2020年春季学期，一场突如其来的疫情，阻挡了学生们返校的脚步，影响了2020届毕业生毕业设计（论文）进展。为做好毕业设计（论文）指导工作，学院多次召开线上会议，研讨毕设线上指导工作，制定《机械工程学院2020年春季学期防疫阶段本科毕业设计实施方案》、《机械工程学院2020年春季学期防疫阶段本科毕业设计相关要求》、《机械工程学院关于开展2020届本科生毕业设计（论文）中期检查方案》。毕设指导教师积极完成毕设学生情况梳理，并根据学生实际情况进行分类指导，利用“云端”开展线上毕业设计（论文）指导工作，在疫情期间将毕业设计（论文）进展所受影响尽力减到最小，确保毕业设计（论文）质量线上线下实质等效。毕业设计中期检查工作中，同学们精心准备，认真答辩，积极展示毕业设计取得的阶段性成果，就让我们一睹为快吧：

         姓       名：夏桢楠

         班       级：机械2016-02班

         指导老师：管会生

         毕设题目：8.6mEPB盾构注浆系统设计

一、毕设概况

1.背景

土压平衡盾构机是目前地铁隧道开挖作业最主流的工程机械之一， 盾构在施工过程中，随着盾构推进，开挖的隧道与管片环之间形成缝隙，为了稳定地层，控制地表沉降，需在短时间内将其填充密实，而使得周围岩土获得及时的支撑，有效防止土体坍塌，因此要在盾构推进过程中进行同步注浆作业，通过盾尾注浆管路向管片背后进行注浆。即，在盾构机掘进时，由注浆泵泵出的浆液被同步注入隧道管片与土层之间的环隙中，浆液凝固后就可以起到稳定管片和地层的作用。

注浆系统主要包括砂浆储存搅拌罐、注浆泵与控制单元和注浆管路等。在实际的工程作业中，盾构注浆系统的研究设计已经在不断改进，但还需更多的研究来完善，同时结合我国目前地铁工程的发展，有必要对盾构注浆系统进行设计研究。

2.选题的意义

3.任务分解

理论上：阐述国内外盾构机的发展、研究现状及其注浆系统的原理与介绍以及相应各部件的结构及其特点。

设计上：针对工程概况为成都地铁18号线三期工程地质， 对φ8.6m级土压平衡盾构注浆系统进行总体设计，研究盾构施工中的注浆工艺。

具体任务上：本次设计根据选定的地质条件，参照工程概况完成对注浆系统的总体方案设计与零部件设计、计算、校核、选型与后期的建模绘图工作，在满足设计要求的同时对于注浆系统中存在的问题进行一定的改进解决。具体设计内容包括：

（1）注浆系统方案:在了解并分析了工程概况后，对整体的注浆系统进行设计，内容包括

（2）零部件设计：在确定注浆系统所用到的核心部件后，对这些部件进行原理分析、参数确定与结构选型

（3）安装设计与后备方案：

①确定注浆系统中各个部件的安装形式与位置、距离等，给出注浆系统图。

②分析注浆系统工作时可能会遇到的故障情况并针对性地进行后备方案与所需部件的确定。

二、已完成工作：

1.进度总览：

截止至第八周：在指导老师的及时督促与指导下，设计工作完成情况部分超前于预定计划。

① 方案设计部分：注浆系统方案与部件设计部分已完成，约占设计内容工作量70%-80%。

② 制图与建模部分：制图部分，完成了砂浆罐的装配图绘制，还需要修改完善，对注浆系统在一号拖车上的布置图进行了分析，约占制图建模工作总量30%-40%。

③ 设计计算说明书编写部分：每周按工作进度要求同步编写说明书内容， 完成部分约占总工作量70%-80%，约2万字。

④ 外文翻译部分：根据指导老师文献，已完成全部翻译工作。

2.设计部分具体内容：

（1）注浆系统方案:

根据工程概况确定了盾构机主参数，计算确定了同步注浆中每环管片的理论注浆量，理论单位注浆量与实际注浆量等参数（详见下页）。确定了包括浆液，砂浆罐，注浆管路，注浆泵在内的主要零部件。确定上述部件的工作要求。确定二次注浆方案，初步确定工作条件。

（2）部件设计:

①浆液：对同步注浆浆液进行选择，材料与配比确定。

②砂浆罐：对砂浆罐工作方案与零件进行确定，计算了包括砂浆罐容积，搅拌轴尺寸在内的参数，对砂浆罐进行了驱动元件的选型，结构与密封方案的设计。

③注浆管路：确定了系统注浆压力，并对注浆口，注浆管路的种类与参数进行了设计。

④注浆泵：对注浆泵的工作原理进行分析，根据工程条件确定了相应的泵参数：泵出口压力与泵输送能力，并进行选型。

（3）设计部分工作内容展示：

注浆系统三个核心参数计算过程

（4）说明书内容展示： 

说明书各章排版及字数

 （5）绘图部分内容展示：

       砂浆罐CAD图

 （6）外文翻译部分内容展示

标题与摘要部分原文与翻译

总体中期汇报情况较为顺利，以下为主要答辩问题：

① 问：本次设计过程中你注浆系统总体参数计算的确定方法是什么？

    答：在查阅文献后，分析工程概况，结合工程经验公式进行正向设计计算，并与工程实际数据进行结果比对。

② 问：本次设计中你图纸量的分配情况？

     答：目前计划零部件图纸以砂浆罐图为主，还有注浆系统原理图与注浆系统在后配套拖车上的安装图，这两张图的工作刚刚开始，具体图纸量视实际情况调整。

收获：为了完成本次设计内容我进行了大量的文献阅读，并在实际设计过程中结合了本科阶段所学的机械设计知识，指导教师管会生老师也积极地督促指导，使得我的专业知识与实践能力都能得到了提升。此次的中期答辩也对我的汇报能力进行了锻炼。

遗憾：在实际的设计过程中由于完整注浆系统设计可参考资料较少，因此即使在设计过程参考了一些实际工程盾构的注浆情况，在具体的设计思路方面也存在不少疑问，经与导师、学长等沟通后，确定采用逆向经验设计的方案进行完善。一些数据上的计算由于缺乏校核的方式也仅仅停留在理论层面，存在遗憾。