φ6340mm隧道掘进机 型号TM634 PMX

设 计 计 算 书

目录

页数 1、计算条件……………………………………………………………….3

1.1工程条件………………………………………………………….3 1.2地质条件…………………………………………………………. 3 1.3计算模型…………………………………………………………. 4 1.4盾构机规格………………………………………………………..5 2、盾构机刀盘所需扭矩计算……….…………………………………….5

2.1 计算条件………………………………………………………..5 2.2 各参数的计算…………………………………………………..6 2.3 所需扭矩计算…………………………………………………..7 3、盾构机掘进时所需推力计算….……………………………………….8

3.1 计算条件………………………………………………………..8 3.2 各参数的计算……………………………………………….….9 3.3 推力计算……………………………………………………….10 4、盾构机壳体强度计算………………….………………………………11

4.1 计算条件…………….…………………………………….…...11 4.2 各参数的计算…….……………………………...………….…11 4.3 土荷载计算………………………………………………….…12 4.4 盾构机壳体水平方向变位量的计算……………………….…13 4.5 载荷的计算………………………………………………….…13 4.6 弯曲扭矩[M]及轴力[N]的计算结果……………………….…14 4.7 盾构机壳体应力σ的计算结果…………………………….…15 5、切削刀具寿命的计算………………………….……………………....21

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5.1 地质概况…………………….…………………………………21 5.2 地质计算模型化………………….……………...……………21 5.3 主切削刀计算………………….……………………...………21 5.3.1 磨损高度与运转距离的关系…….………………………...21 5.3.2主切削刀、刮刀的磨损系数………………………….……22 5.3.3刀具磨损计算公式……………………………………….…23 5.3.4刀具磨损计算结果………………………………………….24 6、三排园柱滚子轴承计算………………………………………………25 6.1 盾构机规格……………………………………………………....25 6.2 载荷计算………………………………………………………....26

6.2.1土载荷的计算……………………………………….……....26 6.2.2 作用与三排园柱滚柱轴承上的载荷的计算………………26 6.3、三排园柱滚柱轴承寿命计算：……………………………....27 6.3.1三排园柱滚柱轴承规格………………………………….....27 6.3.2 三排园柱滚柱轴承寿命计算…………………...……….…27

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1、计算条件 ：

1.1、工程条件： (1) 隧道长度 m (2) 隧道最小转弯半径 250m (3) 盾构机开挖直径 φ6340mm (4) 管片外径 φ6200mm (5) 管片内径 φ5500mm (6) 管片宽度 1200mm (7) 管片厚度 350mm (8) 分块数 5+1块 (9) 管片重量 4.5t / 块 (10) 隧道坡度 ‰

1.2、地质条件：

(1) 土质 淤泥质粘土、粘土、粉质粘土、砂质粉土、粉砂、细砂 (2) 隧道覆土厚度 5～30 m (3) 地下水位GL- 0.5 m (4) 间隙水压 MPa (5) 透水系数 cm/sec (6) 标准贯入值（N值） (7) 内摩擦角 deg

(8) 粘着力 kN/cm2 (9) 含水率（W%） (10) 地面负荷 6 tf/m2 (11) 地层反力系数 kN/m2

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1.3、计算模型

说明：由于整个计算全部采用在埋深30m，承受最大水压力，因此计算偏

与安全。

0.5m p=58.8kN/m2

土体 30m 水位

图 1-1

盾构机 根据小松公司的长期经验，切削刀的切削抵抗系数在粘土·淤泥质粘土土层（水土不分离）中最大（见表1-1切削阻力系数）。因此采用最恶劣的粘土·淤泥质粘土土层（水土不分离）以及隧道上方的土体松弛高度以全覆土来计算盾构机各主要参数。

表1-1切削阻力系数 地质 松弛干燥砂 松弛湿润砂 密实湿润砂 粘土

es（切削阻力系数） 0.008~0.01 0.01~0.02 0.02~0.04 0.4~012 4