上海轨道交通建设新型规格隧道
现有深、浅覆土盾构大修改造技术规格和要求
（讨论稿）
2013年3月
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上海轨道交通建设现有深浅覆土盾构大修改造、大修改进技术规格书
1. 地质条件
1.1 土壤类别名称：淤泥质粘土、粘土、粉质粘土、粘质粉土、砂质粉土、
粉砂、极细沙、中粗沙
1.2 隧道覆土深度(从盾构顶部到地面):
深覆土深度：最大40米、最小5 米 浅覆土深度：最大25米、最小5 米
1.3 隧道轴线
最大纵坡： ±30‰ 最小平面曲线半径：350m
1.4 地下水位：地表下0.5m 2. 工作条件
2.1 超载 (指地面除覆土外，其他负载引起的，例如房屋等)6t/㎡ 2.2 温度（地面环境）
最低：-10℃ 最高：+60℃
温度（工作面环境） 最高：+35℃
2.3 最高相对湿度（隧道内）
最高：100%
2.4 加固区强度
隧道掘进机进、出洞加固区土体强度：2Mpa
3. 管片
3.1 材料组成：采用钢筋砼C55（强度为55Mpa） 3.2 内外径
内径：5900mm 外径：6600mm
3.3 厚度：350mm 3.4 宽度：1200mm
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3.5 每环管片数：5+1块 3.6 浅覆土最大单块管片重量<5t
深覆土最大单块管片重量<6t
3.7 夹取方式：中心孔吊装 3.8 管片拼装形式：通缝
封顶块拼装时采用先搭接1/2、径向推上、再纵向插入的安装方式。
4. 工作井
4.1 最小端头井隧道掘进机吊装孔净尺寸：11.5m（长）×7.6m（宽） 4.2 端头井底板至地面的最大深度：浅覆土 30m；深覆土45m
5. 注浆浆液
注浆方式：4点独立控制单液（新型厚浆）同步注浆 6. 隧道内弃土运输的方式
采用由一节电瓶车拖若干节载有土箱的平板车的隧道内弃土运输方式；平板车兼可作管片运输车使用。
7. 地下管线情况
隧道掘进机要穿越各种不同类型、直径及材料的管线（包括污水管、自来水管、煤气管、电力电缆、光缆等），隧道掘进机与管线间的最小间距为60厘米。
8. 工程质量要求 8.1 地层损失率
隧道掘进机的设计应能最大限度的减少施工时对周围土体的影响，可有效地控制地面沉降和隆起。地层损失率控制满足申通地铁集团上海轨道交通建设相关要求。
8.2 隧道轴线偏差
隧道掘进机应具有纠偏功能，且便于操作，可有效的控制轴线偏差。轴线上、下、左、右偏差要求均为±50mm。
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9. 市内运输要求
隧道掘进机单个结构件尺寸和重量应满足上海市内道路运输条件：
市内桥梁载重量20t/m2
路桥超高限界5m
10. 供电条件
供电电源电压10KV，频率50Hz，电压稳定性+5% 11. 技术要求 11.1 概述
11.1.1 隧道掘进机类型为土压平衡式。
11.1.2 隧道掘进机必须满足上海轨道交通区间隧道的各项施工条件。 11.1.3 所供设备是可靠的、先进的，并能满足买方提出的各项施工技术要求（包
括掘进过程中的地面变形要求等）。
11.1.4 隧道掘进机的各项安全性能指标必须满足有关安全使用和施工规范。 11.1.5 隧道掘进机应配置必要的系统设施以保证隧道掘进机能在砂性土层中
掘进。应注重研究和掌握上海地质（按照所提供的地质资料）的特点，在隧道掘进机设计、配置等方面，充分考虑如何使设备适应困难地层施工，且能满足各项工程质量的要求。
11.2 隧道掘进机主要零部件的设计寿命要求
隧道掘进机的主要和关键零部件如刀盘驱动（包括回转主轴承<带齿圈>
和小齿轮等）和隧道掘进机前土砂密封等的负载运转寿命要求满足安全施工要求，并提供剩余计算说明书。应配备回转主轴承或前土砂密封运转状态的监控装置，在异常情况下应具有报警功能，同时应具备必要的保护措施。
11.3 隧道掘进机控制尺寸及重量要求
11.4.1 隧道掘进机本体结构要求分段设计,以便于解体安装、运输。设计中要
求其最大部件符合公路运输高度方向的净尺寸不大于3.9m，且重量控制在115t以下。隧道掘进机重心要求设计合理。
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11.4.2 单节车架的长度要求不超过8m，宽度不超过4.2m，高度不超过3.9m，
重量（包括部件安装到位）控制在40t以下。
11.4 .3 隧道掘进机车架上方中间位置要留有600mm×400mm的通视测量通道以
便于施工阶段测量工作的正常进行。
11.5 隧道掘进机的主要功能要求 11.5.1 盾构分段
隧道掘进机壳体分块大小按起重、运输条件定，分块之间的连接应保证有足够的强度和刚度，并满足必要的密封与防水要求；壳体应保证有足够的强度和刚度，并提供计算说明书。各分段装置在隧道掘进机解体或总装采用拼装式拆装
11.5.2 刀盘结构
11.5.2.1隧道掘进机刀盘采用中间支承方式，应配备切削刀具、贝壳刀、仿形
刀，仿形切削角度可任意设定且要求有角度监测功能，并有仿形刀伸缩的长度显示。仿形刀系统在非使用时应具有锁定功能，能有效防止自行伸出。
11.5.2.2刀盘表面（尤其是刀盘中央部位）的设计应考虑避免出现被颗粒物、
粘土质物质等粘附或堵塞。
11.5.2.3刀盘开口率要求为35%-40%。
11.5.2.4 刀盘正面要求具有足够的、可靠的单向孔，兼可注水、注泥浆或注泡
沫剂。
11.5.2.5 中心回转节密封要求安全可靠耐磨。 11.5.3 刀盘驱动系统
11.5.3.1刀盘扭矩、刀盘转速、刀盘开口率以及刀盘上的切削刀具以及贯入度需满足上海
地质条件。刀盘面板、外周面和刀具均需满足强度、刚度、耐磨性和耐久性的要
求。
11.5.3.2驱动刀盘旋转的动力装置如采用电驱动则其驱动电机要求采用变频专
用电动机，调速采用变频调速控制，所用电机能够同步同扭矩启动及运
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行。且要求具备有效抑制变频器引起的高次谐波的功能并满足国家标准，同时
提供相关计算书。刀盘要求可顺时针和逆时针方向运转。刀盘及回转主轴承设计要便于安装及维护。
11.5.3.3刀盘的额定扭矩：浅覆土α=16以上；深覆土α=20以上（该扭矩条件
下能保持较快的推进速度，且能满足日掘进能力要求），提供刀盘扭矩的计算说明书，以证明配置的扭矩是足够的。
11．5.3.4土砂密封应有良好的防水性能(深覆土土砂密封防水性能>1MPa)。土
砂密封装置应有温度检测及显示，且具有高温报警、联锁及相应的安全保护措施。
11.5.4 推进系统
11.5.4.1要有足够的总推力，能满足最不利工况下的总推力要求。最大推进
力：浅覆土110t/ m2以上；深覆土120t/ m2以上；满足2mm/min以下稳定慢速推进。提供隧道掘进机推力的计算说明书，以证明配置的推力是足够的。
11.5.4.2推进千斤顶压力控制要求分上、下、左、右可分别进行独立控制的分
区，并满足隧道掘进机纠偏要求，应配备4套内置式千斤顶行程及速度传感器，行程显示可逆并能准确、直观地显示隧道掘进机千斤顶伸缩值和速度。不允许隧道掘进机在施工过程中于拼装管片等非推进情况下发生后退现象。
11.5.4.3千斤顶的中心须与管片厚度的中心基本一致
11.5.4．4推进速度要求0~6cm/min可调。在特殊工况下最低可实现2mm/min的
稳定速度推进。全部千斤顶均要求可以单独伸出和缩回，并具有快速缩回的功能。
11.5.5 管片拼装方式
隧道掘进机推进千斤顶的布置要求能满足管片通缝拼装。千斤顶推靴要求不直接顶在管片接缝上。
11.5.6 管片拼装机
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管片拼装机系统要求符合管片拼装要求，应具备管片拼装时平移、提升、回转的功能，管片夹持装置应具有同时伸缩、左右和前后摆动的功能。要求操作简便，功能完善，运行平稳，高效可靠，并能有效地进行管片安装的定位和调整，且兼具无线和有线操作控制功能，具有先进性。
11.5.7 管片运输系统
管片运输系统主体结构应满足隧道平面最小曲线半径的使用要求，整个系统内的设备要求高效可靠方便，结构上要求满足强度、刚度及稳定性的要求。管片输送系统如采用电动葫芦，要求安全可靠，传动平稳，具有相应的安全保护装置。
11.5.8 同步注浆系统
11.5.8.1 隧道掘进机要求配备同步注浆系统，该系统要求配置4路分支管路及
备用管路，每个分支管路出口均要求配备压力和流量显示及数据采集装置，操作控制在盾构控制室进行，注浆量可以累计计算显示，并可在数据采集系统中记录每环及累计的实际注浆量。
11.5.8.2同步注浆泵要求采用满足新型单液厚浆的柱塞泵，且输出流量不小于
12m3/h，每个柱塞出口对应一个注浆点，由球阀控制每个注浆点开闭，可实现各柱塞调速注浆，同时该系统压力必须考虑深覆土、高水压等工况。上部注浆点位置以铅垂方向为左右45°
11.5.8.3该系统（包括泵、卧式搅拌浆桶等设备）应能满足单液结硬性缓凝厚
浆材料正常使用。此外该系统还必须具备可根据推进速度的快慢自动调节注浆流量大小的功能，使盾构推进每环同步注浆量与设定量自动保持一致，该功能可切换至手动控制模式，以达到每环管片推进过程中均匀注浆的要求。该系统还必须具备根据流量和压力自动控制功能。
11.5.9 气闸
隧道掘进机应设有规范的气闸以便于操作人员在施工期间到达隧道掘进机开挖面从事障碍物清除或刀具更换等工作，该气闸要求同时可容纳2人以上；该系统必须采取必要的安全措施。气闸要求设计为装
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卸式。对用于人员进出的气闸，其工作气压的设计安全系数必须大于3。
11.5.10 螺旋机系统
螺旋机出土量必须满足最大推进速度，要求量、速匹配。出土门有停电紧急关闭装置及防喷装置。
螺旋机土砂密封要求安全可靠。螺旋机筒体两端安装可拆卸的观察
11.5.11 11.5.12 11.5.13 11.5.14 孔。螺旋机能够正反旋转。
皮带运输机
皮带运输机输送能力应与螺旋机最大出土能力匹配。机架满足300米的转弯半径及其长度需满足新制定的土箱车运输要求。皮带运输机应具备紧急制动装置和皮带纠偏装置。
盾尾密封系统
盾尾密封系统应满足有效防止外部泥水进入隧道内部的要求，且应考虑覆土、水压等工况。盾尾密封装置要求安全可靠，并可更换最里一道密封刷，且具有良好的耐磨性、防腐性和耐久性。盾尾密封系统承受最大工作水压可达到1MPa以上。该系统具有自动及手动控制注脂的功能，同时具备盾尾油脂压注量累计计算、显示及存储的功能。盾尾密封油脂压注泵应该具有足够的输出流量和出口压力，12个注脂分路管上应安装电气控制的阀门和压力控制装置，并有压力显示功能。盾尾密封系统具有油脂压力过载安全保护装置。
注水（注泥）系统
隧道掘进机必须配备注水（注泥）系统，可在刀盘正面、土仓和螺旋机前端内注水，且根据推进速度自动压注水或高浓度泥浆，有压力、流量显示。系统输出流量Q≥20m3/h, 注入口压力P≥2.5MPa。
泡沫压注系统及聚合物压注系统
隧道掘进机必须配备泡沫压注系统，1000ml/min,可与注水系统管路切
换。为满足泡沫压注有足够的压力及稳定性，应配置空压机（螺杆式）
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不低于4m、高压空气储存罐不低于1m；聚合物压注系统应具有独立管路及注入点。
11.5.15 润滑系统
隧道掘进机主要的密封与磨损部位具有可靠的自动注脂润滑功能, 整个系统的功能和参数应该满足隧道掘进机的正常掘进要求。各润滑点要求具备压力显示、报警和联锁控制功能。土砂密封具备油脂注出量检测,温度检测。
11.5.16 供电系统
高压变压器要求采用树脂浇注干式节能型变压器，并可进行±5%的输出电压调节。二次输出电压为380V。照明电压要求为220V，应急照明可自动切换；要求不间断持续照明1小时以上。所有系统要求采用二级漏电保护（除了在低压总开关上采取漏电保护措施，每一配电分回路上必须配置漏电开关）。功率因数补偿90%以上。提供装机容量汇总表。
11.5.17 视频监控系统
隧道掘进机视频监控系统，配置不少于4路摄像头，具有井上、井下
图像传输与显示功能，显示画面可进行切换。
11.5.18 电气控制
11.5.18.1 所有控制功能由可编程控制器（PLC）完成。 11.5.18.2 控制操作面板为中文界面，直观、清晰，操作便捷。 11.5.18.3 隧道掘进机各系统具有报警、连锁、安全保护等功能。
11.5.18.4 在设定掘进速度后，隧道掘进机能根据正面土压力与设定土压力保持
平衡，自动控制出土量。
11.5.18.5 隧道掘进机头部设辅助PLC控制柜，用通信电缆与车架部分主PLC
控制柜相连，以减少隧道掘进机头部与车架间的控制及信号电缆数量。控制
11.5.18.6各系统间的连锁功能可在特定的情况下实现连锁与连锁解除的相互
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切换,解除连锁要带钥匙控制。
11.5.19 数据采集系统
11.5.19.1采用工业计算机系统，具有可靠、通用的外围接口，具备断电保护系
统或具备断电恢复能力。采用中文操作系统，具有实用、友善、美观的中文操作界面及分析图表、曲线。
11.5.19.2采用标准工业数据通讯接口与盾构控制系统连接，数据连接稳定可
靠。
11.5.19.3具有地面监控工作站，采集的盾构数据能够实时传输到地面监控工作
站。有效传输距离大于3000m，有效通讯速率大于256kbps。
11.5.19.4连续、同步地采集盾构机实时数据，包括盾构状态、施工参数、设备
运行报警等内容，并在人机界面显示。实时数据显示延迟小于2秒（地面站小于3秒）
11.5.19.5具备数据存储功能，并按环号每环生成一个报表文件。存储的数据带
有掘进距离和掘进时间索引，至少可按距离（环号）、时间检索查询历史数据。数据存储容量应能满足系统连续运行2年或盾构连续推进6000m,具备历史数据备份功能。
11.5.19.6系统具有独立远程数据传送接口，数据接口定义标准、公开，并具有
安全隔离措施。
11.5.20 导向系统
11.5.20.1配备盾构施工自动测量仪器及管理计算机系统
11.5.20.2采用自动全站仪，仪器测角精度不低于3”，测距精度不低于2mm+2ppm 11.5.20.3系统具有自动连续测量能力，可取得切口中心、盾构盾尾中心、盾构
铰接中心（如铰接盾构）三维坐标及与设计轴线的偏差值，系统三维坐标采用水平面坐标+高程坐标的表示方式。坐标系采用工程设计图纸规定的坐标系。
11.5.20.4系统具有隧道工程设计轴线数据输入、编辑功能，输入方式应方便实
用。具有掘进姿态预测功能、分析功能、管理功能。
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11.5.20.5自动测量系统经测量、计算得出的测量结果具备数据记录和查询功
能。
11.5.20.6系统具备地面管理工作站，可与盾构数据采集系统整合或设置独立工作站。
11.5.20.7系统具有自动后视棱镜校核和仪器整平误差修正、报警功能 11.5.20.8管理软件具备准确可靠的测量坐标-盾构姿态转换算法，能够在各种
施工环境和设计轴线数据条件下准确换算。
11.5.21盾构信息远程传输发布系统
11.5.21.1采用标准工业数据通讯接口与盾构控制系统或盾构数据采集系统连
接，数据连接稳定可靠。
11.5.21.2连续、同步地采集盾构机实时数据，数据包括盾构状态、施工参数、
设备运行报警等内容。
11.5.21.3收集并存储盾构的施工运行数据传输至固定IP地址的指定中心数据
服务器。
11.5.21.4盾构机发送到中心服务器的数据包括实时数据和历史记录数据，实时
数据间隔不大于10秒，历史数据间隔不大于120秒。历史数据具有断续同步功能。
11.5.21.5盾构采集机至中心服务器的网络通讯可采用专线、虚拟专线、带逻辑
隔离设备的宽带网络或者无线连接，具备条件的现场采用宽带网络以保证传输稳定。
11.5.21.6远程传输系统与盾构控制系统、盾构数据采集系统、internet之间应
采用逻辑隔离或者物理隔离措施，以保证系统安全。
11.5.22 土压平衡系统
隧道掘进机土压平衡要求自动及手动可切换、稳定可靠，响应及时，且必须保持开挖面的稳定。
11.5.23 各类接口
隧道掘进机应具有各类接口，可连接其它辅助设备，如同步注浆转驳
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泵电源插座、同步注浆转驳管路及接口、临时施工用电接线座、低压柜内配置100A备用电源开关等。
11.5.24 液压系统
液压系统应配备液压油自循环过滤、冷却装置，且具备油位、油温、
滤芯堵塞报警。
11.5.25管路及电缆
管路及电缆布局合理、标识明晰。隧道掘进机内电缆使用具有防护功能的桥架进行敷设，且动力、控制及通讯电缆分开敷设。
11.5.26车架
车架结构具有足够强度、刚度，设备布置合理，易于维修保养，车架设
计要考虑最小平面曲线半径隧道施工的工况。要求控制车架总体长度。施工中车架在隧道内的位置要求控制在限界范围内。
11.5.27隧道掘进机应按照国家消防规范配备相应的灭火器材 11.5.28配备有毒有害气体探测 11.5.29预留移动厕所空间和平台 11.5.30 盾构机上各类硬管需油漆色标
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上海轨道交通建设原规格隧道盾构大修改进
主要技术规格与要求(深、浅覆土)
（讨论稿）
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1. 地质条件
1.1 土壤类别名称：淤泥质粘土、粘土、粉质粘土、粘质粉土、砂质粉土、
粉砂、极细沙、中粗沙
1.2 隧道覆土深度(从盾构顶部到地面):
深覆土深度：最大40米、最小5 米 浅覆土深度：最大25米、最小5 米
1.3 隧道轴线
最大纵坡： ±30‰ 最小平面曲线半径：300m
1.4 地下水位：地表下0.5m 2. 工作条件
2.1 超载 (指地面除覆土外，其他负载引起的，例如房屋等)6t/㎡ 2.2 温度（地面环境）
最低：-10℃ 最高：+60℃
温度（工作面环境） 最高：+35℃
2.3 最高相对湿度（隧道内）
最高：100%
2.4 加固区强度
隧道掘进机进、出洞加固区土体强度：2Mpa
3. 管片
3.1 材料组成：采用钢筋砼C55（强度为55Mpa） 3.2 内外径
内径：5500mm 外径：6200mm
3.3 厚度：350mm 3.4 宽度：1200mm
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3.5 每环管片数：5+1块 3.6 最大单块管片重量<4.5t 3.7 夹取方式：中心孔吊装 3.8 管片拼装形式：通缝
封顶块拼装时采用先搭接1/2、径向推上、再纵向插入的安装方式。
4. 工作井
4.1 最小地铁端头井隧道掘进机下井孔的尺寸： 10.5m（长）×7m（宽） 4.2 端头井底板至地面的最大深度： 浅覆土30m；深覆土45m 5. 注浆浆液
注浆方式：4点控制单液（新型厚浆）同步注浆 6. 隧道内弃土运输的方式
采用由一节电瓶车拖若干节载有土箱的平板车的隧道内弃土运输方式；平板车兼可作管片运输车使用。
7. 地下管线情况
隧道掘进机要穿越各种不同类型、直径及材料的管线（包括污水管、自来水管、煤气管、电力电缆、光缆等），隧道掘进机与管线间的最小间距为60厘米。
8. 工程质量要求 8.1 地层损失率
隧道掘进机的设计应能最大限度的减少施工时对周围土体的影响，可有效地控制地面沉降和隆起。地层损失率控制满足申通地铁集团上海轨道交通建设相关要求。
8.2 隧道轴线偏差
隧道掘进机应具有纠偏功能，且便于操作，可有效的控制轴线偏差。轴线上、下、左、右偏差要求均为±50mm。
9. 市内运输要求
隧道掘进机单个结构件尺寸和重量应满足上海市内道路运输条件：
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市内桥梁载重量20t/m
2
路桥超高限界5m
10. 供电条件
供电电源电压10KV，频率50Hz，电压稳定性+5% 11. 技术要求 11.1 概述
11.1.1 隧道掘进机类型为土压平衡式。
11.1.2 隧道掘进机必须满足上海轨道交通区间隧道的各项施工条件。 11.1.3 所供设备是可靠的、先进的，并能满足买方提出的各项施工技术要求（包
括掘进过程中的地面变形要求等）。
11.1.4 隧道掘进机的各项安全性能指标必须满足有关安全使用和施工规范。 11.1.5 隧道掘进机应配置必要的系统设施以保证隧道掘进机能在砂性土层中
掘进。应注重研究和掌握上海地质（按照所提供的地质资料）的特点，在隧道掘进机设计、配置等方面，充分考虑如何使设备适应困难地层施工，且能满足各项工程质量的要求。
11.2 隧道掘进机主要零部件的设计寿命要求
隧道掘进机的主要和关键零部件如刀盘驱动（包括回转主轴承<带齿圈>
和小齿轮等）和隧道掘进机前土砂密封等的负载运转寿命要求满足安全施工要求，并提供剩余计算说明书。应配备回转主轴承或前土砂密封运转状态的监控装置，在异常情况下应具有报警功能，同时应具备必要的保护措施
11.3 隧道掘进机控制尺寸及重量要求
11.4.1 隧道掘进机本体结构要求分段设计,以便于解体安装、运输。设计中要
求其最大部件符合公路运输高度方向的净尺寸不大于3.9m，且重量控制在115t以下。隧道掘进机重心要求设计合理。
11.4.2 单节车架的长度要求不超过6.5m，宽度不超过4.2m，高度不超过3.9m，
重量（包括部件安装到位）控制在40t以下。
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11.4 .3 隧道掘进机车架上方中间位置要留有600mm×400mm的通视测量通道以
便于施工阶段测量工作的正常进行。
11.5 隧道掘进机的主要功能要求 11.5.1 盾构分段
隧道掘进机壳体分块大小按起重、运输条件定，分块之间的连接应保证有足够的强度和刚度，并满足必要的密封与防水要求；壳体应保证有足够的强度和刚度。
11.5.2 刀盘结构
11.5.2.1隧道掘进机刀盘采用中间支承方式，应配备切削刀具、先行贝壳刀、
仿形刀。仿形切削角度可任意设定且要求有角度监测功能，并有仿形刀伸缩的长度显示。仿形刀系统在非使用时应具有锁定功能，能有效防止自行伸出。
11.5.2.2刀盘表面（尤其是刀盘中央部位）应考虑避免出现被颗粒物、粘土质
物质等粘附或堵塞。
11.5.2.3刀盘开口率要求为35%-40%。
11.5.2.4 刀盘正面要求具有足够的、可靠的单向孔，兼可注水、注泥浆或注泡
沫剂。
11.5.2.5 中心回转节密封要求安全可靠耐磨。 11.5.3 刀盘驱动系统
11.5.3.1刀盘扭矩、刀盘转速、刀盘开口率以及刀盘上的切削刀具以及贯入度
需满足上海地质条件。刀盘面板、外周面和刀具均需满足强度、刚度、耐磨性和耐久性的要求。刀盘刀具各切削半径加装贝壳刀。
11.5.3.2驱动刀盘旋转的动力装置如采用电驱动则其驱动电机要求采用变频专
用电动机，调速采用变频调速控制，所用电机能够同步同扭矩启动及运行。且要求具备有效抑制变频器引起的高次谐波的功能并满足国家标准，同时提供相关计算书。刀盘要求可顺时针和逆时针方向运转。刀盘及回转主轴承设计要便于安装及维护。
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11.5.3.3刀盘的额定扭矩应不小于：浅覆土α=16；深覆土α=20 ，该扭矩条件
下能保持较快的推进速度，且能满足日掘进能力要求），提供刀盘扭矩的计算说明书，以证明配置的扭矩是足够的。
11．5.3.4土砂密封应有良好的防水性能(深覆土土砂密封防水性能>1MPa)。土
砂密封装置应有温度检测及显示，且具有高温报警、联锁及相应的安全保护措施。
11.5.4 推进系统
11.5.4.1要有足够的总推力，能满足最不利工况下的总推力要求。最大推进
力：浅覆土110t/ m2以上；深覆土120t/ m2以上。提供隧道掘进机推力的计算说明书，以证明配置的推力是足够的。
11.5.4.2推进千斤顶压力控制要求分上、下、左、右可分别进行独立控制的分
区，并满足隧道掘进机纠偏要求，应配备4套内置式千斤顶行程及速度传感器，行程显示可逆并能准确、直观地显示隧道掘进机千斤顶伸缩值和速度。不允许隧道掘进机在施工过程中于拼装管片等非推进情况下发生后退现象。
11.5.4.3千斤顶的中心须与管片厚度的中心基本一致
11.5.4．4推进速度要求0~6cm/min可调。在特殊工况下最低可实现2mm/min的
稳定速度推进。全部千斤顶均要求可以单独伸出和缩回，并具有快速缩回的功能。
11.5.5 管片拼装方式
隧道掘进机推进千斤顶的布置要求能满足管片通缝拼装。千斤顶推靴要求不直接顶在管片接缝上。
11.5.6 管片拼装机
管片拼装机系统要求符合管片拼装要求，应具备管片拼装时平移、提升、回转的功能，管片夹持装置应具有同时伸缩、左右和前后摆动的功能。要求操作简便，功能完善，运行平稳，高效可靠，并能有效地进行管片安装的定位和调整，且兼具无线和有线操作控制功能。
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11.5.7 管片运输系统
管片运输系统主体结构应满足隧道平面最小曲线半径的使用要求，整个系统内的设备要求高效可靠方便，结构上要求满足强度、刚度及稳定性的要求。
11.5.8 同步注浆系统
11.5.8.1 隧道掘进机要求配备同步注浆系统，该系统要求配置4路分支管路，
并具备防止注浆管路堵塞的功能，若发生堵管情况，该系统亦能快速恢复管路畅通，每个分支管路出口均要求配备压力和流量显示及数据采集装置，操作控制在盾构控制室进行，注浆量可以累计计算显示，并可在数据采集系统中记录每环及累计的实际注浆量。
11.5.8.2同步注浆泵要求采用双柱塞泵，且总输出流量不小于12m3/h，由球阀
控制每个注浆点开闭，可实现柱塞分别调速逐点或多点连续注浆。上部注浆点位置以铅垂方向为左右45°
11.5.8.3该系统（包括泵、卧式搅拌浆桶等设备）应能满足单液结硬性缓凝厚
浆材料正常使用。此外该系统还必须具备可根据推进速度的快慢自动调节注浆流量大小的功能，使盾构推进每环同步注浆量与设定量自动保持一致，该功能可切换至手动控制模式，以达到每环管片推进过程中均匀注浆的要求。该系统还必须具备根据流量和压力自动控制功能。
11.5.9 气闸
隧道掘进机应设有规范的2室气闸以便于操作人员在施工期间到达隧道掘进机开挖面从事障碍物清除或刀具更换等工作，该气闸要求同时可容纳2人以上；该系统必须采取必要的安全措施。气闸要求设计为装卸式。对用于人员进出的气闸，其工作气压的设计安全系数必须大于3。
11.5.10 螺旋机系统
螺旋机出土量必须满足最大推进速度，要求量、速匹配。出土门有停电紧急关闭装置及防喷装置。
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螺旋机土砂密封要求安全可靠。螺旋机筒体两端安装可拆卸的观察
孔。螺旋机能够正反旋转。
11.5.11 皮带运输机
皮带运输机输送能力应与螺旋机最大出土能力匹配。机架满足300米的转弯半径及其长度需满足新制定的土箱车运输要求。皮带运输机应具备紧急制动装置和皮带纠偏装置。
11.5.12 盾尾密封系统
盾尾密封系统应满足有效防止外部泥水进入隧道内部的要求，且应考虑覆土、水压等工况。盾尾密封装置要求安全可靠，并可更换，且具有良好的耐磨性、防腐性和耐久性。盾尾密封系统承受最大工作水压可达到1MPa以上。该系统具有自动及手动控制注脂的功能，同时具备盾尾油脂压注量累计计算、显示及存储的功能。盾尾密封油脂压注泵应该具有足够的输出流量和出口压力，12个注脂分路管上应安装电气控制的阀门和压力控制装置，并有压力显示功能。盾尾密封系统应在油脂缺少时具有报警功能，同时具有油脂压力过载安全保护装置。
11.5.13 注水（注泥）系统
隧道掘进机必须配备注水（注泥）系统，可在刀盘正面、土仓和螺旋机前端内注水，且根据推进速度自动压注水或高浓度泥浆，有压力、流量显示。系统输出流量Q≥20m3/hr, 注入口压力P≥2.5MPa。
11.5.14 泡沫压注系统及聚合物压注系统
隧道掘进机必须配备泡沫压注系统，1000ml/min,可与注水系统管路切
换。聚合物压注系统应具有独立管路及注入点。
11.5.15 润滑系统
隧道掘进机主要的密封与磨损部位具有可靠的自动注脂润滑功能, 整个系统的功能和参数应该满足隧道掘进机的正常掘进要求。各润滑点要求具备压力显示、报警和联锁控制功能。土砂密封具备油脂注出量检测,
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温度检测和降温措施,密封面磨损检测功能。
11.5.16 供电系统
高压变压器要求采用树脂浇注干式节能型变压器，并可进行±5%的输出电压调节。二次输出电压为380V。照明电压要求为220V，应急照明可自动切换；要求不间断持续照明1小时以上。所有系统要求采用二级漏电保护（除了在低压总开关上采取漏电保护措施，每一配电分回路上必须配置漏电开关）。功率因数补偿90%以上。
11.5.17 监控系统
隧道掘进机视频监控系统，配置不少于4路摄像头，具有井上、井下
图像传输与显示功能，显示画面可进行切换。
11.5.18 电气控制
11.5.18.1 所有控制功能由可编程控制器（PLC）完成。 11.5.18.2 控制操作面板为中文界面，直观、清晰，操作便捷。 11.5.18.3 隧道掘进机各系统具有报警、连锁、安全保护等功能。
11.5.18.4 在设定掘进速度后，隧道掘进机能根据正面土压力与设定土压力保持
平衡，自动控制出土量。
11.5.18.5 隧道掘进机头部设辅助PLC控制柜，用通信电缆与车架部分主PLC
控制柜相连，以减少隧道掘进机头部与车架间的控制及信号电缆数量。控制
11.5.18.6各系统间的连锁功能可在特定的情况下实现连锁与连锁解除的相互
切换,解除连锁要带钥匙控制。
11.5.19 数据采集系统
11.5.19.1采用工业计算机系统，具有可靠、通用的外围接口，具备断电保护系
统或具备断电恢复能力。采用中文操作系统，具有实用、友善、美观的中文操作界面及分析图表、曲线。
11.5.19.2采用标准工业数据通讯接口与盾构控制系统连接，数据连接稳定可
靠。
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11.5.19.3具有地面监控工作站，采集的盾构数据能够实时传输到地面监控工作
站。有效传输距离大于3000m，有效通讯速率大于256kbps。
11.5.19.4连续、同步地采集盾构机实时数据，包括盾构状态、施工参数、设备
运行报警等内容，并在人机界面显示。实时数据显示延迟小于2秒（地面站小于3秒）
11.5.19.5具备数据存储功能，并按环号每环生成一个报表文件。存储的数据带
有掘进距离和掘进时间索引，至少可按距离（环号）、时间检索查询历史数据。数据存储容量应能满足系统连续运行2年或盾构连续推进6000m,具备历史数据备份功能。
11.5.19.6系统具有独立远程数据传送接口，数据接口定义标准、公开，并具有
安全隔离措施。
11.5.20 导向系统
11.5.20.1配备盾构施工自动测量仪器及管理计算机系统
11.5.20.2采用自动全站仪，仪器测角精度不低于3”，测距精度不低于2mm+2ppm 11.5.20.3系统具有自动连续测量能力，可取得切口中心、盾构盾尾中心、盾构
铰接中心（如铰接盾构）三维坐标及与设计轴线的偏差值，系统三维坐标采用水平面坐标+高程坐标的表示方式。坐标系采用工程设计图纸规定的坐标系。
11.5.20.4系统具有隧道工程设计轴线数据输入、编辑功能，输入方式应方便实
用。具有掘进姿态预测功能、分析功能、管理功能。
11.5.20.5自动测量系统经测量、计算得出的测量结果具备数据记录和查询功
能。
11.5.20.6系统具备地面管理工作站，可与盾构数据采集系统整合或设置独立工
作站。
11.5.20.7系统具有自动后视棱镜校核和仪器整平误差修正、报警功能 11.5.20.8管理软件具备准确可靠的测量坐标-盾构姿态转换算法，能够在各种
施工环境和设计轴线数据条件下准确换算。
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11.5.21盾构信息远程传输发布系统
11.5.21.1采用标准工业数据通讯接口与盾构控制系统或盾构数据采集系统连
接，数据连接稳定可靠。
11.5.21.2连续、同步地采集盾构机实时数据，数据包括盾构状态、施工参数、
设备运行报警等内容。
11.5.21.3收集并存储盾构的施工运行数据传输至固定IP地址的指定中心数据
服务器，
11.5.21.4每台盾构机发送到中心服务器的数据包括实时数据和历史记录数据，
实时数据间隔不大于10秒，历史数据间隔不大于120秒。历史数据具有断续同步功能。
11.5.21.5盾构采集机至中心服务器的网络通讯可采用专线、虚拟专线、带逻辑
隔离设备的宽带网络或者无线连接，具备条件的现场优先采用宽带网络以保证传输稳定。
11.5.21.6远程传输系统与盾构控制系统、盾构数据采集系统、internet之间应
采用逻辑隔离或者物理隔离措施，以保证系统安全。
11.5.22 土压平衡系统
隧道掘进机土压平衡要求稳定可靠，响应及时，且必须保持开挖面的稳定。
11.5.23 各类接口
隧道掘进机应具有各类接口，可连接其它辅助设备，如同步注浆转驳泵电源插座、同步注浆转驳管路及接口、临时施工用电接线座、低压柜内配置100A备用电源开关等。
11.5.24 液压系统
液压系统应配备液压油自循环过滤、冷却装置，且具备油位、油温、
滤芯堵塞报警。
11.5.25管路及电缆
管路及电缆布局合理、标识明晰。隧道掘进机内电缆使用具有防护功能
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的桥架进行敷设，且动力、控制及通讯电缆分开敷设。
11.5. 26 管片输送系统
管片输送系统如采用电动葫芦，要求安全可靠，传动平稳，具有相应的安全保护装置。
11.5.27车架
车架结构具有足够强度、刚度，设备布置合理，易于维修保养，车架设
计要考虑最小平面曲线半径300m隧道施工的工况。要求控制车架总体长度。施工中车架在隧道内的位置要求控制在限界范围内。（详见附件J-8）
11.5.28隧道掘进机应按照国家消防规范配备相应的灭火器材 11.5.29配备有毒有害气体探测 11.5.30预留移动厕所空间和平台 11.5.31 盾构机上各类硬管需油漆色标
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上海轨道交通建设现有盾构大修改造、大修升级主要技术参数表
名称 覆土深度 管片外径6600大修改造盾构 5-25 m，5-40m 淤泥质粘土、粘土、粉质粘土、粘质粉土、砂质粉土、粉砂、极细沙、中粗沙
原管片外径6200大修改进 5-25 m 淤泥质粘土、粘土、粉质粘土、粘质粉土、砂质粉土、粉砂、极细沙、中粗沙 300m 6200 mm 5500 mm 1200 mm 5 + 1 土压平衡 Q235/Q345 6340 mm 6340mm 浅覆土不低于5bar 不少于4个 1个/ 850mm 6340 mm 12个（2*6） 3排焊接式钢丝刷 4个内置行程测量系统 浅覆土不低于110t/ m2 不低于60 mm/min ≦2mm/min 6340 mm 顺时/逆时 加装各切削半径贝壳刀 适用土质 最小转弯半径 300m 管片设计 外径 6600 mm 内径 5900 mm 管片长度 1200 mm 分布 5 + 1 盾体 盾构类型 土压平衡 结构材料 Q345 切口环直径 6760 mm（暂定） 支承环直径 6760mm（暂定） 浅覆土不低于5bar；深覆土不低最大工作压力 于10bar 土压计正面 不少于4个 气闸人行门 1个/ 850mm 盾尾 直径 6760 mm（暂定） 油脂管数量 12个（2*6） 密封 3排焊接式钢丝刷 千斤顶 分组数量 4个内置行程测量系统 2浅覆土不低于110t/ m；深覆土最大推进力 不低于120t/ m2 最大推进速度 不低于60 mm/min 慢速推进 稳定≦2mm/min 刀盘 直径 6760 mm（暂定） 旋转方向 顺时/逆时 刀盘刀具因直径增大而相应增刀具 加，并加装各切削半径贝壳刀 喷嘴数量 刀盘正面不低于注入口4 个，土刀盘正面不低于注入口4 个，土仓不低于注入口8 个 仓不低于注入口8 个 25
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名称 刀盘驱动 管片外径6600大修改造盾构 型式 电驱动/液压 浅覆土α=16以上；深覆土α=20额定转矩 以上 最大脱困扭矩 120%以上 转速 0~1rpm以上并可调 主轴承型式 带外齿的三排圆柱滚子轴承 主轴承寿命 满足区间掘进需求 人闸 其工作气压的设计安全系数必工作压力 须大于3。 拼装机 浅覆土不低于4.5t；深覆土不低最大承载重量 于5t 型式 中心回转式 抓紧系统 机械式 自由度 ≧4 旋转角度 +/- 200° 控制装置 有线、无线遥控 螺旋输送机 转速 正反可调 输送量 不低于240 m³/h 出料口闸门 1个+防喷装置 喷嘴数量 注入口不少于3 皮带输送机 驱动 电动 带宽 650 mm以上 最大输送量 不低于280 m³/h 后配套设施 管片吊车 2*3T+1*5T 同步注浆泵 总注浆量>12m3/h 同步注浆搅拌箱 原管片外径6200大修改进 电驱动/液压 浅覆土α=16以上 120%以上 0~1以上并rpm可调 带外齿的三排圆柱滚子轴承 满足区间掘进需求 其工作气压的设计安全系数必须大于3 >4.5t 中心回转式 机械式 ≧4 +/- 200° 有线、无线遥控 正反可调 不低于190m³/h 1个+防喷装置 注水口不少于3 电动 650 mm以上 不低于200 m³/h 2*3T+1*5T 12m3/h*1台 同步注浆箱不低于5m3 4点切换控制、上部注浆点位置以铅垂方向为左右45° >1000l/min 输出流量≥20m3/h, 注入口压力≥2.5MPa 螺杆式不低于4m3 不低于1m3 同步注浆箱不低于5.5m3 4点独立控制、上部注浆点位置以铅垂方向为左右45° 注浆注入口 >1000l/min 输出流量≥20m3/h, 注入口压注水/注泥系统 力≥2.5MPa 空压机 螺杆式不低于4m3 泡沫发泡量 高压空气储罐 不低于1m3 26
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名称 盾尾油脂泵 数据采集及远程通讯系统 导向系统 监视系统 灭火消防系统 有毒有害气体探测 视频监控系统 管片外径6600大修改造盾构 不低于2l/min 原管片外径6200大修改进 不低于2l/min 10kV 380V 按实配置 100/24V 380/220V 100/24V 50Hz IP55 90%以上 电气系统 初级电压 10kV 次级电压 380V 变压器 按实配置 控制电压 100/24V 照明电压 380/220V 阀工作电压 100/24V 频率 50Hz 防护等级 IP55 PLC 功率因数补偿 90%以上
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盾构大修改造、大修改进的主要大修要求 1、如若大修过程中采用原有旧件需满足以下要求
2、根据盾构推进阶段的故障情况，并结合盾构机动态勘验报告与静态勘验报告及盾构改造进行盾构机的大修保养工作以满足掘进需求 3、编制并记录盾构大修勘验记录表、大修保养技术方案（单位总工审批签署）、维修作业计划书、维修工作记录表、主要工序质量控制记录表、主要零部件标定检测鉴定报告和车间总装调试后的盾构验收标准 4、对于更换的金属结构件及零件的材料强度必须满足使用要求，重要零部件、结构件的材料必须具有理化性能试验报告和质量保证书 6、对大轴承、各土砂密封应根据盾构的历史掘进状况进行勘验、检测、维保或更换、安装等各个环节进行有效的过程质量控制;出具大轴承检测报告、延续寿命计算书等相关证书资料及专家评审会意见;检查本体内与前土砂密封接触部位的磨损情况，视槽痕深度及范围、唇口密封安装后的压密量等因素采取相应措施
7、缺损的刀具及其紧固件、连接件进行补充或更换；检查刀盘盘面、盘缘及搅拌棒的合金堆层，对磨损区域加堆硬质合金至规定要求；更换盘面注水口的梅花片及鼻尖注水口的橡胶环；疏通加泥注水管路通道；检查刀盘变形及重要焊缝情况并报告，酌情补焊或整形
8、盾构刀盘、本体、车架、浆箱、水箱以及其它钢结构件进行渣土残液的清理、除锈、整形、全面底漆面漆
9、皮带机、螺旋机、搅拌机等装机部件设备进行保洁、除尘、防锈作业 10、检查减速箱润滑油及大齿圈润滑油，采集并提交刀盘驱动、主轴承、螺旋机减速箱、主油箱、拼装机油箱、同步注浆动力站油箱的油样分析报告，并视情况进行更换或补充
11、针对通用零部件如 滚动轴承、传动轴、键销、紧固件、联轴器、齿轮、链轮、蜗轮、蜗杆出现表面裂纹、过度磨损、变形等异常现象须进行修复或更换
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12、检查疏通所有管路（包括液压、注水、注浆、油脂、空气等系统的软管、硬管），并视情况对损坏或变形的管路进行更换或校形。所有拆卸过的管路密封圈必须更换
13、液压泵出现下列情况之一时，应修复保养或更换：容积效率不足，执行机构动作迟缓；压力不足或压力脉动较大；异常噪声；内渗、外漏；泵体发热；变量机构失灵
14、液压缸或气缸下列情况之一时，应修复保养或更换：爬行、冲击；推力不足，工作不稳定；内渗、外漏；活塞杆表面镀层脱落、划痕、损伤；缸筒凹陷损伤、纵向拉痕；耳环、铰轴、连接件损伤
15、控制阀出现下列情况之一时，应修复或更换：异常振动与噪声；内渗、外漏；动作不灵或无动作；电磁铁过热或烧毁；调整元件操控失效 16、螺旋机螺杆和筒体分解，检查连接件及螺杆叶片的完好情况；对螺旋机前槽体、螺杆、筒体需检查壁厚及磨损情况，按要求进行硬质合金补堆焊；检查出土门闸板和滑槽的平面度、平行度，双油缸控制的还需作工作的同步性检查；蓄能器性能检测、充气压力确认，蓄能器安全球阀及限压阀检查保养；
17、人行闸的安全锁销及密封条进行可靠性确认和修复工作
18、检查各千斤顶活塞杆表面，发现拉痕、磕碰伤、外漏现象以及行程传感器损坏和失灵现象，更换损坏的推力靴尼龙靴板、保险链或保险钢索、推进油缸、行程传感器等
19、拼装机系统中滚动、滑动部位进行清洁、加注润滑油脂；对拼装机链轮、链条以及油马达底脚螺栓进行检查保养 20、对皮带机各滚动部件进行检查保养
21、对单双梁电动葫芦、行走机构、链条进行保养或更换；电动葫芦需提供专业检测报告
22、更换各系统中的滤芯和呼吸器
23、电气柜、电动机、电缆进行除尘、除湿、清洁处理，所有电缆端子
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紧固螺栓拧紧确认，对电缆孔重新进行密封；
24、电器安全保护装置、机械限位装置、防撞防碰装置、声光报警装置进行检查保养或更换
25、主变压器、各电动机有专业单位维修保养并提供检测报告、 26、压力传感器、温度传感器、流量计、压力开关等应送至计量单位进行重新测试标定，并有计量部门提供的测试报告
27、检查并补全各种操作标识、设备及部件标识、安全警示标识、消防器材等
28、其它需大修保养系统应一并编制于大修保养方案并实施
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