【正文】 圖 滾刀單刃及雙刃刀圈改進(jìn)尺寸圖 、盾構(gòu)機(jī)的維修 、海瑞克檢測(cè)項(xiàng)目（ S365/S366盾構(gòu)機(jī)） 成都地鐵 4 號(hào)線二期土建 4 標(biāo)盾構(gòu)機(jī)選型及適應(yīng)性評(píng)估方案 。邊刮刀距刀盤面板的高度為 110mm。寬刮刀由耐磨釘形式改成硬質(zhì)合金塊形式。 （ 3）寬刮刀 寬刮刀用螺栓固定在刀座上，用于挖掘砂、砂卵石等渣土并將其收進(jìn)土倉(cāng)。 （ 2）中心雙刃滾刀 中心雙刃滾刀安裝于刀盤中心，用于硬巖掘進(jìn) ，刀刃距刀盤面 160mm。 ②將滾刀的空轉(zhuǎn)扭矩設(shè)置到約 40Nm 左右。滾刀的最大容許荷載為 25ton，為防止?jié)L刀在卵石 土 地層中的偏磨和刀體的磨損采取了以下處理措施： ①滾刀刀體滿焊耐磨焊絲，刀刃硬度由 HRC 值 54度提高到 56 至 58度；單 成都地鐵 4 號(hào)線二期土建 4 標(biāo)盾構(gòu)機(jī)選型及適應(yīng)性評(píng)估方案 中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司 第 25 頁(yè) 刃滾刀刀刃加寬到 30mm，雙刃滾刀刀刃加寬到 28mm。 ④刀盤的正面面板及周邊焊有 30mm 30mm 的耐磨網(wǎng)格。 ②對(duì)刮刀刀座安裝了刀座保護(hù)刀，降低了刮刀刀座和刮刀的磨損。配合刀盤上的攪拌棒，清理掉土倉(cāng)壁上的泥餅，增加土倉(cāng)內(nèi)的 流動(dòng)性，同時(shí)也預(yù)防了土倉(cāng)壁泥餅的形成。 7號(hào)線結(jié)束后，將更換全部盾尾刷。 特制的盾尾刷增強(qiáng)了盾尾止?jié){效果，盾尾漏漿機(jī)率降低。 、更換盾尾刷，降低了盾尾漏漿的機(jī)率 盾尾刷的前保護(hù)板（彈簧板）改為 2層 鋼板，后彈簧板改為三層 鋼板，并且將后保護(hù)板的最內(nèi)層加長(zhǎng)，增加一個(gè)弧度，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)和管片形成的圓環(huán)同心時(shí)，使后保護(hù)板能夠和管片能夠接觸，刷絲可以 100%的和管片接觸；當(dāng) 成都地鐵 4 號(hào)線二期土建 4 標(biāo)盾構(gòu)機(jī)選型及適應(yīng)性評(píng)估方案 中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司 第 24 頁(yè) 盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)偏心時(shí)，前后保護(hù)板之間的刷絲能保證不低于 70%的接觸面。 、 更換盾尾止?jié){板，防止?jié){液向前流動(dòng)效果更佳 為防止盾尾注入漿液向前流入盾體范圍及土倉(cāng)，盾構(gòu)機(jī)盾尾設(shè)計(jì)安裝有盾尾止?jié){板，止?jié){板為彈簧鋼制作，原設(shè)計(jì)為單層，在 4號(hào)線 二 期施工中，將其更改設(shè)計(jì)為雙層彈簧板，制作成雙層盾尾止?jié){板。效果較好，因此在下場(chǎng)維修時(shí)，結(jié)合施工總結(jié)，對(duì)這套系統(tǒng)進(jìn)行維修。但由于考慮到地層中原有間隙在盾構(gòu)掘 進(jìn)的擾動(dòng)下形成的空洞有部分是后期逐漸形成，根據(jù)地面沉降監(jiān)測(cè)看，其延遲主要在管片脫離盾尾12 天，所以在盾構(gòu)機(jī)上安裝二次注漿設(shè)備進(jìn)行后續(xù)的補(bǔ)漿是十分必要的。 第 六 章 盾構(gòu)機(jī)的改造和維修 、 S365/S366 盾構(gòu)機(jī)的改造及核心部件維護(hù)保養(yǎng) 為更加適應(yīng)成都地鐵 4 號(hào)線二期工程盾構(gòu)掘進(jìn)要求，從成都地鐵 7號(hào)線 完工后將對(duì)海瑞克盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行改造與維修，主要有以下幾個(gè)方面。 泡沫混合液和壓縮空氣的流量，由流量傳感器進(jìn)行檢測(cè)， PLC 控制電 控閥門的開度，得到最佳的混合比例。 、泡沫、聚合物注入系統(tǒng) 泡沫的形成就是把泡沫原液與水混合，再加上一定壓力與流量的空氣，在泡 成都地鐵 4 號(hào)線二期土建 4 標(biāo)盾構(gòu)機(jī)選型及適應(yīng)性評(píng)估方案 中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司 第 23 頁(yè) 沫發(fā)生器中 混合形成泡沫。 同步注漿系統(tǒng)控制：同步注漿系統(tǒng)操作可分為手動(dòng)與自動(dòng)兩種方式。 、 注漿、注脂系統(tǒng) 、注漿系統(tǒng) 配置 兩 個(gè)注漿泵，每個(gè)泵有兩個(gè)出口，注漿系統(tǒng)使用 4根漿管。同時(shí)配置油水分離的過濾系統(tǒng)，以加強(qiáng)過濾和呼吸氣的清潔。 、電氣系統(tǒng) 壓縮空氣氣源 海瑞克盾構(gòu)機(jī)的空氣壓縮機(jī)供氣量為 20m179。采用的 KSP 恒壓泵，泵的排量滿足最大推進(jìn)速度的注漿要求。拼 裝機(jī)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速最大 2 轉(zhuǎn) /分，并可以實(shí)現(xiàn) 無(wú)極調(diào)速；拼裝機(jī)抓舉頭可以停在圓周方向任意 位置。 （ 4）管片拼裝機(jī)液壓系統(tǒng) 拼 裝機(jī)液壓系統(tǒng)采用的是壓力流量復(fù)合式控制泵，控制閥采用 2組電 流 比例多路換向閥，可以進(jìn)行流量精確控制，從而保證安 拼裝機(jī)拼裝管片的精度。通過電 流 比例控制泵可以實(shí)現(xiàn)螺旋輸送機(jī)的無(wú)級(jí)變速，以適應(yīng)不同推進(jìn)速度要求。 （ 3）螺旋輸送機(jī)液壓系統(tǒng) 螺旋輸送機(jī)液壓系統(tǒng)采用一個(gè)變量泵與一個(gè)兩檔排量的馬達(dá)組成閉式系統(tǒng)，共同實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制。鉸接液壓系統(tǒng)油缸的行程滿足轉(zhuǎn)向角度與方向控制的要求；推進(jìn)閥組滿足推進(jìn) 速度控制要求；推進(jìn)方向調(diào)整及推進(jìn)速度可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程連續(xù)調(diào)節(jié)。 （ 2）推進(jìn)及鉸接液壓系統(tǒng) 推進(jìn)系統(tǒng)包括 30 根 推進(jìn)油缸、控制閥和推進(jìn)液壓泵站。 在掘進(jìn)過程中刀盤轉(zhuǎn)速是 實(shí)時(shí)連續(xù)可調(diào)的，可通過調(diào)節(jié)變量泵和變量馬達(dá)的排量實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。當(dāng)盾構(gòu)需要轉(zhuǎn)彎時(shí)，將油缸處于浮動(dòng)位置，盾尾可以根據(jù)調(diào)向的需要自動(dòng)調(diào)整位置。鉸接系統(tǒng)包括十四個(gè)鉸接油缸和鉸接密封。推進(jìn)油缸在拼裝時(shí)切換到現(xiàn)場(chǎng)控制 盤，便于與拼 裝機(jī)配合操作?；剞D(zhuǎn)速度為 0~2rpm，并可實(shí)現(xiàn) 微調(diào)。 管片拼裝機(jī)為中心回轉(zhuǎn)式，機(jī)械抓舉，驅(qū)動(dòng)功率為 55KW，具有 6 個(gè)自由 度，回轉(zhuǎn)角度為177。皮帶機(jī)布置在后配套拖車的上面。 為了提高渣土的流動(dòng)性，可以向螺旋輸送機(jī)圓周的孔內(nèi)注入膨潤(rùn)土或泡沫。調(diào)節(jié)螺旋輸送機(jī)的出土速度是控制土倉(cāng)壓力的重要方法之一。 成都地鐵 4 號(hào)線二期土建 4 標(biāo)盾構(gòu)機(jī)選型及適應(yīng)性評(píng)估方案 中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司 第 20 頁(yè) 、出渣系統(tǒng) 、螺旋輸送機(jī) 螺旋輸送機(jī)是采用軸式螺旋機(jī)，筒節(jié)內(nèi)徑為（ S36 S366） 700mm、（ S885）800mm、 （ S897） 850mm。油缸的后端頂在管片上以提供盾構(gòu)前進(jìn)的反力。 推進(jìn)油缸按照在圓周上的區(qū)域分為四組，每組 7 到 8 個(gè)油缸。 、 推進(jìn)系統(tǒng) 推進(jìn) 系統(tǒng)是由 10 個(gè)單油缸和 10 個(gè)雙油缸組成的， S36 S366 單個(gè)油缸的 最大 推力為 1140 kN，單個(gè)油缸的推進(jìn)行程為 2021mm。 (6)刀盤 背面設(shè)有攪拌棒，有利于對(duì)螺旋機(jī)進(jìn)行喂料。 (4)刀盤的設(shè)計(jì)模型在卵石土、泥巖層模式下進(jìn)行有限元分析，實(shí)踐證明刀盤的強(qiáng)度和剛度均滿足本工程施工的要求。 (3)刀盤采用 優(yōu)質(zhì)的低碳合金鋼 材料制造并焊有耐磨條、耐磨焊層和耐磨塊。 (2)刀盤上刀座的特殊設(shè)計(jì)使所有刀具都可以在刀盤背后換裝。 成都地鐵 4 號(hào)線二期土建 4 標(biāo)盾構(gòu)機(jī)選型及適應(yīng)性評(píng)估方案 中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司 第 18 頁(yè) 刀具形式表 雙刃滾刀 用于硬巖掘進(jìn)，在軟土中可以換裝齒刀 單刃滾刀 用于硬巖掘進(jìn)，刀刃距刀盤面 175mm，可換裝齒刀 中心齒刀 用于砂卵石掘進(jìn)，替換中心滾刀，有利于渣土流動(dòng)進(jìn)入土倉(cāng) 齒刀 用于砂卵石掘進(jìn) ,其結(jié)構(gòu)形式有利于渣土流動(dòng)進(jìn)入土倉(cāng) 鏟刀 用于掘進(jìn)中的刮渣 刮刀 用于掘進(jìn)中的刮渣 刀具的配置 、刀盤設(shè)計(jì)對(duì)地層的適應(yīng)性 本標(biāo)段區(qū)間隧道穿越的地層主要為 452卵石土、 511全風(fēng)化泥巖、512強(qiáng)風(fēng)化泥巖、 513中等風(fēng)化泥巖地層，該巖石堅(jiān)硬程度分類為軟巖。刀盤上可以安裝不同類型的刀具以適應(yīng)不同地層的開挖，主要刀具類型有中心雙刃滾刀、單刃滾刀、撕裂刀、鏟刀和刮刀，其中滾刀和齒刀的刀座形式相同，根據(jù)不同的地質(zhì)類型兩種刀具可以互換。通過實(shí)踐證明刀盤對(duì)本工程的泥巖地層完全滿足。刀盤耐磨環(huán)為高度 60mm，寬 130mm 的 HARDOX400兩條耐磨鋼板，刀盤正面焊接厚度為 20mm 的 HARDOX500 耐磨鋼板和周邊焊接網(wǎng)格耐磨焊絲對(duì)刀盤加以耐磨保護(hù)，以克服成都砂卵石地層的磨損，完全滿足本工程局部穿越泥巖 、黏土、卵石土 地層。 刀盤直徑 6280mm(安裝新滾刀時(shí)的最大直徑 )，刀盤厚度 450mm， 從法蘭盤底面到刀盤面板高 1310mm，刀盤總重約 60t。刀盤和主驅(qū)動(dòng)通過一個(gè)很厚的 4 幅臂鑄鋼結(jié)構(gòu)與主驅(qū)動(dòng)法蘭盤相連，傳遞足夠的扭矩和推力。刀盤上有四個(gè)泡沫通道。刮刀裝在整個(gè)刀盤開口的邊緣，同時(shí)在刀盤中心的徑向 開口邊緣以及刀盤外圓周的開口邊緣也裝有輪廓刀具。刀盤前面的周邊區(qū)域焊耐磨層，邊緣區(qū)域的后部焊耐磨塊。 、刀盤 和 刀具 、刀盤刀具整體布置 刀盤設(shè)計(jì)成圓盤形結(jié)構(gòu)且?guī)в休^寬的進(jìn)料口，用優(yōu)質(zhì)的低碳合金鋼制作，能安裝硬巖刀具和軟土刀具。 成都地鐵 4 號(hào)線二期土建 4 標(biāo)盾構(gòu)機(jī)選型及適應(yīng)性評(píng)估方案 中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司 第 15 頁(yè) 由于主驅(qū)動(dòng)尺寸較大，導(dǎo)致空間有限，螺旋輸送機(jī)的尺寸則受到限制設(shè)計(jì)為 不小于 700mm。 （ 5）密封系統(tǒng)包含了連續(xù)油脂潤(rùn)滑和泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，更好的提高了密封的可靠性 。 （ 3）主軸承的設(shè)計(jì)壽命為 10000 小時(shí)。 第 五 章 盾構(gòu)機(jī) 的基本配置、 參數(shù) 特點(diǎn) 、 盾構(gòu)機(jī)的 驅(qū)動(dòng)及主軸承密封系統(tǒng) （ 1）主軸承同時(shí)承受推力、徑向負(fù)荷和傾覆力矩，采用直徑較大的重型軸承。 編號(hào)分別為（ S36 S36S88 S897）。 根據(jù)對(duì)區(qū)間內(nèi)的地質(zhì)調(diào)查、 工期及施工要求，結(jié)合成都地鐵類似工程盾構(gòu)的選型、施工經(jīng)驗(yàn)，選用土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)比較適合本標(biāo)段的施工。 刀 具的形式及布置設(shè)計(jì)能最大限度滿足不同粒徑卵石的處理； ④具備渣土改良系統(tǒng)； ⑤盾構(gòu)機(jī)有良好的出渣性能； ⑥盾構(gòu)本體在高水 壓下的防水密封性能可靠； ⑦盾構(gòu)具備防噴涌功能； ⑧人閘設(shè)計(jì)滿足帶壓換刀的需要； 成都地鐵 4 號(hào)線二期土建 4 標(biāo)盾構(gòu)機(jī)選型及適應(yīng)性評(píng)估方案 中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司 第 14 頁(yè) ⑨管片壁后同步注漿； ⑩盾構(gòu)預(yù)留超前注漿接口，可對(duì)開挖面前端的不良地質(zhì)進(jìn)行超前加固； 本工程 盾構(gòu)機(jī) 的正式確定 根據(jù) 對(duì)本標(biāo)段 整個(gè)區(qū)間的工程地質(zhì)條件 調(diào)查。 盾構(gòu)采用先進(jìn)的激光導(dǎo)向系統(tǒng)來(lái)控制隧道的掘進(jìn)方向，這在隧道的方向控制上也是比較前沿的技術(shù)。 液壓系統(tǒng)的主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、螺