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海瑞克S786盾构机参数：
前盾：144t （加刀盘），长度3.61m
中盾：85t ，长度2.58m
盾尾：28t ，长度2.9m
43轨轨底宽度：m 3
10114-⨯
①计算时为了安全起见，14号槽钢取屈服压应力[]Mpa 215=σ
则：N F G 631058.21010)1448528(⨯=⨯⨯++= 槽钢不屈服则有：[]l
l d l 7
36610263.2101141058.21058.2⨯=⨯⨯⨯=⋅⨯≥-σ 所以:[]m l 105.010
21510263.210263.267
7
=⨯⨯=⨯≥σ 查规范有槽钢宽度m d 014.0=槽钢
则所需槽钢根数S 为：（根）槽钢5.7014
.0105.0===d l
S 即：所需要的槽钢根数不能少于8根。
②由于盾构机盾体的重量是由前、中、盾尾三个部分的重量组成，重量分配并不均匀。
计算盾构机重心位置重心l ：
对盾尾尾部取矩有：
m
l l l 38.64545
6.718141654.50525709.258.261.310502
9.258.261.31094258.261.31085261.310281050948528=+++=⨯++⨯⨯+++⨯⨯++⨯⨯+⨯
⨯=⨯+++⨯重心重心重心所以：）（）（）（）（ 即重心处于距离盾尾尾部m 38.6处。
由于应力在此处集中，为了保证槽钢不被压曲，应该在此处均布多根槽钢或者将槽钢加筋作为安全处理。
盾构机的关键参数计算方法1.1.1.1盾构机总推力计算根据隧道工程条件，盾构主要参数计算按盾构在最大土压和水压位置进行计算。
根据招标文件和地质堪察报告按盾顶埋深22m，地下水位埋深按2m，盾构穿越地层按粉质粘土地层进行核定。
1、计算参数管片内径：Φ5500mm管片外径：Φ6200mm管片厚度：350mm管片宽度：1500mm覆土厚度：20m水头压力：200kPa土容重：粘土γ＝19.1kN/m3,粉土γ＝19.9kN/m3土的侧压力系数：0.5盾构机重量：331.7t盾构机盾壳长度：9.55m管片外径：Φg=6200mm盾构尾部的外径为：Φ6390mm盾体直径为：D 0＝6410mm钢与土的摩擦系数μ1＝0.3车轮与钢轨之间的摩擦系数μ2＝0.2每一先行刀的容许负荷pr＝150kN后配套系统G1＝160t最大推力F：42,000kN额定扭矩：5316 kNm脱困扭矩：6934 kNm2、盾构荷载计算松动圈土压，见图2.1.6-1。
按覆土厚度H0=22m计算,H1=1m,H2=12m.H3=9m①Pe1=（γ-10）H2+（γ-10）H3 +γ*H1=219.3kPa ②Pe2=Pe1-64.5=153.8kPa③④ ⑤⑥ ⑦ ⑧ ⑨图2.1.6-1 荷载计算简图3、盾构机总推力计算盾构的总推进力必须大于各种推进阻力的总和，否则盾构无法向前推进。
包括盾构外围与土的摩擦力、盾构推进阻力（正面阻力）、由先行刀挤压阻力、管片与盾尾的密封阻力、后方台车的牵引阻力。
1.1.1.2盾壳与土体的摩擦力(1)、盾构外围与土的摩擦力)4()(221101011w q p q p LD w Lp D F e e e e w ++++=+=πμπμkN 6.11047）331742.1481048.1533.21955.9*41.6*14.3(3.0＝=++++kPa p q e e 1045.0*208*11===λkPa Pe q e 2.1485.0*2195.0*45.6*12*)145.6*)10((2=+=+-=λγkPaL D G p g 02.62)0.8*45.6/(10*320*/0===11e e q qf =22e e q qf =kpa qf w 2101=kpa qf w 2752=(2)、盾构推进阻力（正面阻力）kNqf qf qf qf D F w e w e 1383922752108.1533.219*40881.41*14.32*42211202=+++=+++π＝(3)、由先行刀挤压产生的阻力kN n p F r 2700150*18*3=== (4)、管片与盾尾的密封阻力kN W M F S C 8.1418.92.51.55.5)5.5-6.22.6(41416.323.04=⨯⨯⨯⨯⨯⨯÷⨯⨯=⨯=MC -管件与钢板刷之间的摩擦阻力，取0.3 WS-压在盾尾内部2环管片的自重 (5)、后方台车的牵引阻力kN G F 3201600*2.0*＝125==μ 所需最大推力kN F F F F F F 4.280483208.1412700138396.1104754321max =++++=++++=安全系数5.14.28048/42000/＝max ==F F α 根据分项计算推力的安全系数达到1.5，可以满足掘进的需要。
5.1 盾构推进力⑴、盾构推力盾构机推进必须确保盾构足够的推力来维持和平衡土压平衡压力T1、开挖阻力H、盾壳与围岩摩擦阻力飞、后配配套牵引力等等。
通常，上述值比盾构推力要低，盾构推进油缸的配置受管片形式的影响，盾构机一般必须保证盾构圆周压力均等（有时盾构底部压力稍高），避免盾构油缸尾部衬垫作用在管片接缝处，为保证这些，一般盾构机都安装了超出正常配置的额外推进油缸，然后降低盾构系统工作压力，该压力在正常推进时采用，只有在艰难地层时才采用额外推力。
①计算原理盾构千斤顶应有足够的推力克服盾构推进时所遇到的阻力，这些阻力主要有：a、盾构四周与地层间的摩擦阻力或粘结力F i ；b、盾构刀具切入土层产生在切削刀盘上的推进阻力F2；c、开挖面正面作用在切削刀盘上的推进阻力F3d、盾尾处盾尾板与衬砌间的摩擦阻力F4；e、盾构后面台车的牵引力F5；以上各种推进阻力的总和用下式表示，在使用时，须考虑各种盾构机械的具体情况，并留出一定的富裕量，即为盾构千斤顶的总推力。
地层所需推力F b=F 水土压力+F 摩擦力1+F 摩擦力 2 +F 牵引力+F 切入力其中：F 水土压力—刀盘表面水土压力F 摩擦力1—盾构克服上部土体摩擦力所需推力F 摩擦力2—盾构克服与围岩间摩擦力所需推力F 切入力—开挖所需推力（刀具）切入力F 牵引力—后配套牵引推力R—盾构半径（mD—隧道深度（mL—盾构长度（mF r—盾构与土层间摩擦系数（0.25）W—土体比重（20kN/m3）W t —盾构重量( t )W—后配套重量(t)F rb—后配套与管片间摩擦系数A—单把刀具表面积C o —土体粘滞系数S r —土体内摩擦角1 )、作用在盾构上的平均土压力地层所需推力F b=E F=F 水土压力+F 摩擦力1+F 摩擦力2+F 牵引力+F 切入力=941t+706t+100t+161.3=1908.3tF 水土压=(R2xn) x最大土压平衡压力23= (3.17 xn)x 3kN/m=9233 kN=941tF 水土压=D x Wx L x (2 xnx R+ 4) x F r3= 20x20 kN/m x 7.5 x (2 xnx 3.7m-4) x 0.25=6933 kN=706tF 摩擦力2=W t x F r=220t x 0.25=80tF 牵引力=W b x F rb=100 x 0.2=20t2F 切入力二刀具数量x A x (D x W x tan (450+S/2)+2 xG xtan(450+S r/2))2=73 x 0.0094 m2x (30 x 20 kN/m3 x tan (62.50)+23x 30 kN/m3x tan(62.50)) =1596.81 kN=161.3t=941t+706t+80t+20t+161.3t=1908.3t 实际配备装机推力系统最大压力350bar 时：3892t 设计准则：最大突破压力大于2.0 X所需推力最大操作推力大于1.5 X所需推力⑵、刀盘扭矩切削刀盘装备扭矩要考虑围岩条件、盾构要型式、盾构机构造和盾构机直径等因素来确定，总扭矩N b=N1+N2+N3+N4式中：N—开挖阻力矩；N 2—切削刀盘正面，外围面及后面围岩间的摩擦阻力矩；N 3—机械及驱动阻力矩；N 4—开挖土砂搅拌混合阻力矩；根据实例可知刀盘装备转矩与盾构机直径大小有很大关系，一般可按下式计算：N b=D3X2.0式中：D——盾构直径（m土压平衡连续开挖所需最大扭矩：N b=D3X 2.0=6.34 3X2.0=509.9tm（约5500kN-m）实际配备装机扭矩：N=593.1tm 一般在盾构推进中，盾构机的设计推进都比实际推进要大得多，盾构的实际推进与地表土质、地面载荷、周围环境而密切的关系，当地面周围的环境比较空旷，对地面的沉降要求不高（不在+10〜-30 ）时，在盾构机械性能（最大推进力和最大扭矩范围内）允许的前提下，可适当的提高盾构的推进力，加大施工进度。
2.3.3力学计算立柱、横梁受力计算。
根据以上分析，分别建立横梁、立柱、支撑的计算模型。
因为横梁的荷载是传递到立柱和水平支撑上的，计算为横梁→立柱→支撑→井壁支座。
横梁L 1、L 2计算q 1=3750/2.71m=1383kN/m ，L 0=5.82m3）截面复核横梁及立柱采用箱式截面，采用工56b 双拼工字钢。
查询工56b 截面系数，Ix=68500cm 4，W=2450cm 3。
L 1、L 2截面复核：查弯矩图、剪力图，得M max =846.41kN ·m ；V max =1873.97kN ；σmax =M max /2W=846.41/（2×2450）MPa=172.7MPa Τmax =V max /（2×2A ）=1873.97/（2×2×540×20）MPa=43.4MPa查钢结构设计规范可知：[σ]=235MPa ；[τ]=120MPa 。
故经检验σmax <[σ]，τmax <[τ]；横梁满足强度设计要求。
柱H 、H 截面复核：（b ）计算模型图1盾构始发反力架示意图及计算模型（a ）示意图（c ）L 1、L 2弯矩图（kN ·m ）图2横梁L 1、L 2计算（a ）L 1、L 2计算简图（b ）L 1、L 2剪力图（kN ）（a ）H 1、H 2计算简图（b ）H 1、H 2剪力图（c ）H 1、H 2弯矩图图3立柱H 1、H 2计算图4计算模型计算结果最大组合应力值及位移值如图5。
由应力云图上可得，在盾构机始发推力作用下，力发生在立柱及横梁中部位173.7MPa<[σ]=235MPa，满足规范要求。
由计算结果可得最大竖向位移发生在立柱中下部位置，位移大小为w=3.424mm，根据《钢结构设计规范》GB50017-2017）附录[5]取变形允许值f=l/400=14.25mm 时须综合考虑始发车站的尺寸及盾构机性能参数，从预埋钢板的设置及反力架各部件之间的连接关系出发，确保反力架安装固定牢靠，保证盾构机零误差进洞。
目录一、工程概况 (1)二、反力架计算 (1)2.1 反力架及支撑体系介绍 (1)2.2 反力架受力分析 (4)2.3 反力架验算 (4)三、始发托架计算 (7)3.1 始发托架介绍 (7)3.2 始发托架受力验算 (8)盾构始发托架、反力架计算书一、工程概况本标段包括2站2区间，分别是云梦站、大板站、云梦站～长发站区间、长发站～大板站区间，区间采用盾构法施工。
云梦站～长发站区间，盾构从云梦站始发，沿凤凰大道地下敷设，向东沿陕鼓大道到达长发站小里程端接收。
区间左线隧道长1050.213m，右线隧道长1043.206m；线路平面有二处曲线，曲线半径为1200/450m，洞顶覆土5.4～17.2m，线间距13～15.5m，最大纵坡为14.818‰。
长发站～大板站区间，盾构从长发站和站后暗挖隧道空推通过后，在暗挖隧道端头和车站大里程端二次始发，沿陕鼓大道地下向东行进后，转向东南方向沿迎宾大道地下进行，到达大板站小里程端接收吊出。
区间左线隧道长637.377m，右线隧道长858.852m，区间含一处平曲线，曲线半径为450m，洞顶覆土6.3～13.2m，左右线间距为15～15.6m，线路纵坡为V形坡，最大坡度为22‰。
二、反力架计算2.1 反力架及支撑体系介绍盾构机在始发掘进时，必须借助外置反力架来提供盾构在始发过程中及前阶段的顶进推力。
反力架的结构设计按照安全、适用、经济的原则，其材料的选定是根据盾构机各种设定参数计算出来总的推力并充分考虑了盾构施工现场的实际情况。
反力架采用20mm和30mm厚钢板制作，进行盾构反力架形式的设计时，是以盾构的最大推力及盾构工作井轴线与隧道设计轴线的关系为设计依据。
图2-1-1 反力架钢负环设计图图2-1-2 反力架组装立体示意图反力架设计如图2-1-3、2-1-4所示。
图2-1-3 云梦站反力架设计图图2-1-4 长发暗挖隧道反力架设计图支撑系统由钢反力架、斜撑及负环管片临时衬砌组成。
φ6340mm隧道掘进机型号TM634 PMX设计计算书株式会社小松制作所地下建机事业本部小松(中国)投资有限公司2010年4月目录页数1、计算条件 (3)1.1工程条件 (3)1.2地质条件 (3)1.3计算模型 (4)1.4盾构机规格 (5)2、盾构机刀盘所需扭矩计算 (5)2.1 计算条件 (5)2.2 各参数的计算 (6)2.3 所需扭矩计算 (7)3、盾构机掘进时所需推力计算 (8)3.1 计算条件 (8)3.2 各参数的计算 (9)3.3 推力计算 (10)4、盾构机壳体强度计算 (11)4.1 计算条件 (11)4.2 各参数的计算 (11)4.3 土荷载计算 (12)4.4 盾构机壳体水平方向变位量的计算 (13)4.5 载荷的计算 (13)4.6 弯曲扭矩[M]及轴力[N]的计算结果 (14)4.7 盾构机壳体应力σ的计算结果 (15)5、切削刀具寿命的计算 (19)5.1 地质概况 (19)5.2 地质计算模型化 (19)5.3 主切削刀计算 (19)5.3.1 磨损高度与运转距离的关系 (19)5.3.2主切削刀、刮刀的磨损系数 (20)5.3.3刀具磨损计算公式 (21)5.3.4刀具磨损计算结果 (22)6、三排园柱滚子轴承计算 (23)6.1 盾构机规格 (23)6.2 载荷计算 (24)6.2.1土载荷的计算 (24)6.2.2 作用与三排园柱滚柱轴承上的载荷的计算 (24)6.3、三排园柱滚柱轴承寿命计算： (25)6.3.1三排园柱滚柱轴承规格 (25)6.3.2 三排园柱滚柱轴承寿命计算 (25)1、计算条件：1.1、工程条件：(1) 隧道长度 m(2) 隧道最小转弯半径 250m(3) 盾构机开挖直径φ6340m m(4) 管片外径φ6200m m(5)管片内径φ5500m m(6)管片宽度 1200mm(7)管片厚度 350mm(8)分块数 5+1块(9)管片重量 4.5t / 块(10)隧道坡度‰1.2、地质条件：(1)土质淤泥质粘土、粘土、粉质粘土、砂质粉土、粉砂、中粗砂(2)隧道覆土厚度 5～30 m(3)地下水位GL- 0.5 m(4)间隙水压 MPa(5)透水系数 cm/sec(6)标准贯入值（N值）(7)内摩擦角 deg(8)粘着力 kN/cm2(9)含水率（W%）(10)地面负荷 6 tf/m2(11)地层反力系数 kN/m21.3、计算模型说明：由于整个计算全部采用在埋深30m ，承受最大水压力，因此计算偏与安全。
盾构机始发专项方案嘿，大家好！今天我们来聊聊盾构机始发专项方案。
这可是个大工程，涉及到地下隧道施工，咱们可得认真对待。
下面，我就以意识流的方式，给大家详细讲解一下这个方案。
一、项目背景咱们得了解一下项目背景。
随着我国城市化进程的加快，地下空间资源日益紧张。
为了缓解地面交通压力，提高城市通行效率，各地纷纷开展地下隧道工程。
盾构机作为地下隧道施工的核心设备，其始发环节至关重要。
二、盾构机始发流程1.始发前准备（1）对盾构机进行全面检查，确保设备性能良好。
（2）对隧道口进行加固处理，防止盾构机在始发过程中发生塌方。
（3）对施工人员进行技术培训，确保他们熟悉盾构机操作流程。
2.始发阶段（1）盾构机刀盘旋转，切削前方土体。
（2）推进油缸推动盾构机前行。
（3）出土系统将切削的土体排出。
（4）管片拼装系统将预制管片拼装成隧道结构。
3.始发后施工盾构机始发后，施工进入正循环阶段。
此时，我们需要密切关注盾构机运行状态，确保施工顺利进行。
三、专项方案内容1.技术措施（1）盾构机选型：根据项目需求，选择合适的盾构机型号。
（2）施工工艺：采用合理的施工工艺，确保盾构机高效运行。
（3）监测系统：安装监测设备，实时监控盾构机运行状态。
2.安全措施（1）施工现场安全管理：制定严格的安全管理制度，确保施工现场安全。
（2）应急预案：制定应急预案，应对突发事件。
（3）个人防护：要求施工人员佩戴防护用品，确保人身安全。
3.质量控制（1）质量控制标准：制定质量控制标准，确保隧道质量。
（2）质量检测：对隧道质量进行定期检测，发现问题及时整改。
（3）质量培训：对施工人员进行质量培训，提高质量意识。
四、实施与监控1.实施步骤（1）明确责任：明确各岗位职责，确保项目顺利推进。
（2）进度计划：制定合理的进度计划，确保工程按时完成。
（3）施工协调：加强与各相关单位的沟通协调，确保施工顺利进行。
2.监控手段（1）现场巡查：定期对施工现场进行巡查，发现问题及时解决。
工程技术111盾构机暗挖隧道步进始发施工技术高 锋，周文朋，邓万兴（中国水利水电第十一工程局，河南 郑州 450000）摘要：广深地区地层地质变化复杂，在地下空间开发利用隧道施工中，经常遇到全断面硬岩、风化球体孤石群、软硬不均、砂土等地层地质频繁交替出现的情况，随着时代的进步和科技的发展，盾构法已越来越多的应用于地下空间隧道掘进施工中，但盾构法对硬岩、孤石群及软硬不均掘进极其困难，目前普遍采取辅助矿山法暗挖工法进行组合解决。
此以6280mm 盾构机为例浅谈矿山法和盾构法组合模式下，盾构机移动、组装、步进始发技术；6280mm 盾构机整机重量约530T、单件116T、长度约82.0m，单件重量大、体积大，其单件及整机移动极其困难，本文以盾构机在始发前如何在矿山法隧道内向前长距离平移步进组装为重点，总结盾构机在矿山法隧道内快速移动、经济合理的施工方法。
关键词：盾构机；暗挖段；步进组装；始发施工城市地铁轨道交通已进入高速发展时代，尤其是人口拥挤的一线、二线城市，为了缓解交通压力，近年来都在兴建地铁。
但大部分城市都存在人口多、建筑复杂，地面道路相对狭窄，临迁困难、征地难、费用高等问题；随着人们对生活质量的追求，地面可利用的空间越来越紧张，而的地下空间的开发利用也成为当前研究的大趋势；为了适应社会发展，目前地下隧道盾构施工采用矿山法暗挖结合盾构平移步进地下始发工艺越来越多，此方法能有效减小明挖占地大的问题，在以后的地铁盾构施工中将成为必然的趋势，如何利用好不同工法组合，做到安全施工不可忽视。
1 概况深铁7号线西-西区间长度1852m，线间距为9.73-39.63m，最小转弯半径为350m，隧道埋深6m-28m，最大坡度为-27.5‰。
隧道由两分离单洞组成，主隧道采用盾构法施工，盾构始发处前100m 因受地层地质、地表构筑物及周边环境影响，辅以矿山法暗挖工法施工，盾构机需从车站端头井口吊装下井，后经过长40.774m 暗挖门洞型隧道，至始发处组装调试空推始发。
