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
北汽c70g
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 kNm
2、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=9m
①Pe1=（γ-10）H2+（γ-10）H3 +γ*H1=219.3kPa
②Pe2=Pe1-64.5=153.8kPa
③
④
⑤
⑥
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。 盾壳与土体的摩擦力
(1)、盾构外围与土的摩擦力沙丘2000攻略
(2)、盾构推进阻力（正面阻力）
(3)、由先行jackknife刀挤压产生的阻力
(4)、管片与盾尾的密封阻力
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
所需最大推力
安全系数
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。
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盾构机的扭矩
实践证明装备扭矩与盾构机的外径的关系极大，通常可用下式表示：
式中：Te－装备扭矩（kNm）；
D0－盾构机外径（m）；
α1－刀盘支撑方式决定系数，简称为支撑系数（m）；
α2－土质系数；
α0－稳定掘削扭矩系数。
就中心支撑式刀盘而言，α1＝0.8～1；对中间支撑方式而言，α1＝0.9～1.2，对周边支撑式而言，α1＝1.1～1.4。
对密实砂砾、泥岩而言，α2＝0.8～1；对固结粉砂、粘土而言，α2＝0.8～0.9；对松散砂
而言，α2＝0.7～0.8；对软粉砂而言，α2＝0.6～0.7。
对土压盾构而言，α0＝14～23 kN/m3；对泥水盾构而言，α0＝9～18 kN/m3；对开放式盾构而言，α0＝8～15 kN/m3。
计算可得：
根据盾构机设计额定扭矩为5316孕妇餐厅kNm。
脱困扭矩为6934 kNm，满足条件。
刀盘驱动功率计算
基本参数：根据刀盘扭矩与转速曲线图选定。见图2.1.6-2
刀盘转速 n=1.4rpm时对应扭矩为：
刀盘驱动扭矩 T＝4470kNm
刀盘驱动所需功率
电机所需总功率：
实际电机驱动功率945kW。
安全系数：
刀盘驱动功率满足条件。
图2.1.6-2 刀盘扭矩与转速曲线图
盾构推进所需功率
油缸的总推力为：F=42000kN
设计最大推进速度为：80mm/min
推进所需功率：N2=42000*0.08/60=56kW
设液压泵的效率为ηb＝0.9
油缸效率为ηg＝0.9
总效率η＝0.9*0.9=0.81
驱动电机的功率：N＝ N2/η=鲁人曹沫69.14kW
实际设计驱动电机的功率75kW。
功率储备系数k=75/69.14＝1.1。
通过计算满足条件。
排渣能力计算
1、隧道掘进的基本数据
开挖直径 6450mm
管片宽度 1500mm
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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