電頻車牽引力計(jì)算.doc

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1、電頻車牽引力的計(jì)算1、工程概況深圳地鐵三期工程6號(hào)線6101標(biāo)在大浪站~石巖站區(qū)間設(shè)羊臺(tái)山隧道,隧道全長3293.45m。隧道通過段圍巖基本為花崗巖,60%左右為微風(fēng)化花崗巖。其天然飽和單軸抗壓強(qiáng)度為48.0~90.6MPa,為較硬巖~堅(jiān)硬巖;RQD為42~98%,巖土完整性指數(shù)KV=0.29~0.39。山嶺隧道段微風(fēng)化花崗巖平均單軸飽和抗壓強(qiáng)度61MPa,最大約100MPa。羊臺(tái)山隧道縱斷面示意圖TBM施工順序圖隧道管片尺寸為內(nèi)徑5400mm、外徑6200mm、厚度400mm和環(huán)寬1500mm,區(qū)間隧道最大

2、坡度29‰。2、電瓶機(jī)車選型2.1.每環(huán)運(yùn)出的渣量2.1.1每環(huán)渣量計(jì)算(1)每環(huán)實(shí)方量Q實(shí)方:Q實(shí)方=πR2L=π(6.50/2)2×1.5=49.75m3(2)每環(huán)虛方量Q虛方:查閱地質(zhì)資料土質(zhì)種類及可松性系數(shù)如下表:土的分類土的特性可松性系數(shù)KS八類土堅(jiān)實(shí)的細(xì)粒花崗巖,花崗片麻巖,閃長巖1.20—1.30根據(jù)上表將渣土的可松性系數(shù)取值KS=1.30,因此渣土的需方量為:Q虛方=K*Q實(shí)方=1.30×49.75=65m3由于本工程使用盾構(gòu)機(jī)為雙護(hù)盾TBM,TBM掘進(jìn)時(shí)破碎花崗巖石,開挖面的灰塵比較大,需向

3、刀盤面板上注水。一方面可以除塵,另一方面還可以起到降低刀具溫度,減小刀具磨損。TBM的除塵加水注入能力約為Q=7.2m3/h,TBM掘進(jìn)平均掘進(jìn)速度為50mm/min,掘進(jìn)一環(huán)需要時(shí)間30min,因此每環(huán)注入水的量為Q1=3.6m3。所以每環(huán)出渣量約為Q出渣=Q虛方+Q1=68.6m32.1.2渣料車選型Q平均=Q出渣/5=68.6/5=13.72m3,所以選擇15m3渣斗5個(gè)。2.2豆礫石車選型2.2.1每環(huán)注入豆礫石計(jì)算根據(jù)注入量公式:Q=[π/4(D12-D22)]LD1:TBM開挖的直徑6500mmD

4、2:管片的外徑6200mmL:管片的長度1500mmQ=[π/4(D12-D22)]L=[π/4(6.52-6.22)]x1.5=4.5m3所以每環(huán)豆礫石注入量為4.5m3,故至少需配置一輛約5m3的豆礫石運(yùn)輸車。2.3漿液車的選型2.3.1每環(huán)注入漿液量的計(jì)算根據(jù)豆礫石填充之間的間隙及青島地鐵雙護(hù)盾TBM的施工經(jīng)驗(yàn),在豆礫石填充密實(shí)的情況下,注入的漿液量Q約為填充間隙的40%。即一環(huán)注入同步漿液的漿液量Q=4.5x0.4=1.8m3。但由于隧道連續(xù)下坡掘進(jìn),在豆礫石回填密實(shí)后,需間隔一定距離注入足量的水玻璃

5、水泥單液漿進(jìn)行環(huán)向封堵并止水后才可以補(bǔ)充單液漿對(duì)豆礫石間隙進(jìn)行填充。因此每環(huán)所需的水泥漿量較大。故考慮在TBM臺(tái)車上增設(shè)8m3的儲(chǔ)漿罐,從地面攪拌單液漿通過漿車導(dǎo)入儲(chǔ)漿罐,這樣可以減少洞內(nèi)人工攪拌的時(shí)間,以及時(shí)足量的對(duì)管片進(jìn)行雙液漿環(huán)向封堵,雙液注漿時(shí)所需漿液由注漿泵從儲(chǔ)蓄罐導(dǎo)入。在完成雙液漿環(huán)向封堵后,再進(jìn)行同步注漿,所以回填注漿需要7m3的漿液車一輛。2.4管片車底盤載重量:15噸自重量:2.1噸每環(huán)運(yùn)輸管片需要2個(gè)管片車底盤。2.5列車的組編方式一輛車掘進(jìn)一環(huán):電瓶車車頭+5個(gè)15(m3)渣斗車+1個(gè)7

6、(m3)漿車+1個(gè)5(m3)豆礫石車+2個(gè)管片車。3、電瓶車牽引力計(jì)算本工區(qū)隧道掘進(jìn)從明挖段始發(fā)到混合所一直都是下坡掘進(jìn)。區(qū)間最大坡度為29‰。這里以29‰重載上坡計(jì)算電瓶機(jī)車的牽引重量。由于同一臺(tái)電瓶機(jī)車的起動(dòng)粘著牽引重量都要大于運(yùn)行牽引重量,在此只計(jì)算重載上坡時(shí)電瓶機(jī)車的起動(dòng)牽引重量。電瓶機(jī)車起動(dòng)粘著牽引重量:kN,式中——機(jī)車起動(dòng)時(shí)牽引重量(不含機(jī)車重量),——粘著牽引力=μ×P,式中:μ——粘著系數(shù),取0.26P——機(jī)車粘著重量,450kN——坡道上機(jī)車單位阻力=5N/kN——坡道阻力系數(shù),取縱坡千分

7、數(shù)絕對(duì)值,上坡為+,下坡為-——坡道上車輛單位阻力=17N/kN——機(jī)車所配動(dòng)力計(jì)算牽引重量,kN當(dāng)在29‰重載上坡時(shí),電瓶機(jī)車的牽引重量(不含機(jī)車重量)為:(450000×0.26-450×(5+29))/(17+29)=2211(kN)電瓶機(jī)車需要牽引重量=5×89.5+80+51+2x21+1366=1986kN<2211kN;每臺(tái)渣斗車(渣斗+底盤)自重m2=89.5KN;豆礫石車的自重(斗+底盤)m3=80KN;每臺(tái)漿液車自重m4=51KN;每臺(tái)管片車自重m5=21KN;一環(huán)渣土重量M=m6+m7=

8、1330+36=1366KN(裝滿一斗渣土的重量=14x2.7+1+4=42.8t);正常掘進(jìn)渣土重量m6=pv=49.75x2.7t=133t=1330KN(花崗巖的密度為2.7t/m3);刀盤面板注入水的重量m7=pv=3.6x1=3.6t=36KN;根據(jù)以上計(jì)算,45噸機(jī)車可以滿足本區(qū)間TBM掘進(jìn)整列車出渣所需牽引力。

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