盾构主要参数的计算和确定 1、盾构外径： 盾构外径D=管片外径D S+2(盾尾间隙δ+盾尾壳体厚度t) 盾尾间隙δ--为保证管片安装和修复蛇行,以及其他因素的最小富余量，一般取25—40mm; 结合五标地质取多少? 2、刀盘开挖直径： 软土地层，一般大于前盾0—10mm,砂卵石地层或硬岩地层，一般大于前顿外径30mm,五标刀盘开挖直径如何确定的? 3、盾壳长度 盾壳长度L=盾构灵敏度ξx盾构外径D 小型盾构D≤3.5M，ξ=1.2—1.5；中型3.5M＜D≤9M，ξ=0.8—1.2； 大型盾构D＞9M；ξ=0.7—0.8； 4、盾构重量 泥水盾构重量=（45---65）D2，由于本线路存在线下溶土洞的可能，再掘进中能否通过此核算，盾构主机是否沉陷？ 5、盾构推力 盾构总推力F e=安全储备系数AX盾构推进总阻力F d 安全储备系数A---一般取1.5---2.0。 盾构推进总阻力F d=盾壳与周边地层间阻力F1+刀盘面板推进阻力F2+管片与盾尾间摩擦力F3+ 切口环贯入地层阻力F4+转向阻力F5+牵引后配套拖车阻力F6 盾壳与周边地层间阻力F1计算中，静止土压力系数或土的粘聚力取盾体范围内的何点的？ 刀盘面板推进阻力F2，对于泥水盾构或土压盾构土仓压力如何确定的？ 管片与盾尾间摩擦力F3中，盾尾刷与管片的摩擦系数取偏大好吗？盾尾刷内的油脂压力如何定？ 计算中土压力计算是按郎肯土压公式或库仑土压计算？ 6、刀盘扭矩 刀盘设计扭矩T=刀盘切削扭矩T1+刀盘自重形成的轴承旋转反力矩T2+刀盘轴向推力形成的旋 转反力矩T3+主轴承密封装置摩擦力矩T4+刀盘前面摩擦扭矩T5+刀盘圆周摩擦反力矩T6+刀盘 背面摩擦力矩T7+刀盘开口槽的剪切力矩T8 刀盘切削扭矩T1中的切削土的抗压强度q u如何确定？ 刀盘轴向推力形成的旋转反力矩T3 计算中土压力计算是按郎肯土压公式或库仑土压计算？ ， 刀盘圆周摩擦反力矩T6计算中，土压力计算是按郎肯土压公式或库仑土压计算？ 刀盘背面摩擦力矩T7中土仓压力P W如何确定？ 7、主驱动功率 主驱动工率储备系数一般为1.2---1.5，主驱动系统的效率η如何确定？ 8、推进系统功率 推进系统功率W f=功率储备系数A W X最大推力FX最大推进速度VX推进系统功率ηW 功率储备系数A W一般取1.2---1.5, 最大推力F、最大推进速度V如何定？ 推进系统功率ηW=推进泵的机械效率X推进泵的容积率X连轴器的效率 9、同步注浆能力 每环管片理论注浆量Q=0.25X(刀盘开挖直径D2—管片外径D S2)X管片长度L 推进一环的最短时间t=管片长度L/最大推进速度v 理论注浆能力q=每环管片理论注浆量Q/推进一环的最短时间t 额定注浆能力q p=地层的注浆系数λX理论注浆能力q/注浆泵效率η 地层的注浆系数λ因地层而变一般取1.5---1.8。
第一章 绪论 一、单项选择题 1．新蒸汽参数为的汽轮机为（ b ） A ．高压汽轮机 B ．超高压汽轮机 C ．亚临界汽轮机 D ．超临界汽轮机 2．型号为538/538的汽轮机是( B )。 A.一次调整抽汽式汽轮机 B.凝汽式汽轮机 C.背压式汽轮机 D.工业用汽轮机 第一章 汽轮机级的工作原理 一、单项选择题 3．在反动级中，下列哪种说法正确( C ) A.蒸汽在喷嘴中的理想焓降为零 B.蒸汽在动叶中的理想焓降为零 C.蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等 D.蒸汽在喷嘴中的理想焓降小于动叶中的理想焓降 4．下列哪个措施可以减小叶高损失( A ) A.加长叶片 B.缩短叶片 C.加厚叶片 D.减薄叶片 5．下列哪种措施可以减小级的扇形损失( C ) A.采用部分进汽 B.采用去湿槽 C.采用扭叶片 D.采用复速级 6．纯冲动级动叶入口压力为P 1，出口压力为P 2，则P 1和P 2的关系为（ C ） A ．P 1
P 2
C．P 1＝P 2 D．P 1 ≥P 2 7．当选定喷嘴和动叶叶型后，影响汽轮机级轮周效率的主要因素( A ) A.余速损失 B.喷嘴能量损失 C.动叶能量损失 D.部分进汽度损失 8．下列哪项损失不属于汽轮机级内损失( A ) A.机械损失 B.鼓风损失 C.叶高损失 D.扇形损失 9．反动级的结构特点是动叶叶型( B )。 A. 与静叶叶型相同 B. 完全对称弯曲 C. 近似对称弯曲 D. 横截面沿汽流方向不发生变化10．当汽轮机的级在( B )情况下工作时，能使余速损失为最小。 A. 最大流量 B. 最佳速度比 C. 部发进汽 D. 全周进汽 1.汽轮机的级是由______组成的。【 C 】 A. 隔板+喷嘴 B. 汽缸+转子 C. 喷嘴+动叶 D. 主轴+叶轮 2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1 【 A 】 A. C 1
目录 1、纵坡 (1) 2、土压平衡盾构施工土压力的设置方法 (1) 2.1深埋隧道土压计算 (3) 2.2浅埋隧道的土压计算 (3) 2.2.1主动土压力与被动土压力 (3) 2.2.2主动土压力与被动土压力计算： (4) 2.3地下水压力计算 (4) 2.4案例题 (5) 2.4.1施工实例1 (5) 2.4.2施工实例2 (7) 3、盾构推力计算 (9) 4、盾构的扭矩计算 (9) 1、纵坡 隧道纵坡：隧道底板两点间数值距离除以水平距离 如图所示：隧道纵坡=（200-100）/500=2‰ 注：规范要求长达隧道最小纵坡>=0.3%,最大纵坡=<3.0% 2、土压平衡盾构施工土压力的设置方法 根据上述对地层土压力、水压力的计算原理分析，笔者总结出在土压平衡盾构的施工过程中，土仓内的土压力设置方法为：
a、根据隧道所处的位置以及隧道的埋深情况，对隧道进行分类，判断出隧道是属于深埋隧道还是浅埋隧道（一般来说埋深在2倍洞径以下时，算作是浅埋段，2倍以上算深埋)； b、根据判断的隧道类型初步计算出地层的竖向压力； c、根据隧道所处的地层以及隧道周边地地表环境状况的复杂程度，计算水平侧向力； d、根据隧道所处的地层以及施工状态，确定地层水压力； e、根据不同的施工环境、施工条件及施工经验，考虑0.010～0.020Mpa 的压力值作为调整值来修正施工土压力； f、根据确定的水平侧向力、地层的水压力以及施工土压力调整值得出初步的盾构施工土仓压力设定值为： σ初步设定=σ水平侧向力＋σ水压力＋σ调整 式中， σ初步设定－初步确定的盾构土仓土压力； σ水平侧向力－水平侧向力； σ水压力－地层水压力； σ调整－－修正施工土压力。 g、根据经验值和半经验公式进一步对初步设定的土压进行验证比较，无误时应用施工之中； h、根据地表的沉降监测结果，对施工土压力进行及时调整，得出比较合理的施工土压力值。
FATT:指在工程上，进行材料冲击试验时断口形貌中韧性和脆性破坏面积各占50%时所对应的试验温度。 二次调频:在电网频率不符合要求时，改变电网中的某些机组的功率设定值，增加或减少它们的功率，实现其调节系统静态特性线的平移，使电网频率恢复正常。 滑压运行:汽轮机改变负荷的过程中，调速汽门开度不变，保持进汽面积不变，而通过锅炉调节改变蒸汽压力的一种运行方式。定义：变负荷过程中，调速汽门开度不变，进汽面积不变，改变锅炉蒸汽压力。定压运行：变负荷过程中，阀前蒸汽压力不变，而改变阀门开度定压运行的节流调节：阀门开度改变 ? 定压运行的喷嘴调节：依次开启阀门组 高中压缸联合启动：启动时，蒸汽同时进入高压缸和中压缸并冲动转子的方式称为高中压缸联合启动。 中压缸启动：就是冲在，转之前倒暖高压缸，但是启动之初期高压缸不进汽，由中压缸进汽冲转，机组带到一定负荷后，切换到常规的高、中压缸联合进汽方式，直到机组带满负荷。 汽轮机寿命:汽轮机的寿命指的就是转子的寿命。一般分为无裂纹寿命和剩余寿命两种。所谓无裂纹寿命是指转子从初次投入运行到转子出现第一条工程裂纹（约0.5mm长，0.15mm深）期间能承受的交变载荷的次数。所谓剩余寿命是指从产生第一条工程裂纹开始直到裂纹扩展到临界裂纹所经历的交变载荷的次数。有关文献指出，这部分寿命约占汽轮机总寿命的10％左右，也有人认为此段时间会更长。
无裂纹寿命和剩余寿命之和就是转子的总寿命 凝汽器端差:蒸汽凝结温度Ts与冷却水出口温度Tw2之差称为凝汽器的传热端差。 复合滑压运行：复合滑压运行是滑压和定压相结合的一种运行方式，即在不同的负荷区采用不同的运行方式，这样可充分发挥两种负荷调节方式的优点，优化出最佳的负荷调节方式。 凝汽器的最佳真空:当凝汽器所处的真空使汽轮机做功增加量与循环泵耗功增加量之差最大时，对应的真空为最佳真空。 一次调频:电负荷改变引起电网频率变化时，电网中并列运行的各台机组均自动地根据自身的静态特性线承担一定负荷的变化以减少电网频率的改变，这种调节过程称为一次调频。 超临界:水的临界点：压力22.129MPa、温度374.15℃。T-s图，从水的定压加热过程得到，当压力不断增加时，其等温加热过程逐渐变短，汽化潜热减小。当压力增加至22.129MPa，相应的饱和水温度为374.15℃，便不再有等温变化过程，有相变点；当汽轮机主蒸汽的进汽压力大于22.129MPa时，无相变点。称为超临界机组。 胀差：在启动和停机过程中，转子问题的升高（或降低）速率比汽缸快，也就是说在启动加热过程中转子的热膨胀值大于汽缸；在停机冷却时转子的收缩值也大于汽缸。因此转子与汽缸之间不可避免地出现膨胀（收缩）差，称为胀差。 油膜振荡：是使用滑动轴承的高速旋转机械出现的一种剧烈震动现象。轴劲在轴承中旋转时，受油膜的作用，在一定条件下，油膜的作
TABLE OF CONTENTS TECHNICAL DATA E D I T I O N 09/2010V E R S I O N 001S -591/592 G U A N G D O N G I N T E R C I T Y R A I L W A Y L O T 3I I - 1 D O C U M E N T : 7686-001 II. Technical Data 1. Tunnel boring machine general. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .II - 3 1.1Tunnel boring machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 31.2Tunnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 31.3Segments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 4 2. Shield general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .II - 5 2.1Steel construction shield . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 52.2Tailskin articulation cylinder. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 52.3Advance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 52.4Man lock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 62.5Screw conveyor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 6 3. Cutting wheel general. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .II - 7 3.1Steel construction cutting wheel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II - 7 4. Drive general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .II - 8
盾构机技术讲座 一.盾构机结构（EPB总体结构图） 盾构是一个具备多种功能于一体的综合性隧洞开挖设备,它集和了盾构施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能，目前，盾构机已成为地下交通工程及隧道建设施工的首选设备被广泛使用。其优点如下: 1. 不受地面交通、河道、航运、季节、气候等条件的影响。 2. 能够经济合理地保证隧道安全施工。 3. 盾构的掘进、出土、衬砌、拼装等可实行自动化、智能化和施工运输控制信息化。 4. 掘进速度较快，效率较高，施工劳动强度较低。 5. 地面环境不受盾构施工的干扰。 其缺点为： 1. 盾构机械造价较高。 2. 在饱和含水的松软地层中施工地表沉陷风险大。 3. 隧道曲线半径过小或埋深较浅时难度较大。 4. 设备的转移、运输、安装及场地布置等较复杂。 盾构作为一种保护人体和设备的护体，其外形（断面形状）随所建的工程要求不同有圆形、双圆形、三圆形、矩形、马蹄形、半圆形等。（如：人行道方形能最大限度的利用空间、过水洞马蹄形符合流体力学、公路隧道半圆形利用下玄跑车）。而因圆形断面受力好、圆形盾构设备制造相对简单及成本相对低廉，绝大部分盾构还是采用传统的圆形。 为适应各种不同类型土质及盾构机工作方式的不同，盾构机可分为三种类型、四种模式：
三种类型： （1）软土盾构机； （2）硬岩盾构机； （3）混合型盾构机。 四种模式： （4）开胸式； （5）半开胸式（半闭胸式、欠土压平衡式）； （6）闭胸式（土压平衡式）； （7）气压式。 软土盾构机适应于未固结成岩的软土、某些半固结成岩及全风化和强风化围岩。刀盘只安装刮刀，无需滚刀。 硬岩盾构机适应于硬岩且围岩层较致密完整，只安装滚刀，不需要刮刀。 混合盾构机适应于以上两种情况，适应更为复杂多变的复合地层。可同时安装滚刀和刮刀。 气压盾构是在加气压状态下的施工模式，即可用于泥水加压式盾构机，也可用于土压平衡式盾构机。
汽轮机系统有关名词解释 TSI系统概述 1.汽轮机安全监视及保护系统主要包括监视保护系统（TSI）、危急遮断 系统（ETS）装置、自动盘车操作装置。 2.TSI系统能连续地监测汽轮机的各种重要参数，例如：可对转速、超速 保护、偏心、轴振、盖（瓦）振、轴位移、胀差、热膨胀等参数进行监测，帮助运行人员判明机器故障，使得这些故障在引起严重损坏前能及时遮断汽轮发电机组，保证机组安全。 3.TSI监测信息提供了动平衡和在线诊断数据，维修人员可通过诊断数 据的帮助，分析可能的机器故障，帮助提出机器预测维修方案，预测维修信息能推测出旋转机械的维修需要，使机器维修更有计划性，减少维修时间，其结果是减少了维修费用，提高了汽轮机组的可用率。TSI的主要原理及功能 1.TSI系统主要由传感器及智能板件组成 2.传感器是将机械振动量、位移、转速转换为电量的机电转换装置。根 据传感器的性能和测试对象的要求，利用电涡流传感器，对汽轮机组（纯电调）的转速、偏心、轴位移、轴振动、胀差进行测量 3.利用速度传感器对盖振进行测量 4.利用线性可变差动变压器（LVDT）对热膨胀进行测量 5.利用差动式磁感应传感器来测量机组的转速 电涡流传感器
工作原理：通过传感器端部线圈与被测物体（导电体）间的间隙变化来测物体的振动相对位移量和静位移的，它与被测物之间没有直接的机械接触，具有很宽的使用频率范围（从0～10Hz） 传感器的端部有一线圈，线圈通以频率较高（一般为1MHz～2MHz）的交变电压，当线圈平面靠近某一导体面时，由于线圈磁通链穿过导体，使导体的表面层感应出一涡流ie，而ie所形成的磁通链又穿过原线圈，这样原线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互感，最终原线圈反馈一等效电感。而耦合系数的大小又与二者之间的距离及导体的材料有关，当材料给定时，耦合系数K1与距离d有关，K= K1（d），当距离d增加，耦合减弱，K值减小，使等效电感增加，因此，测定等效电感的变化，也就间接测定d的变化。 涡流传感器原理简图 由于传感器反馈回的电感电压是有一定频率（载波频率）的调幅信号，需检波后，才能得到间隙随时间变化的电压波形。即根据以上原理所述，为实现电涡流位移测量，必须有一个专用的测量路线。这一测量
第七节 关键参数的计算 1．地质力学参数选取 MCZ3-HG-063A 7-7-1，作为该标段盾32.5m ，盾构机壳体计算38.75m ，地下稳定水位2.5m 。 地质要素表 表7-7-1 隧道基本上在<4－1>、<5Z-2>和<6Z-2>地层中穿过，为相对的隔水地层。按上述条件对选用盾构的推力、扭矩校核计算如下： 2.盾构机的总推力校核计算： 土压平衡式盾构机的掘进总推力F ，由盾构与地层之间的摩擦阻力F 1、刀盘正面推进阻力F 2、盾尾内部与管片之间的摩擦阻力F 3组成，即按公式 F=( F 1+F 2+F 3).K c 式中：K c ——安全系数， 2.1 盾构地层之间的摩擦阻力F1 计算可按公式 F1= *D*L*C C —凝聚力，单位kN/m 2 ，查表7-7-1，
取C= 30.6kN/m2 L—盾壳长度，9.150m D—盾体外径，D=6.25m 得： F 1 =π*D*L*?C=3.14159?6.25?9.15?30.6 ＝ 5498 kN 2.2 水土压力计算 D——盾构壳体计算外径，取6.25m； L——盾构壳体长度，9.15m； p e1 ——盾构顶部的垂直土压。按全覆土柱计算，为校核计算安全，采用岩土的天然密度ρ值计算。 qf e1——盾构机拱顶受的水平土压；qf e1 ＝λ×p e1 p e2 ——盾构底部的垂直土压。按全覆土柱计算，为校核计算安全，采用岩土的天然密度ρ值计算。 qf e2——盾构底部的水平土压。qf e2 ＝λ×p e2 qf w1 ——盾构顶部的水压 qf w2 ——盾构底部的水压λ——侧压系数，取0.37； 计算qf e1 qf e2 qf w1 qf w2 p e1 ＝12×1.95×9.8＋13×1.88×9.8＋（32.5-12-13）×1.91×9.8 ＝609.2kN/m2 p e2 ＝609.2 ＋6.25×1.91×9.8 ＝726.2 kN/m2 qfe1＝0.37×609.2 ＝225.4 kN/m2 qfe2＝0.37×726.2 ＝268.7 kN/m2 qf W1 ＝(32.5-2.5) ×9.8 ＝294 kN/m2 qf W2 ＝294+6.25×9.8 =355.3 kN/m2
21.次调频 答：二次调频就是在电网周波不符合要求时，操作电网中的某些机组的同步器，增加或减少他们的功率，使电网周波恢复正常。 22.节系统的动态过渡时间 答：调节系统受到扰动后，从调节过程开始到被调量与新的稳定值偏差小于允许值时的最短时间称为调节系统的动态过渡时间。 23.次调频 答：因电负荷改变而引起电网频率变化时，电网中全部并列运行的机组均自动地按其静态特性承担一定的负荷变化，以减少电网频率的改变，称为一次调频。 24.调速系统的迟缓率 答：在同一功率下，转速上升过程与转速下降过程的特性曲线之间的转速差和额定转速之比的百分数，称为调节系统的迟缓率。 26.速度变动率 27.转子飞升时间常数 28.动态超调量 42.速度比和最佳速比 答：将（级动叶的）圆周速度u与喷嘴出口（蒸汽的）速度c1的比值定义为速度比，轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。 43.假想速比 答：圆周速度u与假想全级滞止理想比焓降都在喷嘴中等比熵膨胀的假想出口速度的比值。 44.汽轮机的级 答：汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。 45.级的轮周效率 答：1kg蒸汽在轮周上所作的轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比。 46.滞止参数 答：具有一定流动速度的蒸汽，如果假想蒸汽等熵地滞止到速度为零时的状态，该状态为滞止状态，其对应的参数称为滞止参数。 47.临界压比 答：汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。 48.级的相对内效率 答：级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之比。 49.喷嘴的极限膨胀压力 答：随着背压降低，参加膨胀的斜切部分扩大，斜切部分达到极限膨胀时喷嘴出口所对应的压力 50.级的反动度 答：动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。 51.余速损失 答：汽流离开动叶通道时具有一定的速度，且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功，这种损失为余速损失。 52.临界流量 答：喷嘴通过的最大流量。 53.漏气损失
海瑞克土压平衡式盾构机分析 盾构机的工作原理 1．盾构机的掘进 液压马达驱动刀盘旋转，同时开启盾构机推进油缸，将盾构机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的碴土充满泥土仓，此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过竖井运至地面。 2．掘进中控制排土量与排土速度 当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时，开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大，当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时，开挖面就能保持稳定，开挖面对应的地面部分也不致坍坍或隆起，这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡时，开挖工作就能顺利进行。 3.管片拼装 盾构机掘进一环的距离后，拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片，使隧道—次成型。 盾构机的组成及各组成部分在施工中的作用 盾构机的最大直径为6.28m，总长65m，其中盾体长8.5m，后配套设备长56.5m，总重量约406t，总配置功率1577kW，最大掘进扭矩5300kN?m，最大推进力为36400kN，最陕掘进速度可达8cm／min。盾构机主要由9大部分组成，他们分别是盾体、刀盘驱动、双室气闸、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备。 1.盾体 盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，这三部分都是管状简体，其外径是6．25m。 前盾和与之焊在一起的承压隔板用来支撑刀盘驱动，同时使泥土仓与后面的工作空间相隔离，推力油缸的压力可通过承压隔板作用到开挖面上，以起到支撑和稳定开挖面的作用。承压隔板上在不同高度处安装有五个土压传感器，可以用来探测泥土仓中不同高度的土压力。 前盾的后边是中盾，中盾和前盾通过法兰以螺栓连接，中盾内侧的周边位置装有30个推进油缸，推进油缸杆上安有塑料撑靴，撑靴顶推在后面已安装好的管片上，通过控制油缸杆向后
第七节关键参数的计算 1．地质力学参数选取 根据广州市轨道交通三号线详勘阶段汉溪～市桥 盾构段Ⅱ段的岩土工程勘察报告，汉溪站南～市桥站北 区间隧道中，左线及右线的工程地质纵断面图，选择右 线里程YCK21+037.233处地质钻孔编号为MCZ3-HG-063A 的相关地层数据，见地质剖面图7-7-1，作为该标段盾 构机选型关键参数设计和校核计算的依据。该段面地表 标高为27.41m，隧道拱顶埋深32.5m，盾构机壳体计算 外径6.25m，盾壳底部埋深38.75m，地下稳定水位2.5m。 其它地质要素如表7-7-1所示。 地质要素表表7-7-1 代号地层厚度S （m） 天然密度 ρ（g/cm3） 凝聚力 C（KPa） 底层深度 H（m） <4－1> 粉质粘性土12.0 1.95 20.3 12.0 <5Z-2> 硬塑状残积土13.0 1.88 26.0 25.0 <6Z-2> 全风化混合岩、块石土14.0 1.91 30.6 39.0 隧道基本上在<4－1>、<5Z-2>和<6Z-2>地层中穿过，为相对的隔水地层。按上述条件对选用盾构的推力、扭矩校核计算如下： 2.盾构机的总推力校核计算： 土压平衡式盾构机的掘进总推力F，由盾构与地层之间的摩擦阻力F 1 、刀盘正面推 进阻力F 2、盾尾内部与管片之间的摩擦阻力F 3 组成，即按公式 F=( F 1 +F 2 +F 3 ).K c 式中：K c ——安全系数， 2.1 盾构地层之间的摩擦阻力F1 计算可按公式 F1= *D*L*C C—凝聚力，单位kN/m2，查表7-7-1，
取C= 30.6kN/m2 L—盾壳长度，9.150m D—盾体外径，D=6.25m 得： F 1 =π*D*L*?C=3.14159?6.25?9.15?30.6 ＝ 5498 kN 2.2 水土压力计算 D——盾构壳体计算外径，取6.25m； L——盾构壳体长度，9.15m； p e1 ——盾构顶部的垂直土压。按全覆土柱计算，为校核计算安全，采用岩土的天然密度ρ值计算。 qf e1——盾构机拱顶受的水平土压；qf e1 ＝λ×p e1 p e2 ——盾构底部的垂直土压。按全覆土柱计算，为校核计算安全，采用岩土的天然密度ρ值计算。 qf e2——盾构底部的水平土压。qf e2 ＝λ×p e2 qf w1 ——盾构顶部的水压 qf w2 ——盾构底部的水压λ——侧压系数，取0.37； 计算qf e1 qf e2 qf w1 qf w2 p e1 ＝12×1.95×9.8＋13×1.88×9.8＋（32.5-12-13）×1.91×9.8 ＝609.2kN/m2 p e2 ＝609.2 ＋6.25×1.91×9.8 ＝726.2 kN/m2 qfe1＝0.37×609.2 ＝225.4 kN/m2 qfe2＝0.37×726.2 ＝268.7 kN/m2 qf W1 ＝(32.5-2.5) ×9.8 ＝294 kN/m2 qf W2 ＝294+6.25×9.8 =355.3 kN/m2
第一部分选择题 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题1.5分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1．目前在汽轮机末级常用的去湿措施是（） A. 采用去湿槽 B. 在叶片背弧镶焊硬质合金 C. 加装护罩 D. 超临界汽轮机 2．新蒸汽初参数为16.7Mpa的汽轮机为（） A. 高压汽轮机 B. 超高压汽轮机 C. 亚临界汽轮机 D. 超临界汽轮机 3．汽轮机内蒸汽流动总体方向大致平行于转轴的汽轮机称为（） A. 向心式汽轮机 B. 辐流式汽轮机 C. 周流式汽轮机 D. 轴流式汽轮机 4．相同平均直径的反动级与纯冲动级保持最高轮周效率时的做功能力比为（） A. 1:1 B. 1:2 C. 2:1 D. 1:4 5．采用下列哪种措施可以提高凝汽式汽轮机末级的蒸汽干度（） A. 提高背压 B. 提高初压 C. 扇形损失 D. 叶轮磨擦损失 6．采用扭叶片可以减少 A. 湿汽损失 B. 漏汽损失 C. 扇形损失 D. 叶轮磨擦损失 7．设为喷嘴实际压力比，为临界压力比，当时，蒸汽在喷嘴斜切部分有膨胀。（） A. B. C. D. 8．反动级的最佳速比为。（其中为喷嘴出汽角）（） A. B. C. D. 9．目前大型高效机组的电厂效率可以达到（） A. 40%左右 B. 60%左右 C. 70%左右 D. 90%左右 10．以下说法正确的是（） A. 可以通过提高重热系数的办法，画提主多级汽轮机的相对内效率 B. 不能采用提高重热系数的方法来提高汽轮机的相对内效率 C. 提高重热系数，可能提高多级汽轮机的相对内效率，也可能降低多级汽轮机的相对内效率 D. 重热系数与相对内效率无关
1．速度比和最佳速比：将（级动叶的）圆周速度u与喷嘴出口（蒸汽的）速度c 的比值定义为速度比，轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。 1 2．假想速比：圆周速度u与假想全级滞止理想比焓降都在喷嘴中等比熵膨胀的假想出口速度的比值。 3．汽轮机的级：汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。 4．级的轮周效率：1kg蒸汽在轮周上所作的轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比。 5．滞止参数：具有一定流动速度的蒸汽，如果假想蒸汽等熵地滞止到速度为零时的状态，该状态为滞止状态，其对应的参数称为滞止参数。 6．临界压比：汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。 7．级的相对内效率：级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之比。8．喷嘴的极限膨胀压力：随着背压降低，参加膨胀的斜切部分扩大，斜切部分达到极限膨胀时喷嘴出口所对应的压力。 9．级的反动度：动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。 10．余速损失：汽流离开动叶通道时具有一定的速度，且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功，这种损失为余速损失。 11．临界流量：喷嘴通过的最大流量。 12．漏气损失：汽轮机在工作中由于漏气而产生的损失。 13．部分进汽损失：由于部分进汽而带来的能量损失。 14．湿气损失：饱和蒸汽汽轮机的各级和普通凝汽式汽轮机的最后几级都工作与湿蒸汽区，从而对干蒸汽的工作造成一种能量损失称为湿气损失。 15．盖度：指动叶进口高度超过喷嘴出口高度的那部分叶高。 16．级的部分进汽度：装有喷嘴的弧段长度与整个圆周长度的比值。 1.汽轮发电机组的循环热效率：每千克蒸汽在汽轮机中的理想焓降与每千克蒸汽在锅炉中所吸收的热量之比称为汽轮发电机组的循环热效率。 2.热耗率：每生产1kW.h电能所消耗的热量。 3.汽轮发电机组的汽耗率：汽轮发电机组每发1KW·h电所需要的蒸汽量。 4.汽轮机的极限功率：在一定的初终参数和转速下，单排气口凝汽式汽轮机所能发出的最大功率。 5.汽轮机的相对内效率：蒸汽实际比焓降与理想比焓降之比。 6.汽轮机的绝对内效率：蒸汽实际比焓降与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量之比。 7.汽轮发电机组的相对电效率和绝对电效率：1千克蒸汽所具有的理想比焓降中最终被转化成电能的效率称为汽轮发电机组的相对电效率。 1千克蒸汽理想比焓降中转换成电能的部分与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量之比称为绝对电效率。 8.轴封系统：端轴封和与它相连的管道与附属设备。 9.叶轮反动度：各版和轮盘间汽室压力与级后蒸汽压力之差和级前蒸汽压力与级后压力之差的比值。 10.进汽机构的阻力损失：由于蒸汽在汽轮机进汽机构中节流，从而造成蒸汽在汽轮机中的理想焓降减小，称为进汽机构的阻力损失。
盾构选型及参数计算方法 1.1、序言 盾构是一种专门用于隧道工程的大型高科技综合施工设备，它具有一个可以移动的钢结构外壳（盾壳），盾构内装有开挖、排土、拼装和推进等机械装置，进行土层开挖、碴土排运、衬砌拼装和盾构推进等系列操作，使隧道结构施工一次完成。它具有开挖快、优质、安全、经济、有利于环境保护和降低劳动强度的优点，从松散软土、淤泥到硬岩都可应用，在相同条件下，其掘进速度为常规钻爆法的4～10倍。较长地下工程的工期对经济效益和生态环境等方面有着重大影响，而且隧道工程掘进工作面又常常受到很多限制，面对进度、安全、环保、效益等这些问题，使用盾构机无疑是最好的选择。些外，对修建穿越江、湖、海底和沼泽地域隧道，采用盾构法施工，也具有十分明显的技术和经济优势。 采用盾构法施工，盾构的选型及配置是隧道施工中关键环节之一，盾构选型应根据工程地质水文情况、工期、经济性、环境保护、安全等综合考虑。盾构的选型及配置是一种综合性技术，涉及地质、工程、机械、电气及控制等方面。 1.2盾构机选型主要原则 1.2.1盾构的选型依据 盾构选型主要应考虑以下几个因素： 1）工程地质、水文条件及施工场地大小。 2）业主招标文件中的要求。
3）管片设计尺寸与分块角度。 4）盾构的先进性、适应性与经济性。 5）盾构机厂家的信誉与业绩。 6）盾构机能否按期到达现场。 1.2.2 盾构的型式 1）敞开式型盾构 敞开式型盾构是指盾构内施工人员可以直接和开挖面土层接触，对开挖面工况进行观察，直接排除开挖面发生的故障。这种盾构适用于能自立和较稳定的土层施工，对不稳定的土层一般要辅以气压或降水，使土层保持稳定，以防止开挖面坍塌。有人工开挖盾构、半机械开挖盾构、机械开挖盾构。 2）部分敞开式型盾构 部分敞开式型盾构是在盾构切口环在正面安装挤压胸板或网格切削装置，支护开挖面土层，即形成挤压盾构或网格盾构，施工人员可以直接观察开挖面土层工况，开挖土体通过网格孔或挤压胸板闸门进入盾构。根据以往大量工程经验，通常都将挤压胸板和网格切削装置组合在一起安装在盾构上，形成网格挤压盾构。这种盾构适用于不能自立、流动性在的松软粘性土层、尤其是对隧道沿线地面变形无严格要求的工程。当盾构采用网格开挖时，应将安装在网格后面的挤压胸板部分或大部分拆除，利用网格孔对土层的摩擦力或粘结力对开挖面土层进行支护，当盾构向前推进时（一般是盾构穿越江湖、海底或沼泽地区），应将挤压胸板装上，盾构向前推进时，可将土体全部
汽轮机名词解释集1 1．汽轮机监视段压力——各抽汽段（除了最末级一、二级外）和调节级室的压力统称监视段压力。 2．过热度——从干饱和蒸汽加热到一定温度的过热蒸汽所加入的热量叫过热度。 3．反动度——就是蒸汽在动叶片内膨胀时所降落的理想焓降与整个级的理想焓降之比。 4．转子的寿命——是指从初次投入运行至转子出现第一道宏观裂纹期间的总工作时间。 5．除氧器的滑压运行——就是除氧器的压力不是恒定的，而是随机组负荷和抽汽压力的变化而变化。 6．油膜振荡——汽轮机转子的一阶临界转速接近工作转速的一半，这样的转子在工作转速下发生半速涡动时就将引起转子的共振，使半速涡动的振幅急剧增大，这种情况称为油膜振荡。 7．凝汽器极限真空——当凝汽器真空提高时，汽轮机的可用热将受到末级叶片蒸汽膨胀能力的限制，当蒸汽在末级叶片中膨胀达到最大值时，与之相对应的真空为极限真空。 8．水锤现象——在有压管道中，由于某一管道部分工作状态突然改变，使液体的流速发生急剧变化，从而引起液体压强的
骤然大幅波动，这种现象叫水锤现象。 9．轴向位移——在汽轮机运行中，轴向推力作用于转子上，使之产生轴向窜动称为轴向位移。 10．余速损失——蒸汽离开动叶片时具有一定的余速，即具有一定的动能，这部分没被利用完的动能称余速损失。 11．转子惰走时间——发电机解列后，从汽轮机主汽门、调门关闭时起，到转子完全静止这段时间叫转子惰走时间。 12．死点——热膨胀时，纵销引导轴承座和汽缸沿轴向滑动，横销与纵销作用线的交点称为死点。 13．弹性变形——物体在受外力作用时，不论大小，均要发生变形，当外力停止作用后，如果物体能恢复到原来的形状和尺寸，则这种变形称物体的弹性变形。 14．塑性变形——物体受到外力的作用时，当外力增大到一定程度，即使停止外力作用，物体也不能恢复到原来的形状和尺寸，则这种变形称物体的塑性变形。 15．除氧器自生沸腾——指过量的热疏水进入除氧器时，其汽化出的蒸汽量已经满足或超过除氧器内的用汽需要，从而使除氧器内的给水不需要回热抽汽加热自己就沸腾，这种现象叫除氧器自生沸腾。 16. 中间再热循环——把汽轮机高压缸内作了功的蒸汽引到锅炉的中间再热器重新加热，使蒸汽的温度又得到提高，然后再引到汽轮机中压缸内继续做功。最后的乏汽排入凝汽器，这种
名词解释： 1．级的反动度：动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。 2.汽轮机的级：汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能 的基本工作单元。 3. 临界压比：汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。 4. 级的轮周效率：1kg蒸汽在轮周上所作轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比。 5. 级的相对内效率：级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之比。 6. 速度比和最佳速比：将（级动叶的）圆周速度u 与喷嘴出口（蒸汽的）速度c1的比值定义为速度比，轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。 7.余速损失：气流离开动叶通道时具有一定的速度，且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功，这种损失为余速损失。 8. 热耗率：每生产1kW·h电能所消耗的热量。 9. 汽轮发电机组的汽耗率：汽轮发电机组每发 1KW·h电所需要的蒸汽量。 10. 汽轮发电机组的相对电效率：1千克蒸汽所具有的理想比焓降中最终被转化成电能的效率称为 汽轮发电机组的相对电效率。 11. 汽轮发电机组的绝对电效率：1千克蒸汽理想比焓降中转换成电能的部分与整个热力循环中加 给1千克蒸汽的热量之比称为绝对电效率。 12. 轴封系统：端轴封和与它相连的管道与附属设备。 13.进汽机构的阻力损失：由于蒸汽在汽轮机进汽机构中节流，从而造成蒸汽在汽轮机中的理想焓降减小，称为进汽机构的阻力损失。 14. 滑压运行：汽轮机的进汽压力随外界的负荷增减而上下“滑动”。 15. 汽耗微增率：每增加单位功率需多增加的汽耗量。 16. 汽轮机的工况图及工况图作用：汽轮机发电机组的功率与汽耗量间的关系曲线。作用：汽轮发电机组的功率与汽耗量间的关系曲线称汽轮机发电 机组的工况图，也称汽耗线。 17. 凝汽器的冷却倍率：进入凝汽器的冷却水量与进入凝汽器的蒸汽量的比值称为凝汽器的冷却倍率。18.临界转速：汽轮发电机组在启动升速的过程中，当升到某一定转速时，转子将发生较大振动，待转速升高离开此转速后，转子的振动随机明显减小，当汽轮机的转速继续升高时，可能在某一较高转速下，转子的振动又重新增大，转速进一步升高后振动又会重新降低。这种转子发生较大振动时对应的转速称为转子的临界转速。 19.挠性转子：汽轮发电机组的工作转速若高于第一阶临界转速，则其转子称为挠性转子或柔性转子。 20.叶片的动频率：考虑离心力影响后的叶片震动频率。 21. 调频叶片：对于有些叶片要求其某个主振型频率与某类激振力频率避开才能安全运行，这个叶片对这一主振型称为调频叶片。 22．不调频叶片：对有些叶片允许其某个主振型频率与某类激振力频率合拍而处于共振状态下长期 运行，不会导致叶片疲劳破损，这个叶片对这一主振型成为不调频叶片。 23.控制系统的静态特性：表达汽轮机速度变化与功率之间的单值对应关系的曲线叫静态特性曲线。 填空题： 1.汽轮机是由喷嘴叶栅，动叶栅组成 2.反动级和冲动级相比较，在圆周速度相同的情况下，反动级承担的比焓降小，其做功能力也小，反动级和冲动级相比反动级的轮周效率高。 3如果忽略蒸汽在汽封中的散热损失，则蒸汽通过齿形汽封的热力过程是典型的绝热节流过程。4. 叶轮上开平衡孔可以起到平衡轴向推力的作用。 5. 湿气损失主要存在于汽轮机的末级和次末级。 6. 轮周损失包括：喷嘴损失、动叶损失、余速损失。 7. 除轮周损失外，级内损失还有叶高损失、扇形损失、叶轮摩擦损失、部分进汽损失、漏气损失和湿汽损失。 8.现代汽轮机的配汽方式主要有喷嘴配汽和节流配汽。 9. 节流配汽凝汽式汽轮机，全机轴向推力与流量成正比。 10．汽轮机定压运行时喷嘴配汽与节流配汽相比，节流损失少，效率高；两种配汽方式，汽轮机带高负荷时，宜采用喷嘴配汽，低负荷时宜采用节流配汽。
海瑞克土压6.3m盾构基本参数 名称技术参数备注 管片设计 外径6米 内径5．4米 管片宽度1．5米 数量5+1 盾体 前体 6.25x6.25x2.9米86.5吨 中体 6.24x6.24x2.58米80吨 前盾数量1个 中盾数量1个 直径6．25米不计耐磨堆焊层 长度(前体和中体) 4．68米螺栓连接并带密封盾构类型土压平衡 300米 盾构最小水平转弯 半径 最大工作压力3BAR 土压传感器(数量) 5个 气闸连接法兰1个 1个 螺旋输送机连接法 兰 盾尾 6.23x6.23x3.61米30吨 盾尾数量1个 型式绞接 长度3．61米 密封3排钢丝刷 注浆口4个DN50,单管 推进油缸液压 数量30个10组双缸+10组单缸分组数量4组 推力34 210KN 最大300BAR 行程2米 工作压力300BAR 伸出速度80mm/min 所有油缸 绞接油缸 类型被动式 数量14个 行程150 mm 刀盘 6.28x6.25x2.6米65吨 数量1个 形式装配有滚刀式 直径6．28米
旋转方向左/右 刀具配置4把17寸中心双刃滚刀，32把17寸单刃滚刀，28把齿刀（250 mm 宽），8组边刮刀（1组两把）。 8个 刀盘上泡沫喷嘴数 量 中心回转体1个 刀盘驱动 数量1个 形式液压驱动 液压马达数量9个 额定转矩6000KNm 最大脱困扭矩7150KNm 转速0~4.5转/分 功率945KW 3x315KW 主轴承形式固定式 人闸 数量1个 形式双仓 直径1．6米 工作压力3BAR 测试压力4．5BAR 额定人数（容纳）3+2 主仓/副仓 管片安装器 管片安装器及行走 5．0x4.0x3.8米22吨 梁 数量1个 形式中心回转式 抓紧系统机械式 自由度6个 旋转角度+/—200度比例控制 管片宽度1．2/1．5米 纵向移动行程2米比例控制 控制装置无线、有线控制 螺旋输送机 形式双螺旋转、有轴式 1号螺旋输送机13.4x1.2x1.4米23吨 长度13．4米 直径800mm 功率160KW 最大扭矩198 KNm 拖困扭矩225 KNm 转速1~22转/分无级调速 285方/时100%充满时 最大出土量（理论 值）
汽轮机的分类及相关名词解释 一、背压式汽轮机 排汽压力（背压）高于大气压力的汽轮机。排汽用于供热的背压式汽轮机为供热式汽轮机的一种，应用很广；排汽用作其他汽轮机进汽的背压式汽轮机称为前置式汽轮机。 背压式汽轮机排汽压力高，通流部分的级数少，结构简单，同时不需要庞大的凝汽器和冷却水系统，机组轻小，造价低。当它的排汽用于供热时，热能可得到充分利用，但这时汽轮机的功率与供热所需蒸汽量直接相关，因此不可能同时满足热负荷和电（或动力）负荷变动的需要，这是背压式汽轮机用于供热时的局限性。发电用的背压式汽轮机通常都与凝汽式汽轮机或抽汽式汽轮机并列运行或并入电网，用其他汽轮机调整和平衡电负荷。对于驱动泵和通风机等机械的背压式汽轮机，则用其他汽源调整和平衡热负荷。发电用的背压式汽轮机装有调压器，根据背压变化控制进汽量，使进汽量适应生产流程中热负荷的需要，并使排汽压力控制在规定的范围内. 对于蒸汽参数低的电站汽轮机，有时可在老机组之前迭置一台高参数背压式汽轮机(即前置式汽轮机)，以提高电站热效率，增大功率，但这时需要换用新锅炉和水泵等设备。 二、凝汽式汽轮机 火电厂中普遍采用的专为发电用的汽轮机。凝汽设备主要由凝汽器、循环水泵、凝结水泵和抽气器组成。汽轮机排汽进入凝汽器，被循环水冷却凝结为水，由凝结水泵抽出，经过各级加热器加热后作为给水送往锅炉。 汽轮机的排汽在凝汽器内受冷凝结为水的过程中，体积骤然缩小，因而原来充满蒸汽的密闭空间形成真空，这降低了汽轮机的排汽压力，使蒸汽的理想焓降增大，从而提高了装置的热效率。汽轮机排汽中的非凝结气体(主要是空气)则由抽气器抽出,以维持必要的真空度。 三、抽汽式汽轮机 抽汽式汽轮机从中间级抽出蒸汽供给热用户的汽轮机。抽汽压力根据