盾构施工耗电的影响因素分析

徐啸天，周 哲，廖少明

（1.同济大学，上海市 200092;2.中国建筑股份有限公司，北京市 100037）

0 引言

现今我国全面建设小康社会，加快推进城镇化发展脚步，使得盾构机越来越广泛地被运用于城市地铁隧道工程中。因此，探究盾构机的绿色施工措施，在工程建设中落实建设部《绿色施工导则》提出的“四节一环保”（节能、节地、节水、节材和环境保护）的要求，具有积极的现实意义。

而当今对于盾构机能耗的研究较少，主要的研究方向都集中在对于盾构施工工法及对环境的影响上。全文从理论分析盾构机施工的耗电机理入手，结合深圳地铁九号线的工程资料为佐证，来探究盾构机施工耗电的影响因素。本文期望通过分析盾构机耗机理，给盾构机的绿色施工研究提供新的研究角度。

1 理论分析

盾构掘进机通常包括刀盘系统、推进系统、管片拼装系统、螺旋输送机系统及后配套系统。在实际生产中，盾构机切削土体的刀盘系统是盾构机内的主要耗电部件。以下主要通过研究刀盘驱动系统耗能效果来探究盾构机参数、施工工艺及施工环境等因素对盾构施工耗电的影响。

1.1 刀盘功率与刀盘扭矩、推进角速度的关系

刀盘驱动系统是用于驱动刀盘机构旋转的动力系统，其耗能效果为使刀盘旋转对土体进行切削。盾构系统能量的损耗主要为机械发热损耗及挖掘速度改变产生的损耗，可以通过研究刀盘驱动的旋转功率来研究刀盘驱动的耗电问题。

刀盘驱动旋转做功功率P=T×W，暨刀盘旋转的功率等于刀盘所受扭矩乘以刀盘旋转的角速度。……