1、地鐵盾構法施工后配套軌道運輸方案摘要:土壓平衡式盾構法施工的后配套運輸系統配置方案,涉及到與盾構機能力匹配及施工進度、一次配置成本或長期使用成本、對本標段或今后不同標段的適用性、以及施工管理的易操作性等問題。一臺盾構機,如要達到較高的施工進度必須配置強大的后配套運輸系統。如要取得較高的施工效益必須配置最佳的后配套運輸系統。目前,國內盾構法施工的后配套運輸系統基本上均采用有軌運輸方式。運輸系統的主要參數與隧道長度、隧道坡度、工程進度要求、盾構機型號及參數有關,也與施工單位的管理方式有關。前者是必須滿足的必要條件,后者是可綜合考慮的相關因素。一、軌道運輸系統的組成和運輸循環1地鐵盾構法施工的場地特
2、點一般來說,地鐵車站就是盾構機的始發點。而地鐵車站一般均設在地面以下,在地鐵車站主框架施工完畢后,盾構機開始在車站里面組裝始發。隧道和盾構機距地面15米到30米不等。盾構機施工期間,車站主框架要為盾構機設一安裝井,同時也作為出渣井。有時除安裝井外還專門另設出渣井。這種場地特點,使渣土從隧道運出后,需要垂直提升到地面上倒卸后再運走。其他材料也要從地面垂直下放到井底再轉運到隧道里。2軌道運輸系統設備組成上述地鐵盾構法施工的場地特點,決定了軌道運輸系統必須由以下設施組成:由提升門吊、門吊上的翻轉倒碴裝置(或固定在地面上的翻轉倒碴裝置)、門吊軌線、地面渣倉等,組成垂直提升的運渣倒碴系統、以及管片、材料
3、垂直下放系統。由牽引機車、碴土運輸車、沙漿運輸車、管片運輸車組成水平運輸系統的編組列車。根據情況可以是一列或兩列以上。編組列車如上圖所示,管片運輸車在前方,列車進入盾構機后配套系統時,剛好使管片運輸車位于管片吊機下方。管片運輸車前面也不能有其他車輛,否則會防礙管片的吊卸。其次緊跟沙漿運輸車,進入盾構機后配套系統時恰好位于盾構機同步注漿罐附近。機車在最后,進入時推著列車,駛出時拉著列車。采用每掘進循環渣土由一列車運出方案時,每列列車編組必須包含2輛管片車、1輛沙漿車、數輛碴車、和1輛牽引機車。2輛管片車裝載1環管片,1輛沙漿車裝載一循環注漿料。每掘進循環渣土2列車運出時,其中一列列車編組只包含碴
4、車和機車。由鋼軌和軌枕組成隧道運輸軌線,可以是單線制、四軌三線制或復合式軌線制。3軌道運輸系統循環過程如下圖所示:(1)編組列車進入隧道時,管片運輸車、砂漿運輸車為重車,將管片和砂漿和其他材料運進,運渣車為空車。駛出隧道時管片運輸車、砂漿運輸車為輕車,運渣車為重車,將渣土水平運出,提升門吊系統則完成渣土的垂直運輸。 (2)渣土的吊卸:門吊把渣車車箱吊離渣車底盤,到規定的高度后,車箱隨門吊小車橫移到渣倉縱方向位置,再隨門吊大車移動到渣倉橫向位置,利用設置在門吊上的翻轉機構,隨著吊鉤下落車箱及渣土利用重心與轉軸的不平衡而翻轉卸渣。從車箱被吊離底盤到車箱吊回底盤,卸渣過程約需812分鐘左右。受起升下
5、降速度及起重安全規程所限,不同容量的車箱在這一過程中需要的時間基本相同。4有軌運輸方式的優點有軌運輸方式的優點是適用性強,能把從泥漿(指的是含水較多的渣土)到砂礫和卵石等各種類型的盾構機切削出來的碴土運出。把管片、背襯漿料,各種材料運進。能適應各種區間隧道長度,系統本身采用的工業技術及產品也極為成熟可靠。目前國內的土壓平衡式盾構法施工的運輸系統,均采用軌道方式。國內外TBM施工有采用長距離輸送帶方式進行碴土運輸的實例,但國內的盾構法施工絕大多數采用軌道運輸系統。主要原因是盾構機的掘進和管片安裝不能同步進行,輸送帶連續輸送的優勢不能發揮,而管片和各種材料的運進仍需軌道運輸系統。盾構區間施工距離一
6、般也不長,在短距離的施工區間同時配置兩種運輸系統帶來諸多不便,因此盾構法施工目前少有采用輸送帶長距離進行碴土運輸的實例。二、運輸方案選擇、設計、計算1運輸方案選擇需要考慮的因素工程施工進度要求和配置成本 后配套運輸系統的能力肯定和首先要滿足工程施工進度要求,在此前提下,配置成本有不同的考慮: A、完全按本工程施工進度的要求來考慮。這時又有兩種可能:一是后配套運輸系統投資在本工程中完全攤銷(例如:盾構機是租用的或其他原因),運輸系統設備在滿足可靠性和進度的前提下,技術等級和使用壽命僅考慮本工程需要以使成本最低。二是投資在本工程中不完全攤銷,設備的技術等級和使用壽命須適當考慮。B、兼顧以后工程預計
7、的施工進度要求來考慮。 由于后配套運輸系統往往隨盾構機繼續在以后的工程施工中使用,因此建議后配套運輸系統的能力要兼顧以后工程施工進度的需要。另外需要提醒的是:后配套運輸系統的能力必須比盾構機的能力略大,以補償工序銜接脫節時帶來的時間損失以保證預定的施工進度。因為工序脫節是難以避免的。系統技術等級和配置成本 后配套運輸系統設備的技術等級不同也影響配置成本。但技術等級低一般會導致系統的可靠性低。由此在施工中帶來的損失往往比節省的配置成本大得多,因此建議適當考慮系統設備的技術等級。系統標準化系列化要求A、如果本公司其他的盾構機已經有后配套運輸系統的配置,那么本工程后配套運輸設備配置的型號規格最好與原
8、有的設備相同。除非原有的設備不合理需要改換。B、后配套運輸系統的能力與設備的規格、數量有關。同一種配置能力,設備規格大的數量少,規格小的數量多。要綜合考慮設備的規格,使之具有普遍的適用性。假設本工程預定的施工進度不高,那么配置適當規格和數量的設備,待下一工程施工進度要求高或低時,只增減設備的數量而不需改變設備的規格,使本公司的設備標準化,對公司長期的技術、管理、成本都有好處。2運輸方案設計、計算假設具體的某一盾構區間工程參數已定,包括施工進度、隧道坡度、區間長度、盾構機各參數等,僅僅針對這一盾構區間工程,后配套運輸方案設計如下(以6000mm左右直徑盾構機為例):2.1運輸系統參數或特征確定軌
9、線制選擇軌道運輸的軌線有四軌三線制軌線、單線制軌線、復合式軌線(單線制軌線加會車浮放軌)等三種方式可供選擇,分別闡述如下:(1)四軌三線制由于空間所限,一般采用762mm軌距,左右線分別為重車和輕車運輸線,在盾構機后配套后部設一雙開道岔浮放軌,可由盾構機拖行,也可由機車拖移,通過浮放軌,列車可進入由兩根內軌組成的中線而進入盾構機后配套內部。優點: 對編組列車的容量沒有特別的要求,可組織實施兩列以上編組列車施工運輸組織,由于左右兩線的運輸互不干涉,運輸是連續的,與區間隧道的長度無關。不管區間隧道是長是短都能適應。列車調度有較大的靈活性,易于應付突發性故障和事件。 工序適應性較強,當工序臨時變動或
10、脫節時,便于進行列車臨時調度。 運輸列車長度可長可短,可配合各種長度的盾構機輸送帶。缺點: 軌道需要量增大一倍,軌枕要求的長度長、強度大,需要量很大。(2)單線制軌線由于不存在會車,單線制的軌距可達900mm或以上,列車直接進入盾構機后配套。優點: 由于車寬僅受盾構機后配套內凈空限制,在后配套內凈空允許的情況下,列車車輛的車寬較寬,單輛或單列車運量較大。 軌道需要量少。軌枕材料需要量少。 軌面標高低,有利于盾構機后配套設備布置。 缺點: 對列車的容量有特別的要求。當每列列車的容量等于盾構機一環掘進的渣量時,列車循環一次時間(駛進、駛出、裝渣、卸渣時間總和)不能大于盾構機兩個循環時間,否則將會使
11、盾構機在一個掘進循環中停機等待一次。也就是說,在每臺盾構配兩列車,每列列車的容量等于一環掘進的渣量的情況下,單線制軌線只能適于區間長度為2000米以下的隧道的出碴運輸(設機車平均速度為8kw/h)。當每列列車的容量小于盾構機一環掘進的渣量,例如,盾構機一環掘進的渣量由兩列車運出時,列車重車駛出及輕車駛入的時間總和,即為盾構機一環掘進中停機等待的時間。例如,設列車平均行駛速度為8km/h,當運距為1000m時,盾構機一環掘進中停機等待的時間為15分鐘。因此,單線制軌線只適應于短區間隧道施工。 不利于應付突發故障和事件。 工序的適應性差,當工序脫節時,難以臨時調度彌補。 (3)復合式軌線制四軌三線
12、制的缺點是鋼軌和軌枕材料需要量大。單線軌制的缺點是不適用于特長盾構區間施工。兩者結合取長補短形成復合式軌線制:當盾構區間特長(3000m以上)時,主運輸軌線仍為單線制軌線,在后配套后部和隧道的特定點設雙線會車點,可以是固定的或可移動式的。會車點間隔距離根據運輸系統諸參數計算確定,既節省鋼軌和軌枕材料又滿足特長盾構區間施工運輸需要。但復合式軌線制對行車調度系統和施工工序的準時要求嚴格,略有差錯全線混亂。但通過強化管理仍可辦得到。行車調度可借助于鐵路的自動閉塞系統來管理,中央調度室控制各會車點的紅綠燈放行列車。施工工序的準時靠強化管理實現。四軌三線制和單線制軌線比較,各有優缺點。但現場用單線軌制較
13、多。主要是盾構區間長度一般都不太長,單線制軌線可以適應,而四軌三線制的鋼軌和軌枕材料需要量確實太大,現采用得不多。復合式軌線制在TBM施工中有使用的實例,但目前在盾構施工中尚未有實例。如盾構區間隧道的長度特長時,復合式軌線制將體現出優勢。渣土運輸車容量選擇在影響后配套運輸系統能力的所有因素中,唯一沒有選擇余地的是門吊的提升速度,考察眾多門吊產品及根據實際經驗,重物在自由狀態下提升的速度一般不超過20Mmin,運行速度一般為2030Mmin左右,由于地鐵隧道標高與地面標高差一般為1530M,因此,即使為碴車提升設置導向穩定裝置,也因提升高度太短,提升平均速度提高不多,反而會使碴車定位時間延長。根
14、據門吊的提升速度、大車小車的運行速度計算及已經實際測試過的數據,每臺門吊每天的極限提升循環車數約為120車。因此,渣車容量的大小成為制約垂直運輸能力的因素,渣車容量越大則垂直運輸能力越大。編組列車容量選擇 渣土運輸車容量確定后,還需確定編組列車的容量。盾構機一個掘進循環的渣土是由一列車運出?還是由兩列車運出?或者由多列車運出?在軌線制選擇中已涉及這一問題。就成本來說,一個掘進循環的渣土由一列車運出還是由兩列車運出差別不大,各車輛的數量是相同的。只有機車的數量不同,但一個大機車的價格和兩個小機車的價格差不多。供決策的因素是區間的長短和出渣場地條件。列車運行持續速度選擇隧道坡度和機車持續速度對機車
15、的粘重和功率影響很大,而機車的粘重和功率又直接決定機車的價格。隧道坡度在工程參數確定后是無法改變的,但機車持續速度是可以選擇的。從滿足施工進度方面說,機車持續速度越快越好。從降低機車價格方面說,機車持續速度越低越好。但實際上決定機車持續速度的因素是軌道鋪設標準,由于地鐵隧道施工運輸軌線都是臨時性質的,軌道鋪設標準較低。即使機車具備較高的持續速度能力,也難以發揮。根據經驗,地鐵隧道施工運輸軌線允許的行駛速度一般在1520km/h以下。故中隧集團目前在地鐵隧道施工的機車持續速度一般為8km/h,最高速度為16km/h。根據這一速度再來計算列車的容量等級和所需的列車數。運輸系統的技術等級選擇 后配套
16、運輸系統的技術等級由系統諸多部分采用何種工業技術來評定。系統當中當然會包含傳統的或現代的工業技術。以機車為例:如選用內燃機車,則有進口內燃機車和國產內燃機車之分。如選用蓄電池機車,則有直交變頻機車和直流機車之分。建議采用具有較高技術等級的設備以提高運輸系統的可靠性。渣土的松方系數和容重地質情況不同將導致松方系數差別較大,例如:中隧集團在廣州越三區間隧道實測的松方系數達1.8,在南京地鐵南北線一期工程玄武門南京站區間隧道實測的松方系數只有1.1弱,但后配套運輸系統要適應多個盾構區間掘進,故一般按照1.5松方系數計算,如與實際不符則靠增減渣車數量來解決。 在刀盤切削的條件下,盾構掘進松方因含有大量
17、的水,其容重較山嶺隧道開挖松方的容重略大。而且不管松方系數如何,實際容重多為1.82.0噸/立方左右,因為當切削的巖土粒度較大時,往土倉加的泥水填滿了巖土的空隙,當切削的巖土粒度較小時,松方比較密實,與實方的重量差不多。2.2運輸能力計算和設備配置設以某一盾構區間為例進行計算、配置,設其工程參數為:盾構機切削直徑:6300 mm 盾構區間長度:2000M 施工平均進度指標:360米/月管片寬度:1.2M 出渣井提升高度:20M 隧道坡度:302.2.1每循環渣量估算每循環松方渣量:G=R2B=3.143.1521.21.5=56立方米其中:R-開挖半徑 B-循環長度 -松方系數 2.2.2每循
18、環渣重估算每循環渣重:562.0=112t 為了使機車牽引力有足夠的能力儲備,容重系數按2.0計算 2.2.3門吊每車次卸渣循環時間估算設:小車平均行走行程10M,大車平均行走行程10M,提升及下降平均速度8Mmin,小車行走平均速度12Mmin,大車平均行走速度20Mmin。每循環工序時間:碴車定位:0.25分鐘 掛桿擋接:0.4分鐘 提升: 20/8=2.5分鐘小車行駛:10/12=0.83分鐘 大車行駛:10/20=0.5分鐘 倒碴及回位:1.5分鐘大車回程:10/20=0.5分鐘 小車回程:10/20=0.83分鐘 下降:20/8=2.5分鐘掛桿脫離:0.4分鐘 循環時間:10.2分鐘
19、11分鐘(實測12分鐘)2.2.4門吊每工作日理論、實際極限卸碴車次每工作日理論極限循環車次為: 24小時60分鐘12分鐘120車次實際每工作日極限循環車次為: 16小時60分鐘12分鐘80車次2.2.5按門吊能力計算,不同容量渣車每工作日理論、實際極限垂直運輸能力:由:環數 = 提升車次數渣車容量(立方米)/每環松方渣量(立方米);得:渣車容量11.514.518.5備注理論環數23.53038.524小時作業實際環數15.72025.716小時作業2.2.6 運輸能力計算和設備配置(單口區間隧道):軌線制:已知盾構區間長度:2000M。設采用單線制軌線。渣車容量:根據的計算,又已知施工平均
20、進度指標為360米/月(300環),設每月掘進工作日為25天,則每天應完成12環。故選擇容量為11.5立方米的渣車。列車容量:采用每掘進循環渣量由一列車運出方案,則每列車渣車數量為5輛。注:選擇14.5立方米容量渣車,則每列車渣車數量為4輛。 選擇18.5立方米容量渣車,則每列車渣車數量為3輛。選擇大容量渣車意味著門吊的起重量加大而使其價格增高。故本例選擇小容量渣車。運輸循環和列車數量:盾構機確定后,根據區間地質情況的不同,掘進速度有快有慢,一般為4-15 厘米/分,每循環掘進時間約為30分鐘。管片安裝時間為30分鐘(熟練時)。循環總時間為60分鐘。設:列車平均行駛速度為8km/h、每循環渣量
21、一列車運出。得:掘進循環時間掘進30分鐘管片安裝30分鐘掘進30分鐘管片安裝30分鐘第一列車循環裝渣30分鐘駛出15卸渣60分鐘(含管片、沙漿裝車)駛入15第二列車循環卸渣60分鐘(含:同上)駛入15裝渣30分鐘駛出15接左格因此,單口區間隧道列車數量應為兩列,才能滿足盾構掘進循環的連續和不間斷。另設:列車平均行駛速度為8km/h、每循環渣量兩列車運出。(每列3輛渣車)得:掘進循環時間掘進15 分鐘停機等待15分鐘停機等待15分鐘掘進15分鐘管片安裝30分鐘第一列車循環裝渣15 駛出15卸渣45分鐘(含管片、沙漿裝車)駛入15第二列車循環卸渣45分鐘(含:同上)駛入15裝渣15駛出15接左格每
22、循環渣量兩列車運出,單口區間隧道列車數量也只能為兩列,列車能力小于盾構掘進能力。 由上看出,由于在每循環中掘進停機等待30分鐘,每循環渣量兩列車運出時,運輸系統的能力,比每循環渣量一列車運出的能力少1/3。2.2.7 結論:在本例設計中,選用單線制軌線、渣車容量為11.5立方米、每列車配5輛渣車、每單口區間隧道配置2列列車,則能滿足平均進度指標為360米/月(300環)要求。2.2.8 實際所需牽引機車的粘重運輸車輛自重:按駛出的牽引總重計算5輛11.5 M3渣車-58.5t=42.5t(駛出時為重車)1輛6 M3沙漿車- 5t(駛出時為空車)2輛管片車- 6t(駛出時為空車) 得:53.5t
23、,取55t。 列車牽引總重=112t(渣重)+55t(車輛自重)=167t所以:由公式:機車粘著牽引力坡道阻力+列車綜合運行阻力+加速慣性力G1(G1+ G2)( 1+2+a/g)其中:G1機車粘重;G2車輛及渣土重量;-許用粘著系數;1 -坡道阻力系數;2 - 列車運行阻力綜合系數,包括滾動阻力系數、軸承摩擦阻力系數、同軸車輪直徑差引起的滑動摩擦阻力系數、車輪輪緣在直道或彎道時與鋼軌摩擦的阻力系數、車輛振動或搖晃引起的能耗及空氣阻力、軸對安裝平行度誤差引起的差滑阻力系數、曲線離心力引起的側滑阻力系數。等等 a列車平均加速度。得:a、G1G2(1+2+a/g) /-(1+2+a/g)=33t
24、取35t2.2.9 牽引機車持續牽引力: F=(G1+G2)(1+2)=85KN 2.2.10 牽引機車功率:N=FV/3.63=210kw 其中3-總效率三、進度、配置、效益分析1、進度:我們已經看出,盾構法施工進度,僅從循環的角度考慮:第一,取決于盾構機掘進和管片安裝的時間。假設平均進度指標要求更高,那么必須降低盾構機循環時間和增加有效的作業時間(在上述計算中,有效的作業時間每天為16小時,每月為25天)。而后配套運輸系統的能力通過合理設計總能與盾構機能力匹配,甚至可以比盾構機的能力大得多,反而不是制約的因素。第二,取決于管片的寬度。因為對于1.2M和1.5M的管片來說,盾構機循環時間改變
25、不多。我們試算一下盾構法施工進度的極限能力:(1)盾構機能力:每月環數=每月天數每天小時數/每循環總時間=3024/1=720環1.2M管片寬度720環=864米 1.5M管片寬度720環=1080米(2)運輸系統能力: 水平運輸:在上述計算中,表中3種容量的渣車都能滿足。但如為1.5M管片,則每循環渣量增大,選擇小容量渣車將會導致列車過長,井口場地也成問題。應選擇大容量渣車。 垂直運輸:由于每天總提升車數不變,如為1.5M管片,需要大容量渣車才能滿足。 可以看到,盾構法施工的潛力很大,后配套配置也可以做到與之匹配。其余的因素取決于地質情況、技術和施工管理。當然,極限環數是不可能的,換刀、維修
26、保養、漿液凝固都需要時間。地質條件也往往使盾構機不能全速掘進。中鐵隧道集團在廣州大漢區間保持過單口562米/月的進度記錄。2、配置:后配套運輸系統必須按照盾構機的極限能力來配置。在上述計算中就是這樣配置的。盾構機在每天中可以只工作有限個小時,或者是連續的或者是間斷的。除非地質情況不允許,否則一旦開始作業即按最大能力掘進,不這樣時會造成電能的浪費,或人力的浪費。或其他資源的浪費。3、效益:在技術管理、施工管理、資源管理基本到位的情況下,施工效益來自于進度,后配套設備配置成本必須合理。否則會損失占大方面的進度效益。四、后配套運輸系統配套設備簡介中鐵隧道集團公司自2000年首創大容量后配套運輸系統并
27、自行設計制造后配套運輸設備以來,已為廣州地鐵2號線越三區間隧道(中隧股份)、南京地鐵南北線一期工程玄武門南京站區間隧道(中隧股份)、廣州地鐵3號線漢市區間隧道(十四局集團)、深圳地鐵崗廈區間隧道(十六局集團)、北京地鐵5號線17標段(北京長城B+B公司)、廣州地鐵4號線小新區間隧道(中隧股份)分別設計并提供過成套地鐵后配套設備。 由于地鐵后配套設備需要滿足用戶的使用條件和要求,往往為非標設備,因此,中鐵隧道集團為用戶提供地鐵盾構法施工技術咨詢服務,后配套設備配置及設備技術咨詢服務。根據用戶的使用要求設計、制造用戶需要的地鐵后配套設備。中鐵隧道集團公司目前有如下地鐵后配套設備產品:系列直交變頻牽
28、引機車系列渣車系列砂漿運輸車(儲存車)管片運輸車1、產品技術參數(1)系列直交變頻牽引機車直交變頻牽引機車一般技術特點: 粘著系數與粘著牽引力:2002年6月,25t(實重29t)直交機車在南京地鐵隧道施工現場工地,經長沙國家有色冶金機電產品質量監督檢驗中心實測,最大起動牽引力達12t。粘著系數達0.41。2004年8月,45t(實重42t)直交機車在廣州大漢區間地鐵隧道施工現場工地,經長沙國家有色冶金機電產品質量監督檢驗中心實測,最大起動牽引力達12t。粘著系數最高可達0.43。均高于直流機車0.25的粘著系數。因此,直交變頻牽引機車比相同粘重的直流機車能產生更大的牽引力。牽引特性:1)主變
29、頻器無速度傳感器,為準矢量控制,但其千分之一的控制精度已足以滿足機車速度控制需要。2)機車依靠變頻器輸出的可變頻率進行調速,加速與減速過程基本上接近于無級變化,驅動力穩定無突變,車輪與鋼軌始終處于滾動粘著狀態,保證了牽引力的穩定輸出。3)變頻器輸出的頻率不變時,電機能根據坡道或阻力情況在電動牽引狀態或發電制動狀態下自動轉換,機車僅靠電機(直流機車需輔以制動裝置)就能實現穩定的恒速控制(額定頻率以下時),恒速誤差不大于轉差率的兩倍。恒速控制的方便可靠保證了牽引作業的安全可靠。4)電機在額定頻率以下時為恒扭矩輸出,特性硬控制感好,適應于機車低速重載加速工況。在額定頻率以上時為恒功率輸出,適應于機車
30、高速輕載工況。5)變頻器能使電機在零速和低速時獲得足夠大的扭矩輸出(150以上),保證機車有足夠的起動牽引力。能耗:由于僅依靠變頻器輸出的可變頻率進行調速,起動及調速過程不消耗額外的電能,又由于能在全過程的行駛中采用電回饋制動,并向蓄電池回饋電能。因此比直流機車節省能源,根據間接比較結果節省能源35%左右。電制動:電回饋制動力隨轉差率(發電機狀態下為負值)絕對值的增長逐步加大,其最大值不大于小時牽引力,相當于汽車的ABS裝置,有效防止車輪抱死并能滿足在額定載荷下的制動要求。在長下坡道上重載下坡其制動可靠性尤顯突出。免維修性:工程用牽引機車工作環境惡劣。直流機車的串激電機碳刷與換向器日常維保工作
31、量大,換向器磨損到一定程度后不能修復,只能更換整個電樞。工作環境及維保較好時,串激電機的大修間隔期可達2工作年。但大多情況下不會超過1年。環境惡劣維保較差時,23個月就須大修一次。司控器更換周期12年,觸點的更換更為頻繁。由于電制動不能全程使用或沒有,閘瓦使用頻繁磨損快,維修工作量大。而交流機車使用的異步電機無滑動摩擦部件,基本上與機車同壽命。變頻器為無觸點電路,使用壽命長,故障率低。電回饋制動作為控速的主要手段,空氣制動系統的閘瓦僅在緊急制動及駐車時使用,磨損極少,維修量很少。交流機車整車基本上能做到免維修(不能免維護)。操控性:機車的啟動、加速、恒速控制、減速、停車及換向均由一個手輪控制。
32、手輪輸入各種操作指令信號,微電腦控制器將其進行模數轉換和數字運算,自動控制整個機車的動作及保護。并實時自動采集主變頻器工作頻率和工作電流的輸出值,運算結果在數碼屏顯示。加速速度的快慢、減速時的自動轉入電回饋制動均由微電腦控制。司機只需轉動手輪加檔、保持、減檔、停車即可,整個過程簡單明了,可掌握性好,勞動強度低。司機只需稍加培訓即可操作。我公司生產的系列直交變頻牽引機車的技術特點:最大牽引力:設計的小時牽引力不大于機車粘著牽引力,以保證勻速時不因車輪滑動而失掉牽引力。而設計的最大驅動牽引力則超過機車粘著牽引力。傳動、行走系統剛強度也與最大驅動牽引力所需要的剛強度相適應。在傳統的規范中,機車最大驅
33、動牽引力不能超過機車粘著牽引力,是因為直流電機在每檔內的加速速度不能人為控制所至。而現在變頻器能使加速速度得到控制,加速度不大于列車的慣量因加速過快而增大,使總阻力不大于粘著力,因而機車能順利啟動。這種設計能使機車在極端情況下,例如電氣系統保護失效,或嚴重超載時使車輪打滑而強制性地保護動力及傳動系統。由于有較大的過載儲備,傳動、行走系統可做到與車體同壽命而保證免維修性。同時又充分的利用了機車的粘重。動力系統:選用日本進口變頻器,加我公司研制的電腦控制方案,其特點是獨特的三電平控制方案,大大改良了輸出電壓波形,有效抑制諧波,允許在礦用機車牽引中采用普通電機,增加了通用性。目前我公司生產的機車已在
34、工地經歷了7年的考驗。該變頻器采用日本三菱公司生產的大功率IGBT元件,并采用發熱元件冷卻隔離系統,潮氣及灰塵不能進入變頻器,能長久保持可靠使用。空氣制動系統:a、在機車上采用重型汽車雙向雙回路制動系統,設置有腳制動閥,如使用空氣制動時,制動力的大小可隨腳踏板的行程調節,制動力柔和,制動操作反應快、省力,不易抱死車輪。有效避免打滑。B、駐車制動取消機械式手制動裝置,代之以雙向雙作用彈簧汽缸,制動時汽缸放氣,彈簧及基礎制動裝置壓緊閘瓦。比機械式手制動裝置更方便更可靠地保持制動力。行駛時汽缸充氣松閘。C、采用通用交流電機空氣壓縮機,變頻器分路提供220V或380V交流電源,不使用直流電機,以達到實
35、現整車保持免維修性目的。制造材料:采用專業減速機廠生產的硬齒面齒輪減速器、汽車傳動軸、汽車制動系統元件、馬鞍山鋼鐵廠生產的合金模鍛輪箍。部件的質量高而穩定。機車產品照片12t機車18t機車45t機車25t機車系列直交變頻牽引機車參數名 稱參 數備注型 號JXK12-7/288JXK18-8/288JXK25-8/504JXK45-8/504機車粘重 T12182545功率配置KW222kw237kw275kw2110kw軌距mm762、900762、900762、900900軸距mm2100210027602660輪徑mm600600840920最小曲線半徑M20202525小時速度km/h7
36、88282小時牽引力KN21.631.8632927起動牽引力 KN38.857.29481297空氣制動力KN20265073空氣使用壓力04MPa04MPa04MPa04MPa最大速度km/h14161616蓄電池組容量 300A288V440A288V500A504V700A510V充電行駛里程40km404040制動方式電、氣制動電、氣制動電、氣制動電、氣制動制動距離 m40404040滿載下坡變頻器 KW4575160250外型尺寸 mm480015001900577615002200670015482300738016002300最大牽引重量(不含機車自重,在上坡道上起動后,使用小
37、時牽引力勻速上坡) T1572304696765坡度11016233247610坡度8312325436215坡度669720429020坡度548016923925坡度456714420130坡度(2)系列渣車技術特點A、碴車車箱上設有供提升機掛桿掛接提升的承重旋轉軸,旋轉軸除承受車箱及碴土重量外,在地面的卸碴過程中還作為旋轉倒碴機構的結構之一。B、碴車車箱上設有供翻轉倒碴的定位軸,一次旋轉座軸及二次旋轉座軸,包括上述的掛軸,與提升機和翻車座一起構成自動倒碴系統,使12M3和18M3的碴土在一分鐘內完成卸碴循環。C、碴車車箱底部設有供車箱座落在底盤上的定位機構,為楔形結構,使車箱下落與底盤結
38、合時方便快捷,自動與底盤定位。D、碴車底盤設有供車箱座落時的凹型定位結構,同時也作為行駛時的車箱與底盤的鎖固,采用這種結構后,車箱與底盤(底盤不隨車箱提升到地面)的分離與結合只需使用提升機操作即可完成,不需要再進行別的定位或聯接操作。E、碴車底盤采用了自行設計的含有排氣制動和給氣制動雙回路制動缸的基礎制動結構的轉向架。碴車在行駛過程中平穩性好,緩沖性好,轉彎半徑小,在30的坡度上重載狀態下能可靠的制動。以往的小碴車本身無制制動裝置,一旦脫鉤,在有坡度的軌線上非常危險。F、碴車總體設計最大限度的合理安排空間,使碴車在有限的空間體積下具有盡可能大的裝載容量,裝載容量達整車體積的80。渣車產品照片系
39、列渣車技術參數名 稱參 數備注型號ZC-11ZC-14ZC-18外型尺寸 mm522014002400568014002400656015002500平裝容積M31214518整車自重KG8.5105125其中車廂456底盤4.55.56.5軌距mm900、762900、762900轉向架軸距mm115011501200輪徑mm400450500載重 T223036空氣制動力KN202025空氣使用壓力04MPa04MPa04MPa最小曲線半徑M121212(3)砂漿運輸車技術特點(1).防沉淀專用的攪拌機構。(2).料箱體與行走懸掛裝置合并為一體的緊湊結構形式。(3).適合于對含有固體顆粒的
40、砂漿類流體物質進行密封的密封結構。(4).專用行走機構。(5).低噪音的攪拌驅動機構。沙漿車產品照片系列砂漿運輸車(儲存車)技術參數名 稱參 數型 號SJC12TSJC15T外型尺寸 mm508515002300577515002300平裝容積M368載重容積M35.56.5整車自重KG40005000軌 距mm762、900762、900軸 距mm25502750輪 徑mm450500載 重 T1216砂漿輸出流量M3/h空氣制動力KN810空氣使用壓力04MPa04MPa最小曲線半徑M2525攪拌軸轉速r/min6565攪拌軸功率kw15185輸送泵功率kw185185單螺桿泵GN80-2
41、-300上海輕工機械研究所攪拌減速機TCJY200-355L11-B8浙江東海減速機廠泵漿減速機D92Y180M-4上海特國斯傳動設備報價(萬元)1112(4)管片運輸車設計技術特點(1)總體結構形式:車體專為放置園弧形混凝土管片設計,車身低矮,兩端略高,中間低,適合于管片形狀,并留有管片吊繩套出空間。(2)管片橡膠墊裝置:由于管片易碎,故不能直接與鋼鐵本身相接觸,管片運輸車設置有專門的橡膠墊裝置,橡膠墊位置適于管片受力,避免運輸過程中管片的損壞。(3)帶有緩沖的行走裝置:行走輪對的緩沖彈簧設置在車體內,使車身結構緊湊,外形美觀。(4)駐車制動裝置。其他的問題是:如果施工單位初次進入盾構機施工領域,那么盾構機選型可與運輸系統配置方案相結合以得到最佳配置,如果盾構機是既有的,那么后配套運輸系統既要完全適應已有的盾構機,又要滿足能力匹配、進度、配置成本、不同標段的管片車產品照片管片運輸車名 稱參 數備 注型 號GP15T外型尺寸 mm36111400、1500527底板距軌面距離mm280整車自重KG2800、3000軌 距mm762、900軸 距mm2450輪 徑 mm450載 重 T15空氣制動力KN10空氣使用壓力04MPa最小曲線半徑m20報價(萬元)3.5