Φ6.15m土压平衡盾构机同步注浆系统砂浆搅拌箱的设计与研究.pdfVIP

Engineering Equipment and Materials 2017 4 ·100· | 工程设备与材料 | 年 月 Φ6.15m土压平衡盾构机同步注浆系统砂浆搅拌箱的设计与研究 高功申，杨海涛 （北京市三一重机有限公司，北京 102202） 摘 要：针对北京地铁 6 号线 2 期工程郝家府至东夏园施工段，设计了土压平衡盾构机同步注浆系统的砂浆搅拌箱。砂 浆搅拌箱设计主要包括搅拌箱容积计算、搅拌轴转速与扭矩设计计算，减速电机设计选型，并对搅拌箱轴端密封的设计 进行了详细介绍。 关键词：盾构；同步注浆；砂浆搅拌箱；密封 U455.43 A 2096 2789 2017 04 0100 02 中图分类号： 文献标志码： 文章编号： - （ ） - - 盾构施工时，刀盘直径大于管片衬砌的外径，当机器 考虑到搅拌叶片的过度磨损，搅拌机转速一般控制在一 向前推进时，开挖后的土体与管片衬砌之间会形成间隙。 定范围内。对于单卧轴搅拌机而言，其最大线速度： 为减小施工对地层产生的扰动及防止地表沉降，土体与 （4 ） 管片衬砌间的间隙必须及时填充具有流塑性和可凝性的 式中：R 为搅拌机的搅拌叶片半径（m ）；g 为重力 浆液。砂浆搅拌箱的主要作用是对盾构施工中所使用的 2 加速度（m/s ）；α为物料下滑时的初始水平夹角；f 为 壁后注浆的浆液进行搅拌，防止其发生离析或沉淀。 物料滚动时的阻力系数。 随着盾构施工工法在国内广泛使用，目前很多学者 本项目设计，搅拌叶片半径R=0.575m ，根据砂浆特 与施工单位对盾构法施工同步注浆施工工艺的研究也逐 性查相关文献α=5 °，f=0.05 。 渐深入，并取得丰硕成果，但对于盾构同步注浆系统设 则Vmax=0.4m/s 。 计的研究，尤其注浆系统的核心部件——砂浆搅拌箱的 2.2 搅拌轴功率 设计研究还鲜见报道。砂浆搅拌箱主要由箱体、搅拌轴、 参考相关资料，搅拌机构的平均功率为： 搅拌叶片、密封、减速电机等组成，是盾构同步注浆系统 的关键核心部件，其性能好坏直接影响同步注浆系统功能 （5 ） 的实现，对砂浆搅拌箱的设计进行研究具有重要的意义。 文章结合北京地铁6 号线2 期工程郝家府至东夏园施 工段的地质条件，设计了土压平衡盾构机注浆系统的砂 式中：L 为搅拌箱长度；V2 为搅拌箱出料容积；j 为 浆搅拌箱。 搅拌箱的容积利用系数；K 为混凝土比阻力。根据台车长 度及安装维护要求，取搅拌箱长度558.2cm ，根据上述计 1 搅拌箱容积计算 3