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  加泥式土压平衡盾构机的研制 返回
成果名称:加泥式土压平衡盾构机的研制
鉴定编号:2003052
完成单位:北京市市政工程研究院
所属领域:城管交通
成果摘要:
简要技术说明:本课题旨在研制一台结合北京市污水干管工程使用的?3630加泥式土压平衡盾构机。课题内容包括:总体方案、切削、推进、管片拼装、自控、加泥、注浆、液压、排土等系统的全部设计、制造和工程试验;编写盾构法排水管道施工规程和验收标准、编写完成土压平衡盾构机操作规程。课题与上海有关单位合作快速研制成北京首台加泥式土压平衡盾构机(后被命名为"京盾一号")並在北京清河污水截流干管工程中应用成功,获得了国内第一次采用国产盾构在含水砂卵石地层中成功掘进的宝贵成果和经验。在试验工程之后对该机进行了总结并在整改中又深化了刀盘结构、刀具布置、刀具材质、搅拌棒布置、液压部件及测量通道等方面的研究,並将这些研究思想及时应用到正在研制的第二台用于砂卵石地层的掘进机?2150mm加泥式土压平衡顶管机("京顶一号")的设计中,使该顶管机圆满完成应用和鉴定;从而使"京盾一号"课题在更高的层次上加速了国产盾构机的研究过程。

本课题研究取得了如下主要成果

1、 完成了北京首台加泥式土压平衡盾构机的研制;

2、 首次实现了国产土压平衡盾构机在含水砂卵石地层中掘进成功的目标;

3、 首次研制开发了盾构掘进用国产泡沫材料,成功实现了用国产泡沫或泡沫泥浆对砂卵石土进行塑流化改性,达到降低降低刀盘扭矩、实现土压平衡、减少出土方量、降低施工费用,打破了依赖进口的局面;

4、 首次开发了多台高性能PLC组成网状信息系统,实现盾构掘进过程中的信息采集、反馈、指令、设定、显示等快速传递和网状连锁控制,有效提高了国产盾构机的自控程度;

5、 首次在国产盾构机中使用中心回转接头,以保证刀盘盘面实现注浆护壁功能;

6、 首次在国产盾构机中使用超挖刀,以满足小半径掘进需要;

7、 首次在国产盾构的管片拼装机上采用单排交叉滚柱回转支承,以增加拼装回转空间;

8、 培养了一批盾构机专业人才,建立了一支北京的大型隧道掘进机研发队伍;

9、 奠定建立北京市盾构设备制造产业的初步基础;

主要技术指标:

1、 适应砂性土、砂性粘性互层以及含砂率大于30%,最大土颗粒径150mm,耐0.1MPa水压。

2、 盾构掘进速度:6~8m/d

3、 地面隆沉量+10~-30mm

4、 使用寿命不小于3km

5、 有管片拼装、同步注浆、盾尾密封功能

6、 加泥泡沫及浆材工艺研究达到在砂卵地层中可灵活调整土壤塑流性能,塑流状态可控在10~60min。
鉴定意见:
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