， 4.3—  盾构选》型与配？置 》 4.3.1！。 ， 盾：构施：工段工程地质的【复杂性主《要，反映在基础》地质(主要是围岩】岩性)和工程地质】特性的多变方—面盾：构选型时《。应综：合考虑并对不同【。选择进行《风险分析后》择其优者从保持【工作面？的稳：定、控制地》面沉降？的，角度来看使》用泥水平衡盾构要】比使用土压平—衡盾构的效果好一】些特别？是在江？河湖：等水域、存》在，密集的建(构)【筑物以及《上软下？硬的地层中施工【时采用？泥水平衡盾构—还可：以降低地质变化差】异，大造成的施工—风，险，在特殊？施工环境《。中施工安《全是盾构选型—时，的一项极其重要的】因素盾构选型的主】要方法包括》地层渗透系数法【、地层颗粒级—配法等 】。  ：   地层》渗透系数法》当地层的渗透系【数小于1《0-7m／》s时可？选用土压平衡盾【构；：当地层？的渗透系数为1.】0×10《-7m？。／s～1.0×1】0-4m／》s时既可以》。选用土压平衡盾构】也可：。以选：用泥水平《衡盾构；当》地层渗透《系数大于1.0【×，10-4《m／s时宜选用【泥水平衡盾》构对于渗水系数较大！的地层如果采用土】压平衡式《盾构施工螺旋—输，。送机“土塞效—应，”难以形成螺旋【。输送机出渣会发【生大量“《。。喷涌：”现象这样对施工非！常不：。利；同时土仓压力波！动大地？。面沉降很难控制【对于渗透系数较【小的隧道如果—。采用泥水平衡式盾构！施，。工主：要制约因素是—隧道渣？土排放需要较长的管！道及需要昂贵的泥水！处理设备在环境【要求高的《场合还应采用渣土压！。滤设备同时耗—费大量的膨润土工程！造价较高 】     地层】颗粒级配《法土压？平衡盾构主要适【用于粉土《、粉质黏土》、，淤泥质粉《土、：粉砂层等《地层的施工》。；砾石粗《砂地层宜《选用泥水平》衡盾：。构施工；粗砂、【细砂地层既可—选，用泥水平衡盾构也可！在土质改良后—选用土压平衡盾构】。；含漂石、砂卵【石地层宜选用土【压平衡盾《构当岩？土中的粉粒和—黏粒：的总量达到40％以！上时通常会》选，用，土压平衡《盾构相反的》情况则？选择泥水平衡盾构比！较合：适 《 4.3.2】  盾构选型主【要依据工程地质【及水文条件、隧道】线，路和结？构设计要求》周边环境条》件采：用的：辅助施工方法以及施！工安：。全、环保和工期【要求并结合以往施】工，经验等方面因—素综：。合判断 — ，     1 】 工程地质及水【。文地质条件》包括地层岩性及分布！状况、地层软硬程度！、地下？水位、地层渗透性等！同时要特别注意大粒！径卵砾石地层、漂】。石、高灵敏》度，软土、？松散：沙层、软硬混合地层！、地中障碍物、可燃！及有害气体等 ！  《  ： 2  隧道线路】。及结构设《计条件？包括线路平纵断【面(最小曲》线半径、《最大：坡度：)、建筑限界、隧道！。埋深、连续掘进长度！、衬砌结构》形式：及分度参数等 ！     4 ！ 环境条件包—括工程？周，边的建？(构：)筑物状况、—地下：管线情？况、道路交通状况】、控制沉降要—求盾构施工过程中】应注重？对环境的保护—防止：施工过程中产—生的废？弃物、噪声等—对环境产《生污染？对泥水平衡盾构【而言泥？浆处理不彻底泥【浆中的悬浮或半悬】浮状态的《细土颗粒《。不能完全分离—。出来弃浆量大会【对，。周围环境造成影响 ！ 《 4.？3.：4  刀盘是—盾构的关键部件其】。。质量：和性能直接影响土】。体开挖效《。率以及施工质—。量和安全刀盘—。的结：构和刀具等应满【足地：。质条件和工程要求等！ ， 》    2  砂土！、粉土和黏》性土地层宜采—用辐条式结构或开口！率，较大的面板式结构复！合地：层宜采用面》板式结构泥水平【衡盾构一般采—用面板式刀盘土压平！衡盾构根据工程地质！可选用？面板式或辐条式刀盘！    ！ 采用面《板式刀盘时由—于渣土经《。刀盘面板的开口进入！开挖仓？开挖：仓内的土压力与【开挖面的土压力【之间产生《压力降其《大小受面板》开口的影响不易【。确定从而使得开挖面！的土压力不易控制由！于受面板开口率的影！响渣：土进入开挖仓不【顺畅：、，易，。粘结和易堵塞面板】式刀：盘的优点是通—过刀盘的《开口可以限制—进入开挖《仓的卵石粒径在【。风化岩？。及软硬？不均：地层或上软》下硬地层掘进—时应采用面板式刀盘！ ， ：     【辐条式刀盘渣土【流动顺畅不易粘结和！堵塞由于《没有面板的阻挡【渣土从？开挖面进《入开挖仓时》没有土压力的衰减】开挖面土压等—于测量土压因而能对！土压进行有效—的管理能有》效地控制地面沉【降因此辐条式刀【盘对单？一软土地层》的适应性比》面板式刀盘好 】 ？     面板式】刀盘与辐条式—刀盘的？特点对比见表1 ！ 《。表1  面》板式刀盘《与辐条式刀盘特【点对比？ ？。 ， 《  》   3《  ：刀具配置是盾—。构刀具设计中非常重！要的：内容其配置是否适】合应用工程的地质】条件直接影响刀【盘的使用寿命、【切削效？果、出土状况、【掘进速？度和施工效》率等  ！   切刀和刮刀等！。切，削类刀具一般适用】于砂、卵《石，、黏土等《松散地层岩石强度较！。大时应配置滚—刀 4】.3.5  刀盘主！驱动是刀盘的动力】系统应根《据地质？条件、环境和施工要！求等确定主》驱，动，形式、？刀，盘转速和驱动主轴密！封 》     1 】 ，刀盘主驱动形式主要！分为两种变频电【机驱动和液》压驱：。动变频？电，机驱动设备费用高但！是具有较高的传动】效率较低《的能：源消耗；液压驱动具！有良：。好的抗冲《。击能：力和过载保护—性能维？。修保：。养相对简《单可靠性《高因此两种驱动方】式在盾构上都得【到广泛的使》用变：频电：机驱动适用于较【。为单一地质》扭矩：突变情况较少—的地层；《液压驱？动能够适应所有地】质但配置较大驱【动功率时系统复杂可！靠性有？所下降 【     刀盘主！驱动方式特点对比见！表2 表！。。2  ？刀，盘主驱动方式特【点对：比 】 ？ ，     刀盘最】大设计扭矩指刀盘】机构所能提供的最大！扭矩：。主要考？虑切：削土体阻力及附【加阻力刀盘扭矩计】算可按下式计算【。 《 —     式【中T刀盘装》备总扭矩(》。k，N·m)《； —。  ：  ：。    《   ？D刀盘外径(m)】； 《  《     》    α扭矩系数！α＝α1×α2×】α0土压平衡—盾构不宜《小于1？6； 】    《。      α【1支承？系数； 【    》       α】2土：质系数； ！     》    《  ：α0稳定掘削扭【矩系数 》   — ， 2  《在复合地层施工【。时刀盘应具》有较大的转》速范围刀盘转速宜达！到2.5r／m【in以上但刀盘【转速较高时》对软弱围岩的扰【动较大？有可能？造成围岩失稳而坍】塌，因此在软弱围岩【的，地质情？况下刀盘转速主【。。要选用？低，速如地层有全断面】硬岩刀盘最》大设计？。转，速应达到1.5r／！min以上 ！ 4.3》.6  盾构推【进阻力的总和应按下！式计算 】 【    《式中Fz推进阻力的！总和(k《N)； 【 ：     》  ：。   F1盾体的】摩擦阻力(kN)；！ ， 》   ？       【F2盾尾与管片间】的摩：擦阻力(kN)；】    ！    《   F3开—挖面的支撑压力【(k：N)； 】     》 ，     》F4后配套拖车【的拖拉力(kN)】； 【。。    《    《。  F5刀盘上【刀具的推力(k【N) 【     系—统配备的最》小推力应按》下式计算 【 ： ：    】 式中？τ安全系数 】    — 盾构总《推，力可按下列经—验计算公式复—核 【 《 ：。 ， ，  式中F盾构装】备总推力(》kN)； —     】    《  F？′单位推力(开挖】面单位面积的推力单！位kN／m2)【。软土地？。。层不宜低《于1：050k《N／m2硬岩地层不！宜低于1250k】N／m2《。；   ！ ，   ？    A开挖断】面面积？(m2) 【 ， 4？.3：.7  管片拼装机！应具：。有锁紧、升》降、平移、回—转、仰俯、横摇和偏！。转七种动作能力除】锁紧动作外的—其余六？种动作与管片的六个！自由度相《对应管片的拼装精】度主要依靠》拼装机的调整性能】拼装机？必须把？。管，片精确？定位并？形成足以压》紧管片？的接触压力》因，此，管片拼装机各动【作需：准确可靠操作安全】方便 《 4.—3，.8  《按照螺旋轴的形【式不同可以分为轴】式螺旋输送机和带】式螺：旋输送机《当地质为《一般性土砂》、，卵石时可采》用轴：式螺旋输送》机；当地质》为较大颗粒》。砂砾和块石》且含水量《很少时可采》用带式螺旋式输送机！ —4.3.9  泥水！循环系统有直接控制！和间接控制两种类】型 ？     】直接控制型》泥水循？环系统结《构，简单渣土在泥水【。仓内：直接进入排浆—口少有堵塞问题【。但，必须对盾构区—。。间地质勘探得非常清！楚确保区间》地层不含大》于排：浆口直径的卵砾【石 ？    【。 间接控制型—。(，气垫式)泥水循环】系统：的特征是《。设有：气垫仓其《破碎机设在气垫仓内！开挖的渣土》进入盾构机上第一个！排浆泵之前预先【。。经过破碎《机确保大《块的卵砾石》预先经过破碎才进入！排浆口因此在区间地！层中含有大块卵【砾石时间接》控制型(气垫式)泥！水盾构仍可适用 】 《 4.3《。。.10？  为确保小半【。。。径曲线隧道》顺利施工盾构一【般配置？。有铰接装置铰接形式！主要有被动铰接【和主动铰接两种被】动铰接的铰》接油缸只承》受尾盾的摩》擦，阻，。力所以？铰接力小盾构姿态】靠推进液压》缸，控制主动铰接可使】刀盘：回退方？便换刀主动铰接与】推进：。。液压：缸配合？使用有利于小半径】曲线隧？道掘进过程中纠偏及！掘进姿态控制 】 4.3【.13  盾构掘】进管理系《统除具备实时显示】与，存储盾？构各种参数外—还应具？备环号计《算、每环注浆量等】基，本统计？分析：功能为方便相关单位！对盾构进行远程【管理通常需要开【放盾构？。主控：系统中PL》C，(可编程逻辑控制器！)控制器的各变量】地址或开放掘进【管理：系统：中变量的数据—结构表？等实现与导向系统】数据交互 —