上海轨道交通9号线10标施工组织设计

目录

第1章施工组织设计总说明......................................................1

1.1编制依据..................................................................1

1.2编制范围..................................................................1

第2章工程概况................................................................2

2.1工程概述..................................................................2

2.2主要工程数量..............................................................4

2.3工程地质和水文地质........................................................4

2.4工程环境..................................................................8

第3章工程特点、重点、难点分析及对策.........................................10

3.1工程特点.................................................................10

3.2工程重点分析及对策.......................................................11

3.3工程难点分析及对策.......................................................25

第4章施工总体部署及进度计划.................................................31

4.1施工管理目标.............................................................31

4.2施工总体部署.............................................................32

4.2.2总体施工方案...........................................................32

4.3施工进度计划.............................................................33

4.4组织机构.................................................................34

4.6施工场地布置及临时设施配置...............................................41

4.7供电系统.................................................................43

4.8给水系统.................................................................44

4.9施工通风、降温...........................................................45

4.10现场消防................................................................45

4.U预防地表水和地下水污染的设施............................................45

4.12施工期间排水和防洪措施..................................................45

第5章盾构施工...............................................................49

5.1盾构机...................................................................49

5.2盾构隧道施工的前期工作...................................................88

5.3盾构机始发准备与下井组装.................................................90

5.4盾构掘进施工............................................................109

5.5联络通道、泵站及洞门施工................................................145

5.5盾构隧道防水施工........................................................148

第6章监控量测、施工测量....................................................157

6.2区间隧道施工监测.........................................................157

6.2.1工作流程...............................................................157

第7章安全保证措施..........................................................172

7.1安全生产目标及保证体系..................................................172

7.2安全防范重点与措施......................................................178

7.3安全施工预案............................................................180

第8章质量保证措施..........................................................182

8.1混凝土质量保证措施......................................................182

8.2防渗漏保障措施..........................................................186

8.3施工期间对隐蔽工程的质量保证措施........................................188

8.4对预埋件、预留孔洞的保证措施............................................190

8.5为保证质量所采取的监测试验手段、措施及质量保证体系......................191

第9章文明施工及职业健康保证措施............................................204

9.1文明施工保证措施........................................................204

9.2环境保护措施............................................................206

9.2.1建立环境保护体系......................................................206

9.3消防、保卫、健康体系及措施..............................................210

9.3.1消防、保卫、健康保证体系...............................................211

9.3.2消防工作重点及措施....................................................211

9.3.3保卫工作重点及措施....................................................212

9.3.4健康管理重点及措施....................................................212

第10章工期保证措施.........................................................216

10.1组织管理措施...........................................................216

10.2主动做好与接口单位的协调工作争取早开工保障工期.........................216

10.3确保工期关键线路实现保障工期...........................................217

10.4强化资源调配保障工期...................................................218

10.5优化施工方案、技术创新保障工期.........................................218

10.6主要分项工程的工期保证措施.............................................218

10.7做好节假日、冬雨季施工安排保障工期.....................................219

第H章其他保证措施.........................................................220

11.1雨季施工及防暴雨措施...................................................220

H.2施工设备保障措施........................................................221

11.3资金保障措施...........................................................221

11.4劳动力保证措施.........................................................221

H.5突发事件的应急措施......................................................222

第1章施工组织设计总说明

1.1编制依据

1、上海轨道交通9号线三期（东延伸）工程10标段金桥站〜申江路站区间及出入场

线（不含工作井）土建施工承包合同（合同编号：轨9G-2014-011-申松3东）；

2、上海轨道交通9号线三期（东延伸）工程10标段金桥站〜申江路站区间及出入场

线（不含工作井）土建施工招标文件、补遗书及投标文件；

3、上海轨道交通9号线三期（东延伸）工程10标段金桥站〜申江路站区间及出入场

线（不含工作井）土建施工详细勘察阶段岩土工程勘察报告；

4、上海轨道交通9号线三期（东延伸）工程10标段金桥站〜申江路站区间及出入场

线（不含工作井）土建施工结构施工图、图纸会审纪要及设计交底等文件；

5、本工程现场调查资料•；

6、国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准，以及上海市在安全文明施

工、环境保护、交通组织等方面的规定；

7、我公司在南京、苏州、杭州、宁波等地的地铁施工经验和研究成果及现有的施工

管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配套能力和资金投入能力。

1.2编制范围

本工程为上海轨道交通9号线三期（东延伸）工程10标段，线路长度见表1-1。

表1-1线路长度表

单线长度

起始里程终点里程长短链总长度（m）

（m）

金上行线SDK52+152.000SDK53+664.5601512.360

盾长链

下行线XDK52+152.000XDK53+664.5601518.018

构申

5.658m

区4201.214

间上行线SRDK0+046,162SRDK0+628.000581.838

出入

场线长链

下行线XRDK0+046.780XRDK0+633.708588.998

2.070m

第2章工程概况

2.1工程概述

本工程为上海轨道交通9号线三期（东延伸）工程10标段金桥站〜申江路站区间及

出入场线（不含工作井）土建施工。线路位于浦东新区，主要处于金海路下方，整体呈东

西走向，沿线主要建构筑物有曹家沟桥、直径3600mm严桥支线原水管、直径1100mm航

油管、名辰模塑科技有限公司仓库和食堂等。本工程由上海轨道交通申松线发展有限公司

开发，中铁二院工程集团有限责任公司设计，上海华铁工程咨询有限公司监理，中铁一局

集团有限公司承建。

2.1.1金桥站〜申江路站区间

金桥站〜申江路站盾构区间上行线起止里程：SDK52+152.200〜SDK53+664.560,长

1512.360m,下行线起止里程:XDK52+152.200〜XDK53+664.560,长1518.018m下行线

在里程XDK53+480.000处设置长链5.658m。最大坡度28%。，埋深9.8m〜21.7m,最小平

面曲线半径500m。本区间在SDK52+700处设1#旁通道，SDK53+098.210处设2#旁通道兼

泵房。隧道内径5900mm,外径6600mm。线路自申江路站西端头井始发，沿线由东向西

依次下穿直径1100mm航油管、直径3600mm严桥支线原水管、侧穿顾张高压电杆基础、

侧穿民辰模塑科技有限公司仓库和食堂、下穿曹家沟、侧穿曹家沟桥等，于金桥站东端头

井接收。

区间穿越地层主要为第④层灰色淤泥质粘土、第⑤1-1层灰色粘土、第⑤1-2层灰色粉

质粘土、第⑤3层灰色粉质粘土。

2.1.2出入场线盾构区间

出入场线盾构区间上行起止里程：SRDK0+046.162-SRDK0+628,000,长581.838m,

下行起止里程：XRDK0+046.780~XRDK0+633,708,长588.998m,下行线在里程

XRDK0+250.000处设置长链2.070m。坡度14%。，埋深7.3m〜11.3m,最小平面曲线半径

300m。隧道内径5500mm,外径6200mm。线路自申江路站东端头井始发，沿线由西向东

依次侧穿顾张电杆基础、下穿直径2400mm雨水管、直径500mm污水管、上穿申江路站〜

金海路站区间正线隧道，于出入场线端头井接收。

区间穿越地层主要为第③夹层灰色粘质粉土夹淤泥质粉质粘土、第③层灰色淤泥质粉

质粘土夹粉性土、第④层灰色淤泥质粘土、第⑤1-1层灰色粘土。

2.2主要工程数量

表2-1主要工程数量表

工程名称施工项目单位工程数量

隧道掘进m3030.378/

余土外运m3108707.586

管片数量环2521

密封条环2521

金桥站东端头三重管旋喷桩m3480.02

金桥站〜申江路站区间

金桥站东端头三轴搅拌桩m36742.04

申江路站西端头三重管旋喷桩m3540.48

申江路站西端头三轴搅拌桩m35017.96

联络通道个1

联络通道及泵房个1

隧道掘进1170.836

出入场线盾构区间m

余土外运m336944.028

管片数量环1033

密封条环1033

申江路站东端头三重管旋喷桩m3298.84

申江路站东端头三轴搅拌桩m33706.55

2.3工程地质和水文地质

2.3.1工程地质

1、地形地貌

地势较平坦，地面标高约3.93〜5.31m,平均标高4.16m。场地地貌形态属于滨海平原

相。

2、工程地质

金桥站〜申江路站盾构区间穿越地层主要为第④层灰色淤泥质粘土、第⑤1-1层灰色

粘土、第⑤1-2层灰色粉质粘土、第⑤3层灰色粉质粘土。地层比例见图2-4。

12%

口③淤泥质粉质粘土夹粘质粉土口④淤泥质粘土

□⑤1T粘土□⑤1-2粘土

■⑤3粉质粘土口⑥粉质粘土

图2-4金桥站〜申江路站区间地层比例示意图

出入场线盾构区间穿越地层主要为第③夹层灰色粘质粉土夹淤泥质粉质粘土、第③层

灰色淤泥质粉质粘土夹粉性土、第④层灰色淤泥质粘土、第⑤1-1层灰色粘土、b-4古河道。

地层比例见图2-5o

□③夹粘质粉土夹淤泥质粉质粘土，■③3淤泥质粉质粘土

□④淤泥质粘土

□⑤1-1粘十+,

b-4古河道

图2-5出入场线盾构区间地层比例示意图

根据地质资料，地层层序自上而下依次见表2-2。

土层物理力学参数见表2-3。

表2-2地层情况描述表

土层层号土层名称层厚m颜色湿度压缩性土层特性

含少量碎石、植物根茎，以

①1杂填土0.5~5.0灰色饱和

粘性土为主

含有机质及半腐植物根茎，

①2浜填土0.7~1.8灰黑色饱和

夹石子等

褐黄~灰黄色粉质含氧化铁锈斑及镒结核，土

②0.4~2.5褐黄'灰黄饱和中等

粘土质由上至下渐变软

灰色淤泥质粉质含云母，夹薄层粉土、贝壳

③0.8~7.2灰色饱和高等

粘土夹粉性土碎屑

灰色粘质粉土夹土质不均匀，含云母，局部

③t0.5~8.4灰色饱和中等

淤泥质粉质粘土夹较多粘性土

含云母，夹薄层粉砂，局部

④灰色淤泥质粘土4.5〜8.9灰色饱和高等

夹贝壳碎屑

含云母，夹薄层粉土，偶夹

⑤1T灰色粘土1.6~7.6灰色饱和高等

贝壳碎屑

含云母，土质不均匀，局部

⑤1-2灰色粉质粘土0.3飞.7灰色饱和高等

夹粉土较多

含云母，土质不均匀，夹薄

⑤2灰色砂质粉土4.7~7.3灰色饱和中等

层粘性土，仅局部分布

含云母，土质不均匀，局部

⑤3灰色粉质粘土1.5~21.8灰色饱和中等

夹粉土较多

土质尚均匀，含氧化铁斑

⑤4灰绿色粉质粘土1.T6.1灰绿色饱和中等点，夹少量薄层粉性土，含

有机质

暗绿~草黄色粉质

⑥0.5~6.9暗绿~草黄饱和中等土质尚均匀，含氧化铁斑点

粘土

含云母，夹较多粘性土，局

草黄~灰色粘质粉

⑦1T2.3'11.1草黄~灰色饱和中等部以粘性土为主，土质不均

土夹粉质粘土

匀

⑦1-2草黄~灰色砂质粉3.7~15.4草黄~灰色饱和中等含云母，夹薄层粘性土，土

土质不均匀

⑦2灰黄~灰色粉砂11.5^24.5灰黄'灰色饱和中等土质较均匀，含云母及石英

含云母、石英、长石等矿物，

⑨灰色粉砂未钻穿灰色饱和中等

砂质自上而下渐纯

表2-3土层物理力学参数表

静止

无侧限十字板渗透系

试验项固结快剪侧压三轴不固结不

抗压强三轴固结不排水试验抗剪强数（推荐

目峰值力系排水试验

度度值）

数

层号CquCcu①cuC，Cu①uCuK

K0

(kpa)(°)(kpa)(kpa)(°)(kpa)(°)(kpa)(0)(kpa)(cm/s)

②1919.01250.432321.8532.1530.144.6*5.0E-06

0.55

③1315.5401017.5329.0340.032.72.0E-05

*

0.42

③t827*////////2.0E-04

*

0.60

④1311.5391215.5327.0250.140.64.0E-07

*

⑤1T1512.0600.561414.6425.9310.053.05.0E-07

⑤1-21616.0670.531819.8531.3470.062.55.0E-06

0.40

⑤2427.0////////5.0E-04

*

⑤31621.5810.482021.0431.7450.0/2.0E-05

0.39

⑤447*15.5*/45*23.5*18*33.4*168*1.5*/3.0E-07

*

0.39

⑥4417.0/4423.51532.91450.5/3.0E-07

*

0.39

⑦1-1630.0////////5.0E-04

*

⑦1-2631.5/0.36///////8.0E-04

⑦2233.0/0.34///////1.0E-03

注：1）表中加*者为经验数值;

2）根据工程经验：土的抗剪强度试验方法应和地基土的实际应力状态相适应，因此，用于基坑工

程的抗剪强度指标，应结合施工经验慎重选用。

2.3.2、工程地质条件评价

（1）粘性土穿越：④、⑤11、⑤1-2层土均属高含水量、高压缩性、低强度、低渗

透性的饱和粘性土，具有较高的灵敏度，明显的触变特性，在动力作用下极易破坏土体结

构，使土体强度聚然降低，易造成开挖面的失稳。施工时应尽量减少对该层土的扰动，保

持盾构匀速、稳定推进。另外，高塑性土侧阻力大，易粘着盾构设备或造成堵塞，使盾构

掘进难以进行，施工时应控制盾构的推进速度。

（2）粉性土穿越：盾构局部在③夹层中掘进，由于粉性土的渗透系数较大，盾构掘

进时正面土体的孔隙水消散很快，正面土体的抗剪强度及盾构侧面的摩阻力急剧上升，使

盾构刀盘扭矩和总推力达到极限值，易使盾构设备受损、机头扭转。另外，粉土、砂土在

水动力作用下，极易产生流砂、坍塌等现象，导致掘进而不稳定，对隧道盾构的施工产生

较大的不利影响。盾构施工过程中合理选择各项施工参数。

（3）不同土层中穿越：金桥站〜申江路站区间盾构局部在④、⑤1T、⑤1-2、⑤3软

硬不同土层中掘进。在两种软硬不同土性界面上掘进时，有可能因软弱层排土过多，造成

地层下沉使盾构在线路方向上产生偏离，应采取勤纠微调措施严防盾构倾斜、随时保持盾

构的稳定性。

（4）古河道沉积区土性较差，由正常沉积区进入古河道沉积区时，会造成盾构突沉,

严重时会使盾构失稳，施工时应特别注意古河道分布情况，根据地层变化情况，合理选择

施工参数。

2.3.3水文条件

本标段地下水主要有浅部粘性土层中的潜水，部分地区浅部粉性土层中的微承压水和

深部粉性土、砂土层中的承压水。据有关资料，地下水的温度，埋深在4m范围内受气温

变化影响，4m以下水温较稳定，一般为16〜18C。

2.3.3.1潜水

场地内地下潜水•般受降雨、地表径流和沿线河流补给。潜水位随季节、气候、湖汐

等因素而有所变化。浅部土层中的潜水位埋深，离地表面0.3m〜1.5m,年平均地下水位埋

深在0.5m〜0.7m,设计高水位0.3m,低水位1.5m。本区间潜水水位埋深为0.70m〜2.60m,

相应水位埋深标高2.43m〜3.66m,平均水位埋深1.03m,平均水位埋深标高3.16m。

金桥站〜申江路站区间潜水水位埋深0.70m〜2.60m（相应标高为2.43〜3.66m）。出入

场线盾构隧道潜水水位埋深0.1〜2.3m（相应标高为3.99〜1.63m）。

2.3.3.2承压水

本工程第⑤2砂质粉土层为微承压含水层，其水位低于潜水位，呈周期性变化，水位

埋深在3m〜12m之间。由于该层呈零星分布，含水量不大，对盾构影响较小。

本工程第⑦和⑨层为深部承压水位，承压水位一般均低于潜水位，承压水头一般呈周

期性变化，随季节、气候、湖汐等因素而有所变化；⑦层为第一承压水含水层，其承压水

水位埋深在3m〜12m之间。⑦层承压含水层稳定水位埋深5.84m。

2.4工程环境

2.4.1地面交通情况

本标段区间隧道均位于浦东新区，主要处于金海路下方，交通繁忙、地下管线密集，

地面道路两侧有一些多层建筑。

2.4.2建构筑物及管线情况

两个区间均沿金海路下方敷设，地下管线密集，道路下方地下管线密集且两侧有一些

多层民宅及厂房。其中：

金桥站〜申江路站盾构区间从曹家沟桥南侧穿越，最小水平净距2.2m；区间下穿

3600mm严桥支水管，竖向净距2m；区间下穿1100mm航油管，竖向净距6.25m；区间南

侧有名辰模塑科技公司仓库和食堂，隧道从其北侧穿越，与隧道最小水平净距3.4m；区间

侧穿顾张23#、24#、25#、26#、27#高压电杆基础，基础为中1500mm和中2100mm的钢管

桩，桩长9m和12.5m,与隧道的最小净距分别为：4.06m、1.69m、1.55m、2.04m>6.7m。

出入场线盾构区间上穿正线申江路站〜金海路站盾构区间隧道，上行线隧道与正线隧

道夹角约为17°,交叉点最小净距为1.796m,下行线隧道与正线隧道夹角约为25°,交

叉点最小净距为L434m；区间下穿500mm污水管、2400mm雨水管；区间侧穿顾张16#、

17#、18#高压电杆基础，基础为①1500mm和①21基mm的钢管桩,桩长9nl和12.5m,与

隧道的最小净距分别为：9.78m、5.62m、7.23m。

第3章工程特点、重点、难点分析及对策

通过对招标文件、招标图纸的认真研读，并经过现场的多次踏勘分析，我部认为本标

段具有如下特点、重点及难点。

3.1工程特点

3.1.1工程环境复杂，对施工影响大

本工程两个区间均位于浦东新区，主要处于金海路下方，交通繁忙、地下管线密集，

地面道路两侧有一些多层建筑。其中主要建构筑物：金桥站〜申江路站盾构区间从曹家沟

桥南侧穿越，最小水平净距2.2m；区间下穿3600mm严桥支水管，竖向净距2m；区间下

穿HOOmmmm航油管，竖向净距6.25m；区间南侧有名辰模塑科技公司仓库和食堂，隧道

从其北侧穿越，与隧道最小水平净距3.4m；区间侧穿顾张23#、24#、25#、26#、27#高压电

杆基础，基础为①1500mm和①2100mm的钢管桩，桩长9m和12.5m,与隧道的最小净距

分别为：4.06m、1.69m、1.55m、2.04m、6.7m。

出入场线盾构区间上穿正线申江路站〜金海路站盾构区间隧道，上行线隧道与正线隧

道夹角约为17°,交叉点最小净距为1.796m,下行线隧道与正线隧道夹角约为25°,交

叉点最小净距为1.434m；区间下穿500mm污水管、2400mm雨水管；区间侧穿顾张16#、

17#、18#高压电杆基础，基础为①1500mm和①2100mm的钢管桩,桩长9m和12.5m,与

隧道的最小净距分别为：9.78m、5.62m、7.23m。

综合考虑地面各种制约因素，我部认为本工程施工场地地面环境复杂，对施工影响大,

施工过程中需采取相关措施，确保盾构施工的安全、顺利进行。

3.1.2不同外径规格的4台盾构机、多次上下井吊装

本工程投入4台盾构机来完成两个区间的掘进施工。根据掘进总体筹划，4台盾构机

需要完成4次始发、4次到达、8次上下井。工序较多，工艺较复杂，施工前需做好施工

组织安排，加强施工管理，并制定好相应的始发、接收等方案及应急预案，并备好相应物

资。

11

3.1.3地质为典型的软土地层，且地下水具有承压性

金桥站〜申江路站盾构区间掘进主要在：第④层灰色淤泥质粘土、第⑤1-1层灰色粘

土、第⑤1-2层灰色粉质粘土、第⑤3层灰色粉质粘土，隧道底板位于⑥粉质粘土中。

出入场线盾构区间掘进主要在：第③夹层灰色粘质粉土夹淤泥质粉质粘土、第③层灰

色淤泥质粉质粘土夹粉性土、第④层灰色淤泥质粘土、第⑤1-1层灰色粘土、b-4古河道。

微承压水主要赋存于⑤2层、⑦层中；水位埋深为3〜12m；在水头差作用下易产生渗

流破坏，对盾构掘进施工影响较大。

总体评价，本工程中地层为典型的软土地层特征，含水地层中具有的微承压水对盾构

施工有一定的影响。

3.1.3盾构在小半径曲线、近距离穿越建构筑物等特殊地段掘进段较多

金桥站〜申江路站盾构区间从曹家沟桥南侧穿越，最小水平净距2.2m。下穿3600mm

严桥水管，竖向净距2m。区间下穿1100mm航油管，竖向净距6.25m。侧穿高压电杆基础。

出入场线盾构区间掘进最小曲线半径300m,上穿正线申江路站〜金海路站盾构区间隧道,

最小净距1.434m。侧穿高压电杆基础。以上特殊地段对盾构施工影响、制约较大，是盾构

施工控制的重点。

3.1.4工程接口多、协调工作量大

本工程包含两个区间，分别在3个车站始发与接收，区间施工多处穿越建构筑物、管

线等，与各建构筑物、管线所属单位、相邻各标段、各级监督、管理部门的接口多，协调

工作量巨大。施工过程中需要加强对外的接口管理、增强协调工作力度，确保工程顺利开

展。

3.2工程重点分析及对策

3.2.1盾构设备选型

（1）重点分析：

根据区间隧道洞身穿越土层主要为：③1、③2淤泥质粉质粘土夹粘质粉土，④淤泥质

粘土，⑤1-1、⑤1-2粘土的地质特点，以及地层还有一定的微承压水特性，总体而言，区

间地质条件较复杂，属于典型的富水软土地层，针对该地质条件下盾构施工存在的特点与

12

风险，我部认为盾构机选型至关重要，对刀具类型、刀盘开口率、渣土改良、密封性能、

防止涌水、涌泥、涌砂设计可靠性等提出了更高的要求。

（2）主要措施：

1）配备4台可满足砂层、软土层、富水软土层掘进的加泥式土压平衡盾构机（中铁

装备盾构机2台，石川岛盾构机1台，海瑞克盾构机1台）。

金桥站〜申江路站区间采用中铁装备盾构机，开挖直径e6760mm,设备总重量约为

500T,总长度为80m。分盾构机主机和后配套设备两大部分，后配套设备安装在后续台车

±0盾构机主要由开挖系统、推进系统、排土系统、管片拼装系统、液压、电气、控制系

统、姿态控制装置、导向系统、壁后注浆装置、后续台车、集中润滑装置、超前钻机及预

注浆、较接装置、通风装置、楂土改良装置及其他装置如盾壳、人闸等组成。

1、刀盘装在盾构机的最前面，直接与开挖面接触，1把中心刀、6把保径刀、78切刀、

46把先行刀、2把超挖刀，开口率40%,设计开挖直径为①6760mm。6组电驱动，总功率

660KWo额定扭矩6600KNm,最大脱困扭矩8300KNm。固定式主轴承，直径3.403m,寿

命不小于10000小时。主机的密封装置（刀盘驱动密封及盾尾密封等）在较高水土压力状

态下具有良好的密封功能，能满足IMPa以上防水能力。

2、由刀盘切下来的泥土由进碓口进入泥土仓，在泥土仓内由装在刀盘后和密封隔板

上的搅拌棒对其进行强制搅拌，使其塑流性和不透水性达到最佳状态，经泥土仓底部的螺

旋输送机输送出去。

盾构机土仓内上下左右配置了6个具有高灵敏度的压力传感器，通过自动土压系统中

的PLC能将土仓内的土压传送到操作台上的触摸显示屏显示，并且能自动地与设定土压进

行比较，调节螺旋机的转速，土压过高过低都会在操作台上报警，因此操作人员能很好地

控制土压平衡，减少地面沉降。

设有自动控制的膨润土及添加剂注入设备和管路，刀盘上有6个注入口（泡沫口4个,

膨润土口2个）能对开挖面的土体进行充分的改善，并且在土仓胸板处、人行闸处及螺旋

输送机上也设置若干个膨润土及添加剂的注入口，从而达到改善硝土性质的要求。具有超

前钻探加固的能力，容易在地质复杂区段对前方地层进行超前钻探，甚至注浆加固，中盾

壳体上安装6个注浆口，胸板上安装7个摆动注浆口。

3、推进系统由23个推进油缸组成，推进油缸和较接油缸布置具备良好的纠偏性能，

能满足本工程最小500m的曲率半径，保证能在不均匀地层中和曲线段的轴线控制。推进

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系统最大推力4606T,四个分区各有行程传感器一个，可准确测量各区行程及推进速度，

并在操作台上显示，指导推进纠偏。

4、螺旋输送机采用有轴式尾部中心驱动，腹部处排土，具有两道闸门，出料闸门靠

液压油缸操纵，具备在紧急停电时自动关闭的功能。且螺旋输送机前端叶片及前筒体堆有

耐磨材料，抗磨性能优越。螺旋输送机可配置防喷涌的保压泵装置。在螺旋机上设置土压

传感器两个，可检测显示螺旋机内土压力，指导土体改良。螺旋机螺杆具有伸缩功能，可

有效防止粘土掘进时形成“泥棍”而影响顺利出土，设渣土改良口9个，可注入膨润土或

泡沫剂等添加剂以改良土体。螺旋机出渣能力最大为415m3/h,可满足掘进时出土要求。

5、同步注浆系统配置7m3砂浆罐，两台液压注浆泵，每个泵有两个出口。盾尾置4

X2+2条注浆管，其中4用6备，为了实现自动注浆的功能，在管路的注入端安装了压力

传感器，用于检测注浆压力，根据压力控制注入量。最小和最大注浆量可以预先选择。注

浆流量可以通过控制液压油流量来调整。4个出口每个都装有压力计。在泵的冲程可检验

的地方，每个活塞都装有指示器。活塞速度可以随液压变化，这样每条线上的注浆量均可

变化以适应盾构的掘进速度。每个注浆点上的压力计发出的信号可以用于控制注浆过程，

可手动也可根据预先设定好的压力自动注入。在管路上配置有专用水、气清洗装置，安装

在管片安装机附近的注浆管路上，当需要冲洗时，可分别向前和向后冲洗注浆管路。

6、管片拼装机为中心回转式，液压驱动，机械抓举，由平移机构、回转机构、举升

机构、举重钳、管路支架、工作平台等组成，具有6个自由度。

管片抓举采用机械式，抓紧状态检测采用压力继电器检测，具有联锁功能，操作方便、

安全。管片拼装机有足够的纵向平移行程满足拆除最后一环管片以更换前两道盾尾刷的要

求。在管片拼装机左上、右上方两个位置设置两个感应限位开关，其信号接入盾构主控制

室的PLC,当管片拼装机在特定方向上旋转到相应限制位置时，PLC根据限位信号进行逻

辑判断达到限制其继续在此方向旋转的条件后，即刻关闭此动作的输出。当向相反方向动

作一定区间后，限位信号自动解除。

7、人舱由主舱和辅舱构成，主舱设计容纳3人，辅舱可容纳2人。辅舱的作用是在

需要时，在加压状态下，通过它可以进入主舱，设置土仓自动调压装置，保证更换刀具的

便利及人员的安全，以适应砂层中的换刀及处理障碍物要求。

8、皮带输送机布置采用变频驱动电机，具有热保护和刹车功能，并可以实现正反转

功能。设置了五道刮板用来防止渣土进入滚筒造成磨损。增设上、下挡辑来防止曲线掘进

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时皮带跑偏，皮带机的带芯材料选用耐磨的聚氨酯帆布，可提高皮带机的耐磨性能。在皮

带机尾部回料段上安置了打滑检测装置，当皮带出现打滑情况时会自动报警。在一号拖车

到和六号上分别设置有拉绳开关，紧急情况可以在一至六号拖车任意位置拉动拉绳随时使

皮带机停下来。在皮带机的土箱后面设置了一个张紧座，土箱安装在滑道上，土箱和张紧

座之间有环链连接，另外一头有手扳葫芦提供张紧力，当皮带松弛时，靠手板葫芦拉紧环

琏从而带动土箱和主驱动滚筒后移来加大前后滚筒的中心距实现张紧。在出渣口及皮带机

出料口配置了出料斗进行缓冲，防止渣土飞溅造成环境污染。

9、配备聚合物注入系统，使用聚合物与膨润土同时注入，会有较好的出渣和防喷效

果。当发生喷涌时，在土仓底部和螺旋机内注入聚合物，可有效防止喷涌。

10、在尾盾内部布置有整圆器，以防止管片拼装时发生错台。整圆器分三部分组成，

结构本身通过液压油缸的作用进行打开或关闭，操作时通过管片拼装机抓举头抓取进行步

进。

11、泡沫注入系统：对土体进行改良，改善土的流动性，达止水效果。注入口刀盘面

板设置4个、土仓内两个、螺旋输送机上部与下部各三个，每个注入口装有单向阀，防止

管路堵塞。刀盘面板注入口装有橡胶单向阀，防止渣土进入管路。

泡沫系统中泡沫原液通过原液泵注入带有搅拌的泡沫混合液箱，在泡沫混合液箱中泡

沫原液和水通过一定比例形成泡沫混合液，混合液通过4个混合液泵泵送到泡沫发生器，

在泡沫发生器里泡沫混合液与空气混合形成泡沫，注入到需要改良的位置。原液泵通过变

频器控制混合液中泡沫的百分含量，以适应不同的地质需要。泡沫注入量通过变频控制，

根据渣土情况、压力要求，调节控制加入量。

泡沫系统根据不同要求，设置了手动、半自动、自动控制方式。手动模式可以通过上

位机手动控制电动调节阀来控制流量；半自动控制：在半自动操作方式中，要求的泡沫流

体QS将根据开挖仓中的支承压力注入；自动控制，泡沫仅依据掘进速度，泡沫公式和开

挖仓中的压力条件自动注入。

12、膨润土系统在台车上提供了用于存放膨化好的膨润土溶剂的罐，罐的容积是6m3。

罐内带有机械搅拌装置，防止膨润土沉淀离析。膨润土溶剂通过1台挤压泵注入到土仓、

螺机需要改良渣土的位置。管路上路装有压力传感器和流量计来检测每路的压力和流量。

管路的开断通过气动球阀实现，按钮设置在主控室。

13、油脂润滑密封系统

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1)齿轮油润滑系统

主轴承润滑系统是对轴承滚道、滚子、驱动小齿轮轴承、驱动小齿轮、驱动大齿圈等

部件进行润滑和冷却。采用油浴润滑加循环喷淋系统，并设置过滤及冷却装置。

控制方式：在操作室里面可以控制泵的启停，泵启动后由马达分配器上脉冲计数器计

数，低于设定次数时报警。泵启动是刀盘启动的必要条件。

2)HBW及EP2密封系统

刀盘驱动密封分为内外密封系统，其中HBW油脂采用气动泵直接注入，EP2油脂采

用电动多点泵注入，气动泵补油的方式。密封形式及油道分别描述如下。

外密封为一道迷宫密封加四道唇形密封。刀盘驱动第一道迷宫密封使用的是

HBW(CONDAT)密封油脂，第一道和第二道之间密封腔注入EP2,主驱动第二道与第三道密

封之间齿轮油加压腔，主驱动第三道与第四道密封之间做泄漏检测腔。

内密封为一道迷宫密封加三道唇形密封。刀盘驱动第一道迷宫密封使用的是

HBW(CONDAT)密封油脂，第一道和第二道之间密封腔注入EP2,主驱动第二