电缆隧道工程盾构机设计特点.docx

电缆隧道工程盾构机设计特点
1工程地质条件针对性强
依据业主提供的地质资料及隧道的地质纵剖面图，盾构机专门针对本标段地质情况进行设计，包括整机结构、刀盘型式、刀具配置、刀盘扭矩和掘进推力提供方式、预防喷涌措施、动力设备配置等，都是针对本工程的特点，有针对性地进行配置，确保工程的顺利进展.
2刀盘、刀具设计对地层的适应性
充分研究地质勘探资料，结合盾构机制造经验，适当提高刀盘的抗压强度，增强刀具的破岩能力，增加耐磨性，保证刀盘在掘进过程中不变形、少磨损。刀盘设计、刀具配置详见本章第7节刀盘、刀具设计对地层的适应性。
3通过特殊地段的适应性
盾尾和盾构的主体以铰接方式连接，可以减少盾构的长径比，另一方面铰接行程为150mm使盾构本体易于调向，也有利于盾构掘进时的纠偏，完全能应付小半径曲线施工，设计此盾构机的最小转弯半径为250m ;同时被动铰接能使管片在脱出盾尾时可以有效的迎合隧道线形，使管片顺利的推出，避免管片变形、盾尾的卡死及盾尾刷的破坏。
在软弱土层中掘进时，充分利用盾构机自带的4个*50mm的注浆孔进行回填注浆，同时还有4个备用注浆孔，加上管片壁后注浆的质量控制，能较好地控制盾构掘进施工的后续沉降。盾体上部分布6个超前钻孔，下部4个，在遇溶土洞或需提前加固地层时可通过超前孔进行注浆或预处理，保证盾构通过时的安全。
盾构机配备足够、合理的注射，分别为刀盘4个、土仓6个、盾体2个、螺旋输送机3个，最大限度地对围岩范围的土层进行渣土改良，以适应不同地层下的盾构掘进施工。配备双仓式人闸，同时加上易于更换刀具的刀盘设计，可采用气压开仓的工法对刀具进行检修和更换，以应对复合地层中可能出现的各种风险。
4盾构机机体尺寸选择
盾构机掘进时，必须给予重视的是如何防止掘削中的上部土体的坍方。因此在本标段使用的盾构机就这一问题进行考虑，采用盾构机机体的前体直径为①4850mm，中间直径为①4840mm,盾尾部分外径为①4830mm。掘进这种场合的岩石时会夹入粉尘和细小岩石块，增加与机体的摩擦力，使所需推力急剧上升.当施工中发生这一情况时，作为处理措施，在机体的中体部外周侧配备了注浆管，通过该注浆管注入膨润土等润滑剂，来降低机体外周的摩擦力。盾构机机体尺寸一般考虑在不同地层中采用不同的筒体尺寸以更好地适应盾构掘进，尺寸选择对比如表3-6所示.
表3-6不同地层中不同筒体尺寸比较
项目
盾构机掘进软弱地层
TBM（硬岩掘进）
盾构
机体
尺寸

优点
•盾尾空隙小，难以引起地基沉降。
•当掘削硬岩时，盾尾空隙很难夹入粉尘和细小的岩石块
缺点
•在掘削岩石层时，有时容易夹入粉尘和细小岩石块、和与机体的摩擦力变大的情况.
•盾尾空隙大，容易引起地基沉降。
•壁后注浆材料容易回流到前面，机体容易被注浆材料粘附。
•盾尾空隙大，盾构机姿态难以控制。