曹明飛（中鐵工程裝備集團(tuán)技術(shù)服務(wù)有限公司,鄭州 450000）

中鐵系列盾構(gòu)機(jī)成都應(yīng)用情況小結(jié)

曹明飛（中鐵工程裝備集團(tuán)技術(shù)服務(wù)有限公司,鄭州 450000）

摘 要：隨著成都市的高速發(fā)展，成都市又迎來了新的地鐵建設(shè)高潮。成都市地鐵1號線南延線、3號線、4號線與7號線相繼開工。為解決成都地鐵富水砂卵石地層因盾構(gòu)施工帶來的地表后期沉降、坍塌及盾構(gòu)機(jī)刀盤、刀具、螺機(jī)磨耗嚴(yán)重等問題。中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司（簡稱中鐵裝備）設(shè)計(jì)制造的盾構(gòu)機(jī)機(jī)做了很多針對性的設(shè)計(jì)和改進(jìn)，本文主要對中鐵裝備盾構(gòu)機(jī)在成都地鐵1、3號線應(yīng)用情況做總結(jié)，探討在成都地層如何應(yīng)用好中國中鐵系列盾構(gòu)機(jī)的特殊設(shè)計(jì)功能，如何更安全、更高效地完成好成都地鐵盾構(gòu)施工工程。

關(guān)鍵詞：中鐵裝備；盾構(gòu)機(jī)；成都地鐵

1 中鐵裝備盾構(gòu)機(jī)成都應(yīng)用分布情況

中鐵裝備在2012年-2013年間共投入20臺盾構(gòu)機(jī)分別服務(wù)中心成都地鐵1、2、3、4號線，其中新機(jī)17臺，改造的中鐵系列盾構(gòu)機(jī)3臺。2012年10月26日，成都第一臺中鐵系列盾構(gòu)中鐵62號下井組裝，緊接著于2012年11月26日成功始發(fā)，并于2013年6月2日成功貫通成都地鐵2號線二期工程（東延伸線）土建3標(biāo)保安村站～龍泉東站右線區(qū)間（區(qū)間總長1489.7m），成為首臺中鐵系列盾構(gòu)在成都成功運(yùn)用的掘進(jìn)完成整個(gè)工程隧道中鐵系列盾構(gòu)機(jī)。盾構(gòu)機(jī)所服務(wù)的地質(zhì)主要包括砂層、卵石、泥巖、粘土以及這幾種地質(zhì)的復(fù)合地層。

2 中鐵系列盾構(gòu)機(jī)在成都各地層的應(yīng)用參數(shù)

（1）粉質(zhì)粘土、膨脹土地層（以中鐵62號為例）：刀盤轉(zhuǎn)速1.5，扭矩3500-4200KNm，總推力13000-15000KN，推進(jìn)速度60-70mm/ min；

（2）粘土與泥巖混合地層（以中鐵65號為例）：刀盤轉(zhuǎn)速1.5，扭矩2700-4500KNm，總推力9000-11000KN，推進(jìn)速度30-40mm/ min；

（3）中風(fēng)化泥巖（以中鐵60號為例）：刀盤轉(zhuǎn)速1.5，扭矩2000-3500KNm，總推力8000-10000KN，推進(jìn)速度50-60mm/min；

（4）強(qiáng)風(fēng)化泥巖（以中鐵83號為例）：刀盤轉(zhuǎn)速1.2，扭矩1800-3400KNm，總推力7000-9000KN，推進(jìn)速度50-70mm/min；

（5）泥巖與卵石復(fù)合地層（以中鐵52號為例）：刀盤轉(zhuǎn)速1.0，扭矩3600-4200KNm，總推力11000-13000KN，推進(jìn)速度40-60mm/ min；

（6）全斷面砂卵石地層（以中鐵58號為例）：刀盤轉(zhuǎn)速1.5，扭矩4400-4800KNm，總推力15000-17000KN，推進(jìn)速度30-50mm/ min；

（7）鵝卵石地層（以中鐵64號為例）：刀盤轉(zhuǎn)速1.1，扭矩4500-6000KNm，總推力15000-19000KN，推進(jìn)速度30-70mm/min。

3 中鐵系列盾構(gòu)與其他品牌盾構(gòu)在成都應(yīng)用情況比較

3.1 中鐵62號與其他廠家盾構(gòu)S768對比

中鐵62號與其他盾構(gòu)S768分別應(yīng)用于成都地鐵2號線（二期）工程“保安村站-龍泉東站”右線和左線區(qū)間。

3.2 中鐵62號&S768整體施工進(jìn)度情況對比

中鐵62號自2012年11月26日始發(fā)截止到2013年5月15日，掘進(jìn)完成863環(huán)，最高日掘進(jìn)記錄13環(huán)（19.5米），單班7環(huán)（10.5米）。S768自2012年12月14日始發(fā)至2013年5月15日掘進(jìn)完成707環(huán)。中鐵62號與S768整體掘進(jìn)進(jìn)度相當(dāng)。

通過收集分析兩臺盾構(gòu)前100環(huán)掘進(jìn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，中鐵62號刀盤扭矩在2000KNm到4000KNm之間波動(dòng)，總推力在700KN到 1500KN之間波動(dòng)；S768刀盤扭矩在1300KNm到4500KNm之間波動(dòng)，總推力在500KN到1500KN之間波動(dòng)。

以上對比數(shù)據(jù)表明，在同種地層中推進(jìn)速度相當(dāng)?shù)那闆r下中鐵62號的推力和扭矩比S768偏小，并且S768前期施工過程中刀盤扭矩波動(dòng)較大，而中鐵62號在整個(gè)掘進(jìn)過程中推力和扭矩變化較平穩(wěn)具有更好的地層適應(yīng)性。

4 中鐵裝備盾構(gòu)在成都各地層施工種難點(diǎn)簡介

（1）在粘土地層中掘進(jìn)施工的難點(diǎn)在于粘土的粘粘性很好，在土倉內(nèi)不易分散，在出土?xí)r塊頭較大，再加上打入泡沫和水不能進(jìn)入其里面，幾乎附屬在粘土表面，使得粘土表面非常光滑。容易造成粘土堆積在出渣口不能被皮帶機(jī)帶走，一旦出渣不順就限制了推進(jìn)速度（如中鐵65號始發(fā)前期粘土地層表現(xiàn)）。針對這一特點(diǎn)中鐵系列盾構(gòu)設(shè)計(jì)了獨(dú)有的刀盤噴水裝置，并且增大刀盤開口率，刀盤內(nèi)側(cè)設(shè)有攪拌棒使渣土跟水與泡沫攪拌更均勻，出渣更流暢，現(xiàn)場施工在選擇了合理的泡沫與水注入量參數(shù)后很快解決了這一出渣不暢難題。

（2）在鵝卵石地層中，設(shè)備總推力大，刀盤扭矩大和出渣量的控制是施工的重難點(diǎn)，如中鐵64號為例，刀盤扭矩有時(shí)會飆升到6000KNM以上，這對設(shè)備性能是個(gè)很大的考驗(yàn)。中鐵系列盾構(gòu)配備了大功率的驅(qū)動(dòng)泵設(shè)計(jì)額定扭矩6650KNM，設(shè)計(jì)最大扭矩8100KNM，設(shè)備在高扭矩工況下轉(zhuǎn)仍能提供充足的能量，并且刀盤轉(zhuǎn)速不下降，設(shè)備各系統(tǒng)保持著良好的性能。

5 結(jié)語

由中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的20臺中鐵系列盾構(gòu)機(jī)在成都地鐵1號線南延線、3號線已成功掘進(jìn)2萬多米。經(jīng)過各施工單位精心組織，科學(xué)的施工，盾構(gòu)機(jī)的優(yōu)越功能得到充分發(fā)揮，設(shè)備的優(yōu)良性能也使得建成隧道的品質(zhì)得到保證，成都地鐵建設(shè)項(xiàng)目的輝煌篇章需要中鐵裝備與各施工單位共同來書寫。

參考文獻(xiàn)：

[1]王明勝、倪冰玉.成都地鐵一號線盾構(gòu)選型[M].巖土工程界.2009,12(03).

[2]溫法慶.地鐵施工用盾構(gòu)機(jī)的選型方案[M].四川建材,2010(03).

[3]郭家慶 成都地鐵盾構(gòu)4標(biāo)段泥水與土壓兩種盾構(gòu)機(jī)的適應(yīng)性分析[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2010(06):57-61.

[4]郭家慶.成都砂卵石地層盾構(gòu)機(jī)刀盤與刀具選擇[J].建筑機(jī)械化,2009(02):56-58.

作者簡介：曹明飛（1988-），男，山東濟(jì)寧人，本科，助理工程師研究方向：工程機(jī)械。