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在盾构机的泥水室内配备了破碎机，对滚刀切削下来较大粒径的砂岩进行破碎，有效地防止了排泥管堵塞。当盾构机在软硬交互地层掘进时，由于刀盘受力不均而发生盾构姿态不易控制现象，为此盾构机的推进油缸在圆周方向分成上下左右4组进行操作，每组可以单独调整其推进力，从而对盾构姿态进行控制；并且盾构机设计成铰接式结构，有利于盾构机纠偏。
3.3.2 盾构机对高水压段掘进的适应性
重庆过江隧道江底段覆土厚度为21～33m，隧道穿越的河床地段有3处深槽，槽底与盾构隧道顶部的距离分别为8.5m、9.9m、13.0m。根据地质勘察报告，隧道断面大部分处于弱～中透水带内，只在3处深槽地段及距进水竖井30～40m段处于中～强透水带内，最大静水压力水头高程为64.54m，因此要求盾构机能在0.64MPa的高水压下安全推进，盾构机的主轴承密封、铰接密封、盾尾密封必须适应0.64MPa的压力。盾构机的主轴承外密封使用了4道唇形密封，如图4所示。
图4 主轴承外密封系统
1－水压；2－刀盘；3－迷宫环；4～7－唇形密封；8－HBW油脂室；9－油脂室；10～11－润滑油室；12－泄漏室；13－主轴承；14－主轴承座圈
外密封系统的润滑全部为自动润滑，当油脂或润滑油泄漏时盾构机自动停止运转，并通过泄漏室对密封状况进行检测。密封表面上安装了一个带硬化表面的轴承座圈，可产生轴向位移以便对第1道唇形密封进行补偿。 沿齿轮室方向是一个特殊的轴密封，必要时对齿轮室施加压力。
油脂室位于第1道与第2道唇形密封之间，通过周边分布的若干个孔道添加油脂，并且通过定位装置在环形空间中呈均匀分布状态，使油脂室内始终保持恒定的油脂配送压力。每一油脂供给线路均通过一个独立的油脂分配阀提供恒定的供给量。
润滑油室位于第2道和第3道唇形密封之间，润滑油通过周边分布的若干个孔道进行添加，并在环形空间内通过定位装置呈均匀分布状态。
泄漏室位于第3道与第4道唇形密封之间，泄漏室通过沿周边分布的若干个检查孔道连接到隧道的常压空间，从而对泄漏情况进行监视。
为避免杂质侵入主轴承的前部密封，防止密封件和轴承座圈磨损，除了采用正常的油脂润滑外还采用HBW密封脂。刀盘前部的迷宫环提供密封脂，通过油脂泵将油脂从油脂桶直接泵送到润滑点。
主轴承内密封采用2道唇形密封，见图5；双唇之间采用手动方式供给油脂，以降低磨擦。铰接密封采用挤压式密封和紧急充气密封，见图6。
铰接密封由3道石棉密封、2道隔环及1道紧急充气密封组成，装有可调压板以调节铰接密封的松紧。紧急充气密封的气囊平时处于无气状态，不起密封作用，只有当铰接密封的3道石棉密封出现泄漏需要更换时，才将紧急密封充气使盾构铰接部位的缝隙暂时封闭起来。
图5 主轴承内密封
1－刀盘座；2－唇形密封；3－驱动齿轮；4－主轴承
1－压板；2－中盾；3，4，6－石棉密封；5－隔环；7－紧急密封；8－盾尾
盾尾止水采用4道钢丝刷密封装置，盾尾密封是集弹簧钢、钢丝刷及不锈钢金属网于一体的结构，并在弹簧钢和钢丝刷上涂氟树脂进行防锈处理。在每道盾尾密封之间能根据掘进速度自动注入密封油脂来提高止水性能，设计能承受0.8MPa的压力。
3.3.3 盾构机对长距离掘进的适应性
硬岩掘进时对刀具的磨损严重，重庆过江隧道计划在中途换刀3次，盾构机设计有人仓，可以带压进仓进行刀具更换。刀具采用背装式，从泥水室内可以安全高效地更换，泥水循环系统具备在换刀时的泥水压力保持功能。
4 过江隧道施工
4.1 施工流程
重庆主城排水过江隧道施工流程如图7所示。
图7 重庆主城排水过江隧道施工流程
4.2 竖井施工
在井口施作钢筋砼锁口圈，安设矿用井架，采用人工配合反铲开挖，开挖后及时制作初期支护，支护方式为喷-锚-网-喷，初喷厚度为5cm，锚杆为Æ20mm，长2.5m，钢筋网采用Æ8@200，复喷厚度为10～15cm。30m以上采用汽车起重机配2个3m3碴斗出碴，30m以下采用矿用Ⅱ型井架配2个3m3碴斗出碴。竖井主体结构为600mm厚钢筋砼，竖井内排水采用抽水机抽至地面经两级沉淀处理后排至城市下水道，在北岸竖井强透水段先进行注浆堵水，然后再开挖。
4.3 始发洞施工
盾构机及后配套拖车的总长约69m，为保证盾构机一次始发，先在始发井底修建70m长的始发洞，同时为便于盾构掘进时送排泥管、管片、注浆料、钢轨等材料的吊装和运输，在始发井后方施工8m长的负洞。始发洞和负洞均为马蹄形断面（图8），采用新奥法“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”原理施工，采用全断面开挖，人工手风钻钻孔，光面爆破，人工配合反铲装碴，采用矿车运碴至竖井，使用门吊吊出竖井，井外由自卸汽车运碴至卸碴场。 [本文共有 4 页，当前是第 2 页] <<上一页 下一页>> ]
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