中鐵系列盾構機成都應用情況小結

曹明飛（中鐵工程裝備集團技術服務有限公司,鄭州 450000）

中鐵系列盾構機成都應用情況小結

曹明飛（中鐵工程裝備集團技術服務有限公司,鄭州 450000）

摘 要：隨著成都市的高速發展，成都市又迎來了新的地鐵建設高潮。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施工帶來的地表后期沉降、坍塌及盾構機刀盤、刀具、螺機磨耗嚴重等問題。中鐵工程裝備集團有限公司（簡稱中鐵裝備）設計制造的盾構機機做了很多針對性的設計和改進，本文主要對中鐵裝備盾構機在成都地鐵1、3號線應用情況做總結，探討在成都地層如何應用好中國中鐵系列盾構機的特殊設計功能，如何更安全、更高效地完成好成都地鐵盾構施工工程。

關鍵詞：中鐵裝備；盾構機；成都地鐵

1 中鐵裝備盾構機成都應用分布情況

中鐵裝備在2012年-2013年間共投入20臺盾構機分別服務中心成都地鐵1、2、3、4號線，其中新機17臺，改造的中鐵系列盾構機3臺。2012年10月26日，成都第一臺中鐵系列盾構中鐵62號下井組裝，緊接著于2012年11月26日成功始發，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標保安村站～龍泉東站右線區間（區間總長1489.7m），成為首臺中鐵系列盾構在成都成功運用的掘進完成整個工程隧道中鐵系列盾構機。盾構機所服務的地質主要包括砂層、卵石、泥巖、粘土以及這幾種地質的復合地層。

2 中鐵系列盾構機在成都各地層的應用參數

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

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

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

（4）強風化泥巖（以中鐵83號為例）：刀盤轉速1.2，扭矩1800-3400KNm，總推力7000-9000KN，推進速度50-70mm/min；

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

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

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

3 中鐵系列盾構與其他品牌盾構在成都應用情況比較

3.1 中鐵62號與其他廠家盾構S768對比

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

3.2 中鐵62號&S768整體施工進度情況對比

中鐵62號自2012年11月26日始發截止到2013年5月15日，掘進完成863環，最高日掘進記錄13環（19.5米），單班7環（10.5米）。S768自2012年12月14日始發至2013年5月15日掘進完成707環。中鐵62號與S768整體掘進進度相當。

通過收集分析兩臺盾構前100環掘進數據發現，中鐵62號刀盤扭矩在2000KNm到4000KNm之間波動，總推力在700KN到 1500KN之間波動；S768刀盤扭矩在1300KNm到4500KNm之間波動，總推力在500KN到1500KN之間波動。

以上對比數據表明，在同種地層中推進速度相當的情況下中鐵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較大，而中鐵62號在整個掘進過程中推力和扭矩變化較平穩具有更好的地層適應性。

4 中鐵裝備盾構在成都各地層施工種難點簡介

（1）在粘土地層中掘進施工的難點在于粘土的粘粘性很好，在土倉內不易分散，在出土時塊頭較大，再加上打入泡沫和水不能進入其里面，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帶走，一旦出渣不順就限制了推進速度（如中鐵65號始發前期粘土地層表現）。針對這一特點中鐵系列盾構設計了獨有的刀盤噴水裝置，并且增大刀盤開口率，刀盤內側設有攪拌棒使渣土跟水與泡沫攪拌更均勻，出渣更流暢，現場施工在選擇了合理的泡沫與水注入量參數后很快解決了這一出渣不暢難題。

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

5 結語

由中鐵工程裝備集團有限公司設計生產的20臺中鐵系列盾構機在成都地鐵1號線南延線、3號線已成功掘進2萬多米。經過各施工單位精心組織，科學的施工，盾構機的優越功能得到充分發揮，設備的優良性能也使得建成隧道的品質得到保證，成都地鐵建設項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：

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

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

[3]郭家慶 成都地鐵盾構4標段泥水與土壓兩種盾構機的適應性分析[J].現代隧道技術,2010(06):57-61.

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

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