郑敏杰

宏润建设集团股份有限公司，浙江 宁波 315000

1 工程概况

广佛环线南起广州南站，北至白云机场，全线长46.537km，其中隧道长45.042km。东环隧道广州南站至大石站区间隧道总长度为5224m，其中225m为明挖隧道，盾构隧道长约5000m。该项目的最小曲线半径为700m，纵坡最大坡度17‰，采用的管片外径为Φ8800mm，内径为Φ8000mm，管片环宽1800mm。根据地勘资料，盾构机所穿越的地层中以强风化泥质砂岩、强风化二长花岗岩、中风化二长花岗岩、二长花岗岩为主，局部含有中风化泥质砂岩、全风化泥质砂岩。广州南站至大石站掘进区域地质断面如图1所示。

图1 广州南站至大石站掘进区域地质断面图

2 双模式刀盘、刀具针对性设计

为了解决双模式刀盘长距离掘进刀盘磨损问题，刀梁两侧堆焊耐磨网格，刀盘面板上用焊接复合钢板，在外圈梁焊采用一圈耐磨合金块增加耐磨性。刀盘设计成与TBM相同溜渣机理，如图2所示，出渣效率高；刀盘配置6把18寸中心滚刀、53把18寸单刃滚刀正面刀间距75mm，与TBM刀盘刀间距相当，较小的刀间距破岩能力强，破岩效率高。

图2 刮渣板截面图

为了解决中风化岩层对刀具磨损作用强烈，会产生较大刀具消耗，区间内换刀频繁等问题，根据华南地区盾构使用经验，刀盘转速较高，振动较大，对中心刀箱、正面及边滚刀刀箱进行加大，降低刀箱磨坏的概率。最外同轨迹边滚刀设计为2把，土压模式时采用18寸滚刀掘进，可减少刀具更换次数。敞开模式时采用17寸边滚刀，侧向力小，可降低刀具异常损坏的概率，延长换刀距离。……