？ 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10？-，7，。m／s时可》选用：土压平衡盾构—；当地？层的渗？透系数为1.0×1！。0-7m《／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，(kN·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】16； — ：  ：    《     α1支承！。系数； ！      —    α2—土质系数； — ：   》        】α，0，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／【min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(kN)—； 【         ！ 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(kN《)； 】    《   ？   F4后配套拖！车的拖拉力》(kN)； — ： ？     》     F—5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—(k：N，)； ？ ？   《 ，    《   F′单位【推力(开挖面单位】面积的推力单位【kN／？m，2)软？土地：。层不宜低于1—0，50k？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 ？