NSQYPHFH 1493型泥水气压平衡复合式隧道掘进机

2015/3/11/15:39来源:中国工程机械工业协会

    

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NSQYPHFH 1493型泥水气压平衡复合式隧道掘进机

    项目产品为中交天和机械设备制造有限公司为南京市纬三路过江通道工程研发的超大型泥水气压平衡复合式隧道掘进机,总计制造了2台,分别为“天和一号”和“天和二号”。该隧道采用双管双层八车道“X”型隧道方案,隧道N线(北线)潜洲北部过江与主城的扬子江大道相接,盾构段长3537.8m,主要承担扬子江大道与浦口间的交通联系;隧道S线(南线)经潜洲中部、江心洲尾部过江,与主城的定淮门大街、新模范马路、玄武湖隧道相连,盾构段长4134.8m,主要承担纬三路与浦口之间的交通联系。项目产品需穿越上软下硬岩层,上部为砂卵石,下部为砂岩、泥岩,石英含量高达65%,且沿线可能存在孤石、树木、沉船等不明障碍物,最浅覆土深度约为盾构机直径的0.5倍,是目前世界上地质条件最复杂的超大型公路盾构隧道。在实际掘进过程中,创造了日最大掘进13环(26m)的记录。

    刀盘开挖直径为15m,隧道掘进机外径为14.93m,总长约133m,适用于粘土、砂卵石、泥岩、砂岩等复合地质条件,驱动部总功率达3750kW,设计额定总推力为278400kN,设计额定扭矩为36585kN•m,刀盘共配置各类刀具717把,满足了复合地层的施工要求。其主要由掘进系统、管片拼装系统、送排泥系统、泥水分离处理系统、壁后同步注浆系统以及其他辅助系统组成;设计时,由于南京地质条件存在的不可预见性,考虑地质条件向不利方向变化25%;考虑切削刀具非正常磨损的情况,配置可常压更换的切削刀,一方面可以加快换刀速度,另一方面也确保安全施工;同时采用备用可推出式滚刀,替代切削量大的外周滚刀,以减小刀盘外周换刀次数;设置有可伸缩的刀盘机构,方便刀具更换并可防止刀盘卡死;设置滚刀磨损检测装置,判断滚刀磨损状态;在刀盘中心部位设置液压式可伸缩切削刀,在砂卵石、粘土地层中起中心鱼尾刀的作用,岩层中可以缩回;采用氦氧饱和潜水作业技术,满足在0.8MPa下带压换刀作业,并设置逃生设备与路线;预留新增一台电机的能力,以便应对地质条件突变;按照水压1Mpa设计5道盾尾刷,布置新型全面盾尾冷冻系统。设计最大推进速度为5cm/min,最大施工水压0.75MPa,最大破岩能力为150MPa,可排出的最大石块直径为400mm。

    该项目由中交天和机械设备制造有限公司牵头,联合该工程的施工应用单位--中交隧道工程局有限公司、中交第二航务工程局有限公司共同研制开发,并由中交天和机械设备制造有限公司制造,2011年12月一号机出厂,2012年3月二号机出厂,目前已完成了2000余米的隧道施工,成功穿越前期的粘土、粉细砂、砂卵石地层,并进入到上软下硬的复合地层。

    获奖等级:一等奖

    完成单位:中交天和机械设备制造有限公司、中交隧道工程局有限公司、中交第二航务工程局有限公司