盾构机构造及工作原理简介分析
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盾构机工作原理盾构机是一种用于地下隧道建设的重型机械设备,其工作原理是通过推进盾构机头部,同时进行土层的开挖和支护,实现隧道的掘进和建设。
一、盾构机的组成部分1. 盾构机头部:盾构机头部是盾构机的核心部分,由刀盘、推进缸、刀臂等组成。
刀盘上装有刀片,通过旋转切割土层,推进缸则用于推进盾构机向前移动。
2. 推进系统:推进系统由推进缸、推进液压站等组成,通过液压系统提供动力,推动盾构机前进。
3. 隧道衬砌系统:隧道衬砌系统用于支护隧道,通常由预制混凝土段、钢筋网、注浆设备等组成。
4. 泥水处理系统:盾构机在掘进过程中会产生大量泥浆,泥水处理系统用于处理和回收泥浆。
5. 控制系统:盾构机的控制系统用于监测和控制盾构机的运行状态,包括刀盘转速、推进速度、液压系统压力等参数。
二、盾构机的工作过程1. 准备工作:在开始盾构施工之前,需要进行现场勘探和测量,确定隧道的位置和地质情况。
然后,搭建起盾构机的施工平台和支撑结构。
2. 开始掘进:盾构机头部进入掘进区域后,刀盘开始旋转,刀片切割土层,同时推进缸推动盾构机向前移动。
盾构机掘进的同时,泥浆通过刀盘和刀臂上的泥浆管道排出。
3. 土层支护:盾构机掘进后,需要进行土层的支护,以防止隧道坍塌。
通常采用预制混凝土段作为隧道衬砌,通过隧道衬砌系统安装在盾构机后部。
4. 泥水处理:盾构机在掘进过程中产生的泥浆通过泥水处理系统进行处理和回收。
泥浆中的固体颗粒通过离心机和过滤器分离,回收后的水可以重新用于盾构机的工作。
5. 盾构机的推进和掘进不断进行,直到到达目标位置。
在到达目标位置后,盾构机停止工作,进行拆解和维护。
三、盾构机的优势和应用领域1. 盾构机具有高效、安全、环保等优势,能够快速掘进隧道,减少对周围环境的影响。
2. 盾构机广泛应用于地铁、隧道、水利工程等领域,可以用于城市地下交通建设、水利隧道建设等。
3. 盾构机可以适应各种地质条件,如软土、黏土、砂砾等,具有较强的适应性和灵活性。
盾构机工作原理盾构机是一种用于地下隧道施工的重型机械设备,其工作原理是通过推进机构将盾构机沿着隧道轴线推进,同时利用盾构机的钻头切削土层,然后通过输送系统将切削土层从隧道尾部运出。
一、盾构机的组成部分1. 盾构机主体:包括盾构机壳体、推进机构、切削系统等。
盾构机壳体是盾构机的主要承重部分,用于保护工作人员和设备。
推进机构是盾构机的动力系统,负责推进盾构机并控制推进速度。
切削系统由刀盘、刀盘电机、刀盘刀具等组成,用于切削土层。
2. 输送系统:包括土层输送系统和衬砌输送系统。
土层输送系统用于将切削土层从切削区域输送到隧道尾部,通常由螺旋输送机和螺旋输送机电机组成。
衬砌输送系统用于将衬砌材料输送到切削区域,通常由输送带和输送带电机组成。
3. 泥浆系统:用于控制切削区域的土层稳定,防止坍塌。
泥浆系统由泥浆循环系统和泥浆处理系统组成。
泥浆循环系统通过泵将泥浆注入切削区域,形成泥浆层,保持土层稳定。
泥浆处理系统用于处理和回收泥浆。
二、盾构机的工作流程1. 准备工作:确定隧道的设计参数、地质勘探结果和施工方案。
安装盾构机并进行调试,检查各部件是否正常运转。
2. 开始推进:启动盾构机的推进机构,使其向前推进。
同时,启动切削系统,刀盘开始切削土层。
切削的土层通过输送系统运输到隧道尾部。
3. 控制土层稳定:在切削区域注入泥浆,形成泥浆层,保持土层稳定,防止坍塌。
泥浆通过泥浆系统循环使用,同时进行处理和回收。
4. 衬砌施工:当切削到一定距离后,开始进行衬砌施工。
通过输送系统将衬砌材料输送到切削区域,工人进行衬砌作业。
5. 推进和衬砌循环进行:推进机构持续推进盾构机,切削系统不断切削土层,输送系统将切削土层运输到隧道尾部,同时进行衬砌施工。
6. 完成施工:当盾构机推进到设计的目标位置后,停止推进和切削工作。
进行最后的检查和清理工作,确认隧道施工质量。
三、盾构机的优势和应用领域1. 高效快速:盾构机能够连续推进,施工速度较快,适用于大规模的隧道工程。
盾构机的讲解盾构机是一种用于地下隧道开挖的专用设备,它采用盾构法施工原理,是现代化隧道工程中不可或缺的重要装备。
盾构机能够有效地降低工程施工风险,提高施工效率,保证工程质量。
本文将从盾构机的工作原理、结构组成、施工流程和应用领域等方面进行详细讲解。
工作原理盾构机主要通过盾构的方式进行地下隧道开挖。
盾构机的工作原理是在盾构机头部安装刀具,由液压系统驱动刀具旋转切削地层,同时通过液压顶推系统推进盾构机整体,形成一个封闭的工作面,在施工的同时支撑土体。
盾构机还会排出隧道开挖时产生的泥浆或者石料。
结构组成1.盾构机主体:包括盾构圆盘、尾部推进装置、作业室等部分。
2.刀具系统:用于切削地层的重要部分,通常采用硬质合金刀具。
3.液压系统:提供动力支撑,驱动盾构机的工作。
4.注浆系统:用于土层稳固,减少地层位移。
5.排土系统:排出隧道开挖时产生的泥浆或者石料。
施工流程1.施工前准备:确定隧道线路、进行现场钻探、安装盾构机等。
2.盾构机施工:盾构机推进、切削、排土、注浆等工作。
3.隧道贯通:完成盾构机开挖后,隧道贯通。
4.隧道衬砌:进行隧道衬砌工作,保证隧道的结构安全。
5.隧道检验验收:对隧道进行检验验收,确保质量合格。
应用领域盾构机在地下管廊、地铁、交通隧道、水利隧洞等工程中得到广泛应用。
盾构机可以开挖各种类型的地下工程,同时由于其施工方式的灵活性和高效性,能够适应不同地层的复杂情况。
结语盾构机作为现代化隧道工程的重要设备,发挥了不可替代的作用。
通过本文的讲解,相信读者对盾构机的工作原理、结构组成、施工流程和应用颁奖都有了更深入的了解。
希望本文能为相关领域的从业人员提供一定的参考和帮助。
简述盾构施工工作原理盾构机是一种用于地下隧道开挖的专用工程机械,在现代城市建设中得到了广泛应用。
盾构施工是一种机械化的施工方法,具有高效、安全、环保等优点。
本文将对盾构施工的工作原理进行简述。
1. 盾构机的构造和工作原理盾构机由下列主要部分组成:刀盘、刀杆、刀臂、液压缸、液压系统、推进装置、控制系统等。
在施工过程中,盾构机通过刀盘的切削和推进来完成隧道开挖和推进。
刀盘是盾构机的核心部分,由中心轴、切削刀具和悬挂装置组成。
切削刀具可采用强夯锚和劈裂器等方式,将软土、硬岩等地层切割下来,然后通过液压系统将切削下来的土层推向机器尾部。
液压系统是盾构机的动力源,通过液压泵站提供油压,驱动液压缸、刀盘等部件的运动。
盾构机的推进装置通常采用液压顶进和螺杆推进两种形式,将盾构机向前推进。
控制系统采用电器和液压控制技术,实现盾构机的各种功能操作。
通过控制系统,可以实现刀盘的旋转、切削力的调节、刀臂的伸缩等操作,确保施工过程的安全和精确。
2. 盾构施工的过程盾构施工过程分为前进掘进、切削土层和推进等阶段。
(1)前进掘进阶段:在盾构机进洞后,进行初始推进,安装刀盘、刀杆等工具。
首先,利用顶进装置将盾构机推进到工作点。
随后,液压缸推动刀盘进行切削,同时液压顶进装置向前推进。
(2)切削土层阶段:当刀盘开始作业时,刀盘的切削刀具将土层切割下来,然后通过泵站提供的液压力将土层推向机器尾部。
(3)推进阶段:当刀盘完成一环(一段)的切削后,盾构机继续向前推进。
可以通过液压顶进装置或螺杆推进装置实现盾构机的推进。
螺杆推进装置通过螺杆的旋转将盾构机推向前方,同时控制推进速度和方向。
3. 盾构施工的注意事项在盾构施工中,需要注意以下几个方面的问题:(1)地下水的处理:由于盾构施工是在地下进行的,对地下水的处理极为重要。
需要预先进行水文地质勘察和地下水位监测,确保施工过程中地下水的排泄。
(2)地层的分析:在进行盾构施工之前,需要对地质情况进行详细分析。
盾构机工作原理盾构机是一种用于隧道掘进的机械设备,它采用盾构法进行掘进作业。
盾构机工作原理包括盾构机的结构组成、掘进过程和工作原理。
一、盾构机的结构组成1. 盾构机主体结构:盾构机主体由前部掘进机构和后部支撑机构组成。
前部掘进机构包括刀盘、推进装置和掘进腔体,用于掘进地下隧道。
后部支撑机构包括支撑系统、推进系统和尾部密封装置,用于支撑和稳定掘进工作面。
2. 刀盘:刀盘是盾构机的核心部件,由刀盘主轴、刀盘壳体和刀具组成。
刀盘壳体上安装有刀具,通过刀具的旋转和推进,实现地层的破碎和掘进。
3. 推进装置:推进装置由液压缸、推进支架和推进腔体组成,用于推动盾构机向前掘进。
推进装置通过液压缸的伸缩,推动推进支架向前挪移,同时推动盾构机前进。
4. 支撑系统:支撑系统由液压支撑腔体、支撑腿和支撑板组成,用于支撑和稳定掘进工作面。
支撑系统可以根据地层情况自动调整支撑板的位置和角度,确保掘进工作面的稳定和安全。
5. 尾部密封装置:尾部密封装置用于防止土层和水的侵入,保持掘进工作面的干燥和安全。
尾部密封装置通过密封垫和密封门的组合,实现对尾部空腔的封闭。
二、盾构机的掘进过程盾构机的掘进过程主要包括刀盘破碎地层、推进机构推进、支撑机构支护和尾部密封装置的封闭。
1. 刀盘破碎地层:盾构机启动后,刀盘开始旋转,刀具与地层发生碰撞,通过冲击和破碎地层。
刀盘破碎地层的同时,推进装置将盾构机向前推进。
2. 推进机构推进:推进装置通过液压缸的伸缩,推动推进支架向前挪移,同时推动盾构机前进。
推进装置不断推进,使盾构机不断向前掘进。
3. 支撑机构支护:当盾构机掘进一定距离后,支撑系统开始工作。
支撑系统根据地层情况自动调整支撑板的位置和角度,支撑和稳定掘进工作面。
4. 尾部密封装置封闭:当盾构机掘进到目标位置时,尾部密封装置开始工作。
尾部密封装置通过密封垫和密封门的组合,实现对尾部空腔的封闭,防止土层和水的侵入。
三、盾构机的工作原理盾构机的工作原理基于土层的破碎和推进。
盾构机工作原理盾构机是一种用于隧道开挖的专用设备,其工作原理是通过推进装置将盾构机推进到地下,同时利用盾构机的切削头切削土壤,将土壤通过输送系统运输到地面上。
下面将详细介绍盾构机的工作原理。
一、盾构机的组成部分1. 推进装置:盾构机的推进装置是用于推动盾构机向前行进的部分。
推进装置通常由大型液压缸、推进液压缸、推进螺杆和推进支撑系统等组成。
2. 切削头:盾构机的切削头是用于切削土壤的部分。
切削头通常由刀盘、刀盘驱动系统和刀盘刀具组成。
刀盘驱动系统通过电动机或液压驱动刀盘旋转,刀盘刀具则用于切削土壤。
3. 输送系统:盾构机的输送系统用于将切削下来的土壤从切削头输送到地面。
输送系统通常由螺旋输送机、链式输送机或皮带输送机等组成。
4. 盾构壳体:盾构壳体是用于保护盾构机和工作人员的部分。
盾构壳体通常由钢板焊接而成,具有足够的强度和刚度。
二、盾构机的工作流程1. 准备工作:在开始盾构机工作之前,需要对施工现场进行勘测和准备工作。
包括地质勘探、隧道设计、施工方案制定等。
2. 推进阶段:盾构机通过推进装置将自身推进到地下,同时切削头开始切削土壤。
推进装置通过液压缸的伸缩和推进螺杆的旋转,推动盾构机向前行进。
3. 土壤处理阶段:切削头将土壤切削下来,然后通过输送系统将土壤输送到地面。
输送系统可以根据需要调整输送速度和输送量。
4. 支护阶段:在切削头通过后,需要对隧道进行支护,以防止塌方。
支护方式通常有预制管片、喷射混凝土和钢拱架等。
5. 安装阶段:在完成切削和支护后,可以进行管线、电缆等设备的安装工作。
6. 完工阶段:隧道开挖完成后,进行隧道的检测和验收工作,确保隧道的质量和安全。
三、盾构机的优势和应用领域1. 优势:盾构机具有工作效率高、施工质量好、对地上交通和环境影响小等优势。
盾构机可以在地下开挖隧道,不会影响地面交通和建筑物。
2. 应用领域:盾构机广泛应用于城市地铁、高速公路、铁路、水利工程等领域的隧道开挖。
盾构机工作原理盾构机是一种用于地下隧道施工的机械设备,其工作原理主要包括盾构机的组成部分、施工过程、工作原理和施工效果等方面。
下面将详细介绍盾构机的工作原理。
一、盾构机的组成部分1. 主体结构:盾构机主体结构包括盾构机壳体、推进系统、控制室和尾部等部分。
盾构机壳体是盾构机的主要组成部分,由前壳体、后壳体和中间环节组成。
推进系统包括推进液压缸、推进螺旋、推进盘和推进液压站等。
2. 掘进系统:盾构机的掘进系统主要包括刀盘、刀盘驱动、刀盘刀具和刀盘支撑系统等。
刀盘是盾构机的工作部位,由刀盘主体和刀具组成。
刀盘驱动通过电机或液压驱动刀盘旋转,以完成地下隧道的掘进工作。
3. 转运系统:盾构机的转运系统主要包括输送带、螺旋输送机和盾尾输送机等。
输送带用于将挖掘出的土层和渣土从刀盘区域运送到盾构机后部。
螺旋输送机则用于将土层和渣土从盾构机后部输送到地面。
4. 泥水处理系统:盾构机的泥水处理系统主要用于处理盾构机工作过程中产生的泥浆和废水。
该系统包括泥浆处理装置、泥浆输送管道和废水处理设备等。
二、盾构机的施工过程1. 准备工作:在施工前,需要对施工现场进行勘察和测量,确定隧道的设计参数和施工方案。
同时,还需要进行盾构机的组装和调试工作。
2. 掘进工作:盾构机开始工作后,首先是进行刀盘的旋转,利用刀具对土层进行切割和破碎。
同时,盾构机通过推进系统不断向前推进,将挖掘出的土层从刀盘区域输送到盾构机后部。
3. 支护工作:在盾构机推进的同时,需要进行隧道的支护工作。
常见的支护方式包括喷射混凝土、涂抹防水材料和安装钢筋网等。
4. 泥水处理工作:盾构机工作过程中产生的泥浆和废水需要进行处理。
泥浆通过泥浆处理装置进行固液分离,废水则经过处理设备进行净化,以达到环保要求。
5. 完工工作:当盾构机推进到设计要求的位置后,施工人员进行最后的检查和验收工作。
隧道完工后,还需要进行清理工作,将盾构机和施工设备进行拆卸和搬运。
三、盾构机的工作原理盾构机的工作原理主要是通过刀盘的旋转和推进系统的推进来完成地下隧道的掘进工作。
盾构机构造及工作原理简介解析盾构机构造及工作原理简介第二部分四、盾构机的主控系统及工作原理下图是天地重工生产的土压平衡盾构机示意图,通过这台土压平衡盾构来简单介绍盾构机的构造及工作原理。
盾构法隧道的基本原理是用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。
这个钢组件在初步或最终隧道衬砌建成前,主要起防护开挖出的土体、保证作业人员和机械设备安全的作用,同时还能够承受来自地层的压力,防止地下水或流沙的入侵,这个钢质组件被称为盾构。
而盾构的主要组成部分即为盾体。
盾尾刷和同步注浆系统管片拼装机前盾中盾后盾推进油缸人行闸排土系统刀盘1. 盾体盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分,这三部分都是管状筒体。
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,推进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推进油缸。
中盾的后边是尾盾,尾盾末端装有密封用的盾尾刷。
2. 刀盘和刀盘驱动刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体,位于盾构机的最前部,用于切削土体,刀盘通过安装在前盾承压隔板上的法兰上的刀盘电机来驱动。
它可以使刀盘在顺时针和逆时针两个方向上实现无级变速。
刀盘电机的变速齿轮箱内需设置制动装置,用于制动刀盘。
电机的防护等级需大于IP55。
为了适用于不同的土质条件,刀盘上安装了多种类型和功能的刀具,所有刀具都由螺栓连接,可以从刀盘后面的泥土仓中进行更换。
刀盘(中交天和14.93米泥水气压平衡复合式盾构机)滚刀与推出式滚刀铲刀切削刀仿形刀与超挖刀铲刀:铲刀可以双向进行开挖,主要用于保证开挖直径的稳定不变。
铲刀切削刀:切削刀主要用于切削软土、泥砂地层。
其中刀口与刀盘旋转方向水平的称为切刀,刀口与刀盘旋转方向垂直的称为削刀切削刀滚刀与推出式滚刀:滚刀用于砂卵石、硬岩地层,它可以将大块的岩石打碎,分成小块。
盾构机的构造与工作原理盾构机是一种用于隧道施工的机械设备,广泛应用于地铁、公路、铁路、水利等工程领域。
它具有高效、精确、安全的特点,能够在各种地质条件下进行施工。
盾构机由机架、掘进头、推进系统、支护系统和电气系统等组成。
机架是盾构机的主体部分,承载着其他部分的重量和反力。
掘进头是盾构机的关键部位,用于开挖土层,并将土层通过螺旋输送器或切割机构送往后部的腔室。
推进系统是指盾构机用于推进的设备,一般由履带或履带式链轮组成,能够提供稳定的推进力。
支护系统用于保证隧道的稳定和安全,一般由液压缸、支撑装置、钻杆和钢梁等组成。
电气系统则是盾构机的控制中心,负责实现各个部件的协调工作。
盾构机的工作原理主要分为切割、掘进、脱泥和支护四个步骤。
首先,盾构机通过掘进头的切割机构进行土层切割,将土层切割成适合输送的尺寸。
同时,推进系统提供推进力,将掘进头推动向前方推进。
当切割头进入土层后,螺旋输送器或切割机构将切割的土层输送到后部的腔室。
接着,腔室中的脱泥装置将泥浆从土层中分离出来,并将其排除。
最后,支护系统在切割头后方进行隧道的支护,保证施工过程的稳定和安全。
盾构机的构造和工作原理使其具有许多优点。
首先,盾构机能够在地下进行施工,对地表交通和生活不会造成影响。
其次,盾构机能够适应各种地质条件,如软土、砂土、岩石等。
第三,盾构机的自动化程度高,能够精确控制施工进度和质量,提高工作效率。
此外,盾构机的施工过程对环境影响小,噪音和振动较小。
最后,盾构机的作业区域较小,可以在狭窄的地下空间进行工作。
然而,盾构机也存在一些挑战和限制。
首先,盾构机的成本较高,需要大量的投资。
其次,施工过程中可能会遇到意外情况,如地质条件变化、水位上升等,需要采取相应的措施应对。
此外,盾构机的维护和保养需要专业技术和设备支持,增加了运营成本。
总之,盾构机的构造和工作原理使其成为地下隧道施工的重要设备。
它的高效性、精确性和安全性使得盾构机在各个领域都能够得到广泛应用,并为城市基础设施建设做出了积极贡献。
盾构机械的结构与原理分析盾构机械一直是地下工程施工领域中不可或缺的重要设备之一。
其独特的结构和工作原理使得它成为隧道施工的重要工具。
本文将对盾构机械的结构和原理进行详细分析,以帮助读者更好地理解盾构机械的工作机制。
盾构机械一般由主体结构、推进系统、控制系统和刀具系统等部分组成。
其中,主体结构是盾构机械的骨架,支撑着整个设备的运作。
主体结构通常包括盾构机、推进机和仓壳等部分。
盾构机是盾构机械的核心部分,主要由前盾、尾盾和主盾组成。
前盾前端有一组刀具,用于钻削地层并推动盾构机向前推进。
尾盾则用于支撑后端洞口,防止土层坍塌。
主盾安装在前、尾盾之间,起到连接和固定的作用。
推进系统是盾构机械的重要组成部分,用于推动盾构机向前推进。
推进系统一般包括液压缸、推进盘和阻力盘等部件。
液压缸由一对油缸组成,通过推力将盾构机向前推进。
推进盘通过液压缸的运动实现轮胎与隧道壁面的接触和推进。
阻力盘紧贴隧道壁面,用于保持盾构机的稳定和平衡。
控制系统是盾构机械的智能化部分,用于控制整个设备的运行。
控制系统一般由PLC(可编程逻辑控制器)和人机界面组成。
PLC负责盾构机械的运行逻辑和参数控制,可以根据施工要求调整推进速度、刀盘转速等参数。
人机界面则提供操作员与控制系统的交互界面,用于监控盾构机的运行状态和进行操作控制。
刀具系统是盾构机械的作业部分,用于钻削地层和开挖隧道。
刀具系统一般由刀盘、驱动器和剥离器等组成。
刀盘安装在前盾前部,通过刀齿进行地层的钻削和破碎。
驱动器则通过传动系统将动力传递给刀盘。
剥离器则负责将破碎的地层从刀盘上剥离并运出隧道。
盾构机械的工作原理主要是利用刀盘的转动和推进系统的推力来实现隧道的开挖和推进。
首先,盾构机械进入施工区域,前盾与隧道壁面紧密贴合,阻力盘则作用于后盾。
然后,刀盘开始旋转,并通过刀齿对地层进行钻削和破碎。
推进系统则通过液压缸的推力,将盾构机推向前方。
同时,废渣通过刀盘上的剥离器剥离并运出隧道。
盾构机构造及工作原理简介第二部分
四、盾构机的主控系统及工作原理
下图是天地重工生产的土压平衡盾构机示意图,通过这台土压平衡盾构来简单介绍盾构机的构造及工作原理。
盾构法隧道的基本原理是用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。
这个钢组件在初步或最终隧道衬砌建成前,主要起防护开挖出的土体、保证作业人员和机械设备安全的作用,同时还能够承受来自地层的压力,防止地下水或流沙的入侵,这个钢质组件被称为盾构。
而盾构的主要组成部分即为盾体。
1. 盾体
盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分,这三部分都是管状筒体。
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,推进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推进油缸。
中盾的后边是尾盾,
尾盾末端装有密封用的盾前盾 中盾 后盾
尾刷。
2. 刀盘和刀盘驱动
刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体,位于盾构机的最前部,用于切削土体,刀盘通过安装在前盾承压隔板上的法兰上的刀盘电机来驱动。
它可以使刀盘在顺时针和逆时针两个方向上实现无级变速。
刀盘电机的变速齿轮箱内需设置制动装置,用于制动刀盘。
电机的防护等级需大于IP55。
为了适用于不同的土质条件,刀盘上安装了多种类型和功能的刀具,所有刀具都由螺栓连接,可以从刀盘后面的泥土仓中进行更换。
刀盘(中交天和14.93米泥水气压平衡复合式盾构机)
铲刀:铲刀可以双向进行开挖,主要用于保证开挖直径的稳定不变。
铲刀
切削刀:切削刀主要用于切削软土、泥砂地层。
其中刀口与刀盘旋转方向水平的称为切刀,刀口与刀盘旋转方向垂直的称为削刀
切削刀
滚刀与推出式滚刀:滚刀用于砂卵石、硬岩地层,它可以将大块的岩石打碎,分成小块。
而推出式滚刀可替代外部已磨损的滚刀,从而减少复合地层的带压换刀,延长掘进距离,加快施工进度,缩短工期。
同推出式滚刀一样,切削刀同样有推出式的。
推出式滚刀
仿形刀与超挖刀:仿形刀是一种通过油缸进行伸缩操作的特殊刀具,其伸缩量在主控室内事先加以设置控制。
当盾构机因为隧道路线设计或由于地质状况需要转向时,仿行刀的超挖功能可以帮助盾构机转向。
盾构具有仿形超挖功能是目前盾构中较为先进的一种,其仿形超挖方位、超挖量可根据不同的施工要求而调整。
仿形刀
3.人行闸
人行闸装在前盾上,包括前室和主室两部分,当掘进过程中刀具磨损工作人员进入到泥土仓检察或更换刀具时,需要通过人行闸。
如果地面具备地层加固条件或事先已经进行了地层加固处理,开挖面的稳定
有保障,则可在常压下进行刀具检查和更换作业。
盾构在选定地点停机后,将土仓里的土排出一部分,直至土仓内土体高度低于土舱隔板上的密封门,此时作业人员可以通过气闸打开通往土仓的密封门在不带压的情况下进入土仓,从而进行刀具检查和更换。
而如果没有注浆加固条件,开挖面又不是可以自稳的地层,则需要用压缩空气来维持开挖面的稳定。
作业人员需在土仓内带压作业。
做这项工作必须由经过培训的专业人员进行。
现以工作人员从常压的操作环境下进入有压力的泥土仓为例,来说明人行闸的作用。
工作人员甲先从前室进入主室,关闭前室和主室之间的隔离门,按照规定程序给主室加压,直到主室的压力和泥土仓的压力相同时,打开主室和泥土仓之间的闸阀,使两者之间压力平衡,这时打开主室和泥土仓之间的隔离门,工作人员甲进入泥土仓。
人行闸
4.推进油缸
推进油缸又称作掘进千斤顶,安装在中盾内侧的周边位置,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伸出可以提供给盾构机向前的掘进力,这些千斤顶按上下左右被分成四组,掘进过程中,在操作室中可单独控制每一组油缸的压力,这样盾构机就可以实现左转、右转、抬头、低头或直行,从而可以使掘进中盾构机的轴线尽量符合隧道设计轴线。
推进油缸
5.排土系统
土压平衡盾构机的排土机构主要包括螺旋输送机和皮带输送机。
螺旋输送机由斜盘式变量轴向柱塞马达驱动,皮带输送机由电机驱动。
碴土由螺旋输送机从泥土仓中运输到皮带输送机上,皮带输送机再将碴土向后运输至第四节台车的尾部,落入等候的碴土车的土箱中,土箱装满后,由电瓶车牵引沿轨道运至竖井,龙门吊将士箱吊至地面,并倒人碴土坑中。
螺旋输送机有前后两个闸门,前者关闭可以使泥土仓和螺旋输送机隔断,后者可以在停止掘进或维修时关闭,在整个盾构机断电紧急情况下,此闸门也可由蓄能器贮存的能量自动关闭,以防止开挖仓中的水及渣土在压力作用下进入盾构机。
螺旋输送机
土仓内较大的岩石会由螺旋输送机入口前的破碎机将其破碎成小块,如岩石的尺寸超过可以通过螺旋输送机的最大粒径,且破碎机无法处理,可以将螺旋输送机缩回,并关闭前闸门。
然后可以从开挖舱人工搬除岩石。
(破碎机往往对质地较软的物体没有办法,如木头等。
)
泥水平衡盾构同样存在排土系统,其排土设备是由排泥管路系统构成的。
6.管片拼装机
管片拼装机安装在盾尾区域,用来安装衬砌管片。
它的运动构件使其在拼装管片时,可以有六个方向的自由度,从而可以使管片准确就位。
在管片安装模式下,为达到最理想的衬砌效果,对每个推进油缸可以单独控制。
所有方向运动可靠,采用比例液压控制的管片拼装机可以快速地达到毫米级的安装精度。
管片拼装机同时还用来安装供盾构机台车行走的羊拱铁轨道。
每当盾构机掘进完一环后后,一部分推进千斤顶回缩,为第一片管片留出足够的空间。
其余推进千斤顶和已经装好的管片仍保持接触,以防止盾构机由于土压而后退。
管片拼装机抓起管片并将其放在应放的位置,在此位置它可以和上一管片用螺栓连接起来。
在管片拼装机夹头放开管片之前,一定要保证已回缩的推进油缸再次顶紧管片,以防止管片意外移动。
其余管片的安装方法与此相同,而最后一块管片称为封顶块,一般为楔形,从管片前方插入已拼好的管片中,形成完整的管片环。
每个管片都有编号,需安装预先制定好的顺序才可以将管片环拼装成功。
相邻管片环的封顶块不会位于管片环的相同位置,防止封顶块意外滑出。
而盾构机的正常工作流程也就是在这样掘进、拼环、再掘进、再拼环的循环中不断进行着。
管片拼装机
管片
2012-11-20。