一般规则和安全要求GB/T10595带式输送机GB/T13283工业过程测量和控制用检测仪表和显示仪表精确度等级GB/T13306标牌GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T14039液压传动油液固体颗粒污染等级代号GB/T14776人类功效学工作岗位尺寸设计原则及其数值GB/T17888.22GB/T19666阻燃和耐火电线电缆或光缆通则GB/T19804焊接结构的一般尺寸公差和形位公差GB/T20082液压传动液体污染采用光学显微镜测定颗粒污染度的方法GB/T24909装饰照明用LED灯GB/T34354全断面隧道掘进机术语和商业规格GB/T34650全断面隧道掘进机盾构机安全要求GB/T34651全断面隧道掘进机土压平衡盾构机GB/T35019全断面隧道掘进机泥水平衡盾构机GB/T37400.3重型机械通用技术条件第3部分：焊接件GB/T37400.1111GB50017钢结构设计标准GB50147电气装置安装工程高压电器施工及验收规范GB50148GB50149电气装置安装工程母线装置施工及验收规范GB50168GB50169GB50205钢结构工程施工质量验收标准GXB/JJ掘进机械类组划分、术语和定义CJ/T284φ5.5m～φ7m土压平衡盾构机（软土）JB/T5000.1111JB/T10205.33JB/T10829液压马达NB/T47013.3承压设备无损检测第3部分：超声检测术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1全断面隧道掘进机-EPB系列fullfacetunnelboringmachine-EPBseries通过开挖并推进式前进实现隧道全断面成型，且带有周边壳体的专用机械设备。EPB系列产品是以渣土为主要介质平衡隧道开挖面地层压力、通过螺旋输送机出渣的隧道掘进机。3.2全断面隧道掘进机-SPB系列fullfacetunnelboringmachine-SPBseriesSPB为主要介质平衡隧道开挖面地层压力、通过泥浆输送系统出渣的隧道掘进机。3.3标称直径nominaldiameter前盾外径。[来源：GB/T34651,3.2]3.4开挖直径excavationdiameter刀盘旋转一周，最外端新刀（不包括超挖刀）刀刃形成的轨迹直径。[来源：GB/T34651,3.3]3.5装机功率installedpower整机用电设备额定功率的总和。[来源：GB/T34651,3.4]3.6最大工作扭矩maximumworkingtorque刀盘在工作转速范围内，主驱动单元能够输出的可持续工作的最大扭矩。[来源：GB/T34651,3.5]3.7脱困扭矩breakingouttorque刀盘在最大工作扭矩工况下无法转动时，主驱动单元所能够短时输出的最大扭矩。[来源：GB/T34651,3.6]3.8扭矩系数torquecoefficient刀盘最大工作扭矩（kN·m）与刀盘开挖直径（m）三次方的比值。[来源：GB/T34651,3.7]3.9主驱动单元maindrive驱动刀盘旋转或以其他方式运动的装置。[来源：GB/T34354,2.37]3.10螺旋输送机screwconveyor采用螺旋叶片将渣土从土仓向后方输送的装置。[来源：GB/T34354,2.39]3.11推进系统thrustsystem用来推动全断面隧道掘进机前进的系统，主要由推进液压缸、阀组、泵站、行程测量装置等组成。[来源：GB/T34354,2.41]3.12铰接系统articulationsystem前盾与中盾之间或中盾与尾盾之间的活动连接装置，主要由液压缸、阀组、泵站、铰接密封、行程测量装置等组成。可分为主动铰接、被动铰接两种形式。[来源：GB/T34354,2.47]3.13管片拼装机segmenterector用于管片抓取、平移、旋转、提升多个自由度运动的机械装置。可分为机械式和真空吸盘式。[来源：GB/T34354,2.50]3.14人舱manlock供人员进、出土仓或泥水仓的气压过渡舱。舱室可以并联、串联或分开布置。[来源：GB/T34354,2.48]3.15后配套拖车back-upgantry位于连接桥后方，用于安装设备、物料运输、人员通行的拖行机构。[来源：GB/T34354,2.58]3.16泥水输送系统slurryconveyingsystem泥水平衡隧道掘进机中为泥水仓输送泥浆并通过管路排除渣土，参与开挖面压力平衡控制的系统。主要由泵、阀、传感器、管道及延伸装置等组成。[来源：GB/T34354,2.81]3.17智能化系统intelligentsystem由现代通信与信息技术、计算机网络技术、智能控制技术等汇集而成的针对隧道掘进机应用的系统。3.18掘进姿态自动控制系统automaticcontrolsystemforexcavationposture通过自动控制推进系统各执行机构，从而对掘进机掘进时的姿态进行主动控制。产品型号和结构基本参数——标称直径，单位为毫米（mm）；T/STIC110092-2023T/STIC110092-202344——开挖直径，单位为毫米（mm）；——刀盘最大转速，单位为转每分（r/min）；——刀盘驱动功率，单位为千瓦（kW）；——设计最大推进速度，单位为毫米每分（mm/min）；——最大推力，单位为千牛（kN）；——适应最大水土压力，单位为兆帕（MPa）；——适应管片尺寸（外径/内径－宽度），单位为毫米（mm）；——滚刀数量，单位为刃；——刮刀数量,单位为把；——总长度，单位为米（m）；——总质量，单位为千克（kg）；——主机长度，单位为米（m）；——主机质量，单位为千克（kg）；——最小转弯半径,单位为米（m）；——最大工作压力，单位为兆帕（MPa）；——装机功率，单位为千瓦（kW）；——最大进浆流量,单位为立方米每小时（m³/h）；（仅SPB产品）——进浆密度,单位为千克每立方米（kg/m³）；（仅SPB产品）——最大排浆流量，单位为立方米每小时（m³/h）；（仅SPB产品）——排浆密度，单位为千克每立方米（kg/m³）；（仅SPB产品）——泥浆泵允许通过最大粒径,单位为毫米（mm）；（仅SPB产品）产品型号产品型号由产品代号和主参数组成。其编号规则见图1。□ □主参数：用阿拉伯数字表示，单位为毫米（mm）产品代号：由制造商自行规定，用大写英文字母表示图1产品型号编号规则产品代号示例：ET6760：——ET：全断面隧道掘进机（EPB）；6760：标称直径为6760mm。ST14050：——ST：全断面隧道掘进机（SPB）；14050：标称直径为14050mm。产品结构示意图EPB2T/STIC110092-2023T/STIC110092-2023PAGEPAGE10标引序号说明：1——刀盘2——中心回转接头3——盾体4——主驱动单元5——人舱6——推进液压缸7——铰接密封8——管片拼装机9——盾尾密封10——螺旋输送机11——连接桥12——后方台车13——通风系统14——土仓15——铰接液压缸16——管片输送装置17——皮带输送机18——后闸门19——管片吊运机构20——控制室21——渣土改良系统图2EPB系列产品机械结构SPB3标引序号说明：1——刀盘2——盾体3——人舱4——推进液压缸5——泥浆循环系统6——管片拼装机7——气垫仓8——泥水仓9——主驱动单元10——中心回转接头11——安全门12——铰接密封13——铰接液压缸14——盾尾密封15——管片输送装置图3 SPB系列产品机械结构技术要求基本要求产品内部布局应便于使用操作、物料输送、设备维护保养和紧急情况下的人员疏散。所有涉及气体、液体的部位、部件均应满足设计压力密封要求，防止泄漏。GB/T17888.24.1GB/T346505.6GB/T346505.15GB/T3465075.18GB/T70997.1GB/T32745查合格证予以确认。GB/T37400.3GB502055隧道掘进机中选用的标准件和外购件，应具备制造厂家的产品合格证或相关技术文件。盾体盾体应能够承受水土压力和推进力，具有足够的强度和刚度（根据工程实际工况确定，水土压力0.3-1MPaGB/T1591Q355BGB/T37400.3、GB500176GB150.24配管应符合GB/T37400.11的要求。NB/T47013.3100%检测。盾体结构可分为整体式和分块式，应满足拆装、运输最大尺寸、重量限制和安装精度要求。GB/T19804的一般尺寸公差和形位公差的要求，应在盾体合理位置预留一定数量的超前注浆孔。盾体上应预留进入前方土仓的压缩空气、水、电通道，土仓隔板宜配置具有常压下可更换土压传感器的装置。SPBSPB盾体外径应根据衬砌环外径、盾尾间隙、盾体钢板厚度确定。盾体外径应按式（1）计算：D=D0+2(x+t)式中：D——盾体外径，单位为米（m）；D0（m）；x——盾尾间隙，单位为米（m）；t——壳板厚度，单位为米（m）。

…………(1)掘进机盾尾密封应能够承受由外部土体的水土压力，盾尾刷密封性能应满足设计要求。0.1m～0.15m，对于轴向插入型封顶块管片，应根据管片插入角度适当加长。Lt=La+c+Ls+c'+Lp (2)式中：Lt——盾尾长度，单位为米（m）；La——推进液压缸安装长度，单位为米（m）；c——管片拼装余量，单位为米（m）；Ls——管片宽度，单位为米（m）；c’——其他余量（管片在盾尾内部分的长度余量），单位为米（m）；Lp——盾尾刷安装长度，单位为米（m）。3.5m。刀盘与刀具GB/T1591Q355B100%检测。CJ/T2845.1.2.4（3）计算：Asω0=Ar×100%

……………(3)式中：ω0——开口率；As——面板开口部分的总面积（刀具的投影面积忽略不计），单位为平方米（m2）；Ar——刀盘面积，单位为平方米（m2）。刀具的形状、材质和配置应以适应地质水文条件为原则设计，刀刃材质应选用高强度硬质合金。2刀具按安装位置和功能分为滚刀、刮刀、中心刀、先行刀、仿形刀、周边刀和保护刀等，宜合理配置磨损检测装置。-2mm～＋2mm；正面刀的刀刃高度偏差不应大于2mm；刀盘中心与盾体中心偏差以及刀盘最外侧刀具相对前盾的高差应满足设计要求。仿形刀超挖量应符合设计要求，仿形刀的仿形切削角度和切削量可任意多区域设定并实时显示，仿形刀系统在非使用时应具有锁定功能，能有效防止自行伸出。刀盘背面应配置表面耐磨处理的搅拌棒，刀盘表面及周边等易磨损部位应根据地层情况采取相应的耐磨措施，宜在合适部位设置耐磨性能检测装置。刀盘喷嘴应具有防泥沙倒灌功能，应配置合理数量的刀盘正面喷嘴，盘体内部管路耐压性能应符JB/T5000.115.3刀盘（尤其是刀盘中央部位）的设计应考虑防止堵塞、结泥饼。主驱动单元主驱动单元主轴承设计应能承受刀盘运行带来的轴向载荷、径向载荷和倾翻力矩。其最大工作1.2（15～25，20～30）CJ/T2845.1.2.5主驱动单元应具有扭矩限制功能，能够双向旋转，具有无级调速功能，最大转速应满足设计要求。0.2r/min。10000h。主驱动部分的土砂密封应符合下列规定：能保护驱动轴承，避免土砂、地下水、添加剂等侵入；应满足能承受密封土舱内的泥土压、地下水压、添加剂注入压力和气压的要求；度、润滑油脂量、加油脂压力等参数；采用的材质应具有耐压性、耐磨损性、耐油性、耐热性；应对密封润滑脂的注入压力、注入量、渗出物取样、土砂密封温度进行检测管理。主驱动单元应配备稀油润滑系统和冷却装置，其中稀油润滑系统设置磁性过滤器。推进系统推进系统主要靠推进液压缸顶在已拼装好的隧道管片上向前推进或调整掘进机姿态，推进液压缸1200kN。推进液压缸安装时，应使推进液压缸轴线平行于隧道掘进机轴线，中心轴线宜与管片厚度中心重合。推进液压缸的推力和数量应根据掘进机外径、总推力、管片结构和隧道路线等因素确定。推进1推进液压缸行程应根据管片宽度及管片安装余量来确定。推进液压缸行程偏差不应大于±2mm。推进液压缸的推进速度应根据施工效率和总体设计确定，最大推进速度满足设计要求，伸出速度应连续可调。当全部液压缸在系统额定流量下工作，推进速度通常为30mm/min-100mm/min。CJ/T284A推进模式可分为正常模式和拼装模式，正常模式下推进系统应满足掘进机掘进需要，拼装模式下分区推进油缸应具备快速回缩功能，分区油缸回缩速度应≥2000mm/min；管片拼装机6应根据掘进机的型式及管片结构的重量和尺寸等因素，设计管片拼装机的结构形式、承载能力、输出扭矩和回转转速，其性能设计应满足下列要求：a）1.5～2b）2～5隧道内更换两道盾尾刷的需要；1.5r/min～2r/min夹持装置可分为机械连接式和真空吸盘式，其构造应简单、安全、可靠，并能迅速地抓住管片、3080%80%采用机械锁固的抓取装置安全系数不应小于1.52.5。1.251.1铰接装置铰接装置可根据隧道线路调整掘进机姿态，其转弯能力应满足隧道最小转弯半径。铰接装置液压缸具有分区控制功能，能实现掘进机在曲线段左铰、右铰、上铰、下铰、全伸、全铰接液压缸的行程应满足隧道轴线曲率半径要求，最大推力应能克服前后盾体姿态变化引起的阻力。铰接装置应设置密封装置，并能通过集中润滑系统注入润滑油脂，并保持一定的密封压力，阻挡土砂进入。可根据地质条件和工程情况，选择配置紧急密封装置和挡浆密封刷。铰接密封所在区域禁止吊耳或其他工装的焊接，防止铰接密封高温损坏。针对长时间停放的掘进机，进场前必须对铰接装置（含密封）、系统进行检查保养，确保铰接密封系统性能完好。螺旋输送机（EPB）螺旋输送机设计时应考虑工程地质和水文地质条件以及掘进机直径、掘进机掘进速度等条件参数CJ/T2845.1.7.3螺旋输送机排土闸门应为双闸门式，闸门开启方向互为反向，闸门配备紧急关闭装置，关闭完成15s。螺旋输送机设计的筒体两端应安装可拆卸的观察孔，筒体及螺杆叶片要求采取耐磨措施，筒体3螺旋输送机宜配置可更换土压传感器。螺旋输送机设计最大出渣量应满足掘进机最大推进速度时的出渣需要。搅拌机（SPB）搅拌机布置在前盾气垫仓底部，采用液压马达驱动，能够双向旋转，具备无级调速功能，最大转速应满足设计要求。搅拌机土砂密封应能承受密封土舱内的泥土压、地下水压、添加剂注入压力和气压的要求，避免土砂、地下水、添加剂等侵入。管片吊运机构EPB，SPB管片吊运机构应根据掘进机形式和规模、隧道线路（曲线和坡度）和管片形式等确定。重搬运系统。管片吊运机构可根据隧道线路调整姿态，满足设计的转弯能力。荷试验。皮带输送机（EPB）（即掘进机最大出土量GB/T1059512°，应配置冲洗和刮泥装置，应设置紧急停车装置。皮带输送机可根据隧道线路调整姿态，满足设计的转弯能力，运行前应具有声光报警功能。皮带输送机输送带宜选用阻燃可降解材料。应先按式（4）计算每小时掘进机切削量，再按式（5）计算皮带输送机输送量：πQ= ×D2×vπ

×60

…………(4)t 4 d t式中：Qt——每小时掘进机切削量，单位为立方米每小时（m3/h）；Dd——刀盘切削直径，单位为米（m）；vt——最大推进速度，单位为米每分（m/min）；Qb=kb×Qt

…………………(5)式中：Qb——皮带输送机的输送量，单位为立方米每小时（m3/h）；kb——输送能力备用系数，kb一般为1.2-1.5。人舱GB150.1、GB150.2、GB150.3和GB150.4中压力容器安全技术监察规程的规定。人舱应采用主、副舱结构。人舱的两舱均应设置独立的加、减压管路系统，能从舱室内外两侧压进行操作。1.130min，0.2bar。1.1人舱内外及各舱室之间应配备通信系统，通信系统在供电系统断电时仍能正常工作。人舱内外应设置机械式快速开启的应急排气阀，配置永久性红色警示标记。m1.8m2响铰链门的开闭。人舱应配备土仓和人舱内压力记录装置，在带压作业时能自动记录舱内压力。物料舱物料舱压力容器必须由具备专业资质的厂家设计、制造，并符合GB150.1、GB150.2、GB150.3和GB150.4中压力容器安全技术监察规程的规定。（双滚刀）的内部运输。物料舱应进行气密性试验，压降应符合设计要求。后配套台车GB/T14776GB/T17888.443m的全断面隧道掘进机尺寸不符合上述要求的，在进入该类型设备时应当安装防护式装置避免人员受伤。泥水输送系统（SPB）泥水输送系统进排泥流量、进排泥管路规格、泥浆泵性能应满足设计和施工使用要求。具有刀盘中心和排渣口区域高压冲刷功能。应配有进排浆密度、压力和流量检测装置。泥浆泵的驱动电机转速应连续可调。破碎后的渣土粒径应小于泥浆泵允许通过的最大粒径。6m主机区域排浆管路转弯段内壁应有耐磨措施，并应减少弯管布置。主控室内应设置泥水循环系统急停按钮。GB/T35019C章节规定。液压系统液压系统应满足各子系统执行部件对于工况的性能设计、切换控制及使用要求。5.16.2液压系统应符合GB/T3766、JB/T10205.3和JB/T10829的规定。GB/T20082GB/T14039液压系统应设置过滤器，具有堵塞发讯报警功能。液压系统应具备高温报警功能，设置液压油冷却装置，冷却能力应符合油液降温控制需要。液压油箱材料、容积符合设计要求，油箱应配有液位、油温检测装置。各子系统应在合理位置设置测压点。液压系统应具备停电应急模式下闸门关闭、管片安全卸放功能。液压系统油液宜选用阻燃可降解油品。辅助系统工业水系统隧道掘进机工业水系统宜由开式供水系统和闭式相结合的循环冷却系统。开式供水系统应能提供隧道掘进机的日常运行用水及作为闭式系统的冷媒介。却，应能降低设备和动力装置在掘进机掘进中产生的热量，确保掘进机正常运转。工业空气系统空气压缩机输出供气量、压力、功率等性能指标须满足设计和使用要求。SPB相应的空压机和气包。GB/T7932集中润滑系统承受由外部土体的水土压力。稀油润滑系统稀油润滑系统输出压力、流量等性能参数应满足设计和使用要求。盾尾密封系统盾尾密封油脂的压力应始终保持能够承受由外部土体的水土压力，以及盾尾同步注浆压力。注脂点压力显示、注脂点状态显示、油脂量累积计算及堵塞报警功能。盾尾密封油脂应优先选用环保材料。盾尾密封油脂桶应配备行程开关，具有低液位报警功能。添加剂改良系统显示、阀件切换等功能。添加剂改良系统泵送输出压力、流量等性能参数须满足设计和使用要求。同步注浆系统同步注浆系统泵送输出压力、流量等性能参数须满足设计和使用要求。21内显示。拌电机用来给桶内浆液搅拌防止其硬化。式等因素确定，按式（6）1.5～2.5：Q1l(6)z 4 d z式中：Qz——注浆量，单位为立方米（m³）；Dd——刀盘切削直径，单位为米（m）；dz——衬砌环外径，单位为米（m）；l——回填注浆段长度，单位为米（m）；λ——注浆率。通风系统3m³0.3m/s100m，并应配备升降装置。气平衡系统应通过监测气垫仓内压力反馈值和控制器设定值进行对比，输出不同的气压信号以控制进、排气调节阀的开度，以实现进气和排气的目的。11备的设计，以避免因管路维修或维护时，气平衡系统始终可以持续工作，保证开挖面的压力稳定。排水系统排水压力、流量等性能参数应满足设计和使用要求。导向测量系统应遵循准确性、正确性、实用性、经济性、先进性的设计原则，系统应能够连续检测掘进机的空间位置和姿态。DTA（设计轴线）管理功能、空间位置检测功能（DTA、姿态检测功能（DTA、图形（包括掘进机空间位置和姿态的实时数据和历史数据的连续曲线显示200m，2″。电气系统一般要求GB/T42081表1 电气设备外壳防护等级设备防护等级后配套拖车上的电气箱柜IP54掘进机本体的电气箱柜IP55变压器保护柜IP45电动机IP55表1（续）设备防护等级现场传感器IP65控制室内的电气箱柜IP44GB50150GB/T19666阻燃和耐火电线电缆或光缆通则的要求。GB50168GB50169规范要求。GB/T5226.1GB/T5226.3电气系统设置应合理利用掘进机结构空间，便于操作和维护。掘进机电气系统所选用的设备、装置、元器件、材料应成熟可靠，适应隧道施工工况条件、符合设计要求。供配电系统供电系统掘进机用电负荷应满足在施工时可能遇到的最大用电量。10kV身安全、设备安全、施工安全的用设备也应设置应急供电电源。供电设备应符合下列规定：电力变压器的与定容量应大于掘进机用电负荷容量，且应选用难燃型变压器；环氧干式变压器的三相线圈中应设置测温物件，并配有温度检测仪；高压电以应由地面变电所独立保护回路供电；（并设置明显断开点分离脱打；高压开关柜的正面应留有足够的操作空间，并配备符合高压操作规程的高压操作工具和用具；高压见制宜采用矿用高压橡套软电缆；2×2.5%Ue；供电变压器保护外壳与带电体间距、接线铜排间的间距应符合GB50147、GB50148GB50149供电变压器宿法应设置通风口和冷却风扇，确保变压器散热。低压配电系统配电方式和防护应符合下列规定：由电力变压器二少侧至用电设备点的配电保护级数不宜超过三级电力变压器二次中线应直接接至低压配电柜的总断路器；掘进机内独立的配电柏置设置电源总断路器；配电系统应具有漏电保护、短路保护、过载保护、断相（反相）保护等功能；低压电器采用的电压等级应选用标准电压的优选值；f）g）应根据就近供电原则设置低压配电柜；h）在低压配电柜中应设置适合施工设备临时使用的备用电源。低压配电设备应符合下列规定：a）电气箱柜内元（器）3Cb）开关电器的额定值应与其负载的额定值相匹配；c）应选择具有抗拉、耐油、可弯绕、耐磨损的铜质软电缆。系统接地应符合下列规定：（均应可靠接地；盾壳未进入土体前应采取临时接地措施；电气箱柜内的强电接地排与弱电接地排应分离，并与接地体可靠连接。0.8应设置无功补偿设备，宜具备随掘进机用电负荷的变化改变补偿电容器投入数量的功能。照明系统照明系统的设计应符合下列规定：a）380V/220Vb）照明配电应设置二级漏电保护；照明范围应包括盾体内部、台车、盾体至台车的工作区域（包括人舱）等；人舱照明按压力容器内部照明的防爆安全要求设计；15lx，应1h；100lx，g）24V。灯具选型应符合方列规定：IP54；灯具应符GB/T24909强局部照明；易受机械损伤场所的灯具应加保护网；0.8。控制系统控制系统设计应符合下列规定：应满足保护人身安全、施工安全及设备安全的要求。应满足设备运行的逻辑和时序要求；应满足施工控制要求；方式；当动力电动机直接启动降低掘进机电源品质时应采用降压启动方式。操作及显示应符合下列规定：掘进控制在控制室内集中操作，管片拼装及管片运输控制在设备附近就地操作；控制室内的显示屏能充分反映设备的真实状态和运行参数；前应发出预警讯号，运行时应发出声光警示讯号。硬件选型应符合下列规定：可编程控制器（PLC）应根据可靠性、系统兼容性、可扩展性、系统规模、运算速度和执行效能等选用可编程控制器，并应具备网络通信功能；PLCc）PLC/4mA～20mA0V～10V。拼装机旋转操作无效；动开启声光报警；设备安全：件下运转；作；全断面隧道掘进机（EPB）产品中，应具备螺旋输送机旋转与螺旋输送机闸门开启的联锁逻辑，螺旋输送机闸门关闭或开度过小，停止螺旋输送机出土；全断面隧道掘进机（SPB）产品中，应具备泥水循环与各级泥水闸门，推进之间的连锁关系，如果泥水循环系统的状态不适用于推进，则无法进行推进加载。控制功能应符合下列规定：和操作功能要求；转方式；置控制油脂泵的运转方式、油脂分配方式；置控制注浆泵的运转方式；应隧道掘进机的出渣形式进行设计。应用软件应符合下列规定：应具有实时监控、实时/历史曲线显示、报警、历史数据记录及查询和施工数据报表生成等功能；数据库的数据应能准确反映掘进机设备状态和施工状态；在掘进状态下应能按掘进距离间隔保存数据，其他状态下可根据数据变化率记录数据；2.5s，25mm1100%。检测系统GB/T13283采取措施防止机械损伤。智能化系统数据采集系统EPBa）基本信息：当前环数，当前里程，工作状态，项目信息；推进系统：总推进力，推进速度，各组油缸推进压力、推进位移；刀盘系统：刀盘转速、刀盘扭矩、贯入度、俯仰角、滚动角、驱动电机扭矩、功率、电流等；门开度，皮带输送机转速；泡沫系统：空气压力，总泡沫量，泡沫添加剂配比、流量，泡沫系统水泵流量，泡沫压力；铰接系统：铰接位移、铰接压力；势、垂直趋势、导向俯仰角、导向滚动角、切口里程、盾尾里程；量等。SPBa）基本信息：当前环数，当前里程，工作状态，项目信息；推进系统：总推进力，推进速度，各组油缸推进压力、推进位移；转速、温度、频率；转速、压力；铰接系统：铰接位移、压力；势、垂直趋势、导向俯仰角、导向滚动角、切口里程、盾尾里程；油箱油温，出土量，盾尾密封压力、油脂泵出口压力、注入点压力、注入量。应能为关键零部件采集以下特征参数：主驱动电机的三相定子电流及输出转轴的相对振动或绝对振动；主驱动齿轮箱运行时的相对振动或绝对振动；主轴承的声发射信号，油液杂质含量、温度、压力；液压泵的吸油压力和输出压力、流量、油液、温度。应预留远程数据传输接口。1h。掘进姿态自动控制系统启用掘进姿态自动控制功能，应注意其适用条件，包括：隧道掘进机本体允许的设计范围c）提供的自动掘进功能是否包括决策能力；d）安全保障的等级。制权交互进行核对。包括：控制器的控制需求；率、精度、延迟时间都能满足要求；如隧道掘进机本体已经包含部分自动控制功能，其控制性能应满足自动驾驶控制器的需要。设备不受损害，工程处于安全可靠的状态。足自动驾驶需求。具体数据检查内容包括：外部采集数据字段清单、语义和存储格式；外部采集数据精度、采集频率和最大允许延迟时间；外部采集数据传入掘进机的通讯链路的稳定性和迟滞性。掘进姿态自动控制系统包括：态动态目标；掘进姿态自动控制系统可以进行施工的实时轴线规划；掘进姿态自动控制系统应可以对隧道掘进机分区油压进行自动控制从而控制隧道掘进机的掘进方向；控制指标掘进姿态自动控制系统的轴线控制偏差在测量不换台的情况下应小于±40mm；95%，70%75%阈值范围内。推拼同步系统隧道掘进机在推拼同步时，推拼同步系统必须保持隧道掘进机的推进状态不发生突变。推拼同步系统必须拥有直观的人机交互界面提供推拼同步系统运行时的数据。当部分位置无法进行推拼同步时，推拼同步系统需预先进行提示并锁定操作。健康诊断系统1s。0.2s，且捕10s。3s，90%。职业健康与环境安全GB/T34650主控室应配置空调设备，并且具备隔热、隔音、减震功能，主控室内的噪音不应高于70dB（A）。GB/T5226.1GB/T5226.3电气设备应配置警告标志，高压电设备周围应配置防护隔离装置。GB/T1730110dB（A）。O2、CH4、H2SCOO2、CH4、COCO2护设备和灭火设备存放位置等。掘进机盾体和后配套拖车应配置灭火器。应在主控室、人舱内外、电控柜、平台、注浆系统就地操作箱位置配置电话通信系统。管片拼装区域、钢轨铺设区域和拖车尾部应配置视频监视设备，主控室设置显示终端。应配置应急发电机，功率至少应满足空气压缩机、带真空吸盘式管片拼装机液压泵用电的需求，并具有断电自动启动功能。SPBSPB在盾体内、主控室操作台、控制柜和拖车上应设置整机急停按钮。SPB在高空作业位置设置醒目的防坠落警示牌。在主驱动动力箱、减速机、液压油箱、电机等运行时温度较高的部位设置防烫伤警示牌。AED试验方法试验条件5℃～35℃。试验场地应满足承载设备要求。试验用仪器仪表应校准，仪器仪表包括：全站仪、钢卷尺、钢直尺、直角尺、吊线锤、秒表、油压表、气压表、兆欧表、照度仪、声级计和风速仪等。目测检查检查范围应包括设备的布置状态、动作状态和显示状态。检查不应拆解部件。数据采集试验检测时，单项数据采集不应少于3次，并与规定值进行比对。基本要求钢材质量检查并核对供应商提供的材料合格证质量检测报告。焊缝质量按GB50205第5章规定的方法。盾体开挖直径在刀盘正确安装到位后，选定并标识水平及垂直方向基点，旋转刀盘，使用全站仪测量开挖直径。刀盘开挖直径测量示意图见图4。标引序号说明：1——带刻度工装；2——直角尺；3——最外侧刀具；4——刀盘；5——水平基准面。图4 刀盘开挖直径测量示意图设计最大推力掘进机最大推力按式（7）计算：π 2F=4×D

×P×Z

…………………（7）式中：F——掘进机最大推力，单位为牛（N）；D——推进油缸无杆腔缸径，单位为毫米（mm）；P——泵出口设计最大压力，单位为兆帕Z——推进液压缸的数量，单位为个。盾体外径检测方法如下：将盾体放置在水平平台上，初定测量中心，将测量工装安装于盾体顶部；30mm～50mm数刻度线重合；30差值，得到盾体半径值，拟合盾体外圆轨迹，确定测量中心，将测量工装重新找正；ae）计算得出盾体外径。盾体圆柱度盾体圆柱度测量示意见图5。检测方法如下：6.7.1a～d（a～d）；a～damax–amin、bmax-bmin、Cmax-Cmindmax-dmin，并与设计值进行比对；a)、b）测得的直线度和圆度，计算得出圆柱度。标引序号说明：1——盾体（前盾/中盾/尾盾）；2——外圆加工面；3——水平基准面；4——磁性线锤。图5 盾体圆柱度检测示意图油脂孔弧线长度沿尾盾内壳表面周长方向，用钢卷尺测量相邻油脂管间的距离。SPB对每一根气垫仓连通管进行气密性试验，试验压力为管路设计压力，试验时逐步加压，待达30min格；20%，5min，观察是2bar12h，压力降0.5barSPB在主控室操作安全门，检测安全门的开、闭、中位。对比实测尺寸与主控室的显示位置尺寸。刀盘与刀具高差检测刀具相对前盾高差测量示意见图6。检测步骤如下：a）将检测装置固定在刀盘最外侧刀具位置；x；12y。标引序号说明：1——前盾；2——刀盘；3——最外侧刀具；4——检测装置。图6 刀具相对前盾高差检测示意图刀具安装半径检测步骤如下：将刀盘水平放置，以法兰面为基准调至水平；将测量工装固定于刀盘面板中心，调平工装测量面；直角尺水平边紧靠测量工装，竖直边与刀具刀刃中心线对齐；记录直角尺对应工装上的刻度值；依次测出每件刀具的安装半径，并与设计值比对。刀具高度检测步骤如下：将刀盘水平放置，以法兰面为基准调至水平；将测量工装固定于刀盘面板中心，调平工装测量面；直角尺水平边紧靠测量工装，竖直边与刀具刀刃最高点对齐；记录直角尺水平边到刀具最高点的刻度值；依次测出每件刀具的高度尺寸，并与设计值比对。管路耐压检测步骤如下：封堵刀盘内管路出口；管路进口依次装配压力表和阀门，并连接动力源；16MPa1.516～31.5MPa1.2531.5MPa1.1510min，5.3.9耐磨性图样的规定。主驱动单元主轴承寿命检查并核对主轴承厂家提供的寿命计算文件。最大转速刀盘顺/3点动转速点动状态下刀盘慢速旋转，用秒表测量刀盘旋转一圈所用时间，计算刀盘转速。密封润滑启动主驱动单元润滑系统，从前盾正面观察油脂是否从密封间隙处渗出，检查压力、流量显示。连锁控制在刀盘未旋转情况下启动推进模式，检查连锁控制。推进系统最大推进速度推进速度。速度连续可调察速度显示值。伸缩速度度。管片拼装机抓取装置安全系数检查并核对抓取装置安全系数的计算文件。回转速度间，计算得出回转速度。载荷试验载荷试验包括静载试验和动载试验，试验方法如下：1.2510min片拼装机的状态。1.1吸持状态检测在真空吸盘式管片拼装机吸持设计最重管片状态下，切断动力源，20min后观察管片的吸持状态及真空表显示值。制动性能在管片拼装机抓取设计最重管片状态下，旋转过程中关闭动力源，检查制动性能。旋转角度管片拼装机正逆时针旋转，旋转位置应达到拼装机上标定位置。纵向行程用钢卷尺测量管片拼装机纵向行程，并核查图纸规定行程值。EPB转速检测lmin5～10后闸门应急关闭在螺旋输送机后闸门打开至最大状态下，使用秒表测量断电后闸门关闭时间。输送能力按以下步骤测试：a）按式（8）计算掘进机每小时切削量：π 2Qt=4×Dd×vt×60 （8）式中：Qt——每小时刀盘切削量，单位为立方米每小时（m3/h）；Dd——刀盘切削直径，单位为米（m）；vt——最大推进速度，单位为米每分（m/min）。b）按式（9）计算螺旋叶片外径：D′s

≥K0

×2.5QtC sC 式中：D’s——螺旋叶片的外径估算值，单位为米（m）；K0——物料综合系数（通常取0.08）；Qt——每小时刀盘切削量，单位为立方米每小时（m3/h）；Cs——装置倾斜角校正系数，见表2。表2装置倾斜角度矫正系数倾斜角β0°0°<β≤55°<β≤10°10°<β≤15°15°<β≤20°装置倾斜角校正系数Cs1.00.90.80.70.65c）按式（10）计算螺旋输送机输送量：

15（D2dt

n

……………（10）式中：

s s

s s sQS1.5～2Qt，单位为立方米每小时（m3/h）；Ds（m）；ds——螺杆的外径，单位为米（m）；ts——螺旋螺距，单位为米（m）；ns——螺旋转速，单位为转每分（r/min）；ks——综合系数（通常取0.8）。人舱人舱气密性的检测方法如下：关闭舱门；打开舱室进气阀；将试验压力设定为最大工作压力；关闭进气球阀，保压30min，记录压力下降值。SPB工作模式在掘进、旁通、隔离、逆洗及补浆模式下，检测对应的阀门状态。工作压力精度在现场掘进过程中，检查主控室界上显示的气势仓压力值的波动范围。破碎溃土粒径分别检查破碎装置在自动及手动模式下工作状态，用钢直尺检查破碎装置排出渣土的最大粒径。高压冲刷口检查刀盘中心和排渣区域的冲刷口设置及冲刷系统装配情况。进排浆压力、密度及流量传感器检查主控室界面显示进浆压力、密度及流量参数的准确性。泥浆泵调速操作泥浆来电机，观察转速变化。泥浆管延伸行程操作泥浆管延伸装置移动架，测量移动架起停行程。泥浆系统紧急停止按下主控室操作台上控制泥浆循环系统的急停按钮，检查泥浆系统是否停止运转。液压系统污染度检测按照GB/T20082的规定对液压油进行污染度检测。油温报警滤芯堵塞报警模拟过滤器堵塞故障，在主控室界面上检查报警功能工作状态。辅助系统最小转弯半径采用计算机模拟方法验证最小转弯半径有效性。刀盘驱动传动机构冷却润滑系统视检查测温元件及报警功能工作状态。二次通风系统回风速度在隧道施工及二次风机运行正常的状态下，使用风速仪检测后配套拖车尾端回风速度。电气系统照明检测在通电状态下，使用照度仪测量工作区域和人行通道的照度。应急照明在断电状态下，使用照度仪测量人行通道应急照明设备的照度值。绝缘检测使用兆欧表检测电气设备和线路的绝缘电阻值。数据采集系统数据记录、查询及报表生成检查主控室界面工作参数及故障显示状态，测试数据自动记录和生成报表功能。远程数据传输接口施工掘进时，在地面监控室查看掘进数据和视频图像。不间断电源持续供电时间断电后用计时器检查不间断电源持续供电时间。导向系统设计轴线管理大于允许误差，观察导向系统是否发出警告。导向系统测量精度检查主控室导向系统画面显示的测量精度及距离。职业健康与环境安全噪声检测GB/T34650C声音报警音量值掘进作业时，用声级计在距离声音警报装置lm的四周测量报警装置的音量。气体监测使用标准气体对气体监测系统进行测试。视频监视设备在主控室的监视器上，观察规定区域的图像，图像是否稳定、清晰。SPB紧邻泥水仓的进、排浆阀，应有自动和手动两种控制方式，阀体动作灵活。按主控室面板上开关按钮，观察阀门开闭情况是否与主控室面板上显示阀门开闭状态一致。急停检测分别按下急停开关，检查相应系统运行状态。检验规则出厂检验出厂检验由生产商质量检验部门进行，检验合格后出具出厂检验合格证。检验项目见表3。表3出厂检验项目分类表序号类别检验项目技术要求试验方法备注1盾体开挖直径5.14.46.5.12设计最大推力5.56.5.2序号类别检验项目技术要求试验方法备注3盾体外径5.2.106.5.3表3（续）序号类别检验项目技术要求试验方法备注4盾体盾体圆柱度5.2.66.5.45油脂孔弧线长度5.17.56.5.56气垫仓压力测试5.2.86.5.6仅SPB产品7安全门开口大小5.17.96.5.7仅SPB产品8刀盘与刀具高差检测5.3.66.6.19刀具安装半径5.3.66.6.210刀具高度5.3.66.6.311管路耐压5.3.96.6.412耐磨5.3.86.6.513主驱动单元主轴承寿命5.4.46.7.114最大转速5.4.26.7.215点动转速5.4.36.7.316密封润滑5.4.56.7.417连锁控制5.18.3.46.7.518推进系统最大推进速度5.5.56.8.119速度连续可调5.5.56.8.220伸缩速度5.5.76.8.321管片拼装机抓取装置安全系数5.6.46.9.122回转速度5.6.26.9.223载荷试验5.6.56.9.324吸持状态检测5.6.36.9.425制动性能5.6.26.9.526旋转角度5.18.3.46.9.627纵向行程5.6.26.9.728螺旋输送机转速检测5.8.16.10.1仅EPB产品29后闸门应急关闭5.8.26.10.2仅EPB产品30人舱气密性5.126.1131泥浆循环系统工作模式5.15.16.12.1仅SPB产品32工作压力精度5.15.106.12.2仅SPB产品33破碎溃土粒径5.15.66.12.3仅SPB产品表3（续）序号类别检验项目技术要求试验方法备注34泥浆循环系统高压冲刷口5.15.36.12.4仅SPB产品35进排浆压力、密度及流量传感器5.15.46.12.5仅SPB产品36泥浆泵调速5.15.56.12.6仅SPB产品37泥浆管延伸行程5.15.76.12.7仅SPB产品38泥浆系统紧急停止5.15.96.12.8仅SPB产品39液压系统污染度检测5.16.36.13.140油温报警5.16.66.13.241滤芯堵塞报警5.16.46.13.342辅助系统最小转弯半径5.7.16.14.143刀盘驱动传动机构冷却润滑系统5.4.56.14.244二次通风系统回风速度5.17.8.16.14.345电气系统照明检测5.18.2.36.15.146应急照明5.18.2.36.15.247绝缘检测5.18.1.26.15.348数据采集系统数据记录、查询及报表生成5.18.56.16.149远程数据传输接口5.18.56.16.250不间断电源持续供电时间5.18.56.16.351导向系统设计轴线管理5.17.11.26.17.152导向系统测量精度5.17.11.36.17.253职业健康与环境安全噪声检测5.19.26.18.154声音报警音量值5.19.66.18.255气体监测5.19.76.18.356视频监视设备5.19.126.18.457阀门紧急关闭5.19.146.18.5仅SPB产品58急停检测5.19.166.18.6判定规则产品检验结果全部符合本文件所有技术要求者判为产品合格。出厂检验不合格的产品不得出厂交付。随行文件随行文件应包括：——出厂检验合格证；——产品质量证明书；——产品使用说明书；——产品维护保养手册；——主要部件装配尺寸图；——电气系统、液压系统、辅助系统原理图；——外购主要部件随机资料；——随机配件清单；——易损易耗件清单；——随机工具清单。产品维护保养手册应包括产品的适用范围、结构功能说明、维护保养，以及操作规程等内容。标识、包装、运输标识产品出厂时，应在显著位置喷涂或粘贴产品标牌和有关标志，产品标牌和标志应符合GB/T13306——设备名称；——设备型号；——出厂编号；——出厂日期；——装机功率；——供电电压；——整机重量；——制造商名称；——制造商地址。产品应有警告和安全标志、起吊标志、润滑指示标记、操作及工作位置指示标记。警示标志和GB/T34650包装产品包装前准备工作应符合下列规定：后运输到安装工场所；GB/T4879当位置，标明重量与最大外形尺寸；分解各种管道、电缆，对分解的液压管口应吊编号牌，管口用闷头封口；带式输送机分解后，各托辊应捆扎牢固，防止起吊、运输过程中撒落或遗失；分解后，机内悬挂的油管、电缆等应用绳子固定、包扎，防止碰伤碰坏；拆卸拼装机前，提升油缸应用保险板锁住；与运输中的安全可靠；尾盾分块应采用专用支撑架支撑，以防止起吊过程中产生结构变形；电气设备在出厂运输前，应将所有的箱、柜、接线箱等电气设备进行防潮处理；所有的电气设备应固定牢固。拆除电缆的电缆头应包扎牢固，箱、柜的门应锁紧。产品包装要求应符合下列规定：宜集中装箱运输；发货标记应由客户名称、目的地、重量、尺寸（长×宽×高）、装箱号等组成；包装好的产品应附有装箱单；GB/T13384e）GB/T191GB6388运输产品运输前准备工作应符合下列规定：途道路线形和桥涵通过能力，制定运输组织方案和风险应急预案，并经过审批；运输前需编制隧道掘进机部件发运清单，应明确发运内容、发运及接收地址、联系人等；应合理装载，制定部件运输过程加固措施，防止设备被碰撞与挤压或倒塌掉落；运输车辆性能应满足要求，根据运输部件规格、重量合理选用运输车辆。产品运输应符合下列规定：品使用说明书中说明重量，外形尺寸、吊具位置、吊装和翻身方法；进行分体设计应满足公路运输、现场组装限定条件的要求；隧道掘进机部件与车辆平板应固定可靠；物，需有专门车辆引路，及时排除障碍；若设备超宽，应挂上安全标志，夜间挂示宽灯；