铁建重工盾构机生产车间实习参观报告(2)

中南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告

前地质探测、通讯技术，具有施工数据采集，TBM姿态管理，施工数据实时远传，实现信息化施工，自动化程度高。

（2）具体生产机型 ①常规直径泥水平衡盾构机

该直径范围是国内城市地铁隧道施工的主流机型之一，广泛应用于城市地铁、公路、引水隧洞等施工，掘进效率高、安全可靠。开挖直径一般为5m～8m。

图X 常规直径泥水平衡盾构

机示意图

②大直径泥水平衡盾构机

大直径泥水平衡盾构主要用于公路、铁路和引水隧道施工，开挖直径8m～11m。铁建重工已突破高水压、大直径泥水平衡盾构设计制造关键技术，该型产品集成了刀盘刀具适应性设计、隧道开挖面稳定、高效岩石破碎、长距离管道快速输送与处理、大吨位管片物料快速倒运、高水压环境主驱动密封、刀盘刀具常压更换等技术成果，可有效解决泥水平衡盾构机在掘进过程中出现的问题，极大地减少了整机故障率，提高了掘进速度确保施工安全性。

名称 开挖直径 整机长度 最小转弯半径 驱动方式 总功率

图X 大直径泥水平衡盾构机

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参数 9030mm 128m 1350m 电驱 约4000kW

表X ZTS大直径9m级泥水平

衡盾构参数表

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③超大直径泥水平衡盾构机

名称 开挖直径 整机长度 最小转弯半径 驱动方式 总功率

图X 超大直径泥水

平衡盾构机

名称 开挖直径 整机长度 最小转弯半径 驱动方式 总功率

参数 12020mm 76m 600m 电驱 约5600kW 表X ZTS超大直径12m级泥

水平衡盾构参数表

参数 14990mm 134m 1000m 电驱 约7760kW 表X ZTS大直径15m级泥水平衡盾构参数表

3.ZTT系列硬岩隧道掘进机（TBM）

敞开式TBM主要适用于围岩较完整、整体性好、有较好自稳性的岩，如遇局部不稳定围岩，可由掘进机自带的辅助设备如钢拱架拼装器、锚杆钻机、喷射混凝土等进行衬砌支护，保证洞壁的稳定。当遇到局部软岩及破碎带，需使用由设备附带的超前钻机及注浆设备进行超前加固，待围岩强度满足自稳要求后再掘进。掘进过程可直接的观测到洞壁岩性的变化，有利于地质图描绘。

单护盾硬岩掘进机主要适用于围岩较破碎、抗压强度低、自稳性差的岩石地质。其推进原理类似于盾构机，通过推进油缸顶紧在已拼装好的预制管片或钢圈梁上步进前进。

双护盾硬岩掘进机是一种具有较广的地质适应性的岩石地质掘进机，既适用于稳定性良好的硬岩地层，又适用于稳定性差的软岩地层。

（1）主要特点：

①快速：集隧道开挖、出渣、管片衬砌支护、物料运输于一体，连续快速掘进，施工效率高，最高日进尺1100m。

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②优质：采用滚刀进行破岩，成洞周围岩层不会受爆破震动而破坏，洞壁完整光滑。

③高效：施工速度快，工期短，超挖量小，施工用人少，降低劳动强度，降低了材料消耗。

④安全：改善了劳动强度，避免了爆破施工可能造成的人员伤亡，事故大大减少。

⑤环保：施工现场环境污染小，减少了长达隧道的辅助坑数量，有利于环境、生态保护。

⑥自动化、信息化程度高，采用计算机控制、传感器、激光导向、测量、超前地质探测、通讯技术，具有施工数据采集，TBM姿态管理，施工数据实时远传，实现信息化施工，自动化程度高。

（2）具体生产机型 ①敞开式TBM

敞开式TBM主要适用于围岩较完整、整体性好、有较好自稳性的岩，如遇局部不稳定围岩，可由掘进机自带的辅助设备如钢拱架拼装器、锚杆钻机、喷射混凝土等进行衬砌支护，保证洞壁的稳定。当遇到局部软岩及破碎带，需使用由设备附带的超前钻机及注浆设备进行超前加固，待围岩强度满足自稳要求后再掘进。掘进过程可直接的观测到洞壁岩性的变化，有利于地质图描绘。

整机长度 整机重量 最小转弯半径 适应的最大坡度 换布时间

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m t m min mm t mm mm kW 约190 约1500 500 上坡2°、下坡2° ＜5 1800 约160t 7930mm 单边50mm 5000kW 掘进行程 图X 敞开式TBM示意图

刀盘重量 开挖直径 最大扩挖量 装机功率 表X 8m级敞开式TBM参数

表

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②单护盾TBM

单护盾硬岩掘进机主要适用于围岩较破碎、抗压强度低、自稳性差的岩石地质。其推进原理类似于盾构机，通过推进

分项目名称 设备型号 斜井长度 盾体长度 最小转弯半径 油缸顶紧在已拼装好的预制管片或钢圈梁上步进前进。

②双护盾TBM

双护盾硬岩掘进机是一种具有较广的地质适应性的岩石地质掘进机，既适用于稳定性良好的硬岩地层，又适用于稳定性差的软岩地层。

细目部件名称 主机长 整机长度 最小转弯半径 刀盘分块数量 开挖直径 换刀方式

单位 ZTE7565 约2745m，5°下坡 9300mm 500m 600m~1000m 5.2°下坡 120‰ 7620mm 0~3.5rpm 最小竖曲线半径 设计坡度 图X 单护盾TBM

刀盘开挖直径 转速 3314.57kW 装机功率 表X 7m级单护盾TBM单位 10.5m 145m 500m 3块 6540mm 背装式 2860kW 图X 双护盾TBM示意图

总功率

表X 6m级双护盾TBM参数表

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4. ZT系列双模式隧道掘进机

铁建重工依托于在国内外隧道施工领域丰富的经验总结、在掘进机研发制造领域先进的系统集成技术、国家863大直径隧道掘进机科技项目和湖南省科技支持项目，全面掌握了双模式隧道掘进机的设计、制造和应用技术。

根据不同的地质条件，铁建重工专业的研发团队能提供最具地质适应性、使用经济性和可靠性的设计方案，并能及时提供优质的售后服务和技术咨询。 ①土压平衡/泥水平衡双模式隧道掘进机

这种结合的两种作业模式均使用封闭压力系统，对掌子面提供支撑，其主要区别在于支撑介质的构成和特性、渣土清运方式以及开挖仓的设计。对于直径超过9米的大型掘进机，可以在开挖仓的仰拱部分同时安装螺旋输送机和泥水环路。但对于小直径机型则不可行，也就是说，变更掘进作业模式需要花费时间，并且会产生费用。如果需在泥水环路的入口格栅前加装碎石机，则花费的时间和开 支将会更多。因此，只有在具体项目值得

花费如此巨大的工夫时，才会采用土压平衡式和泥水平衡式的结合机型。 ②土压平衡/TBM双模式隧道掘进机

土压平衡式盾构机的螺旋输送机安装在仰供部位，它可执行常规的封闭式土压平衡作业，也可执行敞开式作业。开挖仓和螺旋输送机不是全部充满，这种情况下，在掌子面不会形成支撑压力，而螺旋输送机仅用于清运渣土。作为备用方案，可在机器中心安装一条附带可收缩式集渣环的皮带输送机。这种方案要求在刀盘设置

额外的转换机构，而螺旋输送机在敞开式作业模式下要部分收缩。土压平衡式和敞开式的结合机型可以设计为模块化基本结构，也可以设计为螺旋输

图X 土压平衡/TBM双模式隧道掘进机

名称 开完模式 开挖直径 整机长度 最小转弯半径 驱动方式 铰接形式 总功率 单位 土压平衡/泥水平衡模式 6280mm 105m 250m 液驱 被动交接 1500kW 表X 土压平衡/泥水平衡参数表

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