浅析超大直径泥水盾构刀盘扭矩的组成及影响因素.pdf

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1、·其他·笈析超大直泾泥水盾构刀盘扭矩的组成及晌因素侯剑(中铁十四局集团有限公司济南250014)摘要在复杂地质条件及盾构掘进参数的影响下，超大直径泥水平衡盾构机的刀盘扭矩会出现不同的响应。刀盘扭矩过小会降低盾构机的掘进效率，而扭矩过大会造成刀盘磨损严重，无法保证设计的开挖直径，严重时会造成整条隧道的报废。因此，研究刀盘扭矩的计算模型，明确刀盘扭矩的影响因素，找到控制刀盘扭矩的方法，已经成为亟待解决的课题。通过在南京纬七路过江隧道施工中积累的原始数据，结合盾构机的设计文件，研究了刀盘扭矩的组成及计算模型，对扭矩的影响因素进行了分析，并得出了控制刀盘扭矩的结论。关键词大直径泥水平衡盾构

2、机刀盘扭矩影响因素中图分类号U455．43；TH123文献标识码A文章编号1009—4539(2013)07一Oll6—04AnalysesonFactorsandCompositionofSuperLargeSlurryShieldCuttingWheelTorqueHouJian(ChinaRailway14BureauGroupCo．Ltd．，Ji’nan250014，China)AbstractUndertheinfluenceofthecomplexgeologicalconditionsandparameterofshieldtunneling，differentres

3、ponseswillbefoundonthecuttingwheeltorqueofsuperlargediameterslurrybalanceshieldmachine．Smallcuttertorquewillre—ducetheabilityofthestrandshieldmachine，butifthetorqueisoverloadedthecuttingheadwillbewornandmakesitun—abletoensurethatthedesignoftheexcavationdiameter．Aworseconditionmayscrapthewholet

4、unne1．Therefore，itisaurgenttopictostudythecuttingwheeltorquecalculationmode1．Basedontheoriginaldataaccumulatedduringthecon—struetionoftheNamingWeiqiRoadRiverTunnel，combinedwithshieldmachinedesignfile，preliminarystudyofthecal—culationformulaandmodelforthecuttingwheeltorque，factorswhichcanbeeffe

5、ctcuttingwheeltorqueareanalyzed．Andtheconclusionofcontrollingmethodforcutterheadwheeltorqueisreached．Keywordsbigdiameter；slurrybalanceshield；cuttingwheeltorque；factor究刀盘扭矩对于设定掘进参数与机械配置从而满1引言足掘进需要是相当关键的。下面从研究刀盘扭矩泥水平衡盾构法隧道以其施工安全、掘进能力的组成及计算模型人手，分别从掘进参数、地质条强、有效维护切削面稳定等优势已成为城市地下工件、隧道线形方面分析了影响刀盘扭矩的诸

6、多因素。程跨越大江、大河的首选工法。在盾构法隧道施工2超大直径泥水平衡盾构机刀盘扭矩的组成中，复杂地质条件，盾构机掘进速度，刀具贯入度，2．1泥水平衡式盾构机刀盘扭矩的常用计算方法进出泥浆比重、密度、流量，刀盘设计参数，同步注文献[1]提出了闭胸式盾构机刀盘扭矩的估算浆速率、注浆量等都在不同程度上影响着掘进质量方法，认为驱动刀盘扭矩的总扭矩应由以下分量组和速度，而刀盘扭矩是以上因素的综合体现，故研成，包括切削阻力矩，刀盘前面的摩擦阻力矩，收稿日期：2013—04—22刀盘外周的摩擦阻力矩，刀盘背面的剪切阻力矩l16铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOG

7、Y2013f7J·其他·表2隧道途经各地层主要地质参数，土的搅拌力矩，机械损失力矩，刀盘总扭地层名称土壤比重内摩擦角黏性土附着刀盘力矩为：(kN·m)／(。)。／(kN·m一)T=Tl+++++(1)4粉质细黏土17．94．415通常可用下式表示：6粉质细黏土17．95．418=OLxD(2)7一】粉质细砂】9．730，8】O7_2粉土19．12513式中，为刀盘装备扭矩；D为盾构直径；OL为8粉质细砂19．8319扭矩系数。8—1细黏土18．77．924l×2×O9