城市地铁盾构施工水平运输方案.doc

城市地铁盾构施工水平运输方案

XXXX城市快速轨道交通地下市政工程交通XX号线XX合同段
XXXX站-XXXX站区间
盾构施工水平运输方案

XXX有限责任公司

XXXX一建集团XXXX城市快速轨道交通地下市政工程交通1号线06 合同段
XXXX站-XXXX站区间与车辆段出入线
隧道盾构工程水平运输初步方案设计
一、工程概况
1本工程左线隧道全长3922米，右线隧道全长3924米，盾构机采用用海瑞克土压平衡盾构施工。盾构开挖直径Φ6.28米。内径5.4米。线路最大坡度为23‰，最小转弯半径340米。有效出渣口的长度为45米左右。
2、理论注浆液量为5立方米,管片厚300mm，管片宽度1.5m，最大块弦长约 3.7 m，每环5+1块，最大块重约3.8t。
3、 电机车主要运输渣土、管片、砂浆、钢轨、水管、油脂等。
二、水平运输技术要求
1、 建议线路使用38kg/m与以上的钢轨，38kg/m钢轨轨面为68mm。轨枕采用200mm的H钢，轨枕间距约为1.0～1.20m。
2、 建议轨距900mm。轨道设计最小曲线半径为30m。
3、 龙门吊采用45吨
三、牵引负载的计算
1、盾构机推进一环时产生的渣土方数：3.14X3.143x1.5x1.4（松散系数）约为65方，重量约为65X1.5(比重)=98吨
2、 采用18方的渣土车时，一次出土时，渣土车采用4个18方的渣土车，1个6方砂浆车、2个载重15方的管片车
电机车牵引重量约为98+44+5.5+5.2=152.7吨
3、 在23‰的坡道上45吨电机车牵引能力：(将坡道略为放大)
GQ =（Fμ-P(Wq／+ iq)）/( Wq／／+ iq)
粘着牵引力Fμ=μ×p=0.26×450=117KN
μ ：机车粘着系数 0.26
P ：机车粘重 450KN
Wq／：机车单位起动阻力5N/KN（根据机车《牵规》取值）
iq: 坡道阻力系数23‰
Wq／／=3+0.4ig=3+0.4×23=12.2N/kN
GQ =（117000-450（5+23））/（12.2+23）=290t
备注：轨距为762mm或900mm时对电机车牵引力的影响可忽略不计。
四、编组图与设备简图详见附件
五、技术参数
1、电机车主要参数
序号
部件
项目名称
参数

01

整
机
参
数
适应工作环境

机车外型尺寸
8083 X 1550 X 2400（mm）
轨距
900
粘着重量
45000Kg
蓄电池与箱的重量
13.8T
粘着系数
0.28
传动方式
DC-AC
功率
220KW
起动牵引力
126KN
持续牵引力
97KN
持续速度
8.8Km/h
机车牵引重量
208t
通过最小曲线半径
25m
减震方式
橡胶弹簧
重载爬坡度
35‰
机车控制方式
计算机智能牵引控制
制动方式
电制、空制、手制动

制动倍率
8
制动阀形式
Q23SR2-L15水平旋转换向阀
制动机与距离
额定速度≯20米
紧急制动方式
空气制动
牵引销中心线距轨面高度
430mm
轴距
2600mm
轮径
840mm
轴重
22.5T
减速机型号与生产厂
LJK6-12-00-000B
传动比
12.9

02

蓄
电
池
组
蓄电池型号
D-620
蓄电池生产厂家
淄博蓄电池厂/镇江快乐
蓄电池使用寿命
700次
单元电压
2V
单元容量
620Ah
每台机车配备电池组数量
2组
每组电池箱数
3箱
每箱电池数量
90节
台机额定容量
620AhX270
输出电压等级
DC540

03

牵
引
变
流
器
变频器厂家
兰州机车厂
变频器型号
QYB-220
适用范围
温度+40~-20℃,湿度＜90％
额定容量
300KVA
输入电压（DC）
540
输出电压（AC）
0-400
输出频率（Hz）
0-87
输出电流（A）
484
输出恒功率频率范围
25-87
冷却方式
强迫风冷

04

牵
引
电
机

牵引电机型号
YQ-110
牵引电机生产厂家
兰州电机厂
额定功率
110KW
最大转矩
≥2920 N.M
额定转速
735r/min
最高转速
2455r/min
额定电压
400V
额定电流
200A
额定功率因数
0.85
额定效率
90.1％
防护等级
IP55
冷却方式
自冷

05
空气制动
系统
空压机生产厂家
上海压缩机厂
空压机型号
V-0.6/7
额定风量
0.6m3/min
制动风压
4-4.5Kg

06

空压机控制
变频器
型号

FRT01-11A/540V
功率
5.5KW

输入电压
540V
输出电压
380V
额定电流
11A
额定频率
50HZ

07

空压机
电机

型号
Y132S1-2B3
额定电压
220/380V
额定电流
19.2/11.1A
额定功率
5.5KW
额定频率
50HZ
额定转速
2900转/分
防护等级
IP44

2、 运渣车、运浆车、管片车主要参数
牵引机车配套运输设备参数表
01
渣土车
型号、规格
ZT18-9
整车外形尺寸：长×宽×高
6200*1500*2718mm（该尺寸可根据用户要求改动）
总容量
18m3
整车自重 t
11.4t
轨距
900mm
转向架轴距
1150mm
心盘轴距
3920mm
轮径
400mm
箱体重量 t
4.4t
牵引销中心线距轨面高度
430mm
通过最小曲率半径
15m
最高速度
25km/h
整车制动方式
空气制动
减震方式
橡胶弹簧
02
砂浆车
型号、规格
SJ7-9
外形尺寸
4690*1500*2335mm
自重
6.5t
轴距
900mm
轮径
400mm
牵引销中心线距轨面高度
400mm
搅拌箱
3600*1400*1620
总容量
7m3

搅拌电机/砂浆泵电机
规格型号：Y160M-4
生产厂家：西安西玛
功率：11KW
电压：AC380V
数量：各1台
减速装置
规格型号：WPA 250
生产厂家：杭州万杰减速机厂

搅拌轴
搅拌扭距 ：4742N.M
搅拌轴的密封方式：轴承包

搅拌叶片
搅拌叶片材质：Q235
直径：1360mm
转速：12r/m

砂浆泵
生产厂家：四川自贡恒大有限公司
型号规格：NJ50
流量范围：30~58M3
压力范围：22~19M
泵送距离：
砂浆注入管（接头为3英寸）
管径：入管DN100，出管DN50
长度：
整车制动方式
无制动/空气制动
最小转弯半径
15m
减震方式
橡胶弹簧
03
管片车
型号、规格
GP15-9
外形尺寸
3600*1540*540mm
载重
15t
自重
2.4t
轴距
900mm
轮径
400mm
制动方式
手制动
最小转弯半径
15m
减震方式
橡胶弹簧
牵引销中心线距轨面高度
430mm

六、报价与生产周期
45吨电机车 108万元/台 （两组蓄电池）
18方土车 12.6万元
7方砂浆车 12
15吨管片车 4万元
以上设备生产周期 3个月
七、售后服务
1、技术支持
1）在投标前根据施工单位的工况和以往配套经验向招标人建议合理的配置和水平运输施工方案。
2）若投标方接受我方投标，在合同签订15个工作日内，向招标方提供设备外形图，进行生产确认。并协助招标方完成与其他设备配套问题的协商。
2、设备移交
1)设备发运前一周向招标方进行书面通知。
2）发运顺序
充电机----蓄电池---第一列设备（1台电机车、4个土车、2个砂浆车、2个管片车）----第二列设备---第三列设备----第四列设备
3、技术培训
设备到达现场后由专职售后服务人员进行免费技术培训（设备的使用、维护、保养）为期1周。培训期满，由售后人员和招标方的设备管理人员共同出题进行现场和书面考试，合格后。技术培训结束。
4、我方愿意将投标设备的质报期确定为双方验收合格之日起12个月。在此期间，若我方设备出现设计、制造等质量问题，由我方免费负责更换、维修。由于贵方非正常使用出现的设备故障，由我方免费维修，贵方提供配件与材料。
5、投标人为保证服务的组织保障
1）我方自2005年伊始，在华北地区各驻守机械和电气各一名工作人员。若贵方需要，可选择一名售后人员常驻工地（工地提供免费食宿），以便与时提供售后服务。并备有一定数量的配件，以便确保工地正常施工。
2)设备出现故障时通知驻工地售后人员（其他售后人员），进行解决，若在正常时间内无法解决，通知售后经理或销售经理，查找原因并予以解决。投标人应在接到招标人要求履行质维修服务的通知1日内派人员到达现场。
6、保质期后年维保方案：
1）我公司承诺：对我公司生产的设备实行终身维护。
2）质保期满后投标方免费提供人工服务，所需配件由招标方提供。投标方承诺长期以优惠价提供配件（或由招标方从生产厂家直接购买）。我公司从2000年进入盾构市场以来，在广州地区长期驻有售后人员。对所有设备一直采取该售后方案，施工单位比较满意）
7、质保期满后3年内配件价格不变。
八、技术优势
我公司前身系中国北车集团兰州机车厂，经过改制，变更为北车股份下属的子公司（兰州金牛轨道交通装备有限责任公司）。我公司自2000年进入盾构施工领域，截止现在，市场份额约为70%，参与了诸如南水北调中线穿黄等国家大型工程，得到了用户的良好评价。借此,逐步进入海外市场，并与盾构机生产商开始在海外的合作，详见投标书业绩。经过多年的摸索，形成了适合盾构施工的产品（售后服务、技术、销售、生产周期）。
（一）、牵引机车
1、JXK45-9（7）/540型电机车是我厂在2003年应广州地铁施工三号线施工单位要求设计的，目前该型号机车已生产150台，广泛使用于广州、北京、上海、天津、南京地铁施工。
2、通过在广州地铁四号线广东水电二局、中铁十三局的坡道牵引，证明了该机车具有良好的牵引性能和重载半坡起步能力。
3、根据在广州地铁四号线仑大盾构区间，牵引变流器因为牵引能力不足而导致易损坏的经验和教训，从2006年开始，我厂生产的JXK45-9（7）/540型机车为更好的满足大坡道牵引和制动的需要，将变频器主功率元件IGBT和电源控制可控硅容量加大了30%，并全部采用了进口元件。
IGBT由350A 改为400A 可控硅由400A 改为500A
4、变频器主控板将电源控制电路和驱动电路由原来的1块电路板改为2块电路板，从而消除了电源电路功率元件发热对整个变频器的影响，降低了机车的故障率。
5、变频器核心元件CPU由原来的第一代、第二代16位数字转差控制（N87C196KC20）改进为32位数字信号处理器（TMS320F240），将频率控制、转差控制、矢量控制与死区补偿技术完美结合，真正实现全动态控制，具有输出波形质量高、启动转矩大、自调节能力强，动态响应速度快等优点。此外S型加减速器控制与柔性PWM能耗制动使机车变速平稳，适应长了大坡道使用。
6、电机车速度显示采用数字速度表，速度传感器改进后跟踪精确，气电转换开关增并联按钮开关，确保了在大坡道上装渣时溜车现象的发生。
7、为配合装渣和卸渣的需要，特设机车点动装置。
8、电机车轮对引用了准轨机车车辆标准，轮芯与轮箍采用热过盈装配方式，轮箍采用准轨机车
辆专业生产厂家马钢整体碾压轮箍，具有很强的耐磨性，踏面形状采用TB449-76的技术要求
具有阻力小的优点。
9、 开始安装排风制动开始，由于经验不足，空压机电机采用普通直流电机，电
源采用直抽式电源，的是交流电机，变频器采用LG生产的变频器。
7、 牵引电动机是按IEC349—2《铁路机车车辆与公路旋转电机规则》等标准设计、制造，具有牵引性能的交流鼠笼式感应电动机。该电机具有调速范围广（0HZ—87HZ）、过载能力强、绝缘等级高、电机防护等级为IP55。是机车专用牵引电机。
11、电机车的首要技术指标是牵引电机、变频器，目前，市场上的25T交流变频牵引机车型式有两种，即工频变频器、普通工频55KW、380V的交流电机和牵引变频器、65KW交流牵引专用电机。其优点是过载能力大，特别适用于大坡道牵引，而普通电机则不具备这个这个能力。
12、为适应地铁建设坡道越来越大的趋势，我厂在2006年5月，投资20万元，模拟架设了55‰的坡道，进行了牵引和制动实验，取得电机车在大坡道上运行的宝贵数据和经验。
13、我厂自广州地铁二号线越三区间开始，就参与了国内绝大多数大坡道地铁建设，积累了丰富的水平运输经验。而其他电机车生产厂家则不具有这个优势。
（二）、牵引机车配套设备
1、 我厂生产的LJK8S系列砂浆车、LJK8T系列渣土车、LJK8G系列管片车在广州、上海、北京、天津等地地铁盾构施工中得到了广泛应用，并得到了用户的普遍好评。2003年投入市场以来已累计生产500余台。
2、 根据盾构施工环境温度高、湿度大、泥水砂石较多的工矿条件，将原后配套车辆钢制减振弹簧改进为橡胶减振弹簧，该减振弹簧为DF4内燃机车减振弹簧，具有耐腐蚀、耐高温、耐冲击等特点，减振效果优于钢制弹簧。
3、 后配套车辆车轮采用TB/T1013-1999《关于碳素钢铸钢车轮技术条件》标准要求用LG60钢铸造加工而成，此车轮具有耐腐蚀、耐磨损等优点。
4、 后配套车辆制动系统在原有的基础上通过加大制动倍率、提高制动缸性能、改进前后交点座结构等方式使制动性能大副提高，同时也便于了调节制动闸瓦间隙和更换闸瓦。
5、 走行部轴箱体与车架联接通过导框联接，导框与轴箱体之间设计留有一定的横动量，便于车辆转弯，减小钢轨对轮对的磨擦阻力，减少钢轨对轮对的磨损延长了轮对使用寿命。
6、 渣土车
6.1、 轴箱体与侧架支腿采用模块化连接，拆卸灵活。轴箱与支腿之间有一定的衡动量，轴箱两侧附有磨耗板，很好地保证了走行部在轨道上平稳运行与最大限度的降低了钢轨对转向架轮对轮缘的磨损。转向架与底架采用芯盘连接，转动灵活。而且在弯道上能更好的做到自我调节，顺利通过转弯半径为15M的弯道。
6.2、 转向架减振采用橡胶弹簧减振。所采用的橡胶减震垫与准轨机车上使用的橡胶减震垫相同，实践证明，它不仅可以起到很好的减震效果，使车辆能够平稳运行，而且准轨机车对橡胶减震垫本身质量要求很高，所以使用寿命长，不容易故障。
6.3、 侧架将轴箱体与车轮很好的保护起来。侧架与支腿很好地保护了轴箱体，通过转向架与底架连接后，将轴箱体与车轮完全遮盖，不使泥浆掉落堆积在轴箱体两侧，完好的密封方式保证泥浆不进入轴箱，对轴承起到很好的保护作用，保证了轴承使用寿命。侧架两端头封闭，不仅美观，而且不会使泥浆长时间堆积。
6.4、 转向架侧梁和中梁选用16Mn的钢板焊接而成，不仅提高了转向架整体结构强度而且大幅度降低了自身重量，有力的保证了渣土车重载运行的要求，更适合地铁隧道施工大坡道低速重载的施工要求。
6.5、 为了能够快速的在大坡道上刹车，每台渣土车上安装了一个快速排气阀，使所有渣土车能够同时刹车。
7. 砂浆车
7.1、 砂浆车搅拌轴前后端的密封引用德国海瑞克盾构机储浆罐搅拌轴密封方式—轴承包密封，该密封方式具有密封效果好、维护保养量小、经久耐用等特点。
7.2、 砂浆车转运泵采用2PN型离心泵，该泵经济实用，便于维修保养。为防止该泵反转造成泵体损坏特加装相序保护器，确保由于反转造成的意外损坏。
7.3、 通过砂浆车在现场使用情况反映后，将原砂浆车绞龙式搅拌轴改为交错布置叶片式搅拌轴，减少搅拌阻力，防止在搅拌过程中搅拌轴的下挠，提高了砂浆车的整体性能。
8. 管片车
8.1、 为适应盾构施工工序的要求，防止管片车停在坡道上吊卸管片时溜车，设计加装了手制动装置，该制动装置操作简单，便于实施制动，制动效果好。
8.2、 根据我厂多年来为地铁盾构施工配套水平运输设备的经验，为使管片车一车两用在原管片车设计的基础上加装了1.2米长的平台，即可以运输管片同时可以运输管道等辅助材料。

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2009-12-12

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