EPB3780土壓平衡盾構機技術設計計算

摘 要：本項目主要是針對北京、沈陽等軟土地區的地質條件，并通過對武漢、北京等采用小型盾構機施工現場的實際調研而提出并立項。參考國際上的先進機型，進行類比分析及理論計算，主要依據我公司為北京市政集團和中建一局設計制造的6140土壓平衡盾構機進行設計，對于毫無把握的創新設計，只作為方案提出來研討。

關鍵詞：土壓平衡；盾構機；設計計算

1 地質條件

北京地區：主要由第四紀粘性土、砂及碎石類土構成，其下部廣泛分布第三紀地層，并呈不整合接觸。第四紀地層西北厚東南薄，北部地層厚達218m，東南部地層厚達78m，設計的地鐵埋深在20m以內，均在第四紀地層中穿過。勘探的第四紀地層分四層。

第一層為填土層，層厚2m左右；第二層為粘質粉土，砂質粘土，粉質粘土和中細砂層互層，局部有粉細砂透鏡體。本層埋深2-21m不等，層厚18-20m，地層承載為標準值為130-220kPa，N值60～120，部分粉砂和粉土為輕微液化地層；第三層為中砂和砂礫石層，并夾有分布不均厚薄不一的透鏡狀的粉質土層，此層埋深在12-30m左右，層厚18m左右，卵石最大直徑800mm以上（偶見），一般在30-300mm。地基承載力標準值：中砂層為280-300kPa，砂卵石層為400-450kPa；第四層為細砂層和卵石層，層面埋深42.5-52.11m并夾在厚度不等的粉質粘土層。

水文地質：根據勘察資料總體來看：地下水位為西北高，東南低，西北部地下水埋深一般在3-6m，東南部地下水位為5-14m，地下水有潛水和承壓水，局部有上層滯水。

2 主要技術指標

3.2 主軸承傳遞功率的計算

3.5 液壓馬達驅動相關計算

由前面的分析可知該4280mm土壓平衡盾構機刀盤額定扭矩為TC=1450kNm，設計刀盤額定轉速為nc=1.5rpm，刀盤最高轉速Tmax=4rpm，則刀盤的旋轉額定功率為：

主軸承及小齒輪的速比為：

ig=103/15=6.87

參考文獻

[1]陶建均.重型機械上的密封技術[J].現代制造，2003（27）：112-113.

[2]劉咀寧.盾構機主軸承密封的調整和更換[J].建筑機械，2006，09（上半月刊）：101-103.