盾构机的构成和工作原理
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盾构机的工作原理介绍
盾构机是一种用于地下隧道挖掘的特殊机器设备,它的工作原理是通过同时掘进和支护地下隧道的工具。
盾构机在地下工程中起着重要的作用,下面将介绍盾构机的工作原理。
1. 盾构机的基本结构
盾构机主要由盾构壳体、刀盘、推力系统、控制系统和支撑系统组成。
盾构壳体是盾构机的外壳,内部装有刀盘和支撑系统。
刀盘是盾构机的主要工具,通过刀盘旋转挖掘地下土壤和岩石。
推力系统用于推动盾构机前进,控制系统则负责监控和操作盾构机的运行。
2. 盾构机的工作原理
盾构机工作时,首先将机器放入地下隧道的起点位置,然后启动推力系统,使盾构机开始向前推进。
同时,刀盘开始旋转,将土壤和岩石切割成小块并将其推出隧道。
支撑系统则用来支撑隧道周围的土壤和岩石,以防止塌方。
在盾构机推进的过程中,控制系统会根据地下情况调整刀盘的旋转速度和推力的大小,以确保隧道的顺利开挖。
盾构机可以根据需要进行曲线和斜坡的挖掘,以满足工程设计要求。
3. 盾构机的应用范围
盾构机广泛应用于地铁、隧道、管道等地下工程领域。
由于其高效、安全和精密的特点,盾构机在城市地下工程中得到越来越广泛的应用。
盾构机的工作原理使其可以适应不同地质条件下的隧道开挖,提高了工程的质量和效率。
总的来说,盾构机的工作原理是通过刀盘切割土壤和岩石,同时支撑隧道周围的结构。
盾构机在地下工程中扮演着重要的角色,为城市发展和基础设施建设提供了重要支持。
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。
科普盾构知识点总结一、盾构机的分类及工作原理:1.盾构机的分类:盾构机主要分为普通盾构机和土压平衡盾构机两种类型。
根据不同的地质条件和工程要求,选择合适类型的盾构机是非常重要的。
(1)普通盾构机:普通盾构机是最常见的盾构机类型,适用于地质较好的地质条件,一般用于软土层、砂质土层和松散砂岩等地层的隧道开挖。
它的工作原理是通过施加液压推进力,推动盾构机前进并进行土层的开挖,然后在推进的同时进行隧道衬砌的施工,最后形成一个完整的隧道结构。
(2)土压平衡盾构机:土压平衡盾构机适用于地质较差的地质条件,例如黏土、软弱砂岩和黏壤等地层。
它的工作原理是通过施加与地层土压相平衡的土压平衡力,防止地下水和土层的涌入,从而保证安全稳定地进行隧道开挖。
土压平衡盾构机在处理软弱地层时具有较大的优势,可以有效避免地面沉降和地下水涌入等问题。
2.盾构机的工作原理:盾构机的工作原理主要包括土层开挖、隧道衬砌和推进三个阶段。
(1)土层开挖:盾构机在进行隧道开挖时,首先需要进行土层的开挖工作。
它通过刀具和刀盘对地层进行切割和掘进,将土层从隧道工作面上切削下来,并通过输送设备将土层带至隧道后部的料斗中。
在这个过程中,盾构机需要施加一定的推进力以克服土层的阻力,并同时进行隧道衬砌施工,确保隧道结构的稳定和安全。
(2)隧道衬砌:隧道衬砌是盾构机工作中非常重要的一个环节,它直接影响到隧道的质量和安全性。
在盾构机进行土层开挖的同时,需要同时进行隧道衬砌的施工,一般采用预制节段和喷射混凝土两种方式。
预制节段是通过现场浇筑或预制成形的隧道衬砌节段,用于保护地下结构和确保隧道的稳定。
(3)推进:在进行土层开挖和隧道衬砌之后,盾构机需要进行推进工作,将盾构机推向下一工作环节。
推进是盾构机工作的重要环节,通过施加一定的推进力,盾构机可以快速地前进,并在此过程中进行土层开挖和隧道衬砌工作,最终完成整个隧道结构的施工。
二、盾构机的主要构成和关键部件:1.主要构成:(1)盾构机主要由刀盘、主机、推进系统、控制系统、料斗、隧道衬砌系统以及供电和供水系统等组成。
盾构机的工作原理
盾构机是一种专门用于地下隧道施工的机械设备。
它主要由掘进部分和支持系统两部分组成。
盾构机的工作原理是通过推进机构将盾构机推入地下,同时进行土层的掘进和支撑。
掘进部分主要由刀盘、刀盘驱动装置、土压平衡系统和脱土输送系统等组成。
刀盘是盾构机的核心部分,它由锋利的刀片和刀盘主体组成,能够将土层削切成块状物质。
刀盘驱动装置通过电机或液压系统提供转动力,使刀盘能够旋转并推进盾构机。
土压平衡系统是盾构机的重要部分,它通过控制泥浆的注入和排出,形成背力,平衡土层的压力。
这样,盾构机在掘进时不会因为土层压力的差异而被推出或被土层阻挡。
脱土输送系统用于将掘进的土层通过输送带或螺旋输送机移出盾构机。
支持系统主要是为了保证盾构机在施工过程中的安全和稳定。
它通常由隧道衬砌、尾部支撑、注浆等组成。
隧道衬砌是为了保护地下结构,减少地面沉降和地质灾害的可能性。
尾部支撑用于支撑并稳定盾构机的尾部,防止塌方和倒塌。
注浆则是通过注入混凝土浆液来加固周围土层,提高隧道的稳定性。
总的来说,盾构机通过刀盘掘进和土压平衡系统的配合工作,将地下土层削切掉并推进盾构机,同时使用支持系统保证施工的安全和稳定。
这种工作原理使盾构机成为地下隧道施工的重要设备。
盾构机的工作原理盾构机是一种用于地下隧道开挖的特殊工程机械,它的工作原理主要是利用盾构机的特殊结构和工作方式来完成地下隧道的开挖和支护。
盾构机的工作原理可以分为以下几个方面来进行详细介绍。
首先,盾构机的工作原理涉及到盾构机的结构和组成部分。
盾构机通常由刀盘、推进系统、土压平衡系统、导向系统、控制系统等部分组成。
刀盘是盾构机的主要工作部件,它可以根据需要更换不同类型的刀具来适应不同的地质条件。
推进系统是用来推动盾构机前进的部分,它可以根据需要进行调节和控制。
土压平衡系统是用来平衡地下土压力的部分,它可以根据需要来调节土压力,保证盾构机的正常工作。
导向系统是用来控制盾构机前进方向的部分,它可以根据需要来调节盾构机的前进方向。
控制系统是用来控制盾构机整体工作的部分,它可以根据需要来控制盾构机的各项工作参数和功能。
其次,盾构机的工作原理涉及到盾构机的工作过程。
盾构机在进行地下隧道开挖时,首先需要进行现场勘探和地质勘测,确定隧道的开挖路线和地质条件。
然后根据实际情况选择合适的盾构机类型和工作参数,进行盾构机的组装和调试。
接下来是盾构机的推进工作,盾构机通过刀盘的旋转和推进系统的作用,不断向前推进,同时利用土压平衡系统来平衡地下土压力,保证盾构机的正常工作。
在盾构机推进的同时,还需要进行隧道的支护工作,通常采用液压支架和混凝土浇筑的方式来进行隧道的支护。
最后是盾构机的出洞工作,当盾构机完成隧道开挖后,需要进行盾构机的拆除和回收,同时进行隧道的后续处理和修复工作。
最后,盾构机的工作原理涉及到盾构机的应用和发展。
随着科技的不断进步和工程技术的不断发展,盾构机在地下隧道工程中的应用越来越广泛,成为了地下隧道开挖的主要工程机械。
同时,盾构机的技术也在不断改进和完善,出现了各种不同类型和规格的盾构机,以适应不同地质条件和工程要求。
盾构机的工作原理也在不断改进和完善,以提高盾构机的工作效率和施工质量。
综上所述,盾构机的工作原理主要涉及到盾构机的结构和组成部分、工作过程以及应用和发展等方面。
盾构的工作原理
盾构机(Shield tunneling machine)是一种用于隧道开挖的特殊工程机械,采用盾构法进行施工。
其工作原理如下:
1. 起始施工:首先,在地面附近的起始坑口位置,将盾构机的总体组合体降下并固定在起始坑中。
通常,起始坑位于隧道的入口处。
2. 推进机构:盾构机具有先进的推进机构,通常由大型液压缸或盾构机背部的液压顶推装置构成。
这些机械装置的作用是向前推进盾构机,使其在地下前进。
3. 轮式刀盘:盾构机的前端通常配备了一个巨大的圆形刀盘,刀盘上安装有切削工具,如刀片或钻头。
盾构机通过转动这个刀盘,以及同时施加推力,在地下顺利切削土壤或岩石。
4. 支护结构:同时,盾构机的尾部会设置一个支护结构,将已经开挖过的地下空间加固起来,以防止坍塌。
这些支护结构通常由隧道衬砌机械进行安装。
5. 排土系统:在盾构机切削土壤或岩石时,产生的废弃物会通过管道或传送带系统传送出盾构机。
这样可以避免堵塞和阻碍盾构机的工作。
6. 施工过程:盾构机会一直向前推进,同时切削土壤或岩石,并在尾部安装支护结构。
随着盾构机的推进,隧道壁会逐渐被衬砌机械进行衬砌,形成一个完整的隧道结构。
7. 监控和导航系统:为了确保盾构机在准确的方向上进行推进,以及避免遇到障碍物,盾构机通常配备了精确的监控和导航系统。
这些系统使用激光或GPS技术,监测盾构机的位置和方向。
总的来说,盾构机通过推进机构、切削刀盘、支护结构和排土系统的协同工作,实现了隧道的开挖和加固。
这种先进的施工方法在地下工程中具有重要的作用,广泛应用于隧道建设、地铁、管道等工程项目中。
盾构的工作原理盾构机是一种用于隧道施工的机械设备,其工作原理是利用压力盾构机的推进力和推力,在施工区控制盾构管片的预制、拼装、推进、灌浆、拆卸等工作过程。
以下是关于盾构机工作原理的详细解释。
盾构机主要由下述几个组成部分构成:盾构壳体、推进装置、刀盘、履带、千斤顶、尾部支撑系统、泥浆输送系统以及人工或机械系统。
其中,推进装置、刀盘和盾构壳体是盾构机的核心部分。
盾构机的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 预制盾构管片:在盾构起始点之前,需要提前预制盾构管片,盾构管片通常由混凝土预制段、钢筋加固体和密封体组成。
预制盾构管片要符合设计标准,以保证隧道的结构安全性。
2. 推进装置:盾构机的推进装置通常由多个履带组成,用于给盾构机提供足够的推进力。
盾构机通过推进装置前进,同时利用千斤顶推动刀盘前进,从而推动盾构管片向前移动。
3. 刀盘:刀盘是盾构机前部的关键组件,主要起到破碎和采土的作用。
刀盘通常由刀具、刀盘拾土器和剥土器组成。
刀盘的转动可以通过电机或液压系统驱动,从而实现切割地层和采土的目的。
4. 泥浆输送系统:盾构机工作时,需要通过泥浆来冷却刀盘,减少切割时产生的热量。
泥浆输送系统主要由泥浆循环系统、刀盘上的排泥管和出口泵组成。
5. 支撑系统:在盾构机的尾部,通常配备有支撑系统,用于保持尾部的稳定和支撑隧道的表面。
支撑系统通常由液压千斤顶构成,可以根据盾构管片的推进情况来调整和控制。
以上是盾构机的工作原理的基本介绍。
盾构机依靠推进力和推力推动盾构管片向前移动,同时利用刀盘和泥浆输送系统来破碎和采土,达到推进隧道的目的。
随着技术的进步和应用的广泛,盾构机在施工过程中的自动化程度也在不断提高,为隧道施工带来了更高的效率和质量保障。
盾构机液压系统说明盾构机是一种广泛应用于隧道挖掘的工程机械,其液压系统是实现其高效运作的重要部分。
本文将详细介绍盾构机液压系统的构成、工作原理及特点。
一、盾构机液压系统的构成盾构机液压系统主要由液压泵、液压缸、液压阀和其他辅助元件组成。
1、液压泵:是液压系统的核心部件,它负责将机械能转化为液压能。
在盾构机中,液压泵通常由电动机或柴油机驱动。
2、液压缸:是执行元件,负责将液压能转化为机械能,推动盾构机的刀盘进行挖掘。
3、液压阀:控制液压油的流向和压力,从而控制液压缸的动作。
4、辅助元件:包括油箱、滤油器、密封件、管道等,它们分别负责储存液压油、过滤杂质、保持密封和输送液压油。
二、盾构机液压系统的工作原理盾构机液压系统的工作原理可以概括为“压力传递”。
当液压泵运转时,它从油箱中吸入液压油,然后通过高压管道将液压油输送到液压缸。
在液压缸内,液压油的压力被转化为推动刀盘运动的机械能。
这个过程不断重复,从而实现了盾构机的连续挖掘。
三、盾构机液压系统的特点盾构机液压系统具有以下特点:1、高压大流量:盾构机在进行隧道挖掘时需要大量的机械能,因此其液压系统通常具有高压大流量的特点。
2、可靠性高:由于隧道挖掘工作的连续性和高强度性,盾构机的液压系统必须具有极高的可靠性。
3、耐高温:由于长时间的连续工作,盾构机的液压系统可能会产生高温,因此其设计和材料必须能够承受高温。
4、维护简便:为了降低运营成本和提高工作效率,盾构机的液压系统应易于维护和保养。
5、节能环保:现代盾构机的液压系统越来越注重节能和环保,例如采用能量回收技术、降低噪音和振动等措施。
6、远程控制:为了提高操作精度和安全性,一些先进的盾构机液压系统采用了远程控制技术,操作者可以在控制室中对设备进行远程操作。
四、总结盾构机的液压系统是实现其高效运作的重要部分。
本文通过对盾构机液压系统的构成、工作原理及特点的详细介绍,使读者对这种广泛应用于隧道挖掘的工程机械有了更深入的了解。
盾构机的工作原理
盾构机是一种用来在地下进行隧道建设的机械设备。
它的工作原理可以简单地分为以下几个步骤:
1. 掘进机械部分:盾构机由巨大的盾体和推进机械构成。
巨大的盾体是由钢制拼装而成的圆筒形结构,前端有巨大的开挖面。
推进机械则负责推动盾体向前移动。
2. 土层开挖:盾构机在地下推进时,盾体前端的开挖面负责切割和挖掘土层。
通常采用刀盘来进行土层开挖,通过转动刀盘上的刀片来切割土层。
挖掘的土层由盾体后部的输送系统或螺旋输送器进行排出。
3. 土层支护:在盾构机挖掘过程中,土层会因受力而形成压力。
为了确保施工安全,需要进行土层的支护。
常见的土层支护方式包括注浆、钢板桩或混凝土衬砌等。
4. 推进与补齐:当盾构机挖掘一定距离后,需要对盾体后部进行推进,以保证整体的前进。
推进机械会通过液压系统推动盾体向前移动。
同时,盾构机在挖掘过程中,会在后部补充环状的预制衬砌片,以加固和保护挖掘环境。
5. 循环重复:盾构机会不断重复以上步骤,直到完成整条隧道的建设为止。
总体而言,盾构机通过刀盘进行土层开挖,同时进行土层支护
和盾体的推进,以实现地下隧道的建设。
通过不断重复的循环,能够高效地推进并完成隧道的建设。
盾构工作原理引言盾构作为一种现代化的隧道掘进技术,具有高效、安全、环保等优势,在城市地铁、水利工程、交通隧道等领域得到广泛应用。
本文将介绍盾构工作原理,包括盾构机构成部分、盾构机工作过程以及盾构工作原理的基本原理。
盾构机构成部分盾构机主要由盾构主机、推进系统、土压平衡系统、控制系统和输送带系统五个部分组成。
1.盾构主机:盾构主机是盾构机的核心部分,通常由前盾、后盾和盾尾等组成。
前盾主要用于发掘土层,具有切削、刮刀以及破碎器等装置,能够将土层破碎并且进行切削。
后盾则负责支撑和加固已掘进的段落。
盾尾则连接盾构机主机与推进系统。
2.推进系统:推进系统是盾构机的推进装置,主要由液压缸和螺旋输送器等组成。
液压缸通过控制推进力和推进速度,使盾构机能够推进前进。
螺旋输送器则将掘进出来的土层送到输送带系统进行处理。
3.土压平衡系统:土压平衡系统是为了保证盾构机在掘进过程中能够保持平衡的系统。
它通过对盾构机前方形成的压力区进行控制,以抵消土层的自重和外力对盾构机的影响,从而保证盾构机的稳定推进。
4.控制系统:控制系统是盾构机的大脑,负责对盾构机的整个工作过程进行控制和监控。
它可以实时获取和处理各种传感器的数据,并根据需要对液压系统、电动机以及其他设备进行控制,以保证盾构机的正常工作。
5.输送带系统:输送带系统主要用于将盾构机掘进出来的土层进行输送和处理。
通过输送带将土层运送到设备进行分离、过滤和处理,同时将无用的土石方便地排出到外部。
盾构机工作过程盾构机的工作过程主要包括掘进、推进和支护三个阶段。
1.掘进阶段:在掘进阶段,盾构机通过前盾和后盾的作用,将土层进行切削、破碎并进行攫取。
通过切削刀具的旋转和挖掘机构的作用,将土层破碎并推送到输送带系统进行处理和运输。
2.推进阶段:在推进阶段,盾构机利用推进系统的作用,对整个盾构机进行推进和前进。
通过液压系统的控制,调整推进力和推进速度,使盾构机能够稳定前进。
3.支护阶段:在支护阶段,盾构机需要对已掘进的土层进行支护和加固。
泥水盾构机工作原理泥水盾构机是一种用于隧道开挖的特殊设备,它利用液压系统和盾构原理来完成地下隧道的开挖和支护工作。
泥水盾构机的工作原理非常复杂,需要涉及到液压传动、土壤力学、隧道工程等多个领域的知识。
本文将从泥水盾构机的结构、工作原理和工作过程等多个方面对其进行详细介绍。
一、泥水盾构机的结构泥水盾构机主要由起重系统、管片推进系统、控制系统、供浆系统、液压系统等多个部分组成。
起重系统主要用于安装和更换盾构机的刀盘,并提供支撑力以克服隧道开挖带来的阻力;管片推进系统则是用于推动盾构机向前行进,并安装预制的管片以构成隧道的内壁;控制系统则是用于监控和调整盾构机的各项工作参数,使其能够稳定、高效地运行;供浆系统主要用于将钻进中的泥浆或者膨润土输送到地面;液压系统则是泥水盾构机的动力来源,它为各个部分提供动力并保证整个盾构机的运行。
二、泥水盾构机的工作原理1. 推力系统泥水盾构机主要通过推进系统来进行隧道的掘进工作。
当盾构机完成了一定深度的开挖后,推力系统将驱动盾构机向前推进,同时使内壁支护装置紧密贴合隧道内壁,并将预制的管片逐个安装在隧道内壁上。
2. 掘进系统在盾构机推进时,刀盘负责对隧道内的土壤进行削切,同时将削切下来的土壤与膨润土形成的泥浆通过螺旋输送器输送到盾构机的后部,最后通过管路输送到地面。
3. 支护系统在泥水盾构机开挖时,需要及时对隧道进行支护,以防止土壤塌方。
泥水盾构机的支护系统包括内壁支撑系统和管片安装系统。
内壁支撑系统主要包括盾构机后部的支撑框架和注浆系统,用于对隧道内壁进行支护;管片安装系统则是用于将预制的管片逐个安装在隧道内壁上,构成隧道的内壁。
三、泥水盾构机的工作过程1. 初始施工准备泥水盾构机施工前需要对现场进行勘测,并根据勘测结果制定施工方案。
施工前还需进行盾构机的组装和调试工作,确保每个部件都能正常工作。
2. 盾构机掘进当盾构机进入施工状态后,刀盘开始旋转,推进系统推动盾构机向前掘进。
盾构方面知识点总结盾构机的构成及工作原理盾构机主要由刀盘、推进系统、控制系统、密封系统和排土系统等部分组成。
刀盘是盾构机的核心部件,是通过刀具切割和破碎地层,然后由刀盘后部的输送器将碎屑带到装有输送带的隧道管片的对接部。
同时,盾构机通过推进系统来推动刀盘向前进。
控制系统则用于实现盾构机的各项操作控制,密封系统主要用于防止地下水和泥浆涌入隧道施工工作面,最后排土系统则用来清理工作面的碎屑,保持工作面的畅通。
盾构机的工作原理是利用刀盘破碎地层,通过推进系统使盾构机向前推进,同时完成管片的组装和推送工作,最后通过排土系统将碎屑运出隧道。
盾构机的类型及应用领域盾构机根据其结构和应用范围的不同可以分为多种类型,主要包括土压式盾构机、泥水平衡盾构机、泥水盾构机、岩石盾构机等。
不同类型的盾构机适用于不同地质条件和工程要求。
盾构机主要应用在地铁、水利工程、道路、城市下水道、矿井和隧道等工程中。
在大城市地下地铁施工中,盾构机的使用已经成为一种主流的施工方法,其施工效率和质量远优于传统的开挖法。
此外,在城市地下综合管廊的建设中,盾构机也扮演了非常重要的角色。
盾构机的技术特点盾构机具有施工速度快、施工精度高、环保性好、对周边环境影响小等特点。
相比传统的开挖法,盾构机在地下隧道和管道施工中具有更为突出的优势。
盾构机在地下施工中有着较高的施工精度,可以满足工程对管道或隧道直径和轮廓形状的精确要求。
在城市地下施工中,盾构机的使用不会对地表和周边建筑造成破坏,对城市环境的影响非常小。
盾构机在施工过程中还能有效控制地下水位,减少因挖掘而引发地下水问题。
盾构机的发展趋势随着城市化进程和交通设施的不断完善,对地下空间的利用需求越来越大。
盾构机作为一种高效的地下隧道和管道施工装备,将会得到更为广泛的应用。
盾构机在技术上将会继续追求更为智能化、自动化和信息化,并且在适应各种地质条件和工程要求方面会持续进行改进。
未来盾构机发展的趋势应该是向更大规模、更深埋及;更自动化、人机协作更加密切;工程和调研相互融合的发展方向演变,这些都要求盾构机的技术水平有进一步的提高和创新。
盾构盾构机盾构的定义即盾构机,简称盾构,全名叫盾构隧道掘进机(Tunnel Boring Machine),是一种隧道掘进的专用工程机械,它是一个横断面外形与隧道横断面外形相同,尺寸稍大,利用回旋刀具开挖,内藏排土机具,自身设有保护外壳用于暗挖隧道的机械。
盾构机的原理盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。
该圆柱体组件的壳体即护盾,它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用,承受周围土层的压力,有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。
挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
盾构机的特点用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点,在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下,用盾构机施工更为经济合理。
现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能,而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造,可靠性要求极高。
广泛应用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
盾构机的种类盾构的分类较多,可按盾构切削面的形状、盾构自身构造的特征、尺寸的大小、功能,挖掘土体的方式,掘削面的挡土形式,稳定掘削面的加压方式,施工方法,适用土质的状况多种方式分类。
下面我们按照盾构组合命名分类阐述。
一、全敞开式盾构机(全敞开式盾构机的特点是掘削面敞露,故挖掘状态时干态状,所以出土效率高。
适用于掘削面稳定的性好的地层,对于自稳定性差的冲积地层应辅以压气、降水、注浆加固等措施)1.手掘式盾构机手工掘削盾构机的前面是敞开的,所以盾构的顶部装有防止掘削面顶端坍塌的活动前檐和使其伸缩的千斤顶。
掘削面上每隔2-3m设有一道工作平台,即分割间隔为2-3m。
另外,在支撑环柱上安装有正面支撑千斤顶。
掘削面从上往下,掘削时按顺序调换正面支撑千斤顶,掘削下来的沙土从下部通过皮带传输机输给出土台车。
盾构机的构成和工作原理
盾构机是一种用于地下隧道开挖和施工的特种设备。
其构成部分和工作原理如下:
1. 盾构机的构成:
a. 圆柱形盾构壳:盾构机的外壳,由多个圆环相连而成,一端封闭,另一端开放用于出土。
b. 推进系统:推进装置用于推动盾构机向前推进,在推进过程中稳定土壤,防止塌方。
c. 扩展系统:类似于伞状刀片,用于开挖土壤,由推进盾构机向前扩展,形成地下空间。
d. 排土系统:用于排出开挖出的土壤,通常通过输送带或螺旋输送机将土壤运出盾构机。
2. 盾构机的工作原理:
a. 准备工作:在开始施工之前,需要进行地质勘探和隧道设计,确定隧道的位置和尺寸,并选择合适的盾构机。
b. 钻爆预处理:对于硬质地层,需要先进行钻爆预处理,通过钻孔和爆破炸药将地层破碎,以便盾构机进入施工。
c. 施工阶段:盾构机通过推进系统、扩展系统和排土系统的配合工作,进行隧道的开挖和施工。
推进系统推动盾构机向前推进,同时扩展系统展开,用于开挖土壤。
开挖后,排土系统将土壤运出盾构机。
盾构机的推进速度和施工步骤根据隧道设计和地质条件进行控制。
d. 补强和封固:开挖完成后,需要对隧道进行补强和封固,通常采用喷射混凝土或支护结构,以增强隧道的稳定性和安全性。
总结起来,盾构机通过推进系统、扩展系统和排土系统的协同作业,实现了隧道的快速开挖和施工。
它具有高效、安全、环保等优点,在城市地下工程和交通建设中得到广泛应用。