zte6250盾构机说明及详细资料.docx

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zte6250盾构机说明及详细资料

附件二合同设备的性能和技术要求

φ6250mm土压平衡盾构

型号ZTE6250

技术规格书

中国铁建重工集团有限公司

2014年11月

目录

第一章工程地质概况3

详见附件一3

第二章设计依据及标准4

第三章盾构构造与配置7

3.1概述7

3.2刀盘9

3.3盾体11

3.4刀盘驱动16

3.5.管片拼装机18

3.6螺旋输送机21

3.7皮带输送机21

3.8同步注浆系统22

3.9水系统22

3.10碴土改良系统23

3.11压缩空气系统24

3.12.通风系统25

3.13.注脂系统25

3.14.自动导向系统25

3.15.后配套系统26

3.16.液压系统27

3.17.电气系统27

3.18.超前加固系统29

第四章技术参数30

4.1技术参数表30

4.2主驱动扭矩曲线图35

4.3盾构设备的主要部件供应商36

第五章．图纸清单38

第六章盾构各部件外形尺寸及重量39

第一章工程地质概况

详见附件一

第二章设计依据及标准

本规格书是根据本工程所提供的设计条件及地质条件所设计的，并依据以下通用标准进行设计

GB9969.1-2008工业产品使用说明书

GB/T15706.1—2007机械安全基本概念与设计通则第1部分：

基本术语、方法学

GB/T15706.2—2007机械安全基本概念与设计通则第2部分：

技术原则与规范

GB150-2011《压力容器》

GB50017-2003钢结构设计规范

GB699-1999优质碳素结构钢

GB3098.1-2010紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱

GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范

GB/T3632-2008钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件

GB/T985.1-2008气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口

GB/T985.2-2008埋弧焊的推荐坡口

GB11345-2007钢缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级

GB/T1184-1996形状和位置公差未注公差值

GB/T1231-2006钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件

GB/T1801-2009产品几何技术规范（GPS）极限与配合公差带和配合的选择

JB/T4730-2005承压设备无损检测

ISO3411-2007土方机械-司机的身材尺寸与司机的最小活动空间

GB435.1-2005手提灭火器第1部分：

性能和结构要求

GB3811-2008起重机设计规范

ISO3795-1989道路车辆农业和林业用拖拉机和机械内部装饰材料装饰性能的测定

GB/T16855.1—2008机械安全控制系统有关安全部件第1部分设计通则

GB/T17888.2—2008机械安全进入机器和工业设备的固定设施第2部分：

工作平台和通道

GB/T17888.3—2008机械安全进入机器和工业设备的固定设施第3部分：

楼梯、阶梯和护栏

GB/T17888.4—2008机械安全进入机器和工业设备的固定设施第4部分：

固定式直梯

JB6028-1998工程机械安全标志和危险图示通则

GB10595-2009带式输送机

DTⅡ（A）型带式输送机设计手册

GB50270-2010输送设备安装工程施工及验收规范

JB/T5943-91工程机械焊接件通用技术条件

GB/T3766-2001液压系统通用技术条件

JB/T10205-2010液压缸技术条件

GB/T7935-2005液压元件通用技术条件

GB/T15622-2005液压缸试验方法

NAS1638污染等级标准

GBl6754—2008机械安全急停设计原则

GBl8209.1—2000机械安全指示、标志和操作第l部分：

关于视觉、听觉和触觉信号的要求

GBl8209.2—2000机械安全指示、标志和操作第2部分：

标志要求

GBl7945—2000消防应急灯具

GBl3495—1992消防安全标志

GBl5630—1995消防安全标志设置要求

GB6070—2010起重机械安全规程

GBl2158—2006防止静电事故通用导则

GB2894-2008安全标志及使用导则

GB15052-1994起重机械危险部位与标志

GB15630-1995消防安全标志设置要求

JB6028-1998工程机械安全标志和危险图示通则

GB/T16710.1-1996工程机械噪声限值

GB/T17771-2010土方机械落物保护结构实验室试验和性能要求

GB50052-2009低压配电系统设计规范

GB50054-2011通用用电设备配电设计规范

GB50062-2008电力装置的继电保护和自动设计规范

GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准

GB50168-2006电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范

GB50169-2006电气装置安装工程接地装置施工及验收规范

GB50170-2006电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范

GB50171-2012电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范

GB4028-2008外壳防护等级（IP代码）

GB4205-2010人机界面（MMI）—操作规则

GB/T2900.18-2008电工术语低压电器

GB755—2008旋转电机定额和性能

GB/T3956-2009电缆的导体

GB/T4208—2008外壳防护等级（IP代码）

GB/T2900.18-2008电工术语低压电器

GB/T2900.65-2004电工术语照明

GB50034-2004建筑照明设计标准

GB/T14048.1-2000低压开关设备和控制设备总则

GB/T4728-2008电气简图用图形符号

GB/T17468-2008电力变压器选用导则

GB1094.11-2007电力变压器第Ⅱ部分：

干式变压器

GB/T10228-2008干式变压器设计参数和要求

GB/T18268-2010测量、控制和实验室用的电设备电磁兼容性要求

GB/T18858.1-2012低压开关设备和控制设备控制器—设备接口（CDI）第1部分：

总则

GB/T18858.2-2012低压开关设备和控制设备控制器－设备接口（CDI）第2部分：

执行器传感器接口（AS-I）

GB/T18858.3-2012低压开关设备和控制设备控制器—设备接口（CDI）第3部分：

DeviceNet

第三章盾构构造与配置

A．3.1概述

3.1.1选型原则与方法

选择合适的盾构是盾构隧道施工成败的关键，选择盾构应在深入研究分析工程对象的具体地质条件、隧道施工条件、环境条件的基础上，参考国内外已有的类似盾构工程经验，特别是同一地区盾构隧道工程的经验，遵循安全可靠、适用、经济、先进、环保的原则来选型。

用于地下工程的EPB选型依据有很多标准，但主要还是取决于工程中所要遇到的地质状况。

在本项目中，工程地质与水文地质的变化很大。

这种含有不稳定的地质状况下，建议选择全新的、未曾使用过的复合式土压平衡式盾构，目的是为了减少工作面前方沉降的风险。

3.1.2土压平衡盾构的地层适应性

一般说来，土压平衡技术（EPB盾构）适合在含有足够的细颗粒软土地层里开挖隧道。

开挖室和螺旋输送机里的混合土应呈现塑性。

比较理想的颗粒尺寸的地层包括粘土、淤泥、砂以及砾石等，并且含有25-30%的水分（如下图）。

然而，根据实际的地质状况，采用土压平衡盾构，要配备必要的渣土改良系统，充分改良渣土特性，以满足土压平衡盾构施工的需要。

盾构所穿越的地层中有各种不同直径及材质的管线，所以控制地表隆、陷值及隧道方向不超标尤为重要。

土压平衡盾构的工作原理是通过控制土舱内已开挖渣土的压力（土舱压力），使之与刀盘前方的水土压力相平衡（水压＋土压），达到控制地表沉降的目的。

通过采取辅助措施可使地表沉降值+10mm、-30mm范围内，隧道轴线控制在上、下、左、右3cm的范围内。

同时通过渣土改良使得渣土具有所要求的止水性、流动性与塑性，以便于土舱压力的控制及排土的目的。

粒径分布参数与盾构选型关系示意图

利用被开挖的渣土作为支承的方式可以更好地控制地表的沉降。

开挖室里固体混合物（约占容积70%以上）的巨大惯性可以阻止渣土量异常变化引起的压力变化。

这种惯性能起到稳定压力变化的效果。

如果地质条件良好（刀盘前方稳定、低水压）盾构可以快速转换成敞开模式，在大气压力下掘进，由于没有反压力，通常在这种情况下能够达到最佳的掘进速度。

3.1.3土压平衡盾构总体设计

土压平衡盾构是一个具备多种功能于一体的综合性隧道掘进设备，它集合了盾构施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能。

土压平衡盾构在结构上主要包括刀盘、盾体、人舱、螺旋输送机、管片安装机、管片小车、皮带机和后配套拖车等设备；在功能上包括开挖系统、刀盘驱动系统、推进系统、出碴系统、注浆系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、激光导向系统及通风、供水、供电系统等。

B．3.2刀盘

3.2.1概述

根据西安地铁指定标段地质资料，刀盘采用辐条+面板式刀盘设计，支撑方式为中心支撑。

刀盘上安装有鱼尾刀、贝壳刀、切刀、边缘刮刀、保径刀、导流刀和超挖刀，对隧道进行全断面开挖，开挖直径Φ6280mm，并可实现正反双向旋转出碴。

所有可拆式刀具（不包括超挖刀）均可从刀盘背部进行更换，刀盘主体结构的正常使用寿命大于10km。

3.2.2刀盘钢结构

刀盘钢结构采用Q345C高强度钢板焊接而成。

刀盘上设计有四个大尺寸中心进碴口及多个大尺寸正面进碴口。

刀盘开口率约50%。

中心进碴口可有效降低刀盘中心结“泥饼”的可能性。

进碴口采用锥形设计，进碴口部位的支撑筋板采用Z字形设计，特殊的设计有利于碴土顺畅地流入土舱，避免碴土口堵塞。

3.2.3刀具

刀盘上配置有中心鱼尾刀、切刀、贝壳刀、保径刀、边缘刮刀、导流刀和超挖刀7种刀具。

每种刀具都进行了针对性的加强设计以延长其使用寿命。

Ø中心刀鱼尾

刀盘中心区域焊接1把鱼尾刀；

刀刃采用大尺寸的耐磨硬质合金设计，可延长刀具使用寿命；

中心鱼尾刀刀高450mm，可改善土体切削和搅拌效果。

Ø切刀

刀盘上安装有48把切刀，切刀根据西安地质特点进行了针对性设计。

切刀宽度为160mm，刀间距为150mm，切刀侧面堆焊耐磨网格，有利于保护刀具边角以及减少磨损。

刀刃采用大尺寸的三排耐磨硬质合金设计可延长刀具使用寿命。

刀头设计为带5度尖角结构形式，有效提高了切刀切削剥离碴土的能力。

刀体上堆焊耐磨层可以防止刀体受到碴土的冲刷磨损。

切刀的开挖强度高达25MPa，可开挖始发竖井和中间竖井的素混凝土。

在靠近刀盘边缘区域，增加了刀具布置的数量，提高了周边切刀的使用寿命。

Ø贝壳刀

在刀盘的正面布置有32把贝壳刀，贝壳刀可对掌子面碴土进行剥离破碎，改善刀盘前方碴土的流动性。

贝壳刀的针对性设计特点如下：

1刀刃采用两端大合金与中间三排合金的组合设计，刀高为160mm，刀宽为60mm；

2刀体四周堆焊耐磨层可以防止刀体受到碴土的冲刷磨损。

Ø保径刀

在刀盘外围部分焊有16把保径刀，保径刀的作用是保护刀盘的外缘，降低对刀盘外缘的直接磨损。

保径刀设计包括：

1高质量的双排耐磨合金刀刃；

2高耐磨的刀体。

Ø边缘刮刀

刀盘上安装有8对边缘刮刀（左右各4对），边缘刮刀的主要作用是清理外围开挖