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西安金申机电有限企业

盾构机的选用原则 碴土车选用

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目前,盾构法施工以其高效、安全的优点,在我国地铁建设中广泛使用。在该工法中,盾构机因为价值大、技术复杂等特点在选型时往往受到高度重视;而后配套设备由于金额相对较低、机型杂、数量多等特点往往不被人重视。但在施工中,盾构机与后配套设备形成一个施工流水线,任何一个环节上的设备出现问题,都直接影响着生产效率。在具体的施工中,因为后配套设备的故障或不匹配影响施工进度的事例并不少见。因此在重视盾构机选择的同时,也应重视后配套设备的选用。这里笔者结合我单位的施工技术和习惯,以一次性出碴方案,即每环管片的掘土量采用一次性出碴为例,总结出影响盾构后配套设备选用的有关因素,供同行参考。

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1 选用基本原则

按照一次性运输每环掘土量及单线运输的方案,后配套设备尤其是碴土车、浆车、管片车及龙门吊的选用,既要保证盾构机的正常掘进,又要最大限度的满足各自的特点,充分发挥各自作用,而且要以最小的投入获得最大的效益。

2 碴土车选用

碴土车是运输碴土的直接载体,在设计时务必要遵循以下几点:

(1)碴土车必须具有一定的刚度和强度,保证在龙门吊吊运时不发生变形或断裂,同时也不能设计过重,否则,将造成龙门吊超过45t的设计;

(2)碴土车的碴斗和底盘必须是相对独立的两部分,以使龙门吊在吊运时只吊起碴斗,而底盘不同时吊起;

(3)五节碴土车的容积必须保证一次性装载完每环掘土量;

(4)碴土车的宽度不得超过盾构机内部的最大限宽,即1600mm,且有一定的富余量;

(5)转弯半径不得大于25m;

(6)碴土车的长度和浆车及管片车需同时考虑,整节列车的长度不能超过盾构机内水平皮带输送机的限定长度,否则,最后端的一节碴土车将无法装运碴土; 每环最大碴土量为: V=π/4*D2*L=π/4*6.252*1.5=45.99m3

D为直径, L为管片宽度;

根据国内各修建地铁城市区域的地质情况,碴土的膨胀系数在1.2—1.9之间,大家取1.5,故每环出土量约为45.99m3×1.5=69m3,考虑到应有一定的富余量,每节碴车设计为17m3,即每节列车可输送17×5=75m3; 每列列车为五节碴车、两节管片车和一节浆车,按照每列不超过盾构机内水平皮带机的长度49m,并结合管片车、浆车的长度考虑,各节车之间的距离取为650mm,碴土车因盾构机内部宽度限界为1600mm,故取为1500mm;

综合以上因素并结合管片车及浆车设计,确定碴车设计尺寸为长×宽×高=6259mm*1500mm*2399mm;

(7)考虑到碴土车在龙门吊吊出时需顺利翻碴,因此在碴土车两侧分别设计了起吊轴和偏心翻转轴。

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