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1、目录 第一章 工程概况 3 1.1工程概况 3 1.2地质概况 5 1.2.1古福区间地质概括 5 1.2.2福城区间地质概括 5 1.2.3盾构区间重要穿越地层描述 6 1.3 盾构区间水文状况 9 1.4 周边建（构）筑物状况 10 1.4.1古福区间重要穿越建（构）筑物状况 10 1.4.2 福城区间重要穿越建构筑物状况 11 1.5 工期规定 12 第二章 工程重点难点分析及针对性设计 13 2.1本工程施工重点、难点 13 2.2 针对工程重难点设备针对性设计 13 第三章 盾构机技术规定及重要参数 16 3.1 本工程对盾构机技术规定 16 3.
2、2 拟选盾构机状况 16 3.3 盾构机参数 17 3.4 盾构机及后配套简图 29 第四章 盾构机适应性分析 32 4.1 盾构机构成 32 4.2 刀盘和刀具 32 4.3驱动系统 35 4.4推动系统 36 4.5螺旋输送机系统 37 4.6 渣土改良系统 38 4.7 耐磨办法 39 4.8 双舱人闸系统 39 4.9皮带输送机系统 41 4.10 管片吊运系统 42 4.11 拼装系统 42 4.12 土压控制系统 43 4.13 注浆系统 44 4.14密封系统 45 4.15 数据采集系统 46 4.16盾构机适应性分析 48 第五章 风险
3、源及应对办法 49 5.1风险源基本状况描述 49 5.2风险源应对办法 50 第六章 结论 52 第七章 附件 53 第一章 工程概况 1.1工程概况 南京地铁七号线D7-TA03标土建一工区盾构区间共两个，即古福区间、福城区间。 古平岗站～福建路站区间设计范畴为起讫里程右DK17+369.262～右DK18+335.055，右线总长965.793m（双延米）。其中里程右DK17+369.262～右DK17+474.019为明挖段，长104.757m，含一座盾构井；里程右DK17+474.019～右DK18+335.055为盾构段，长861.036m，含一座联系通道及泵房
4、 福城区间隧道起讫里程为右CK18+542.257～右CK20+111.108，长1568.851m（双延米），含1座联系通道和1座联系通道及泵房区间隧道采用盾构施工法。 盾构管片外径6200mm，管片内径5500mm,管片厚度350mm，环宽1200mm。 隧道有关参数表 名称 线间距 坡度形式 最小曲线半径 最小埋深 最大埋深 最大纵坡 古福区间 11~16.5m “V”型坡 R=300m 15.4m 25.3m 28‰ 福城区间 13~17m “W”型坡 R=400m 16.8m 26.8m 25.8‰ 古福区间线路
5、出古平岗站后向西北前行，下穿十四所地块、房管所住宅楼、干休所、南师大附中宿舍，向东北偏转至察哈尔路，下穿南师大附中地下通道、过街天桥、沿察哈尔路前行到达福建路站。 福城区间线路出福建路站后沿福建路向东北前行，侧穿福建路两侧住宅楼及门店房、行政院长官邸（市级文物）、下穿福建路西桥、福建路桥、房屋、明城墙遗迹、爱民桥到达城河村站，详细平面图见下图。 古福区间平面图 福城区间平面图 1.2地质概况 1.2.1古福区间地质概括 古福区间隧道穿越地层重要以粉质黏土、中档风化泥岩、含砾粉质黏土、中档风化砂岩、粉砂、粉土为主，隧道上层覆土依次为杂填土、素填土、粉砂、粉土、粉
6、质黏土、砂岩。沿线下伏基岩为侏罗系象山群泥岩、泥质粉砂岩、砂岩、含砾砂岩。岩面起伏较大，岩石强度较高。 区间地质属上软下硬复合地层。 隧道区间地质概况见下图： 古福区间地质剖面图 1.2.2福城区间地质概括 福城区间隧道穿越地层重要以②-2d2-3粉砂、③-1b2粉质黏土为主，隧道上层覆土依次为杂填土、素填土、粉质黏土、粉砂、粉土。沿线下伏基岩为三叠系范家塘组碎裂泥岩。岩面起伏较大，普通埋深在13.8~32.1m左右。 隧道区间地质概况见下图： 福城区间地质剖面图 1.2.3盾构区间重要穿越地层描述 古福区间隧道穿越地层重要以粉质黏土、中档风化泥岩、J1-2x-2
7、b强风化砂岩、含砾粉质黏土、中档风化砂岩、粉砂、粉土为主。福城区间隧道重要穿越地层重要以②-2d2-3粉砂、③-1b2粉质黏土为主。 （1）古福区间 区间隧道底板如下土层重要为③层粉质黏土，强风化、中风化岩。 隧道左线：古平岗站～左CK17+546区段，隧道底板地层为J1-2x-2b层强风化砂岩，隧道穿越地层重要为J1-2x-2b层强风化砂岩、③-2b2-3粉质黏土，强风化岩饱和抗压强度7.74MPa，属上软下硬复合地层；左CK17+546～CK17+777.5区段，隧道底板地层为③-2b2-3粉质黏土，隧道穿越地层重要为③-1b2粉质黏土、③-2b2-3粉质黏土，为黏性土；左CK17+
8、777.5～CK18+197.8区段，隧道底板地层为J1-2x-3a、J1-2x-3b中风化岩，隧道穿越地层重要为③-3b1-2粉质黏土、J1-2x-3a、J1-2x-3b中风化岩，中风化岩最高抗压强度达到53.2 MPa；左CK18+197.8～福建路站区段，隧道底板地层为重要为②-2d2-3粉砂层。 隧道右线：古平岗站～右CK17+620区段，隧道底板地层为J1-2x-2a、J1-2x-2b层强风化岩，隧道穿越地层重要为J1-2x-2a、J1-2x-2b层强风化岩、③-2b2-3粉质黏土，强风化岩饱和抗压强度53.2 MPa，属上软下硬复合地层；右CK17+620～CK18+45.9区段
9、隧道底板地层为J1-2x-3a中档风化泥岩，隧道穿越地层重要为J1-2x-2a强风化泥岩、J1-2x-3a中档风化泥岩；右CK18+45.9～CK18+276.5区段，隧道底板地层为③-3b1-2粉质黏土、②-2b3-4粉质黏土，隧道穿越地层重要为③-3b1-2粉质黏土、③-4e2-3含砾粉质黏土、②-2b3-4粉质黏土；右CK18+276.5～福建路站区段，隧道底板地层为重要为②-2c2-3粉土层。 由于黏性土层及强风化岩、中风化岩工程特性差别明显，因而拟建地基为不均匀地基。拟建隧道底板位于风化基岩层时，工程地质条件较好，普通隧道构造变形不大。隧道底板位于粉质粘土、粉砂层时，呈中压缩性，
10、工程地质条件普通。 （2）福城区间 福城区间隧道重要穿越地层重要以②-2d2-3粉砂、③-1b2粉质黏土为主，沿线隧道底板位于为②-2d2-3粉砂、②-3d1-2粉砂、②-2b3-4粉质黏土、②-3b2-3粉质黏土、③-1b2粉质黏土、③-2b2-3粉质黏土中，整体稳定性普通，综合评价地基稳定性普通。 古福区间穿越地层特性见下表： 古福区间重要穿越地层特性一览表 名称 时代成因 层 号 地层名称 颜色 状态 特性描述 古福区间 Q41-2 ③-1b2 粉质黏土 灰黄、黄褐色 可塑 含较多铁锰质斑点，切面光滑、有光泽，干强度中档，韧性中档。 ③-3b1-2
11、 粉质黏土 灰黄、黄褐色 硬塑，局部可塑 含少量铁锰质结核及次生黏土团块，切面光滑、较有光泽，干强度中档，韧性中档。 ③-2b2-3 粉质黏土 灰黄、黄褐色 可塑，局部软塑 切面光滑、较有光泽，干强度中档，韧性中档，含少量铁锰质结核，偶见青灰团块，局部粉粒含量偏高 Q42-3 ②-2b3-4 粉质黏土 灰色 流塑，局部软塑 含少量腐殖物，具腥臭味，局部夹少量粉土粉砂薄层，切面光滑、稍有光泽，干强度、韧性中档。 ②-2c3 粉土 灰色 中密~稍密 局部夹粉砂薄层，摇振反映迅速，切面粗糙无光泽反映，中压缩性，低干强度，低韧性。 J1-2x J1-2x-2b
12、 强风化砂岩 灰黄色 碎块状 细粒砂状构造，层状构造，组织构造大某些破坏，裂隙发育，岩芯多呈碎块状，锤击声哑、易碎；属软岩，极破碎，岩体基本质量级别为Ⅴ。 J1-2x-3b 中档风化砂岩 紫红、灰色 较软岩～较硬岩 细粒砂状构造，层状构造，裂隙不发育，见少量70度及近90度裂隙，岩体较完整，岩芯多呈短柱状～中长柱状，节长10～100cm，少量呈碎块状，锤击声脆，不易碎；属较软岩～较硬岩，较完整～完整，岩体基本质量级别为Ⅳ。 J1-2x-3a 中档风化泥岩 棕红色 软岩 泥质构造，层状构造，裂隙不发育，岩体完整，岩芯多呈长柱，少量岩芯呈碎块状，局部见近90度节理，普通
13、柱长20～40cm，个别40～60cm；属软岩，较完整～完整，岩体基本质量级别为Ⅳ。 福城区间重要穿越地层特性一览表 福城区间 Q42-3 ②-2d2-3 粉砂 灰色 稍密-中密 重要矿物成分为长石、石英，云母次之，局部夹少量粉土薄层 Q41-2 ③-1b2 粉质黏土 灰色、褐黄色 可塑 局部含少量铁锰质氧化物及铁锰质结核，切面稍有光泽，干强度中档，韧性中档 1.3 盾构区间水文状况 依照地下水赋存条件，场区地下水类型重要为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。松散岩类孔隙水依照其埋藏条件和水力性质，重要为孔隙潜水。 （1）孔隙潜水 近地表分布，重要赋存于浅部①
14、层人工填土中及福建路站附近②层粉土、粉砂中。①层填土成分复杂，极不均匀，其透水性较好、赋水性较差。该含水层水位埋深重要受大气降水及地形控制。②层粉土、粉砂透水性，赋水性均较好。 （2）基岩裂隙水 基岩裂隙水重要赋存于基岩全、强风化带中，中风化带岩芯较完整，裂隙发育，多闭合或充填，赋水性较差；其强风化带岩芯较破碎~破碎，呈碎块状、块状，存在一定赋水空间，但由于裂隙方向不一，且裂隙间多被岩石激烈风化后泥状残留物充填，并未形成统一渗流途径，本次勘察揭示其赋水性较差。 各岩土层渗入系数及透水性评价 层号 岩土名称 室内实验渗入系数最大值×10-6(cm/s) 渗入系数建议值
15、×10-6 (cm/s) 渗入性 Kv Kh K ①-1 杂填土 中档透水 ①-2 素填土 10 微~弱透水 ②-1b2-3 粉质黏土 5 微透水 ②-1d3 粉砂 600 弱透水 ②-2b3-4 粉质黏土 5.39 3.88 10 微~弱透水 ②-2c3 粉土 14.21 20.96 100 弱透水 ②-2d2-3 粉砂 1200 中档透水 ②-4e 圆砾 1500 中档透水 ③-1b2 粉质黏土 0.04 0.06 5 微透水 ③-2b2-3 粉
16、质黏土 0.15 0.44 5 微透水 ③-3b1-2 粉质黏土 0.05 0.11 5 微透水 ③-4e2-3 含砾粉质黏土 10 微~弱透水 J1-2x-1a 全风化泥岩 0.04 0.05 5 微~弱透水 J1-2x-2a 强风化泥岩 10～50 微~弱透水 J1-2x-3a 中档风化泥岩 5 微透水 J1-2x-2b 强风化砂岩 10～50 微~弱透水 J1-2x-3b 中档风化砂岩 5 微透水 1.4 周边建（构）筑物状况 1.4.1古福区间穿越重要建（构）筑物状况
17、古平岗站～福建路站区间起始自古平岗站（近古平岗立交）起，下穿中华人民共和国电子科技集团公司第十四研究所拆迁区，并下穿回龙桥、沿线镇江路和南师附中学校后向东拐入察哈尔路，沿线路过居民住宅楼、南师附中、南师附中过街天桥、南师大附中地下通道、南京政治学院，至福建路站（现状为福建路与察哈尔路交叉路口）与地铁5号线换乘。区间周边地下管线较多，重要沿察哈尔路、福建路两侧分布。详见下表： 古福区间穿越重要建（构）筑物一览表 编号 建（构）筑物名称 基本 构造 层高 与区间关系 1 住宅楼 条形基本 砖混构造 3~4 侧穿 2 晚市03栋住宅楼 筏板基本 砖混构造 7 下
18、穿 3 晚市02栋住宅楼 筏板基本 砖混构造 7 下穿 4 门店房 条形基本 砖混构造 2 下穿 5 回龙桥12号住宅楼 筏板基本 砖混构造 6 下穿 6 房管所1#住宅楼 条形基本 砖混构造 7 侧穿 7 镇江路2#住宅楼 筏板基本 砖混构造 7 下穿 8 镇江路6#住宅楼 筏板基本 砖混构造 7 下穿 9 房管所7#住宅楼 条形基本 砖混构造 7 侧穿 10 回龙桥乙-1宿舍楼 条形基本 砖混构造 5 侧穿 11 房管所9#住宅楼 条形基本 砖混构造 6 侧穿 12 回龙桥甲-1
19、宿舍楼 条形基本 砖混构造 5 下穿 13 通信局招待所 条形基本 砖混构造 4 侧穿 14 3#住宅楼 人工挖孔桩基本 桩径1m 砖混构造 7 下穿 15 2#住宅楼 人工挖孔桩基本 桩径1m 砖混构造 7 下穿 16 镇江路8号部队 02栋住宅楼 人工挖孔桩基本 桩径1m 砖混构造 7 下穿 17 镇江路住宅楼 条形基本 框架构造 3~7 下穿 18 干休所住宅楼 条形基本 砖混构造 4 侧穿 19 南师大附中 5栋宿舍楼 条形基本 砖混构造 4 下穿 20 南师附中 04栋教工宿舍
20、 条形基本 砖混构造 7 下穿 21 南师附中 2栋教工宿舍 柱下独立基本 框架构造 5 下穿 22 南师附中 1栋教工宿舍 筏板基本 框架构造 5 下穿 23 南师大附中 地下通道 工法桩 框架构造 下穿 24 体育中心 钻孔灌注桩桩基本 框架构造 2~4 侧穿 25 南师大附中 过街天桥 下穿 1.4.2 福城区间穿重要越建（构）筑物状况 福城区间线路出福建路站后沿福建路向东北前行，侧穿福建路两侧住宅楼及门店房、行政院长官邸（市级文物）、下穿福建路西桥、福建路桥、房屋、明城墙遗迹、爱民桥到达城河村站，详
21、见下表： 福城区间穿越重要建（构）筑物一览表 编号 名称 基本 构造 桩长/层高 与区间关系 备注 1 行政院长官邸 （市级文物） 侧穿 2 福建路西桥 钻孔灌注桩基本 φ1000 简支空心板梁 30 下穿 拆复建 3 福建路桥 钻孔灌注桩基本 φ1000 简支空心板梁 37~44 下穿 4 爱民桥 天然基本 单孔单跨构造 下穿 5 住宅楼 6 下穿 6 住宅楼 条形基本 砖混构造 3 下穿 7 明城墙遗迹 下穿 1.5 工期规定 1#盾构机
22、在古福区间右线于.12月下井始发，掘进至福建路站小里程端接受井后于吊出转场至左线于.8月进行二次拼装始发，于.1月在福建路站小里程端接受吊出。右线到达时间06月30日与左线到达1月31日。 1#盾构机在福建路站左线于.10.31日下井拼装始发，然后向城河村站进行掘进，于2021.7.31完毕掘进接受吊出；2#盾构机在福建路站右线于.10.30日下井拼装始发，然后向城河村站进行掘进，于2021.7.31完毕掘进接受吊出 第二章 工程重难点分析及针对性设计 2.1本工程施工重点、难点 1、隧道区间在复合地层中，软土到达硬岩地层，极易导致刀盘结饼及地表沉降； 2、古平岗站～左DK17
23、546区段隧道穿越地层重要为J1-2x-2b层强风化砂岩、③-2b2-3粉质黏土，强风化岩饱和抗压强度7.74MPa，属上软下硬复合地层，盾构盾构姿态不易控制，易引起超挖，从而引起地表沉降；古福区间左DK17+777.5～DK18+197.8区段，存在全断面岩层，中风化岩最高抗压强度达到53.2 MPa，岩层硬，掘进难度大，容易导致刀具磨损，推力增大。 3、古福区间左DK18+197.8～福建路站区段（右DK18+276.5～福建路站）分布有粉土、粉砂层，建路站附近分布有②-2b3-4层流塑~软塑粉质黏土，漏水漏浆，姿态难以控制，掘进施工时极易产生坍塌，浮现涌水、流砂现象，极易导致地表沉降
24、 4、区间下穿众多建（构）筑物。盾构施工不当极易引起建（构）筑物下沉、开裂及倾斜等状况 5、区间线路平面最小转弯半径为300m，纵断面采用“V”型坡，最大纵坡28.0‰，盾构姿态及地表沉降控制难度较大。 2.2 针对工程重难点设备针对性设计 1、隧道区间在复合地层中，软土到达硬岩地层，极易导致刀盘结饼及地表沉降状况，盾构机进行针对性技术规定设计。 1）采用两台注浆泵，四路主入口，并配备二次注浆泵。 2）优化刀盘设计，采用合理开口率。 3）土壤改良系统配备有6个泡沫管路，采用是单管单泵设计，防止管路堵塞，保证渣土改良效果。 2、古平岗站～左DK17+546区段
25、隧道穿越地层重要为J1-2x-2b层强风化砂岩、③-2b2-3粉质黏土，强风化岩饱和抗压强度7.74MPa，属上软下硬复合地层，盾构盾构姿态不易控制，易引起超挖，从而引起地表沉降；古福区间左DK17+777.5～DK18+197.8区段，存在全断面岩层，中风化岩最高抗压强度达到53.2 MPa，岩层硬，掘进难度大，容易导致刀具磨损，推力增大状况，盾构机进行针对性技术规定设计。 1）隧道通过上软下硬复合地层时，本区间采用土压平衡盾构机，保证上部土体稳定性。 2）针对硬岩地层，优化了刀盘设计，刀盘采用4辐条+4面板设计形式，并配备了34把滚刀，增长两把贝壳刀，同步加强刀箱和刀具耐磨保护，提高在
26、硬岩地层适应能力。 3）螺旋机在外护筒内表面及螺杆部位都进行通体耐磨保护。 4）盾构机最大推力设立了55742KN,脱困为扭矩8687KNm 3、古福区间左DK18+197.8～福建路站区段（右DK18+276.5～福建路站）分布有粉土、粉砂层，建路站附近分布有②-2b3-4层流塑~软塑粉质黏土，漏水漏浆，姿态难以控制，掘进施工时极易产生坍塌，浮现涌水、流砂现象，极易导致地表沉降状况，盾构机进行针对性技术规定设计。 1）同步注浆系统在盾构机外壳上、下半部各设有两处注入口，同步可实现分路注浆，能满足及时均匀填充盾尾间隙规定。 2）螺旋机设立了防涌门剪式（1个），并且配备了渣土改良注入口
27、8个）。当盾构机通过透水砂层时，通过有效渣土改良技术，可有效控制涌砂、涌水现象发生。 3）) 盾构机具备土压平衡功能。 4）盾构机配备高密度膨润土注入系统。 5）盾尾处安装了3排钢丝刷，每两排钢丝刷之间都注入足量盾尾密封脂，以保证盾尾良好密封性。 4、区间下穿众多建（构）筑物。施工过程中，易引起房屋下沉、开裂及倾斜等状况，盾构机进行针对性技术规定设计。 1）盾构机具备土压平衡功能，并且配备了土压传感器（6个），盾构机在掘进过程中能保持土体稳定，以保证地表沉降严格控制在容许范畴内。 2）盾构机配备了同步注浆系统（注浆口数量4路）及二次注浆系统。 5、区间线路平面最小转弯半径为30
28、0m，纵断面采用“V”型坡，最大纵坡28.0‰，盾构姿态及地表沉降控制难度较大 1）所选盾构盾尾间隙设计为60mm，最小转弯半径200m，最大爬坡能力为50‰，设计满足施工规定。 2）测量导向系统选用DDJ类型，精度2（″），全站仪选用Leica TS16。测量导向系统满足区间最小曲线半径仅为300米施工规定。 3）盾构机设立了积极铰接，并配备一把超挖刀，提高盾构机在曲线上纠偏功能 第三章 盾构机技术规定及重要参数 3.1 本工程对盾构机技术规定 本工区隧道地层重要由粉质黏土、中档风化泥岩、含砾粉质黏土、中档风化砂岩、粉砂、粉土构成，因此盾构适应性应
29、是重点考虑问题。盾构在此地段施工时应重点考虑如下原则： 1、良好土层切削能力；（刀盘及主驱动系统，推动系统） 2、精确、稳定土压平衡控制能力；（土压控制系统） 3、良好地层填充能力；（注浆统及后方台车二次注浆台） 4、良好止浆能力；（盾尾密封系统） 5、良好土壤改良能力；（泡沫系统） 6、精准盾构掘进导向能力；（导向系统） 7、可靠安全装置保护换刀操作人员安全。（人闸系统） 8、具备足够刀盘驱动扭矩和盾构推力 9、合理刀盘及刀具设计 10、盾构具备防喷涌功能 3.2 拟选盾构机状况 盾构机型号 铁建重工土压平衡盾构机Z
30、TE 使用地段 南京七号线D7-TA03标土建一工区盾构区间 生产完毕时间 10月 设计寿命 10000m 已推动里程 0 设备状态 全新设备 备注 出厂迈进行验收 3.3 盾构机参数 主部件名称 细目部件名称 参数配备 备注 工程概述 区间名称 南京地铁 重要地质条件 砂质粉土、粉砂、全风化泥岩 管片规格（外径/内径-宽度） 6200/5500-1200/1500 管片分块数量 3+2+1 管片纵向连接数量 16 管片最大重量（t） 5 隧道坡度(‰) 28 最小水平曲线半径（m） 300
31、 整机概述 设备型号 ZTE 主机长度(m) 约8.39 含刀盘 整机总长(m) 约84 总重（t） 约450 装机功率（kW） 约1700（仅设备上） 水平转弯半径(m) 200 纵向爬坡能力(‰) 50 刀盘 类型 复合式 开挖直径（m） 6440 刀盘开口率（%） 约38 重要构造件材质 Q345C 泡沫口数量（个） 6 积极搅拌臂数量（个） 2 耐磨办法 刀盘面板和外周焊接耐磨钢板 刀具 中心刀具（把） 4把（双联） 正面滚刀（把） 22 边沿滚刀（把）
32、 12 切刀（把） 32 贝壳刀（对） 8 边沿刮刀（对） 8 刀间距（mm） 95 注水保护刀（对） 5 刀高配备 滚刀 175mm 切刀 130mm 磨损检测点数量（个） 1 中心回转接头 通道数量 6路泡沫+液压+电气 主驱动 驱动型式 液压驱动 支承类型 中心支承 驱动数量（组） 8 转速范畴（rpm） 0-3.45 额定扭矩（kNm） 6846 脱困扭矩（kNm） 8687 最大工作压力（bar） 10 主轴承类型 3排圆柱滚子轴承 主轴承直
33、径（mm） 3020 主轴承寿命（h） ≮10000 ISO L10 密封型式 外密封1道端面聚氨酯密封+1道轴向聚氨酯密封+1道橡胶密封；内密封2道唇形密封 密封润滑方式 自动润滑 盾体 超前注浆孔数量（个） 10 前盾外径/板厚（mm） 6410/50 被动搅拌臂数量（个） 2 前盾壳体润滑孔数量（个） 6 土压传感器数量（个） 6 中盾直径（mm） 6400/40 中盾壳体润滑孔数量（个） 6 尾盾直径（mm） 6390/35 尾盾密封刷（道） 3道钢丝刷 尾盾止浆板（道） 1
34、 盾尾间隙（mm） 30 同步注浆管数量（根） 2×4+4 内置式 注脂管数量（根） 2×6 盾体重要构造件材质 Q345B 人舱 型式 双舱并联 主舱容纳人数（个） 3 副舱容纳人数（个） 2 最大工作压力（bar） 5 螺旋输送机 螺旋轴型式 有轴式 筒体内径（mm） 820 最大通过粒径（mm） 300×590 最大出渣能力（m3/h） 350 驱动形式 后部中心驱动 驱动组数量（组） 1 最大扭矩（kN.m） 178 转速范畴（r/min） 0-19 旋转方
35、向 正/反 出渣门数量（道） 2 双闸门 防涌门形式 剪式（1个） 观测口数量（个） 5 渣土改良注入口（个） 8 土压传感器数量（个） 1 保压泵接口 有 油缸伸缩行程（mm） 1000 密封 3道唇型密封 密封润滑方式 自动润滑 管片拼装机 型式 双梁式，机械抓取 转速范畴（rpm） 0～1.3 纵向移动行程（mm） 径向提高行程（mm） 1200 自由度数量（个） 6 旋转角度（°） ±200 抓取能力（kN） 120 额定转动扭矩（kN.m） 30
36、0 控制方式 无线（预留有线接口） 管片吊机 型式 双梁式 驱动型式 链轮链条驱动 起吊重量（t） 2×5 起吊速度（m/min） 低速0.8，高速4 起吊高度（mm） 3000 水平行走速度（m/min） 10 控制方式 摇控+线控 皮带机 倾斜段角度（°） 11 驱动方式 电机驱动 带速（m/s） 3 输送能力（m3/h） 450 带宽（mm） 800 带长（m） 约125 刮渣器数量（道） 4 打滑检测装置 有 后配套拖车 拖车数量（个） 1+6
37、 内净宽（mm） 1800 拖车轨中心距（mm） 2080 轨枕高度（mm） 345 编组列车轨距（mm） 900mm 单侧设备限界（mm） ≮2150 液压系统 油箱容量（m3） 4.5 液压油 ISO VG46 推动系统 油缸规格（mm） 260/190-2150 缸径/杆径-行程 最大推动速度（mm/min） 80 油缸数量（根） 30 行程传感器数量（个） 4 内置式 分区数 4区 最大推力（kN） 55747 350bar 铰接系统 铰接形式 积极铰接 油缸规格（mm）
38、 310/210-200 缸径/杆径-行程 油缸数量（根） 14 行程传感器数量（个） 4 内置式 最大收缩力（kN） 36982 350bar 铰接角度（°） 1.8 密封型式 2道组合密封 润滑方式 自动润滑 同步注浆系统 注浆泵型式 柱塞式 盾尾管路布置形式 内置式 注浆泵数量（个） 2 注浆能力（m3/h） 2×10 注浆口数量（路） 4 砂浆罐容量（m3） 8 砂浆罐两端润滑形式 自动润滑 膨润土系统 膨润土泵型式 活塞泵 膨润土泵数量（个） 2 膨润土泵能力
39、m3/h） 15 单台 膨润土罐容量（m3） 6 注入口数量（个） 刀盘6+螺旋输送机8+隔板2 泡沫系统 管路注入数量 刀盘6+螺旋输送机8+隔板2 混合液注入量（m3/h） 6×1.2 泡沫发生器数量（个） 6 控制方式 自动/半自动/手动 泡沫原液箱容积（m3） 1 混合液箱容积（m3） 1 压缩空气系统 数量（个） 2 出口压力（bar） 8 单台能力（m3/min） 9.3 气罐容量（m3） 1 供气分派网 后配套每节拖车上 过滤器 有 工业供水及冷却系统 外
40、循环进水量（m3/h） ≮50 设备规定供水压力（bar） 5～8 进水温度（℃） ＜25 管路规格 DN80 建议外循环进水管路不不大于DN100 水管卷筒数量（个） 1 水管长度（m） ≮20 冷却系统型式 内外循环冷却 内循环水泵 离心泵 盾尾油脂系统 油脂泵型式 气动式 油脂泵能力（ml/次） 196 油脂泵压力（bar） 450 气压为6bar 油脂桶规格（L） 200 55加仑 主驱动密封系统 油脂系统型式 集中润滑 主驱动油脂泵型式 气动+电动注入 主驱动油脂泵能力（ml
41、/次） 40 主驱动油脂泵压力（bar） 480 气压为6bar 油脂桶规格（L） 200 55加仑 排污系统 主机污水泵型式 气动隔膜泵 主机污水泵最大能力（m3/h） 50 后配套污水泵型式 离心泵 后配套污水泵能力（m3/h） 20 污水箱容量（m3） 4 保压及呼吸系统 自动保压系统 PID系统 自动保压系统数量（套） 2（其中一套为备用） 二次供风系统 风管储存筒数量（个） 2 风管储存长度（m） 100 风管直径（mm） 600 通风流量（m3/s） 10 隧道主风管直
42、径（mm） 1000 供电系统 初级电压级别 10kV，50Hz 次级电压（V） 400/690 功率因数 0.9 变压器型式 干式 变压器容量（kVA） 1200+800 变压器数量（个） 1 集成箱式 电气系统防护级别 IP55 电缆存储容量（m） 400 无高压电缆 隧道内高压电缆截面（mm2） 3×70+3×35/3 导向系统 类型 DDJ 精度（″） 2 全站仪 Leica TS16 控制系统 可编程控制器 西门子S7—1500 监控系统 地面监控 1台主机，3个显示
43、屏 摄像头（个） 6 通信系统 电话（部） 6 数据采集系统 操作系统 Win7professional sp1 存储介质（内存/硬盘） 4GB/（240+240）GB 固态硬盘 照明系统 应急照明时间（min） 90 消防系统 灭火器类型 干粉、CO2灭火器 数量（个） 18 有害气体监测系统 监测传感器型式 便携式、固定式各一套 监测传感器数量（个） 4 监测气体类型 CO、O2、CH4、H2S 装机功率 刀盘驱动系统（kW） 3×315 刀盘补油泵（kW） 30 先导控制泵（k
44、W） 7.5 螺旋输送机（kW） 200 螺旋输送机补油泵（kW） 30 推动及辅助系统（kW） 90 管片拼装机及注浆系统（kW） 55 液压油箱过滤泵（kW） 15 主驱动润滑系统（kW） 4 仿形刀（kW） 7.5 空压机（kW） 2×55 膨润土泵（kW） 2×15 泡沫混合液泵（kW） 6×1.5 泡沫原液泵（kW） 1.1 增压水泵（kW） 5.5 内循环水泵（kW） 15 污水泵（kW） 11 同步注浆砂浆罐搅拌（kW） 7.5 水管卷筒（kW） 3
45、 皮带机（kW） 37 二次风机（kW） 15 管片吊机（kW） 2×7.5 3.4 盾构机及后配套简图 盾构机总图 盾体简图 一号台车右侧图 一号台车左侧图 二号台车右侧图 二号台车左侧图 第四章 盾构机适应性分析 4.1 盾构机构成 土压平衡式盾构机施工体系重要由刀盘系统、推动系统、出土系统、液压系统、管片拼装系统、同步注浆系统、泡沫注入系统、数据采集系统、测量系统及后配套台车等系统构成。 盾构机在掘进时，16组双缸千斤顶伸出，顶在后方管片上向前行走。同步，刀盘转动切削前方土体，土
46、体在刀盘后土仓内建立一定土压力与外部土压力平衡，即在前方建立了暂时支护面。螺旋输送机不断把前方多余土方通过皮带输送机输送到后方土箱车内。与此同步，盾尾处进行同步注浆，填充开挖后形成空隙量。整个掘进系统由Win7professional sp1操作系统采集信号，达到采集、解决、诊断。测量系统由前方三个棱镜组、Leica TS16全站仪、后视棱镜构成，进行同步测量监控，指引施工。 4.2 刀盘和刀具 刀盘采用4辐条+4面板设计形式，开口率为38%。在保证刀盘刚度、强度和刀具数量基本不变前提下，保证了开口均匀布置 ；刀盘不但有助于隧道开挖面刚性支护，也能保证渣土流畅排除。依照铁
47、建重工经验和预料地质状况，采用安装了滚刀和切刀刀盘。在刀盘设计中，硬岩刀具（滚刀）可以依照地质状况换成软土刀具（齿刀）。 盾构机刀盘示意图 刀盘简图 刀具布置图纸 刀具 中心刀具 正面滚刀 边沿滚刀 切刀 边沿刮刀 贝壳刀 超挖刀 注水保护刀 数量 4把（双联） 22把 12把 32把 8对 8对 1把 5对 滚刀：滚刀带有高度耐磨合金齿切削环，刀高直径175mm。刀箱焊接Hardox耐磨保护块。 边沿刮刀：软土刀具备高耐磨钢刀体和高质量硬质合金刀刃。刮刀两侧采用耐磨焊丝保护。 切刀：切刀前刀面
48、硬质堆焊刀刃，同步刀具后端由硬质合金球齿保护。 所选盾构共配备113把刀具和2套刀具磨损检测装置。滚刀与切刀、边沿刮刀高度差为45mm。考虑到本工程地质有存在全断面岩层特点，正面滚刀刀间距调节为95mm,并且在每个面板增长了两对贝壳刀，增长滚刀刀具数量，提高了刀盘在硬岩地层破岩效率 。所有滚刀刮刀和切刀都可以从刀盘后部更换。 4.3驱动系统 扭矩计算： 拌和扭矩M1，刀盘支撑臂扭矩M2，软土刀具扭矩M3，滚刀扭矩M4，土仓填充物扭矩M5。 所需总扭矩M=1.2×（M1+M2+M3+M4+M5） 主轴承采用3排圆柱滚子轴承，8个液压马达驱动，刀盘额定
49、扭矩6846KNm，脱困扭矩达到8687KNm。 l 盾构机扭矩满足本工程需要。转速：0～3.45r.p.m ，使用寿命：≮10000 驱动系统简图 主轴承实物示意图 4.4推动系统 取最不利施工截面计算水土压力： 压力计算图示： 经铁建重工计算(详见附件)，盾构机可运用总推力须不不大于19119KN，盾构机驱动系统额定扭矩须不不大于理伦值。 推动系统 拟选盾构推动系统共有千斤顶16组，单组油缸最大推力3467KN，行程均为2150mm，可以满足F块在任何位置拼装需求。总推力55474kN，理论经验需要推力49305kN，能满足本工程需要。推动千
50、斤顶压力控制分上、下、左、右可分别进行独立控制分区，可以满足隧道掘进纠偏规定，配备4套千斤顶内置式行程及速度传感器，行程显示可逆并能精确、直观地显示隧道掘进机千斤顶伸缩值和速度。推动速度0~80 mm/min可调。 4.5螺旋输送机系统 在本工区施工中，以较快80mm/min速度掘进，单位出土量为156.27m3/h。盾构机配备有轴式螺旋机，理论出土能力为350m3/h，可以满足施工需求。 设有断电紧急关闭装置,密封可靠。在断电状况下排土门可全程开闭，配备单闸门系统，若浮现喷涌险情时，可及时迅速关闭闸门。 螺旋输送机 4.6 渣土改良系统 盾构机普通只配备4个泡沫发生器，
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