盾构机的结构工作原理

盾构机技术讲座一.盾构机结构（EPB总体结构图）盾构是一个具备多种功能于一体的综合性隧洞开挖设备,它集和了盾构施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能，目前，盾构机已成为地下交通工程及隧道建设施工的首选设备被广泛使用。

其优点如下:1. 不受地面交通、河道、航运、季节、气候等条件的影响。

2. 能够经济合理地保证隧道安全施工。

3. 盾构的掘进、出土、衬砌、拼装等可实行自动化、智能化和施工运输控制信息化。

4. 掘进速度较快，效率较高，施工劳动强度较低。

5. 地面环境不受盾构施工的干扰。

其缺点为：1. 盾构机械造价较高。

2. 在饱和含水的松软地层中施工地表沉陷风险大。

3. 隧道曲线半径过小或埋深较浅时难度较大。

4. 设备的转移、运输、安装及场地布置等较复杂。

盾构作为一种保护人体和设备的护体，其外形（断面形状）随所建的工程要求不同有圆形、双圆形、三圆形、矩形、马蹄形、半圆形等。

（如：人行道方形能最大限度的利用空间、过水洞马蹄形符合流体力学、公路隧道半圆形利用下玄跑车）。

而因圆形断面受力好、圆形盾构设备制造相对简单及成本相对低廉，绝大部分盾构还是采用传统的圆形。

为适应各种不同类型土质及盾构机工作方式的不同，盾构机可分为三种类型、四种模式：三种类型：（1）软土盾构机；（2）硬岩盾构机；（3）混合型盾构机。

四种模式：（4）开胸式；（5）半开胸式（半闭胸式、欠土压平衡式）；（6）闭胸式（土压平衡式）；（7）气压式。

软土盾构机适应于未固结成岩的软土、某些半固结成岩及全风化和强风化围岩。

刀盘只安装刮刀，无需滚刀。

硬岩盾构机适应于硬岩且围岩层较致密完整，只安装滚刀，不需要刮刀。

混合盾构机适应于以上两种情况，适应更为复杂多变的复合地层。

可同时安装滚刀和刮刀。

气压盾构是在加气压状态下的施工模式，即可用于泥水加压式盾构机，也可用于土压平衡式盾构机。

以下以海瑞克公司在广州地铁使用的典型土压平衡式盾构机为例：盾构机总图总体外形尺寸：?6280X75000mm总质量：520t装机总功率：最大掘进速度：80mm/min第一节：主机结构（盾体及刀盘结构）断面形状：圆形、用钢板成型制成，材料为：S335J2G3。

盾构的分类及其工作原理盾构作为一种现代化的隧道掘进技术，广泛应用于隧道建设和地下管网工程中。

它的分类和工作原理是大家在学习和了解盾构技术时必须掌握的基础知识。

一、盾构的分类根据盾构机的工作原理和结构特点，盾构可分为以下几类：1. 土压平衡盾构：土压平衡盾构是最常见的一种盾构类型，适用于稳定的软土和黏土层。

其工作原理是通过对盾构机前部施加适当的土压力来平衡管道周围土层的压力，保持隧道面的稳定。

土压平衡盾构一般配备有刀盘，刀盘上装有刀具，能够切削和推进土层。

2. 水压平衡盾构：水压平衡盾构主要用于软土层、淤泥和水下地层的掘进。

其工作原理是通过在盾构机前部与周围水压力相等的水力平衡，来消除土层和水的差异压力，保持隧道面的稳定。

水压平衡盾构一般需要在盾构机前部设置压力室，通过泥浆注入来维持水力平衡。

3. 双层壳体盾构：双层壳体盾构是一种特殊的盾构类型，它结合了土压平衡盾构和水压平衡盾构的优点，适用于不同地层的掘进。

双层壳体盾构的前部设有泥浆注入区和土压平衡区，可以根据不同地层的要求进行调整和切换。

4. 泥水平衡盾构：泥水平衡盾构主要用于稠密的粉质土和泥质土的掘进。

其工作原理是通过在盾构机前部注入泥浆来平衡土层的压力，同时利用泥浆的密度控制土层的稳定性。

泥水平衡盾构适用于较敏感的地层，能够减小地层沉降和地面沉降的风险。

二、盾构的工作原理盾构机的工作原理可以简单概括为：切削土层、推进管片、注浆补偿和排土运输。

1. 切削土层：盾构机前部的刀盘装有刀具，可以切削土层。

盾构机在掘进过程中，通过转动刀盘和推进盾构机来切削和破碎土层，实现隧道的掘进。

2. 推进管片：盾构机在切削土层的同时，还需要推进管片来支撑和构建隧道。

盾构机后部设有一个推进系统，可以将管片逐个推进到切削区域，并与前部的土层形成一环环的支护结构。

3. 注浆补偿：在盾构机掘进过程中，为了保持隧道的稳定，需要通过注浆来补偿土层的失去。

注浆可以填充土层中的空隙，增加土层的支撑能力，同时还可以降低地下水位和地层的沉降风险。

盾构机结构详解范文盾构机是一种用于隧道施工的大型工程设备，它能够在地下挖掘隧道并同时进行支护，保证施工的安全和高效。

盾构机的结构主要由切割头、前导套管、中央管和尾部推进系统组成。

下面将详细介绍盾构机的结构。

1.切割头切割头是盾构机的前部装置，主要用于挖掘隧道的岩石或土壤。

切割头通常由刀盘、泥水管和挖掘壁设备组成。

-刀盘是切削岩石或土壤的主要部件，通常由大型的刀片和刀齿组成。

刀片通常是位于刀盘外缘的大型金属板，用于切削岩石或土壤。

刀齿则位于刀片的外缘，用于切割和破碎岩石或土壤。

-泥水管是用于排除切割过程中产生的土壤和水的管道。

泥水管连接在刀盘下方，可以将挖掘产生的切削物料输送到管道中。

-挖掘壁设备主要用于支撑挖掘面的岩土，防止地表塌陷。

常见的挖掘壁设备包括液压支架、撑撑架和钢拱架。

2.前导套管前导套管位于切割头之后，主要用于导向并支撑盾构机的挖掘过程。

前导套管是一组环形的钢管，通过液压系统控制前进和转向。

前导套管的内径和外径会逐渐增大，以适应隧道挖掘的需要。

3.中央管中央管是贯穿整个盾构机的主要结构。

它位于前导套管的后方，用于支撑隧道挖掘的地下空洞。

中央管由环形拱顶和侧壁组成，通常由多个大型的钢环连接而成。

-环形拱顶位于中央管的顶部，用于承受地表的重压，并将重压传递给整个结构。

-侧壁位于中央管的两侧，用于支撑地下空洞的侧面。

侧壁通常由多个大型钢板组成，钢板之间通过螺栓或焊接固定。

4.尾部推进系统尾部推进系统位于盾构机的后部，主要用于推进盾构机并将其移动到下一个挖掘位置。

尾部推进系统通常由推进油缸、液压马达和支撑脚组成。

-推进油缸用于推动盾构机前进。

推进油缸通过液压系统提供推进力，将盾构机推动到下一个挖掘位置。

-液压马达用于驱动尾部推进系统的液压设备，以实现推进和方向控制。

-支撑脚用于支撑盾构机，在推进过程中稳定和平衡盾构机的重量。

除了以上主要结构，盾构机还包括供电系统、控制室、液压系统、工业润滑油系统、注浆系统和排水系统等辅助设备和系统，以实现盾构机的全面功能。

盾构构造与施工技术实训总结一、前言盾构技术是近年来发展迅速的一种地下隧道开挖技术。

盾构机作为盾构施工的核心设备，具有高效、安全、环保等优点，已经成为城市地下工程建设的重要手段。

本文主要阐述盾构施工实训中所学到的盾构构造和施工技术。

二、盾构机结构及其工作原理1. 盾构机结构盾构机主要由刀盘、推进系统、控制系统和泥浆处理系统等组成。

2. 盾构机工作原理盾构机在推进过程中，先利用刀盘破碎土层，然后通过推进系统将土层推向后方。

同时，泥浆处理系统将破碎后的土层带到地面进行处理。

三、盾构施工流程及注意事项1. 盾构施工流程（1）洞口准备；（2）安装预制管片；（3）启动盾构机；（4）掘进；（5）铺设钢筋网；（6）喷射混凝土；（7）安装管片。

2. 注意事项在进行盾构施工时需要注意以下几点：（1）做好现场安全管理；（2）控制盾构机的推进速度；（3）保证泥浆处理系统的正常运行；（4）控制混凝土喷射厚度。

四、盾构施工中常见问题及解决方法1. 土层坚硬解决方法：更换刀盘或采用液压破碎器。

2. 泥浆处理不畅解决方法：增加泥浆搅拌时间或更换过滤器。

3. 混凝土质量不好解决方法：调整混凝土配合比或更换喷射泵。

五、实训总结与收获通过本次实训，我对盾构机的结构和工作原理有了更深入的了解，并学会了盾构施工的流程和注意事项。

在实际操作中，我也遇到了一些问题，但通过及时处理和调整，最终完成了任务。

此次实训使我对盾构技术有了更全面的认识，并提高了我的操作技能。

六、结论盾构技术是一种高效、安全、环保的地下隧道开挖技术。

在进行盾构施工时需要注意现场安全管理，并控制好各项参数，以保证施工质量。

通过本次实训，我对盾构技术有了更深入的了解，并提高了我的操作技能。

tbm的工作原理
TBM（隧道推进机）的工作原理是通过推进主轴、负轮和盾尾等装置，利用推力将盾构机向前推进，同时在推进过程中，盾尾不断向后排出废弃的土层。

TBM的工作过程分为四个步骤：掘进、装土、支护和排土。

首先，掘进是指盾构机利用推进主轴和负轮的旋转，在推动下逐渐向前推进。

掘进过程中，盾尾通过排土装置将废弃的土层排出。

其次，装土是指盾构机在掘进过程中，将挖掘到的土层通过输送系统送到盾构机内部的装土舱，然后通过翻斗机或螺旋输送机将土层排出到地面，并进行处理或运输。

第三，支护是指在掘进过程中，为了保证隧道结构的稳定，盾构机后方设置支护结构，如衬砌管片，以防止隧道坍塌。

最后，排土是指盾构机在掘进过程中，通过盾尾排土装置将废弃的土层排出，保持隧道内部的通畅。

总之，TBM的工作原理是通过推进装置推动盾构机前进，同时将挖掘的土层装土舱内，通过排土装置将废弃的土层排出，同时进行支护工作，最终完成隧道的掘进。

泥水平衡盾构机的基本结构是怎样的呢
泥水平衡盾构机的基本结构是怎样的呢？
泥水平衡盾构机的基本结构是怎样的呢？桂祺密封件告诉您泥水平衡盾构机密封件的设备结构一般由气垫仓、泥水仓、刀盘、主驱动、冲刷管、破碎机位置、排浆管吸口、管片拼装机、主机排浆泵组成。

一、泥水平衡盾构机密封件设备的工作原理是什么？
泥水盾构采用膨润土悬浮液（俗称泥浆）作为支护材料。

将泥浆送人泥水室，在开挖面上形成不透水的泥膜，通过该泥膜平衡作用于开挖面的水土压力。

开挖的土砂以泥浆形式输送到地面，通过泥浆处理设备进行分离，分离后的泥水进行重新调浆，再输送到开挖面。

泥水盾构机（密封件）适用的地质范围较大，从软弱砂质土层到砂砾层都可以使用。

盾构机的基本知识⼀、盾构机基本知识1.1盾构机的基本概念盾构(英⽂为Shield)词的含义在⼟⽊⼯程领域中为遮盖物、保护物。

这⾥把外形与隧道横截⾯相同,但尺⼨⽐隧道外形稍⼤的钢筒或框架压⼊地中构成保护掘削机的外壳。

该外壳及壳内各种作业机械、作业空间的组合体称为盾构机。

盾构是⼀种既能⽀承地层的压⼒、⼜能在地层中掘进的施⼯机具。

1.2盾构机起源1818年英国⼯程师布鲁涅尔发明了盾构施⼯⽅法，并取得了专利。

⽤于泰晤⼠河隧道施⼯。

其后英美法相继进⾏的盾构的研究和应⽤。

⼆⼗世纪初⽇本引进盾构，盾构在⽇本迅速发展和应⽤与创新。

现在盾构主要⽣产国有⽇、德、美、英、法、加拿⼤等国家。

1.3盾构的施⼯过程及原理(1) 建造坚井( 盾构出发竖井和接收竖井)。

(2) 把盾构主机和配件分批吊⼊始发竖井中,并在预定迸发掘进位置上组装成整机,随后调试其性能使之达到设计要求。

(3) 盾构从竖井或基坑墙壁上的开⼝(洞门) ( 可⼈⼯开⼝,也可由盾构⼑盘直接掘削)处始发,沿隧道的设计轴线掘进。

(4) 盾构掘进到达预定终点的竖井时,盾构进⼊该竖井,掘进结束。

随后检修盾构或解体盾构运出。

盾构机的掘进是靠盾构前部的旋转掘削⼑盘掘削⼟体(这⾥把⼑盘掘削的地层⾯称为掘削⾯),掘削⼟体过程中必须始终维持掘削⾯的稳定〔即保证掘削⾯上的⼟体不出现明塌。

为满⾜这个要求必须保证⼑盘后⾯⼟舱内⼟体对地层的反作⽤压⼒(称为被动⼟压) ≥地层的⼟压(称为主动⼟压 )〕;靠舱内的出⼟器械( 螺旋输送机或者吸泥泵)出⼟;靠中部的推进千⽄顶推进盾构前进;由后部的拼装机拼装成环(也称隧道衬砌 );随后再由尾部的背后注浆系统、向衬砌与地层问品的缝隙中注⼊填充浆液,以便防⽌隧道和地⾯的下沉。

1.泥⼟压必须可以对抗掘削上地层的⼟压和⽔压2.必须可以利⽤螺旋输送机等排⼟机构，调节排⼟量3.对必须混⼊添加材的⼟质⽽⾔，注⼊的添加材必须可使泥⼟(混⼊添加材的掘削⼟)的塑流性和抗渗性提⾼到满⾜掘削⾯稳定要求的⽔准。