EPB3780土压平衡盾构机技术设计计算

摘 要：本项目主要是针对北京、沈阳等软土地区的地质条件，并通过对武汉、北京等采用小型盾构机施工现场的实际调研而提出并立项。参考国际上的先进机型，进行类比分析及理论计算，主要依据我公司为北京市政集团和中建一局设计制造的6140土压平衡盾构机进行设计，对于毫无把握的创新设计，只作為方案提出来研讨。

关键词：土压平衡；盾构机；设计计算

1 地质条件

北京地区：主要由第四纪粘性土、砂及碎石类土构成，其下部广泛分布第三纪地层，并呈不整合接触。第四纪地层西北厚东南薄，北部地层厚达218m，东南部地层厚达78m，设计的地铁埋深在20m以内，均在第四纪地层中穿过。勘探的第四纪地层分四层。

第一层为填土层，层厚2m左右；第二层为粘质粉土，砂质粘土，粉质粘土和中细砂层互层，局部有粉细砂透镜体。本层埋深2-21m不等，层厚18-20m，地层承载为标准值为130-220kPa，N值60～120，部分粉砂和粉土为轻微液化地层；第三层为中砂和砂砾石层，并夹有分布不均厚薄不一的透镜状的粉质土层，此层埋深在12-30m左右，层厚18m左右，卵石最大直径800mm以上（偶见），一般在30-300mm。地基承载力标准值：中砂层为280-300kPa，砂卵石层为400-450kPa；第四层为细砂层和卵石层，层面埋深42.5-52.11m并夹在厚度不等的粉质粘土层。

水文地质：根据勘察资料总体来看：地下水位为西北高，东南低，西北部地下水埋深一般在3-6m，东南部地下水位为5-14m，地下水有潜水和承压水，局部有上层滞水。

2 主要技术指标

3.2 主轴承传递功率的计算

3.5 液压马达驱动相关计算

由前面的分析可知该4280mm土压平衡盾构机刀盘额定扭矩为TC=1450kNm，设计刀盘额定转速为nc=1.5rpm，刀盘最高转速Tmax=4rpm，则刀盘的旋转额定功率为：

主轴承及小齿轮的速比为：

ig=103/15=6.87

参考文献

[1]陶建均.重型机械上的密封技术[J].现代制造，2003（27）：112-113.

[2]刘咀宁.盾构机主轴承密封的调整和更换[J].建筑机械，2006，09（上半月刊）：101-103.

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