盾构适应性及现状评估方案原版

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1、东莞市城市快速轨道交通R2线工程（东莞火车站东莞虎门站段）【2310标】土建工程施工项目盾构机适应性及现状评估广东水电二局股份有限公司2012年11月、工程概况【寮厦站珊美站】盾构区间左线起讫里程ZDK27+663.204ZDK29+351.625(ZDK29+146.324=ZDK29+150.000，短链 3.676m),左线全长 1684.745m；右线起讫里 程 YDK27+663.204 YDK29+351.623，右线全长 1688.419m。隧道采用双洞单线盾构法施工，从珊美站始发掘进，至寮厦站过站吊出。区间线路 埋深为12.518米，设3处联络通道。本区间线路纵断面为V形坡设计

2、，区间隧道自寮厦站起，先以2%o和25%o下坡下穿厚街大道、S256拟建厚街大道隧道及岳范山大道等，至富康路2#联络通道兼废水泵房处， 过最低点后转为上坡，然后以3.98%和17.45%。(17.24%)上坡下穿S256拟建人行天桥、 河田大道、阳河路、珊瑚路等，进入珊美站。区间最大坡度为25%，隧道顶覆土 8.75m 16.48m。区间平面布置见 附图1寮厦站珊美站区间线路平面布置示意图。隧道内净空 5400mm,管片外径 6000mm。盾构管片采用环宽1.5m的标准环及左 转弯楔形环和右转弯楔形环三种管片。管片混凝土强度等级为C50、S12;钢筋为I、U级，管片的最小配筋率不小于 150k

3、g/ m3。管环外径6000mm,内径5400mm，厚300mm， 宽1500mm。每环由3片标准块+2片邻接块+1片封顶块共6片管片组成，砼量8.06m3。 管片拼装方式采用错缝拼装，纵、环向连接均采用M24螺栓，管片纵、环向间隙防水采用弹性橡胶密封圈。二、地质概况区间隧道主要穿行于6-5残积可塑状砂质粘性土、6-6残积硬塑状砂质粘性土、9-1全风化花岗闪长岩和9-2强风化花岗闪长岩，局部(靠近珊美站端头)通过 3-7 全新统冲洪积粉砂、3-10全新统冲洪积中砂和3-11全新统冲洪积粗砂。区间地质情况统计见 附图2寮厦站珊美站区间左线地质纵断面和地层统计图； 附图3寮厦站珊美站区间右线地质纵

4、断面和地层统计图三、环境概况本区间东北起于寮厦站，西南至珊美站，区间线路大体呈东北西南走向，区间出寮厦站后大体沿莞太路下穿，途经厚街大道、岳范山大道、康乐南路、富康路、河田大道、阳河路、珊瑚路、珊美大道等路口，到达珊美站。莞太路现状为双向8车道，交通繁忙；区间沿线重要的建构筑物主要有 S256拟建厚街大道隧道、厚街大道下穿隧道（拟 拆除）、S256拟建人行天桥等。区间隧道出寮厦站后与S256拟建厚街大道隧道重叠约1042m （左线）/1045m （右 线），S256下穿隧道底板与盾构隧道顶板最大净距约 14.5m,最小近距约3.1m。对施工 影响较大。四、工程重难点及应对措施1在砂层中掘进本盾

5、构隧道于ZDK29+146ZDK29+351段穿越3-7粉砂层及3-11粗砂层，砂层透 水性强，地下水丰富。施工时极有可能出现喷涌，施工风险极大。应对措施： 选择合适配比的渣土改良添加剂，注入高分子材料进行渣土改良； 浆液中加入适当比例的水玻璃，通过双液注浆方式填充密实管片与围岩之间的控 制，堵住盾尾来水预防“喷涌”； 通过注入管路转换，在螺旋机前端增加一条注入管路，注入原液高分子材料，高分子材料大量吸收渣土中水分后由液状渣土转变为塑性渣土，预防“喷涌”问题的发生。2、在上软下硬地层中掘进本区间左线 ZDK27+673.47529+472.6 段，右线 YDK27+673.47529+472.

6、6 段为上 软下硬地层，是掘进施工的重难点。应对措施： 控制掘进速度，使盾构刀盘能对正面坚硬岩层进行充分破碎； 合理利用盾构铰接千斤顶，改变刀盘倾角以加强对硬岩部位的切割，提高盾构掘 进过程中的轴线控制能力； 调整盾构机推进千斤顶的区域油压，硬岩区域推进千斤顶油压较软岩部位适当加 大，以控制千斤顶的合力作用点、抵消上抛力，控制好盾构轴线位置和隧道坡度 采用土压平衡模式，密切注意出土量，控制每环的出土量在额定的范围内，否则 会造成地面的坍塌或沉陷。3、盾构下穿S256拟建厚街大道隧道里程寮厦站 ZDK28+705.2/YDK28+708.6 段，长约 1042m （左线）/1045m （右线）

7、范围内，区间隧道沿莞太路下穿 S256拟建厚街大道隧道，S256拟建厚街大道隧道将先 于R2线隧道施工，对本隧道的施工造成较大影响。应对措施：选择正确的掘进参数，加强地表沉降、地下水位及房屋倾斜观测，并及时反馈施工。加强过程控制管理， 实施信息化施工， 防止开挖面失稳引起过大的地沉降； 同时也应防止地面由于土仓压力过大引起地表隆起。在盾构施工到达该段前，与建筑物业主建立直接联系，协调好各种关系，一 旦发现异常能及时沟通、协商解决问题。施工前要进一步调查建（构）筑物的详细 情况，以便采取可靠的保护方案。根据监测结果调整盾构掘进参数及注浆参数，必要时进行洞内补充注浆。主要通 过结合沉降监测数据严格

8、控制隧道掘进参数对建筑物实施保护。当建筑物沉降达到 报警值时（取允许值的 80%）迅速围蔽并于其四周布孔进行跟踪注浆以控制沉降。预备好钻机、压水泵和双液注浆泵，一旦出现因地层失水引起地表沉降较大， 立即采取相应措施从地表向地层补充注水，以保证正常的地下水位，从而减小地表 沉降。必要时可从地表进行注浆止水和加固来控制地层沉降。五、盾构机选型1、拟投入本区间工程的盾构机新购改自有的原因原投标承诺拟投入两台新购海瑞克土压平衡盾构机用于盾构区间施工，承诺中标后 向德国海瑞克股份有限公司购置，我部积极与海瑞克股份有限公司协商购置盾构机事宜， 但了解到海瑞克股份有限公司订单较多，生产繁忙，难以保证如期交货

9、，同时由于主轴 承、液压系统、电气系统等需要从德国进口，但当时处于缺货期，因此，生产和运输均 需耗费大量时间。为此，我部充分考虑我司已有资源，了解到我司目前在广州市轨道交通六号线盾构6标段【水荫路站天平架站盾构区间】土建工程中使用的S432/S433两台海瑞克盾构机（累 计掘进里程均约为4335米），已于2012年9月底前完成掘进施工，维修保养后即可转投 入本标段使用，能满足本标段 2012年11月份盾构始发的调整工期要求。由于此两台盾 构机型号参数与投标承诺盾构机的型号参数相同（盾构机参数对比详见附表），因此与投 标承诺盾构机相比，同样也能适用于本标段盾构区间地层情况。鉴于新购盾构机耗时较长

10、且具有不确定性，而目前公司自有S432/S433两台盾构机能满足施工需要，我部拟采用我司自有的S432/S433两台盾构机用于本标段施工。2、拟变更盾构机业绩2310标珊寮盾构区间拟变更投入的海瑞克 S432、S433盾构机为 6250EPB土压平 衡盾构机，购置于2008年7月份，先后服役于广州市轨道交通四号线【黄村站车陂 站车陂南站盾构区间】土建工程、六号线【水荫路站沙河站天平架站区间】土建 工程。【黄村站车陂站车陂南站盾构区间】 土建工程工期为2008年6月30日至2009 年11月30日，区间设计左线长2477.82米，右线长2470.55米，最小平面曲线半径 300米，最大坡度50%

11、。区间地质较差且复杂，始发段大部分隧道洞身处于3-1粉细砂层4-1粉质粘土、 3-2中粗砂层软弱地层中，中间多数为软硬不均地层。【水荫路站沙河站天平架站区间】土建工程工期为2010月11月1日至2012年10月31日，区间设计左线1857.05米，右线1846.45米，平面最小曲线半径300m 最大坡度为39.57 %。盾构从始发井向北掘进，紧接着下穿广深铁路和军用铁路，随后 沿着广州大道北，穿过瘦狗岭断裂破碎带、经过省军区宿舍楼直至天平架站。然后再从 始发井向南进入，盾构机整体平移过暗挖形式的沙河站后进行二次始发，下穿旧城区老房屋后，沿着先烈东路直至水荫路站吊出。 工程地貌形态属于珠江三角洲

12、冲洪积平原 向微丘台地过度地带和剥蚀台地地貌，地表沉积物为海陆交互相和冲积一一洪积层 及土层和砂层，下伏基岩为白垩系碎屑岩，地形变化不大，较为平坦目前海瑞克S432、S433盾构机各完成约4335n,对于盾构机设备使用状态情况来 说现阶段该两台盾购正处于较好状态。从已完成服役的两个工程统计数据了解，海瑞克 S432、S433盾构机高峰期达到的掘进速度为：18环/天，314环/月；盾构机设备在施 工过程中没有出现过较大问题。3、对盾构机的改进3.1注浆泵改造本工程主要穿越地层中包含 6-5、6-6、9-1、9-2，此类地层具有遇水 崩解、软化的特性，所以，在盾构施工过程中同步注浆对隧道成型质量及

13、地表沉降起 的控制是本工程主要施工控制的一大方面，由于我们将原海瑞克设备提供的注浆泵（4台KSP12挤压式注浆泵）改造为4台轴向柱塞泵（德国Swing泵），这样的改造更适用 于同步注浆，因此更能保证注浆压力及注浆质量。3.2铰接部分改造盾构机在推进过程中，铰接所起到的作用为跟随盾构机姿态调节盾尾间隙，以达到调整管片姿态的作用。原海瑞克盾构机设备提供铰接为被动铰接，即前盾与中盾为螺栓帥01?00200086230A240匕OHLL5】OTBHlnOS 8Z 言関對_lllj3-rZZ1L 】图5-1盾构机主体结构图连接密圭寸、中盾与盾尾为铰接千斤顶连接，这样在盾构机脱困时非常容易受损。拟变更盾构

14、机通过对所配备的铰接系统改为主动铰接，即在中盾位置由12根液压千斤顶与前盾连接，采用2道橡胶密圭寸和紧急气囊形成可靠的密圭寸。这样可使盾构机在推进过 程中有了更好的灵动性，可及时调整盾构姿态，并且由于将铰接千斤顶布置在中盾的位 置使得盾构机在脱困时能使用铰接千斤顶进行辅助脱困，对盾构机安全掘进提供了有利保障。盾构机构造如图5-1盾构机主体结构图。4、机器现状S432/S433两台盾构机在广州轨道交通六号线【水荫路站天平架站盾构区间】进 行掘进，设备运行期间进行动态勘测，从油样化验报告可以看出，主轴承齿轮油的粘度、 各种合金元素尤其是铁元素和水分的含量均无任何异常变化，表明主轴承齿轮副没有异常磨

15、损，主轴承密封没有失效，可以继续使用。对液压油的连续监测及设备结束掘进时对各系统提取油样检测分析，各系统油质完 全正常，刀盘驱动系统、推进系统及管片安装系统的各液压泵、马达、阀、推进千斤顶等可以正常工作。盾构机的刀盘均结构完好，无异常变形。但是刀盘外观尺寸被磨，部分齿刀刀座损 坏，部分中心刀螺纹孔有损坏。只需要对刀盘外缘加焊耐磨钢板以及修复齿刀刀座，修 复中心刀螺纹孔。盾构机壳体均无可见变形，钢板有轻微磨损。根据制造期间打在钢板上的材料钢印 仍清晰可辨判断盾壳磨损量应在 0.20.4mm之内。各后续拖车尚处于良好状态，拖车车架依然牢固，车轮轻微磨损，行进正常。螺旋机进出口闸门和前后伸缩动作正常

16、，紧急关闭功能正常，驱动系统的液压泵、 马达运转和温升正常，各传感器、控制阀工作正常。但螺旋输送机悬伸在土仓的进料段 磨损较多，已经对叶片进行拆卸维修和轴加焊磨网纹，钢筒下方加了焊耐磨钢板。盾尾注脂管及注浆管疏通，更换新尾刷，洗气动开关完成拼装机、喂料机、管片吊机所有功能及部件除锈清洗，部分接线端子和电缆更换, 旋转编码器参数调试，更换了损坏的链条。管片吊机工作正常，整流模块检查测试完成。油脂系统工作正常，油脂泵清洁，气动阀组测试完成。电气系统线路测试及电气原件测试完成。传感器插头检测，对于进水生锈等需要更换，阀组成圈测试其电阻值完成。配线箱及电气柜已经检查修复防水密封条及线路锁头。大闸门密封

17、修复更换，仪表更换并检测，呼吸器系统修复并调试，各流量计、安全 阀、过滤器等修复并检测完成。循环水系统工作正常，散热良好，联轴器调整其同轴度，清晰散热器和管路完成。皮带机的所有滚筒已经更换，主动轮已经重新硫化上胶。泡沫泵运转良好。SLS-T-APD自动导向系统功能正常，运转正常。5、维护保养计划日期保养的内容施工人数施工工期10月15日S-432和S-433盾构机前盾清洁8人S-432和S-433盾构机刀盘清洁8人6天10月20日S-432和S-433盾构机中盾清洁4人10月21日S-432和S-433盾构机拼装机清洁7人S-432和S-433盾构机连接桥清洁7人5天10月25日S-432和S

18、-433盾构机1#拖车清洁6人10月26日S-432和S-433盾构机2#拖车清洁5人S-432和S-433盾构机3#拖车清洁5人5天10月30日S-432和S-433盾构机4#拖车清洁5人10月26日10月30日S-432和S-433盾构机刀盘刀具拆除（整盘刀具拆除预计2.5天拆完）5人5天10月31日11月10日S-432盾构机的刀盘进行保养，对刀盘增补耐 磨保护。（保证在硬岩掘进中保护刀盘）8人11天10月31日11月8日S-432盾构机的螺旋机进行保养，对螺旋机的 螺旋叶片和螺旋轴增补耐磨保护。（保证在硬岩掘进中保护螺旋机）4人9天10月31日S-432和S-433盾构机的土仓土压计和

19、螺旋机 土压计进行保养。3人1天10月31日S-432和S-433盾构机皮带主（从）动轮拆除。5人1天11月1日11月5日S-432和S-433盾构机的管片喂片机进行清洁 保养，添加润滑剂。8人5天11月6日11月8日检查并保养（或更换）盾构S-432和S-433盾 构机上的全部注油孔以及管路的球阀、单向 阀等。4人3天11月9日11月10日检查保养砂浆罐叶片和轴承4人2天11月9日11月10日检查保养液压马达和液压泵4人2天11月11日11月15日将S-432刀盘的刀具装上4人5天11月11日11月15日将S-432盾构机部分管路和全部控制电缆换 新（全部进口材料）12人5人6、拟变更盾构机

20、对本工程地质适应性分析6.1埋深的适应性本区间隧道埋深 13.81m21.49m ,隧道顶覆土 8.75m16.48m，根据海瑞克公司提供的盾构参数进行计算可知盾构有足够的推进力和刀盘扭矩（如表5-1所示）；另外，土仓有足够的土压承受能力及土压调节能力，主轴承密封和盾尾密封的特殊设计也完全可以满足本区间隧道施工的需要。表5-1盾构机推力及刀盘扭矩参数对比表序号项目计算值设计值1盾构机推力土压平衡模式30116 kN34210 kN敞开模式26331 kN2刀盘扭矩3886 kN*m5980 kN*m6.2软岩、软土及砂层的适应性由地质勘察资料可知，隧道主要穿行于可塑状砂质粘性土、硬塑状砂质粘性

21、土、 全风化花岗闪长岩、 土状强风化花岗闪长岩，局部（靠近珊美站始发端头）通过全新统冲洪积粉砂、全新统冲洪积中砂、全新统冲洪积粗砂，上述地层在左、右线中所占比例分别为87.31%、91.79%,（各地层所占比例详见 附图1、2中的地层比例饼图）。其中残积土及全、强风化 岩存在遇水极易软化、崩解等冋题，而砂层的自稳性差，容易产生涌砂、流砂等 问题，因此，如何采取有效措施防止管涌、地面沉降过大的现象发生，是本标段 盾构掘进施工的主要控制目标。拟变更盾构机具有完善的土压平衡功能，当地层不稳定时可以在此模式下进行掘进；盾构在土仓压力隔板的不同高度位置安装了五个土压传感器，可以对土仓内 不同位置的土压随

22、时进行监控；螺旋输送机的出土速度可以无级调速，容易精确控 制出土量。盾构在土压平衡模式下掘进时有严格的土仓压力管理规定，通过控制系 统可以对土仓压力、掘进速度、螺旋输送机出渣速度、泡沫等添加材料的注入量等 参数进行全自动或手动控制，确保在掘进过程能够达到良好的动态压力平衡效果。该盾构机在土压平衡模式下掘进时可以有效地稳定开挖面，另外，同步注浆能 控制地表沉降至很小的范围，可确保地面建筑物和地下管线的安全。该盾构机选用了能够安装单刃滚刀的刀盘，刀盘的最小开口率为 26%,特别是刀盘的开口部位的挡板向里倾斜，比较适合渣土顺利流入土仓。同时通过刀盘面板 上的八个泡沫注入孔向掌子面直接注入适量的泡沫，

23、增加刀盘中心粘性土的流动 性，在掘进时可以有效的防止刀盘中心泥饼的产生。该盾构机的渣土改良系统既可以注入泡沫，也可注入膨润土或泥浆。添加材料 既可以通过中隔板注入土仓内，也可通过布置在刀盘面上的泡沫注浆孔直接注入开挖面。通过调整这些添加材料的注入，可以达到很好的渣土改良的效果，从而增加 渣土的流动性，提高止水性。通过配置的加泥保压系统在软弱地层时可有效减小土 仓压力波动，聚合物注入系统可有效改良始发段砂层的塑性和粘性，并且在螺旋机 底部形成土塞，防止喷涌。螺旋输送机的转速为 022rpm,在此转速范围内可以无级调速，从而可以实现在土压平衡模式下盾构出渣量的控制。螺旋输送机中部有 600mnm勺

24、长度没有螺旋叶片，当渣土通过此段时因堆积而形成土塞，对防止喷涌有一定的效果。根据施工需 要还可以向螺旋输送机内注入膨润土或者在排水阀门处安装双向排泥泵来堵水和 防止喷涌发生。当盾构机突然停电时螺旋输送机的后门可以自动关闭以防止在软岩地段施工 时可能发生的危险。在正常施工过程中操作人员也可以控制螺旋输送机的后门开 度。6.3硬岩的适应性本标段隧道部分穿过地段为中风化硬岩地层（如 ZDK28+023ZDK28+083段），此地层的饱和单轴抗压强度一般为fr=9.8763.9MPa，极大值为79.0MPa,在施工中将对盾构刀具造成较为严重的磨损。拟变更盾构机在1#联络通道（里程YDK28+146.6

25、70）加固地层中换刀时，可选用“黑金刚”或“旁万利”超硬耐磨滚 刀和相应品牌的齿刀将会较大的提高刀具的破岩能力，有效的提高盾构机的工作效 率，并能显著的降低刀盘、刀具的磨损，满足在该地层中盾构机的掘进需求。6.4地层软硬不均、变化频繁等特殊地段的适应性当盾构在软硬不均地段掘进时，盾构由于前面刀盘的受力不均而容易发生姿态不稳定的情况。为此盾构采取以下措施：推进系统的油缸在圆周方向分为四组， 每组可以单独调整其推进速度而改变盾构的掘进方向；盾构的中体和前体为铰接 连接，这样可以减小盾构的长径比而使盾构的姿态容易改变；盾构采用SLS-T激光导向系统，盾构的姿态可以随时反映在操作室内，从而可以对盾构的

26、姿态随时进 行灵活的调整，保证盾构在软硬不均地段保持正确的姿态。6.5刀盘对地层的适应性拟变更盾构机刀具是根据本标段岩层的不同强度和地质特点，根据刀具在软岩 中不同的破岩机理来进行设计和选择的。刀盘上可以安装不同类型的刀具以适应不 同地层的开挖，主要刀具类型为单刃滚刀、中心滚刀、齿刀、刮刀和仿形刀，其中 滚刀和齿刀的刀座形式相同，根据不同的地质类型两种刀具可以互换。在硬岩中掘 进时刀盘需安装单刃滚刀、中心双刃滚刀，在软岩中掘进时可以根据需要把单刃滚 刀、中心双刃滚刀更换为对应形式的齿刀。刀盘形式如图5-2所示。图5-2盾构机刀盘结构图整个刀盘为焊接结构，在刀盘上焊接了安装各种刀具的刀座。刀盘和

27、主驱动通 钢管焊接在一起，以传递足够的扭矩和推力，刀盘可以顺时针及逆时针双向旋转。过一个很厚的法兰盘连接，刀盘背面和法兰盘通过四根600mm，壁厚100mm的刀盘标称直径6280mm，刀盘厚度750mm，从法兰盘底面到刀盘面板高 1410mm，刀盘总重约 55t。（1）刀盘结构特点分析为了保证刀盘的整体结构强度和刚度，刀盘的中心部位采用整体铸钢铸造，周 边和中心部件在制造时采用先栓接后焊接的方式连接。根据对刀盘设计模型在岩层 模式下对每个滚刀加载 25t的荷载的有限元分析结果显示，刀盘的强度和刚度均满 足本标段施工的要求。刀盘的开口形式：刀盘开口形式为对称的八个长条孔，开口尽量靠近刀盘的中 心

28、位置，以利于中心部位渣土的流动。刀盘的开口率根据安装的刀具类型不同而有 所变化，当全部安装滚刀时开口率为26%，当安装软岩掘进所需的齿刀时刀盘开口率可以达到34%。渣土改良注入口设计：刀盘面板上共有5个泡沫注入口，其中包括在刀盘中心设置的2个泡沫注入口，平面有 3个泡沫注入口备用，泡沫注入口也可以用来加注 膨润土和泥浆。每个注入孔都能单独操作和控制，便于掘进和渣土的改良。女口5-3所示。图5-3泡沫注入口布置示意图耐磨设计：刀盘的周边焊有耐磨条，刀盘的面板焊接有格栅状的Hardox耐磨材料，充分保证刀盘在岩层掘进时的耐磨性能。刀座设计：刀盘上的滚刀刀座和齿刀刀座相同，安装方式也相同，这样的设计

29、 可以对滚刀和齿刀进行互换。刀盘驱动及支撑形式：刀盘驱动采用液压驱动，由八个液压马达通过八个减速机来驱动刀盘。刀盘驱动的配备功率为945KW，标称扭矩为5980KN.m，脱困扭矩为7800KN.m。刀盘的转速范围为 04.5rpm。刀盘采用中间支撑方式，刀盘主轴承采用德国Hosche公司的产品，主轴承外径 3000mm，主轴承的外密封采用三道注脂密封，主密封的设计寿命为6000h10000h，主轴承的设计寿命为13000h。(2) 拟本标段工程中采用的刀具布置方案用于较硬岩层掘进的刀具布置：31把单刃滚刀（11把边缘刀，20把正面刀）、4把双刃中心滚刀、 68把刮刀、8把铲刀。用于软岩、软土开

30、挖的刀具布置：68把刮刀、8把铲刀、16把正齿刀4把双刃中心齿刀、15把单刃滚刀（外缘）。在软岩、软土地段，齿刀和滚刀可以混装或全部安装齿刀。（3）刀具布置对刀具的保护滚刀刀刃距刀盘面板的高度为 175mm，齿刀、刮刀和齿刀刃距刀盘面板的高度 为140mm，滚刀高出齿刀和刮刀 35mm，这样在全断面岩层、硬岩等地段掘进时可 以保护刮刀和齿刀不受破坏。考虑到在硬岩掘进时破碎下来的岩石可能撞坏刮刀，在刀具的布置上作了以下 的考虑：把刮刀背向布置，并拉近刮刀之间的距离，在硬岩地段双向掘进时能够对 刮刀有一定的保护作用。由此可见，S-432/433具备以下特点：多种掘进模式灵活转变盾构可以根据地层的不

31、同特性分别采用不同的掘进模式进行开挖，保证盾构在本标段的各个地段都具有良好的地质适应性。合理的刀盘设计盾构机的刀盘是针对本标段的地质情况专门设计的；4把双刃滚刀，31把单刃滚刀，64把刮刀，8把铲刀；滚刀径向间距最小 9.59mm,最大230mm,滚刀高度高出 面板达175mm，高出齿刀及刮刀 30mm，有利于刀盘前面渣土的流动，同时可以保 护齿刀和刮刀；同时刀具可以根据地层软硬不同进行互换。良好的渣土改良泡沫注入系统和膨润土及泥浆注入系统。通过以上渣土改良系统，可以达到改 善渣土流动性，提高止水性，降低刀盘扭矩，减小刀盘刀具及螺旋输送机磨损，以 及对掌子面止水的良好效果。独立的聚合物注入系统

32、可与膨润土注入系统共用一套 管路系统，也可可互换使用注入泵。聚合物在土沙层中可很好改良土沙的塑性和粘结性，同时在螺旋机土仓部位加注聚合物可形成土塞，可有效防止喷涌。几种渣土 改良剂可同时注入，又可单独注入。良好的特殊地段应对能力刀盘的扭矩和盾构的推力可以根据地层的情况以及渣土改良的效果分别进行相应的灵活调整；通过电脑PDV数据分析系统可以对地质情况和施工状况进行相应的统计和分析，并对前方地层情况进行一定程度的预测。整机设计功能完备，质量可靠盾构设计充分考虑在隧道施工中可能发生的各种情况，具备了盾构施工中开 挖、出渣、支护、注浆、导向、压力控制等过程所需的全部功能。良好的可操作性操作更人性化，降

33、低操作人员劳动强度；刀具都可以在刀盘背后更换，避免了 人员进入刀盘前面更换刀具而可能发生的危险。技术先进盾构机上大量采用液压、控制、导向等领域的新技术；采用先进的SLS-T激光导向系统来控制隧道的掘进方向，精度达2秒。盾构机充分考虑对施工环境的保护通过同步注浆可以很好地控制地表下沉，避免地层过多失水，从而能够保证地面环境、地面建筑物不受隧道施工的影响；盾构使用的主轴承密圭寸油脂、盾尾密封油脂均具有生物可降解性和无毒性，聚合物、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。7、综述通过以上分析，我司认为拟变更的2台盾构机(S432/S433)设备性能完全适应本工程的施工地层需要，能

34、较好地满足本工程的工期和质量要求。因此，我部申 请采用自有S432/S433盾构机来进行东莞轨道交通R2线2310标盾构区间施工。六、现状及需要改进的地方1、S432/S433盾构机经历广州地铁四号线车黄盾构区间和六号线水天盾构区间两个项目，具有复合地层的施工业绩，能够适应东莞轨道交通R2线2310标项目寮珊盾构区间隧道的地层。2、盾构机设计时对泡沫注入系统及铰接系统进行了改进，改善了盾构机的使 用性能。现设备整体状况良好，能够满足本工程施工需要。需改进的地方有：1、加强对主轴承密封、齿轮等重要部位的检查，及时维护。2、对刀盘已经发生的磨损及设备出现的问题进行修复或更换。3、对盾构机各个部件进

35、行全面细致的检查，确保设备正常运行。附件：盾构机技术参数S432/S433参数表主部件名称细目部件名称参数综述开挖直径6,280mm前护盾直径6,250mm主机长度7.9m整机长度65m盾构及后配套总重429t最小转弯半径200m最小竖曲线半径2,000m最大线路坡度 5%刀盘刀盘型式装配有滚刀式开挖直径6,280mm系统最大允许磨损量（直径方向）10mm开口率26%滚刀（单刃+双刃）数量4把中心双刃滚刀 和31 把 17 “单刃 滚刀标准刮刀（数量）64把周边刮刀（数量）8把刀盘外缘保护刀（数量）铲刀8把泡沫/泥浆注入孔数量5根泡沫，膨润土或水输送管重量（不含刀具）51.5t刀盘驱动main

36、 drive驱动型式液压转速0-4.5rpm额定扭矩5,980kNm最高转速理论扭矩1,400kNm主部件名称细目部件名称参数脱困扭矩7,800kNm主驱动装机功率945kW主轴承形式（厂商）固定式Rothe Erde, Germa ny orSKF/RKS,France主轴承直径3,000mm主要关键零部件刀盘迴转总 成，主轴承使用寿命设计寿命 =13,000hrs主轴承密封使用寿命主轴承密封的设 计寿命约6,000hrs-10 , 000hrs ,使用寿命 取决于油脂润滑 和工作条件（密封）工作压力4.5bar主轴承密封形式3道唇密封系统主轴承内、外密封润滑方式连续的油脂润滑系统盾壳材质钢结构前盾直径、长度、钢板厚度6,250mm2,100mm 60mm中盾直径、长度、钢板厚度6,240mm2,600mm 40mm盾尾直径、长度、钢板厚度6,230mm3,700mm 40mm中盾与前盾之间的连接方式螺栓紧固连接方式钢丝刷密圭寸数量3道主部件名称细目部件名称参数止浆板数量1道盾尾间隙30mm土压传感器数量5个土压传感器测量精度 5bar出口最大压力30bar入口处传感器数量不含，但螺旋输送机出口处带有1个传感器