φ6140mm土压平衡盾构机土压盾构机设计计算书【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）φ6140mm土压平衡盾构机型号TM614PMX设计计算书目录页数计算条件………………………………………………………………..21.1工程条件…………………………………………………………..21.2地质条件………………………………………………………….21.3盾构机主要参数计算……………………………………………..3盾构机刀盘所需扭矩计算……….…………………………………….4盾构机掘进时所需推力计算….……………………………………….6盾构机壳体强度计算………………….……………………………….84.1盾尾壳体强度计算……………………………………………….84.2铰接壳体强度计算………………………………………………12切削刀具寿命的计算………………………….………………………125.1计算条件………………………………………….………………125.2计算方法………………………………………………………….125.3计算结果………………………………………………………….14三排园柱滚子轴承计算……………………………………………….146.1盾构机规格……………………………………………………....146.2正常掘进载荷及三排园柱滚柱轴承强度计算…………………………15刀盘驱动部传动齿轮强度计算……………………………………….177.1齿轮弯曲强度计算……………………………………………...177.2齿面接触强度计算……………………………………………...188、螺旋输送机规格计算………………………………………………….199.1、输送能力…………………………………………………………199.2、驱动力矩…………………………………………………………191、计算条件：1.1、工程条件：(1)隧道长度2676.471mm(2)隧道最小转弯半径250m(3)盾构机开挖直径φ6160mm(4)管片外径φ6000mm管片内径φ5400mm管片宽度1200mm管片厚度300mm分块数5+1块隧道坡度坡度35‰1.2、地质条件：本工程隧道地质条件主要为：隧道主要穿越第四纪粉土、粉质粘土、粉细砂层及卵石圆砾地层，最大砾径140mm，透水系数在6号细砂层中最大：1.2×10-3~6.0×10-3。20m7~8m土层〔2.1t/m3〕水位盾构机p=9.8kN/m2图1-1注：关于地面荷载，在不清楚的情况下假定9.8kN/m2(1.0tf/m2)进行计算。对于粘土、砂、砂砾土层，根据小松公司的长期经验，切削刀的切削阻力系数在粘土〔水土不别离〕中最大，见表1-1。因此本工程采用粘土层〔水土不别离〕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es〔切削阻力系数〕松弛枯燥砂0.008~0.01松弛湿润砂0.01~0.02密实湿润砂0.02~0.04粘土0.4~1.2地质的一般条件：土质粘土、砂、砂砾隧道覆土厚度20m地下水位GL-7~8m透水系数cm/sec标准贯入值〔maxN值〕57内摩擦角deg粘着力kN/cm2含水率〔W%〕%地面负荷1tf/m2地层反力系数kN/m21.3、盾构机计算的主要参数：本计算书主要计算以下盾构机参数〔如表1-2所示〕。详细的规格见盾构机技术规格书。表1-2盾构机主要计算参数盾构机外径Φ6.14m刀盘扭矩5,160KNm{526tfm}(100%)6,181KNm{631tfm}(120%)盾构机总推力37,730KN{3,850tf}盾尾钢板厚度45mm盾尾钢板材质SS400(相当于中国Q235)轴承及齿轮>6,000小时螺旋输送机能力及扭矩250m3/h5.5tf-m刀具寿命>1200m变压器容量1100KVA2、盾构机刀盘所需扭矩的计算：计算条件***水、土不别离计算***〔1〕土质粘土、砂、砂砾〔2〕覆土H20m〔3〕水头Hw0m〔※〕〔4〕土的单位体积质量水位上部W02.1t/m3〔5〕土的单位体积质量水位下部W12.1t/m3〔6〕水的单位体积质量W20t/m3〔※〕〔7〕标准贯入试验值N0〔8〕内摩擦角φ0deg〔9〕地面载荷S1.0t/m2〔10〕侧方土压系数K10.7〔11〕松弛土的粘着力c4.905KN/m2〔12〕盾构机外径d6.14m〔13〕盾构机半径r3.07m〔1