沈阳市某地铁盾构施工组织设计

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内容简介

　　2.3 盾构机的设计特点　　2.3.1 针对区间地质特点的设计　　(1)设计扭矩大、推力大，适应本区间粘性大的地层　　本区间多为粉质粘土、砂土、卵石圆砾，部分区间土质粘性大，盾构机掘进需要大的扭矩。盾构机设计最大扭矩5210kNm，能够适应该区间地质条件。　　(2)主轴承采用德国Roballo公司产品，可靠性高　　主轴承寿命10000小时，且设计有对主轴承、主轴承密封的温度监测装置，能够随时监测主轴承及主轴承密封的状况，使盾构机运转更加可靠。　　(3)在软土地段可采用土压平衡模式掘进　　当盾构机在粉质粘土、砂土、卵石圆砾层掘进时，采用土压平衡掘进模式，一方面可以加入水、泡沫、膨润土等以改善碴土的和易性，保证土压平衡顺利掘进；另一方面可以通过土压传感器严密监测土仓内的压力，同时监控出碴量，避免过量出碴产生地表沉降。　　(4)有改善碴土的设计　　1) 在刀盘面板上设计有5处泡沫及膨润土注射装置，可根据需要来加注泡沫和膨润土，及时有效的改善碴土的塑流性和不透水性，减小刀盘和刀具的磨损，同时防止泥饼的产生。　　2) 泥土舱的仓板上设计有搅拌翼，同时还有3个膨润土和泡沫注射口，在搅拌翼对碴土搅拌的同时加注泡沫或膨润土，改善碴土的塑流性。　　3) 在螺旋输送机的筒壁上有2个膨润土和泡沫注射口，所加注的泡沫和膨润土可促进碴土的流动，使其顺利的从螺旋输送机输出。　　4) 考虑到本区间要穿越含水粉细砂，故将刀盘开口率定为30%，既可保证开挖面的稳定，又可保证碴土的顺利流动。　　(5)耐磨性的加强　　1) 所有刀具均是用硬质合金做为刀头，高耐磨钢作为刀体，刀背和刀座由焊在刀盘上的耐磨层和球齿保护。　　2) 泥土舱舱壁和螺旋输送机的筒壁均采用了耐磨材料制作，在螺旋输送机的入口和出口处均有耐磨焊层，入口处更有可更换的耐磨板，叶片和轴的磨损区域也有耐磨堆焊层，在螺旋输送机的第一节螺杆上还焊有耐磨衬垫，有效防止了碴土对泥土舱和螺旋输送机的磨损。　　2.3.2 适应小曲线半径掘进的设计　　(1)盾构的中盾和盾尾采用铰接装置,可满足较小半径曲线的推进和纠偏.　　(2)推进油缸设计为分组/独立控制伸缩动作，行程均为2000mm，可保证封顶块在任何位置，均满足管片的拼装要求；辅以配置的超挖刀，可以较好的满足小半径曲线施工要求。　　2.3.3 符合环境保护要求的设计特点　　(1)地表建筑物保护　　盾构机具有土压平衡掘进模式，可实现地表沉降控制，保护地表建筑物。本区间地表建筑物密集，地表沉降要求高。对于控制地表沉降，盾构机具有以下设计特点：　　1) 盾构机能够在土压平衡模式下掘进，能有效的稳定开挖面地层，通过同步注浆保证掘进后管片与隧道壁的环向间隙及时填充。　　2) 通过土压平衡模式可以控制地层水流失，避免地层水流失造成的地面沉降。　　3) 通过土仓密闭设计及辅助保压系统，刀具更换等工况下也可实现掌子面压力的稳定。　　(2)消耗的材料具有环保特点：　　盾构使用的主轴承密封油脂、盾尾密封油脂均具有生物可降解性和无毒性，泡沫剂在使用后的一天内即可自行分解消失，属于绿色环保材料。　　

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