盾構(gòu)知識簡介課件

1、城市軌道工程公司城市軌道工程公司盾構(gòu)知識簡介盾構(gòu)發(fā)展歷史盾構(gòu)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀及現(xiàn)狀盾構(gòu)機的種類盾構(gòu)機的種類土壓平衡式盾土壓平衡式盾構(gòu)機各部分的構(gòu)機各部分的功能描述功能描述泥水盾構(gòu)與土泥水盾構(gòu)與土壓盾構(gòu)的比較壓盾構(gòu)的比較主要內(nèi)容主要內(nèi)容 土壓平衡盾土壓平衡盾構(gòu)機施工掘構(gòu)機施工掘進模式進模式土壓平衡式盾土壓平衡式盾構(gòu)施工其他的構(gòu)施工其他的機械設(shè)備機械設(shè)備1804年英國人年英國人L.Torevix著手泰晤士河隧道的準備。著手泰晤士河隧道的準備。1818年年Brurel提出盾構(gòu)工法，并獲得專利。提出盾構(gòu)工法，并獲得專利。1823年至年至1841年第一條盾構(gòu)隧道泰晤士河隧道修建成功年第一條盾構(gòu)隧道泰晤士河

2、隧道修建成功1896年年J.Price設(shè)計出接近現(xiàn)代盾構(gòu)的機械盾構(gòu)設(shè)計出接近現(xiàn)代盾構(gòu)的機械盾構(gòu)1948年地鐵施工中使用機械盾構(gòu)（前蘇聯(lián)在列寧格勒）年地鐵施工中使用機械盾構(gòu)（前蘇聯(lián)在列寧格勒）（1 1）泥土、土壓盾構(gòu)技術(shù)的普及及推廣，技術(shù)細節(jié)的完善、）泥土、土壓盾構(gòu)技術(shù)的普及及推廣，技術(shù)細節(jié)的完善、 改進及提高。改進及提高。（2 2）特種盾構(gòu)工法的相繼問世。）特種盾構(gòu)工法的相繼問世。（3 3）大口徑、大深度、長距離、高速施工、高地下水壓等各）大口徑、大深度、長距離、高速施工、高地下水壓等各種施工措施方法的成功應(yīng)用。種施工措施方法的成功應(yīng)用。3、我國的盾構(gòu)歷史 19541954年、年、195719

3、57年分別在阜新、北京進行小口徑盾構(gòu)工年分別在阜新、北京進行小口徑盾構(gòu)工法的嘗試法的嘗試19631963年在上海進行網(wǎng)格式擠壓盾構(gòu)法的試驗?zāi)暝谏虾＿M行網(wǎng)格式擠壓盾構(gòu)法的試驗19881988年延安東路過江隧道建成（網(wǎng)格式盾構(gòu)）年延安東路過江隧道建成（網(wǎng)格式盾構(gòu)）19941994年延安東路過江隧道復線建成（泥水平衡盾構(gòu)）年延安東路過江隧道復線建成（泥水平衡盾構(gòu)）上世紀九十年代開始盾構(gòu)工法在地鐵施工領(lǐng)域中得到上世紀九十年代開始盾構(gòu)工法在地鐵施工領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用廣泛的應(yīng)用n敞口式盾構(gòu)機敞口式盾構(gòu)機n半敞口式盾構(gòu)機半敞口式盾構(gòu)機n封閉式盾構(gòu)機封閉式盾構(gòu)機 傳統(tǒng)型傳統(tǒng)型 盾構(gòu)機盾構(gòu)機敞口式盾構(gòu)機敞口式

4、盾構(gòu)機 半機械型半機械型 盾構(gòu)機盾構(gòu)機 機械型機械型 盾構(gòu)機盾構(gòu)機半敞口式盾構(gòu)機半敞口式盾構(gòu)機 網(wǎng)格擠壓式盾構(gòu)機網(wǎng)格擠壓式盾構(gòu)機 泥水型泥水型 盾構(gòu)機盾構(gòu)機 封閉式盾構(gòu)機封閉式盾構(gòu)機 土壓型土壓型 盾構(gòu)機盾構(gòu)機 泥水盾構(gòu)機壓力平衡圖泥水盾構(gòu)機壓力平衡圖 泥水平衡式盾構(gòu)機是在泥水艙內(nèi)注滿泥漿，在開挖面上形成不透水的泥膜，利用泥漿作為開挖面的支護材料，并通過控制泥漿壓力以平衡作用于開挖面的土壓力和水壓力來保證開挖面的穩(wěn)定。泥漿的壓力控制取決于氣壓腔內(nèi)的氣體壓力。圖所示增加了氣壓腔的泥水平衡式盾構(gòu)機則可以在設(shè)定好泥漿進出口流量后，單獨調(diào)整氣壓來實現(xiàn)控制泥漿壓力，便于操作。 土壓盾構(gòu)機壓力平衡圖土壓盾

5、構(gòu)機壓力平衡圖 土壓平衡盾構(gòu)機是在土艙和螺土壓平衡盾構(gòu)機是在土艙和螺旋輸送機內(nèi)充滿切削下來的碴旋輸送機內(nèi)充滿切削下來的碴土，依靠盾構(gòu)機推進油缸的推土，依靠盾構(gòu)機推進油缸的推力給土艙內(nèi)的碴土加壓，進而力給土艙內(nèi)的碴土加壓，進而使土壓作用于開挖面以保持其使土壓作用于開挖面以保持其穩(wěn)定。土壓盾構(gòu)的支護材料是穩(wěn)定。土壓盾構(gòu)的支護材料是碴土本身。土壓盾構(gòu)適用于粘碴土本身。土壓盾構(gòu)適用于粘土、中軟巖到卵石等地層，地土、中軟巖到卵石等地層，地下水豐富和壓力較高時容易出下水豐富和壓力較高時容易出現(xiàn)噴涌現(xiàn)象，土艙內(nèi)壓力不易現(xiàn)噴涌現(xiàn)象，土艙內(nèi)壓力不易控制?？刂啤?泥水盾構(gòu)機渣土運輸圖泥水盾構(gòu)機渣土運輸圖 刀盤切削

6、下來的土砂在刀盤切削下來的土砂在刀盤旋轉(zhuǎn)和攪拌機的作刀盤旋轉(zhuǎn)和攪拌機的作用下與新鮮泥漿均勻混用下與新鮮泥漿均勻混合，并以泥漿形式輸送合，并以泥漿形式輸送到地面，然后通過泥水到地面，然后通過泥水分離設(shè)備進行分離，形分離設(shè)備進行分離，形成可運輸?shù)牟晖梁涂芍爻煽蛇\輸?shù)牟晖梁涂芍匦吕玫哪酀{。分離后新利用的泥漿。分離后的泥漿在經(jīng)過質(zhì)量調(diào)整的泥漿在經(jīng)過質(zhì)量調(diào)整后重新輸送到開挖面。后重新輸送到開挖面。 土壓盾構(gòu)機渣土運輸圖土壓盾構(gòu)機渣土運輸圖 刀盤切削下來的土刀盤切削下來的土砂通過螺旋輸送機、砂通過螺旋輸送機、皮帶輸送機輸送至皮帶輸送機輸送至運輸小車內(nèi)，由運運輸小車內(nèi)，由運輸小車送至吊土井輸小車送至吊土井

7、處，通過龍門吊吊處，通過龍門吊吊至地面的渣土坑內(nèi)。至地面的渣土坑內(nèi)。 泥水平衡盾構(gòu)機優(yōu)點泥水平衡盾構(gòu)機優(yōu)點 易于保持切面的壓力。小面積下沉。易于保持切面的壓力。小面積下沉。 封閉系統(tǒng)。無地下爆發(fā)。封閉系統(tǒng)。無地下爆發(fā)。 泥漿象潤滑劑一樣作用，只需很小的扭矩，對刀具的磨損很小。泥漿象潤滑劑一樣作用，只需很小的扭矩，對刀具的磨損很小。 能高效排放開挖土。能高效排放開挖土。 泥漿具有浮力，易于曲線段的開挖泥漿具有浮力，易于曲線段的開挖 。土壓平衡盾構(gòu)機優(yōu)點土壓平衡盾構(gòu)機優(yōu)點 帶狀螺旋可排放卵石，且對粘土層同樣有效。帶狀螺旋可排放卵石，且對粘土層同樣有效。 應(yīng)用范圍廣，包括復合地層和沖積粘土應(yīng)用范圍廣

8、，包括復合地層和沖積粘土 。與需要造漿設(shè)備和分漿設(shè)備的泥漿型盾構(gòu)機相比，此款盾構(gòu)機只需要與需要造漿設(shè)備和分漿設(shè)備的泥漿型盾構(gòu)機相比，此款盾構(gòu)機只需要小型造漿設(shè)備小型造漿設(shè)備 。進行敞口式開挖時，能進行高效開挖，扭矩低，且對刀具和刀盤的磨進行敞口式開挖時，能進行高效開挖，扭矩低，且對刀具和刀盤的磨損很小損很小 。泥水平衡盾構(gòu)機缺點泥水平衡盾構(gòu)機缺點 在滲水性很高的地基上，泥漿可能會流失，并導致缺乏有效的泥漿壓力在滲水性很高的地基上，泥漿可能會流失，并導致缺乏有效的泥漿壓力 。要求具有泥漿運輸和處理設(shè)施要求具有泥漿運輸和處理設(shè)施 。如遇粘土層，則需要大型泥漿處理設(shè)施如遇粘土層，則需要大型泥漿處理設(shè)

9、施 。由于泥漿排放孔和排放泵的堵塞而引起的刀盤倉壓力的改變可使切削面由于泥漿排放孔和排放泵的堵塞而引起的刀盤倉壓力的改變可使切削面變得很不穩(wěn)定變得很不穩(wěn)定 設(shè)備造價較高、需要施工場地較大。設(shè)備造價較高、需要施工場地較大。土壓平衡盾構(gòu)機缺點土壓平衡盾構(gòu)機缺點 在粘結(jié)力很小的高孔隙水壓力下，很難維持壓力，除非刀盤倉和螺旋在粘結(jié)力很小的高孔隙水壓力下，很難維持壓力，除非刀盤倉和螺旋輸送機中填滿了土壤和土壤調(diào)節(jié)劑輸送機中填滿了土壤和土壤調(diào)節(jié)劑 。進行封閉式開挖時，刀盤在充滿了棄土的情況下旋轉(zhuǎn)時，在砂礫地層進行封閉式開挖時，刀盤在充滿了棄土的情況下旋轉(zhuǎn)時，在砂礫地層上尤其需要很高的扭矩，這樣對刀具和刀盤

10、的磨損就會很大上尤其需要很高的扭矩，這樣對刀具和刀盤的磨損就會很大 。如果土壤調(diào)節(jié)劑不夠，則需要高扭矩，且刀具和刀盤的磨損度很大如果土壤調(diào)節(jié)劑不夠，則需要高扭矩，且刀具和刀盤的磨損度很大 。 土壓平衡盾構(gòu)機由主機及后配套輔助系統(tǒng)構(gòu)成。土壓平衡盾構(gòu)機由主機及后配套輔助系統(tǒng)構(gòu)成。 主機包括：盾殼、刀盤、刀盤驅(qū)動系統(tǒng)、推進系主機包括：盾殼、刀盤、刀盤驅(qū)動系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、螺旋輸送機、管片安裝器、盾尾密封裝置和人統(tǒng)、螺旋輸送機、管片安裝器、盾尾密封裝置和人行閘室。行閘室。 后配套輔助系統(tǒng)包括：出碴系統(tǒng)、碴土改良系統(tǒng)、后配套輔助系統(tǒng)包括：出碴系統(tǒng)、碴土改良系統(tǒng)、管片運輸系統(tǒng)、隧道導向系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和處理系

11、管片運輸系統(tǒng)、隧道導向系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)、同步注漿系統(tǒng)、液壓泵站、注脂系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、同步注漿系統(tǒng)、液壓泵站、注脂系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、通風統(tǒng)、供電系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、通風系統(tǒng)等。系統(tǒng)等。一、盾殼一、盾殼 盾殼一般是一個用厚不銹鋼板焊接成的圓柱筒體，是盾殼一般是一個用厚不銹鋼板焊接成的圓柱筒體，是承受地下水、土壓力、盾構(gòu)千斤頂?shù)耐屏案鞣N施工載荷的承受地下水、土壓力、盾構(gòu)千斤頂?shù)耐屏案鞣N施工載荷的承力鋼結(jié)構(gòu)，同時也保護操作人員安全。盾構(gòu)機所有系統(tǒng)都承力鋼結(jié)構(gòu)，同時也保護操作人員安全。盾構(gòu)機所有系統(tǒng)都安裝在盾體內(nèi)。安裝在盾體內(nèi)。 盾殼沿長度方向分

12、為前體、中體和后盾三部分。后盾盾殼沿長度方向分為前體、中體和后盾三部分。后盾尾端安裝有盾尾密封裝置。尾端安裝有盾尾密封裝置。一、盾殼一、盾殼 前體、中體和與之焊在一起的承壓隔板作為刀盤驅(qū)動的支承前體、中體和與之焊在一起的承壓隔板作為刀盤驅(qū)動的支承,壓力壓力通過前盾作用到開挖面以穩(wěn)定開挖面。前體同時也起到平衡由刀盤作用通過前盾作用到開挖面以穩(wěn)定開挖面。前體同時也起到平衡由刀盤作用于土層而產(chǎn)生的力。于土層而產(chǎn)生的力。 土倉用于存放切削下來的巖土，并由承壓隔板將土倉與盾構(gòu)機內(nèi)土倉用于存放切削下來的巖土，并由承壓隔板將土倉與盾構(gòu)機內(nèi)部隔開。土倉內(nèi)設(shè)有攪拌棒，以便于對注入土倉內(nèi)的泡沫、膨潤土等添部隔開。

13、土倉內(nèi)設(shè)有攪拌棒，以便于對注入土倉內(nèi)的泡沫、膨潤土等添加劑進行充分攪拌，對渣土進行改良。在土倉下部，有供螺旋輸送機葉加劑進行充分攪拌，對渣土進行改良。在土倉下部，有供螺旋輸送機葉片進入的開口，在保養(yǎng)和維修螺旋輸送機時，螺旋輸送機可從開口退出，片進入的開口，在保養(yǎng)和維修螺旋輸送機時，螺旋輸送機可從開口退出，開口用卡門密封，以保證盾構(gòu)機的密封和開挖面的穩(wěn)定。開口用卡門密封，以保證盾構(gòu)機的密封和開挖面的穩(wěn)定。 承壓隔板可承受承壓隔板可承受0.4Mpa的土壓，其上裝有刀盤主軸承、驅(qū)動裝的土壓，其上裝有刀盤主軸承、驅(qū)動裝置、土壓傳感器、各種管路及氣閥等，承壓隔板上還有與人閘相連的倉置、土壓傳感器、各種管

14、路及氣閥等，承壓隔板上還有與人閘相連的倉門。當需要進入土倉進行排障及更換刀具時，應(yīng)先向土倉加壓以穩(wěn)定開門。當需要進入土倉進行排障及更換刀具時，應(yīng)先向土倉加壓以穩(wěn)定開挖面，然后操作人員通過倉門進入土倉再進行工作。挖面，然后操作人員通過倉門進入土倉再進行工作。一、盾殼一、盾殼 中體與后盾的鉸接處，鉸接面采用精加工，并配以一個可調(diào)整的中體與后盾的鉸接處，鉸接面采用精加工，并配以一個可調(diào)整的密封裝置和緊急密封。密封裝置和緊急密封。 后盾內(nèi)安裝有襯砌系統(tǒng)，并焊成一個整體。它通過鉸接油缸與中后盾內(nèi)安裝有襯砌系統(tǒng)，并焊成一個整體。它通過鉸接油缸與中體相連，允許盾構(gòu)沿水平和垂直方向有一定的擺動范圍。沿鉸接油缸

15、圓體相連，允許盾構(gòu)沿水平和垂直方向有一定的擺動范圍。沿鉸接油缸圓周方向均布行程傳感器，用以監(jiān)測四個方位油缸的行程，以了解盾構(gòu)機周方向均布行程傳感器，用以監(jiān)測四個方位油缸的行程，以了解盾構(gòu)機彎折情況，為管片選型提供依據(jù)。鉸接油缸在掘進當中處于被動狀態(tài)，彎折情況，為管片選型提供依據(jù)。鉸接油缸在掘進當中處于被動狀態(tài)，對于盾構(gòu)機的調(diào)向沒有影響。對于盾構(gòu)機的調(diào)向沒有影響。 后盾尾部配有線刷式尾部密封圈和尾部密封油噴射系統(tǒng)，為盾構(gòu)后盾尾部配有線刷式尾部密封圈和尾部密封油噴射系統(tǒng)，為盾構(gòu)機的注漿系統(tǒng)將預(yù)制塊后面的空隙注漿填實提供密封空間。同時為隧道機的注漿系統(tǒng)將預(yù)制塊后面的空隙注漿填實提供密封空間。同時為隧

16、道的襯砌安裝提供了一個安全的工作環(huán)境。的襯砌安裝提供了一個安全的工作環(huán)境。 二、刀盤二、刀盤 盾構(gòu)機的刀盤是安裝在盾構(gòu)機前面的旋轉(zhuǎn)部分。它是盾構(gòu)機的刀盤是安裝在盾構(gòu)機前面的旋轉(zhuǎn)部分。它是用于開挖巖土、切削土層的主要部件，通過在刀盤上安裝不用于開挖巖土、切削土層的主要部件，通過在刀盤上安裝不同的刀具，就可分別完成軟土和硬巖的開挖，以適應(yīng)不同地同的刀具，就可分別完成軟土和硬巖的開挖，以適應(yīng)不同地質(zhì)施工的要求。質(zhì)施工的要求。 刀盤中心有一個旋轉(zhuǎn)液壓接頭用于向刀盤前注入添加刀盤中心有一個旋轉(zhuǎn)液壓接頭用于向刀盤前注入添加劑及液壓管路連接。劑及液壓管路連接。二、刀盤二、刀盤軟土掘進刀盤示意圖軟土掘進刀盤示

17、意圖二、刀盤二、刀盤硬巖掘進刀盤示意圖硬巖掘進刀盤示意圖二、刀盤二、刀盤 軟巖的切削主要是刀具直接對土層進行剪切破壞來進行切削的。如圖所軟巖的切削主要是刀具直接對土層進行剪切破壞來進行切削的。如圖所示示切刀切削機理示意圖刃二、刀盤二、刀盤盾構(gòu)機采用滾刀進行破巖，其破盾構(gòu)機采用滾刀進行破巖，其破巖形式屬于滾壓破碎巖石。滾壓破巖形式屬于滾壓破碎巖石。滾壓破碎巖石是一種破碎量大、速度快的碎巖石是一種破碎量大、速度快的機械破巖方法，其特點是靠工具滾機械破巖方法，其特點是靠工具滾動產(chǎn)生沖擊壓碎和剪切碾碎的作用動產(chǎn)生沖擊壓碎和剪切碾碎的作用達到破碎巖石的目的。如圖所示是達到破碎巖石的目的。如圖所示是滾刀滾

18、壓破碎的示意圖，軸力滾刀滾壓破碎的示意圖，軸力Pd使使?jié)L刀壓入巖石，滾動切向力滾刀壓入巖石，滾動切向力Pt使?jié)L刀使?jié)L刀滾壓巖石，兩者的共同作用使巖石滾壓巖石，兩者的共同作用使巖石得到連續(xù)的破碎。得到連續(xù)的破碎。滾 刀 破 巖 機 理 示 意 圖刀 圈刀 具 切 向 力 P t粉 碎 巖 石 粒刀 圈 荷 重 P d龜 裂刀 間 距三、刀盤驅(qū)動系統(tǒng)三、刀盤驅(qū)動系統(tǒng) 刀盤驅(qū)動系統(tǒng)用以驅(qū)動刀盤旋轉(zhuǎn)，對土體進行擠壓切刀盤驅(qū)動系統(tǒng)用以驅(qū)動刀盤旋轉(zhuǎn)，對土體進行擠壓切削。刀盤通過螺栓與三排滾子主軸承連接，并由帶減速器的削。刀盤通過螺栓與三排滾子主軸承連接，并由帶減速器的液壓馬達通過齒輪驅(qū)動。它主要由齒輪箱、

19、主軸承、密封支液壓馬達通過齒輪驅(qū)動。它主要由齒輪箱、主軸承、密封支撐、刀盤安裝法蘭環(huán)、密封壓緊環(huán)、內(nèi)外密封系統(tǒng)、小齒輪、撐、刀盤安裝法蘭環(huán)、密封壓緊環(huán)、內(nèi)外密封系統(tǒng)、小齒輪、齒輪馬達和軸承等組成。齒輪馬達和軸承等組成。三、刀盤驅(qū)動系統(tǒng)三、刀盤驅(qū)動系統(tǒng)三、刀盤驅(qū)動系統(tǒng)三、刀盤驅(qū)動系統(tǒng) 刀盤主軸承是大直徑、三軸滾子軸承的組合體，安刀盤主軸承是大直徑、三軸滾子軸承的組合體，安裝在前盾的中部。主軸承由鎳鉻工具鋼加工而成，其設(shè)計裝在前盾的中部。主軸承由鎳鉻工具鋼加工而成，其設(shè)計壽命為壽命為10000h。軸承由潤滑油加壓連續(xù)潤滑。軸承的滾子。軸承由潤滑油加壓連續(xù)潤滑。軸承的滾子能夠有效地分攤推進和切割巖石

20、的能力。能夠有效地分攤推進和切割巖石的能力。三、刀盤驅(qū)動系統(tǒng)三、刀盤驅(qū)動系統(tǒng) 內(nèi)外徑密封系統(tǒng)將開挖土體隔離在外，但是允許加壓的內(nèi)外徑密封系統(tǒng)將開挖土體隔離在外，但是允許加壓的潤滑油潤滑軸承。滾子及滾道的潤滑由獨立的潤滑系統(tǒng)完成。內(nèi)、潤滑油潤滑軸承。滾子及滾道的潤滑由獨立的潤滑系統(tǒng)完成。內(nèi)、外徑兩套密封系統(tǒng)使齒輪與土倉分開外徑兩套密封系統(tǒng)使齒輪與土倉分開,密封圈由不間斷的油脂進密封圈由不間斷的油脂進行潤滑。與密封圈接觸的金屬表面均經(jīng)過硬化處理。（自動潤滑行潤滑。與密封圈接觸的金屬表面均經(jīng)過硬化處理。（自動潤滑實現(xiàn)）實現(xiàn)） 內(nèi)、外徑密封系統(tǒng)可根據(jù)在土倉內(nèi)的土壓傳感器檢測到內(nèi)、外徑密封系統(tǒng)可根據(jù)在土

21、倉內(nèi)的土壓傳感器檢測到的土壓力，通過的土壓力，通過PLC控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)密封壓力，以達到良好的控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)密封壓力，以達到良好的密封效果。另外，密封系統(tǒng)還有出現(xiàn)問題自動關(guān)機的功能。密封效果。另外，密封系統(tǒng)還有出現(xiàn)問題自動關(guān)機的功能。三、刀盤驅(qū)動系統(tǒng)三、刀盤驅(qū)動系統(tǒng)三、刀盤驅(qū)動系統(tǒng)三、刀盤驅(qū)動系統(tǒng) 刀盤采用液壓馬達通過齒輪驅(qū)動，并通過控制系統(tǒng)進刀盤采用液壓馬達通過齒輪驅(qū)動，并通過控制系統(tǒng)進行雙向調(diào)速操作，使刀盤轉(zhuǎn)速在行雙向調(diào)速操作，使刀盤轉(zhuǎn)速在0-6.1rpm之間可調(diào)，刀盤的之間可調(diào)，刀盤的最大扭矩為最大扭矩為5300KNm。刀盤的回轉(zhuǎn)扭矩能夠由低速。刀盤的回轉(zhuǎn)扭矩能夠由低速/大扭矩到大扭矩

22、到高速高速/小扭矩變化，操作系統(tǒng)能夠允許刀盤在帶負載啟動的條小扭矩變化，操作系統(tǒng)能夠允許刀盤在帶負載啟動的條件下達到峰值扭矩。盾構(gòu)機在開挖軟弱圍巖時采用高扭矩、件下達到峰值扭矩。盾構(gòu)機在開挖軟弱圍巖時采用高扭矩、低轉(zhuǎn)速的工況；在切削硬巖時，采用低扭矩、高轉(zhuǎn)速的工況低轉(zhuǎn)速的工況；在切削硬巖時，采用低扭矩、高轉(zhuǎn)速的工況。四、推進系統(tǒng)四、推進系統(tǒng) 盾構(gòu)機推進系統(tǒng)是通過沿支承環(huán)周邊布置的若干個盾盾構(gòu)機推進系統(tǒng)是通過沿支承環(huán)周邊布置的若干個盾構(gòu)機千斤頂支撐在已安裝好的管片上所產(chǎn)生的反作用而前進構(gòu)機千斤頂支撐在已安裝好的管片上所產(chǎn)生的反作用而前進的。為了不使千斤頂端部承受管片的集中載荷，造成偏心，的。為了

23、不使千斤頂端部承受管片的集中載荷，造成偏心，支座設(shè)計成鉸接式，并設(shè)置支板均勻地將力傳遞到管片的環(huán)支座設(shè)計成鉸接式，并設(shè)置支板均勻地將力傳遞到管片的環(huán)面上。面上。四、推進系統(tǒng)四、推進系統(tǒng) 盾構(gòu)千斤頂被分為若干個扇區(qū)，每個扇區(qū)由一個電磁盾構(gòu)千斤頂被分為若干個扇區(qū)，每個扇區(qū)由一個電磁比例減壓閥控制，以調(diào)節(jié)扇區(qū)千斤頂?shù)墓ぷ鲏毫?，從而達到比例減壓閥控制，以調(diào)節(jié)扇區(qū)千斤頂?shù)墓ぷ鲏毫?，從而達到糾正或控制盾構(gòu)推進的方向。糾正或控制盾構(gòu)推進的方向。 推力油缸系統(tǒng)設(shè)有相應(yīng)壓力傳感器、行程傳感器。通推力油缸系統(tǒng)設(shè)有相應(yīng)壓力傳感器、行程傳感器。通過比例控制，調(diào)節(jié)推力油缸的速度及工作壓力，從而達到糾過比例控制，調(diào)節(jié)推力

24、油缸的速度及工作壓力，從而達到糾正或控制盾構(gòu)推進的方向。正或控制盾構(gòu)推進的方向。1110987161514131212019181765432四、推進系統(tǒng)四、推進系統(tǒng)五、螺旋輸送機五、螺旋輸送機 螺旋輸送機安裝在土倉壁的連接法蘭上，它的作用螺旋輸送機安裝在土倉壁的連接法蘭上，它的作用主要是出渣和調(diào)解壓力，它由安裝主要是出渣和調(diào)解壓力，它由安裝/連接法蘭（焊接在倉壁連接法蘭（焊接在倉壁上）、前段帶有耐磨保護、伸縮段、出料管、驅(qū)動裝置上）、前段帶有耐磨保護、伸縮段、出料管、驅(qū)動裝置（離合器座、離合器、帶有行星齒輪的液壓馬達）、有軸（離合器座、離合器、帶有行星齒輪的液壓馬達）、有軸式螺旋和可以更換的

25、耐磨保護板、卸料口的閘板閥門等部式螺旋和可以更換的耐磨保護板、卸料口的閘板閥門等部件構(gòu)成。螺旋輸送機可根據(jù)需要變速或反轉(zhuǎn)。件構(gòu)成。螺旋輸送機可根據(jù)需要變速或反轉(zhuǎn)。五、螺旋輸送機五、螺旋輸送機五、螺旋輸送機五、螺旋輸送機 螺旋輸送機通過一個密封套裝在盾構(gòu)機的土倉底部。螺旋輸送機通過一個密封套裝在盾構(gòu)機的土倉底部。機殼上留有添加劑注入口，可以根據(jù)渣土情況注入泡沫、膨機殼上留有添加劑注入口，可以根據(jù)渣土情況注入泡沫、膨潤土等添加劑。螺旋輸送機出渣口安裝有滑動式閘門，該閘潤土等添加劑。螺旋輸送機出渣口安裝有滑動式閘門，該閘門的開度能調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)螺旋輸送機的送料速度，這樣在門的開度能調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)螺旋

26、輸送機的送料速度，這樣在EPB（土壓平衡）工作模式下，使土倉保持一定的壓力。另（土壓平衡）工作模式下，使土倉保持一定的壓力。另外滑動閘門可用于密封防水，并有停電自動關(guān)閉功能。外滑動閘門可用于密封防水，并有停電自動關(guān)閉功能。五、螺旋輸送機五、螺旋輸送機 螺旋輸送機裝有土壓傳感器，用于檢測輸送機內(nèi)部的土壓力，并螺旋輸送機裝有土壓傳感器，用于檢測輸送機內(nèi)部的土壓力，并反饋給反饋給PLC系統(tǒng)或操作人員，以決定對螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速、出渣閘門的系統(tǒng)或操作人員，以決定對螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速、出渣閘門的開度大小進行調(diào)整，從而很好的控制出土量，達到控制土倉壓力的目的，開度大小進行調(diào)整，從而很好的控制出土量，達到控制土

27、倉壓力的目的，最終保證盾構(gòu)機的正常掘進。最終保證盾構(gòu)機的正常掘進。 在土壓平衡狀態(tài)時，泥土具有流塑性，螺旋輸送葉片和集料斗縮在土壓平衡狀態(tài)時，泥土具有流塑性，螺旋輸送葉片和集料斗縮回，即可將泥土排出；而在非土壓平衡狀態(tài)時，為了便于集料，螺旋輸回，即可將泥土排出；而在非土壓平衡狀態(tài)時，為了便于集料，螺旋輸送葉片和集料斗可向前伸，以利于巖渣的排出。磨損后，螺旋輸送機螺送葉片和集料斗可向前伸，以利于巖渣的排出。磨損后，螺旋輸送機螺旋頭（約為旋頭（約為1.5m）可更換。）可更換。六、管片安裝機六、管片安裝機 管片安裝器安裝在后盾內(nèi)，用于單塊襯砌管片的就位，管片安裝器安裝在后盾內(nèi)，用于單塊襯砌管片的就位

28、，為中空的環(huán)形結(jié)構(gòu)。螺旋輸送機及所有盾構(gòu)機與后配套臺車為中空的環(huán)形結(jié)構(gòu)。螺旋輸送機及所有盾構(gòu)機與后配套臺車之間連接的管線等可以從環(huán)行結(jié)構(gòu)中穿過。它由懸臂梁、移之間連接的管線等可以從環(huán)行結(jié)構(gòu)中穿過。它由懸臂梁、移動機架、回轉(zhuǎn)機架、安裝頭等構(gòu)件組成動機架、回轉(zhuǎn)機架、安裝頭等構(gòu)件組成。 六、管片安裝機六、管片安裝機六、管片安裝機六、管片安裝機 管片安裝器以液壓為動力，具有六個自由度。它是一管片安裝器以液壓為動力，具有六個自由度。它是一套帶有徑向夾持裝置的旋轉(zhuǎn)環(huán)，包括襯砌塊夾持器、襯砌拼套帶有徑向夾持裝置的旋轉(zhuǎn)環(huán)，包括襯砌塊夾持器、襯砌拼裝臂，設(shè)有安全制動裝置、管片拼裝防過反轉(zhuǎn)裝置及報警裝裝臂，設(shè)有安

29、全制動裝置、管片拼裝防過反轉(zhuǎn)裝置及報警裝置，通過機構(gòu)的協(xié)同動作把管片安裝到準確的位置。操作臺置，通過機構(gòu)的協(xié)同動作把管片安裝到準確的位置。操作臺位于盾構(gòu)內(nèi)螺旋輸送機的一側(cè)，通過液壓閥的操作能夠精密位于盾構(gòu)內(nèi)螺旋輸送機的一側(cè)，通過液壓閥的操作能夠精密控制襯砌塊的動作和定位。一旦液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，襯砌塊控制襯砌塊的動作和定位。一旦液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，襯砌塊拼裝環(huán)的液壓回路設(shè)計能鎖住襯砌塊在最后的工作位置。拼裝環(huán)的液壓回路設(shè)計能鎖住襯砌塊在最后的工作位置。七、盾尾密封裝置七、盾尾密封裝置 盾尾密封裝置由由三排焊接形成的線刷式密封圈及盾尾密封裝置由由三排焊接形成的線刷式密封圈及油脂潤滑的密封裝置組成，用

30、以防止地層中的泥土、地下油脂潤滑的密封裝置組成，用以防止地層中的泥土、地下水和襯砌外圍注漿材料從盾尾間隙漏入盾構(gòu)中水和襯砌外圍注漿材料從盾尾間隙漏入盾構(gòu)中,最大可承受最大可承受50m的水柱壓力。在每道密封之間，均注有高壓油脂，作為的水柱壓力。在每道密封之間，均注有高壓油脂，作為防高壓水措施，并可提高密封效果、減少鋼絲刷密封件與防高壓水措施，并可提高密封效果、減少鋼絲刷密封件與隧道管片外表面之間的摩擦，延長密封件的壽命。隧道管片外表面之間的摩擦，延長密封件的壽命。八、人閘八、人閘 人行閘室提供有進入前端環(huán)狀空間的通道。當需要人行閘室提供有進入前端環(huán)狀空間的通道。當需要進入土倉內(nèi)排除故障或調(diào)換刀具

31、時，先在土倉內(nèi)充入壓縮進入土倉內(nèi)排除故障或調(diào)換刀具時，先在土倉內(nèi)充入壓縮空氣以穩(wěn)定開挖面，然后作業(yè)人員通過人行閘室的加減壓空氣以穩(wěn)定開挖面，然后作業(yè)人員通過人行閘室的加減壓過渡進入土倉。過渡進入土倉。九、隧道導向系統(tǒng)九、隧道導向系統(tǒng) 隧道導向系統(tǒng)帶有自動定位和隧道掘進軟件，能給予隧道導向系統(tǒng)帶有自動定位和隧道掘進軟件，能給予使用者連續(xù)的有關(guān)盾構(gòu)機的空間位置和導向，并將信息傳使用者連續(xù)的有關(guān)盾構(gòu)機的空間位置和導向，并將信息傳到地面控制室的電腦。它由產(chǎn)業(yè)到地面控制室的電腦。它由產(chǎn)業(yè)PC電腦、激光經(jīng)緯儀、圖電腦、激光經(jīng)緯儀、圖像靶、分析軟件及數(shù)據(jù)通信軟件組成。像靶、分析軟件及數(shù)據(jù)通信軟件組成。九、隧

32、道導向系統(tǒng)九、隧道導向系統(tǒng)九、隧道導向系統(tǒng)九、隧道導向系統(tǒng) 隧道導向系統(tǒng)的主要基準由可視激光來提供。激光束來自安裝在隧隧道導向系統(tǒng)的主要基準由可視激光來提供。激光束來自安裝在隧道襯砌區(qū)域的激光經(jīng)緯儀。激光束通過后續(xù)設(shè)備和盾構(gòu)機內(nèi)的清潔的空道襯砌區(qū)域的激光經(jīng)緯儀。激光束通過后續(xù)設(shè)備和盾構(gòu)機內(nèi)的清潔的空間到達安裝在盾構(gòu)機前端的靶子上。根據(jù)激光的能量、隧道內(nèi)的空氣環(huán)間到達安裝在盾構(gòu)機前端的靶子上。根據(jù)激光的能量、隧道內(nèi)的空氣環(huán)境以及其承受折射量的不同，激光的射程在境以及其承受折射量的不同，激光的射程在100-200m之間不等。同時之間不等。同時根據(jù)隧道的曲率，需要定期地將激光遷移到一個新的位置。在測

33、量人員根據(jù)隧道的曲率，需要定期地將激光遷移到一個新的位置。在測量人員確定初始位置后，后續(xù)的激光位置是設(shè)備本身予以確定的。確定初始位置后，后續(xù)的激光位置是設(shè)備本身予以確定的。九、隧道導向系統(tǒng)九、隧道導向系統(tǒng) 當激光束擊中光靶，和光靶中心相關(guān)的激光束中心被精確測定，當激光束擊中光靶，和光靶中心相關(guān)的激光束中心被精確測定，激光束擊中光靶的水平角被同時確定。在光靶內(nèi)裝有雙向測斜傳感器，激光束擊中光靶的水平角被同時確定。在光靶內(nèi)裝有雙向測斜傳感器，用于監(jiān)視光靶的前后俯仰和左右偏斜。光靶前面裝有一個向后反射的三用于監(jiān)視光靶的前后俯仰和左右偏斜。光靶前面裝有一個向后反射的三棱鏡，激光參考位置和光靶的距離由經(jīng)

34、緯儀測得。從而，光靶的絕對位棱鏡，激光參考位置和光靶的距離由經(jīng)緯儀測得。從而，光靶的絕對位置與盾構(gòu)機的絕對位置和方向之間的關(guān)系可以建立起來。置與盾構(gòu)機的絕對位置和方向之間的關(guān)系可以建立起來。 九、隧道導向系統(tǒng)九、隧道導向系統(tǒng)隧道導向系統(tǒng)的主要特點如下：隧道導向系統(tǒng)的主要特點如下： 設(shè)計隧道軸線（設(shè)計隧道軸線（DTA）的計算，水平和豎直設(shè)計隧道軸線）的計算，水平和豎直設(shè)計隧道軸線 用用3維全球定位計算和顯示盾構(gòu)機的位置維全球定位計算和顯示盾構(gòu)機的位置 相對于設(shè)計隧道軸線的盾構(gòu)機的水平和垂直偏差的數(shù)字和圖像顯示相對于設(shè)計隧道軸線的盾構(gòu)機的水平和垂直偏差的數(shù)字和圖像顯示 相對于設(shè)計隧道軸線的盾構(gòu)機的

35、水平和垂直傾向的數(shù)字和圖像顯示相對于設(shè)計隧道軸線的盾構(gòu)機的水平和垂直傾向的數(shù)字和圖像顯示 鏈接和開挖隧道長度的顯示鏈接和開挖隧道長度的顯示 最優(yōu)糾偏曲線的顯示最優(yōu)糾偏曲線的顯示 相對于糾偏曲線的盾構(gòu)機機位置的顯示相對于糾偏曲線的盾構(gòu)機機位置的顯示 所有手動輸入或自動錄入信息的記錄，并帶有當時時間的標記所有手動輸入或自動錄入信息的記錄，并帶有當時時間的標記 對話框顯示激光站位置的改變，包括新的激光站位置的對話框顯示激光站位置的改變，包括新的激光站位置的3維測量和計算維測量和計算 調(diào)整適應(yīng)糾偏曲線的環(huán)片順序的計算調(diào)整適應(yīng)糾偏曲線的環(huán)片順序的計算 每個環(huán)片的管片安裝順序的計算每個環(huán)片的管片安裝順序的

36、計算 PC的全部操作的全部操作十、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)十、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng) 盾構(gòu)機設(shè)有獨特的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，用于處理和盾構(gòu)機設(shè)有獨特的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，用于處理和記錄各種掘進參數(shù)。關(guān)鍵部位均可通過傳感器測試，測試記錄各種掘進參數(shù)。關(guān)鍵部位均可通過傳感器測試，測試數(shù)據(jù)自動傳遞給計算機，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行分析加工，數(shù)據(jù)自動傳遞給計算機，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行分析加工，控制開挖進程，不但可以手動操作，而且完全可以依據(jù)用控制開挖進程，不但可以手動操作，而且完全可以依據(jù)用戶要求實現(xiàn)自動掘進。戶要求實現(xiàn)自動掘進。十、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)十、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)RS232監(jiān)視器2控制盤PC監(jiān)視器1過程監(jiān)測器P

37、LC監(jiān)視器3地面辦公室隧道內(nèi)監(jiān)視器4十、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)十、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng) 它用它用PLC（可編程控制器）來控制機器，并從傳感器讀取信息，（可編程控制器）來控制機器，并從傳感器讀取信息，PLC的所有信息均可由程序顯示和輸出。的所有信息均可由程序顯示和輸出。DLC（數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)系統(tǒng)）（數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)系統(tǒng)）有一個設(shè)在盾構(gòu)機機內(nèi)的終端有一個設(shè)在盾構(gòu)機機內(nèi)的終端(LCD顯示顯示)和一臺在地面辦公室內(nèi)的臺式和一臺在地面辦公室內(nèi)的臺式PC機。這兩部分用一根電纜和外部調(diào)制解調(diào)器連接。盾構(gòu)機機內(nèi)的終機。這兩部分用一根電纜和外部調(diào)制解調(diào)器連接。盾構(gòu)機機內(nèi)的終端會及時顯示數(shù)據(jù)，而辦公室內(nèi)的電腦也會及時顯示數(shù)據(jù)

38、并將信息記錄端會及時顯示數(shù)據(jù)，而辦公室內(nèi)的電腦也會及時顯示數(shù)據(jù)并將信息記錄在硬盤上。盾構(gòu)機數(shù)據(jù)可以從辦公室內(nèi)的電腦中打印出來或拷貝到軟盤在硬盤上。盾構(gòu)機數(shù)據(jù)可以從辦公室內(nèi)的電腦中打印出來或拷貝到軟盤上。安裝在地面上的個人電腦可用來顯示和存儲盾構(gòu)機數(shù)據(jù)信息。另外上。安裝在地面上的個人電腦可用來顯示和存儲盾構(gòu)機數(shù)據(jù)信息。另外還有含接口軟件的筆記本電腦，可方便的用于還有含接口軟件的筆記本電腦，可方便的用于PLC系統(tǒng)故障診斷。系統(tǒng)故障診斷。十、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)十、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)將從以下位置或盾構(gòu)機系統(tǒng)中監(jiān)視和記錄信息：數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)將從以下位置或盾構(gòu)機系統(tǒng)中監(jiān)視和記錄信息：

39、刀盤轉(zhuǎn)速刀盤轉(zhuǎn)速 主驅(qū)動馬達液壓壓力主驅(qū)動馬達液壓壓力刀盤扭矩刀盤扭矩 主驅(qū)動馬達電流繪制主驅(qū)動馬達電流繪制刀盤方向刀盤方向 液壓油溫和油位液壓油溫和油位轉(zhuǎn)向鉸接油缸活塞行程長度轉(zhuǎn)向鉸接油缸活塞行程長度 全部盾構(gòu)機電流繪制全部盾構(gòu)機電流繪制土渣料門控制開啟土渣料門控制開啟 主承軸潤滑油流量和壓力主承軸潤滑油流量和壓力抗?jié)L轉(zhuǎn)油缸活塞行程長度抗?jié)L轉(zhuǎn)油缸活塞行程長度 密封系統(tǒng)潤滑油流量和壓力密封系統(tǒng)潤滑油流量和壓力推進油缸活塞行程長度推進油缸活塞行程長度推進油缸延伸速度推進油缸延伸速度 盾構(gòu)機鏈接盾構(gòu)機鏈接推進油缸壓力推進油缸壓力 鏈測長度鏈測長度推進中心推進中心 噴漿壓力噴漿壓力皮帶驅(qū)動馬達液壓壓

40、力皮帶驅(qū)動馬達液壓壓力 噴漿流量噴漿流量土層調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出土層調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出 導向系統(tǒng)輸出導向系統(tǒng)輸出螺旋傳送器轉(zhuǎn)速螺旋傳送器轉(zhuǎn)速螺旋傳送器扭矩螺旋傳送器扭矩 瓦斯監(jiān)測瓦斯監(jiān)測螺旋傳送器內(nèi)壓力螺旋傳送器內(nèi)壓力 氣閘溫度氣閘溫度螺旋傳送器切斷器門的開啟螺旋傳送器切斷器門的開啟 氣閘壓力氣閘壓力十一、同步注漿系統(tǒng)十一、同步注漿系統(tǒng) 由于盾構(gòu)機所安裝的管片與周圍圍巖有空隙，如不及由于盾構(gòu)機所安裝的管片與周圍圍巖有空隙，如不及時將其充填，就會引起地表沉陷，嚴重的更會危及建筑物時將其充填，就會引起地表沉陷，嚴重的更會危及建筑物的安全。同步注漿系統(tǒng)通過注漿管道連續(xù)注漿來充填環(huán)狀的安全。同步注漿系統(tǒng)通過注漿管道

41、連續(xù)注漿來充填環(huán)狀空隙，以避免前述問題?？障?，以避免前述問題。十一、同步注漿系統(tǒng)十一、同步注漿系統(tǒng)供漿裝置儲漿罐沙漿泵注漿口的分布十一、同步注漿系統(tǒng)十一、同步注漿系統(tǒng) 同步注漿系統(tǒng)主要由同步注漿系統(tǒng)主要由2個帶控制閥的活塞泵、同步注漿管組成。個帶控制閥的活塞泵、同步注漿管組成?；钊煤蜕皾{罐安裝在后配套的拖車上，砂漿由施工用的砂漿車通過輸活塞泵和砂漿罐安裝在后配套的拖車上，砂漿由施工用的砂漿車通過輸送泵送至砂漿罐。同步注漿管安裝在盾尾殼板內(nèi)，避免了磨損；沿圓周送泵送至砂漿罐。同步注漿管安裝在盾尾殼板內(nèi)，避免了磨損；沿圓周配置配置4個注漿點，每點有兩個管子，其中一個備用。注漿管處的殼板可個注漿點

42、，每點有兩個管子，其中一個備用。注漿管處的殼板可以拆卸，以便于清洗注漿管。以拆卸，以便于清洗注漿管。 同步注漿流量可通過電磁流量閥設(shè)定，并可被連續(xù)監(jiān)視。系統(tǒng)同步注漿流量可通過電磁流量閥設(shè)定，并可被連續(xù)監(jiān)視。系統(tǒng)還在每個注漿口備有還在每個注漿口備有2個可調(diào)整的限值開關(guān)。個可調(diào)整的限值開關(guān)。十一、同步注漿系統(tǒng)十一、同步注漿系統(tǒng)l 在盾構(gòu)推進過程中，通過盾尾上的注漿管，砂漿將被連續(xù)自動地注在盾構(gòu)推進過程中，通過盾尾上的注漿管，砂漿將被連續(xù)自動地注入管片與隧道之間的環(huán)縫中。該系統(tǒng)通過入管片與隧道之間的環(huán)縫中。該系統(tǒng)通過PLC系統(tǒng)與盾構(gòu)推進裝置相互系統(tǒng)與盾構(gòu)推進裝置相互鎖定，這樣就保證盾構(gòu)推進時環(huán)縫中的

43、壓力。鎖定，這樣就保證盾構(gòu)推進時環(huán)縫中的壓力。l 砂漿流動速度是無極調(diào)速的，這樣就可以調(diào)整它來滿足盾構(gòu)推進的砂漿流動速度是無極調(diào)速的，這樣就可以調(diào)整它來滿足盾構(gòu)推進的速度。注漿操作通過預(yù)先設(shè)定的壓力進行控制，這樣就保證了：速度。注漿操作通過預(yù)先設(shè)定的壓力進行控制，這樣就保證了：l 避免過高的壓力損壞盾尾密封或管片避免過高的壓力損壞盾尾密封或管片l 系統(tǒng)每個部位都有足夠的壓力來平衡預(yù)計的波動地面壓力和地下水系統(tǒng)每個部位都有足夠的壓力來平衡預(yù)計的波動地面壓力和地下水壓力，這樣就避免了地面沉降。壓力，這樣就避免了地面沉降。l 系統(tǒng)使用砂漿泵系統(tǒng)使用砂漿泵 (Schwing 類型類型 KSP)，每個帶

44、有，每個帶有2個出口，出口直接個出口，出口直接連接到盾尾注入點上。連接到盾尾注入點上。l 該設(shè)備由電液動力單元驅(qū)動。砂漿被泵入的速度通過控制液壓油該設(shè)備由電液動力單元驅(qū)動。砂漿被泵入的速度通過控制液壓油流量進行控制。流量進行控制。l 漿液注入出口處都安裝有漿液注入出口處都安裝有1個壓力傳感器。每個活塞都安裝有個壓力傳感器。每個活塞都安裝有1個計個計數(shù)器，這樣泵的沖程就可以受到監(jiān)控。通過控制室內(nèi)的數(shù)器，這樣泵的沖程就可以受到監(jiān)控。通過控制室內(nèi)的8個電位計可以個電位計可以改變活塞的速度（注漿量）。這樣，就可以改變每根管中的砂漿量，使改變活塞的速度（注漿量）。這樣，就可以改變每根管中的砂漿量，使其與

45、盾構(gòu)機的推進速度相協(xié)調(diào)。每個注入點的壓力傳感器的信號用來控其與盾構(gòu)機的推進速度相協(xié)調(diào)。每個注入點的壓力傳感器的信號用來控制注漿過程。注漿最高和最低壓力可以在控制室內(nèi)進行調(diào)整。制注漿過程。注漿最高和最低壓力可以在控制室內(nèi)進行調(diào)整。十一、同步注漿系統(tǒng)十一、同步注漿系統(tǒng)注漿量和注漿壓力的控制注漿量和注漿壓力的控制l 壁后注漿的注入量受漿液向土體中的滲透、泄露損失（漿液流到注壁后注漿的注入量受漿液向土體中的滲透、泄露損失（漿液流到注入?yún)^(qū)域之外）、小曲率半徑施工、超挖、壁后注漿所用漿液的種類等多入?yún)^(qū)域之外）、小曲率半徑施工、超挖、壁后注漿所用漿液的種類等多種因素的影響。雖然這些因素的影響程度目前尚在探索

46、，但控制注入量種因素的影響。雖然這些因素的影響程度目前尚在探索，但控制注入量多少的基本原則是不變的，就是要保證有足夠的漿液能很好的填充管片多少的基本原則是不變的，就是要保證有足夠的漿液能很好的填充管片與地層之間的空隙。與地層之間的空隙。l 一般每環(huán)漿液注入率為一般每環(huán)漿液注入率為130 180%，施工中如果發(fā)現(xiàn)注入量持續(xù)增，施工中如果發(fā)現(xiàn)注入量持續(xù)增多時，必須檢查超挖、漏失等因素。而注入量低于預(yù)定注入量時，可以多時，必須檢查超挖、漏失等因素。而注入量低于預(yù)定注入量時，可以考慮是注入漿液的配比、注入時期、盾構(gòu)推進速度過快或出現(xiàn)故障所致，考慮是注入漿液的配比、注入時期、盾構(gòu)推進速度過快或出現(xiàn)故障所

47、致，必須認真檢查采取相應(yīng)的措施。必須認真檢查采取相應(yīng)的措施。l 注入壓力要考慮不同地層的多種情況，注入壓力一般是注入壓力要考慮不同地層的多種情況，注入壓力一般是24bar，考，考慮在砂質(zhì)或砂卵石地層中漿液的擴散，所以注入壓力要比在粘土中的注慮在砂質(zhì)或砂卵石地層中漿液的擴散，所以注入壓力要比在粘土中的注入壓力小一些。入壓力小一些。l 在壁后注漿施工中，為控制注漿效果和質(zhì)量，應(yīng)對注入壓力和注入在壁后注漿施工中，為控制注漿效果和質(zhì)量，應(yīng)對注入壓力和注入量這兩個參數(shù)進行嚴格控制，應(yīng)采取的是以設(shè)定注入壓力為主，兼顧注量這兩個參數(shù)進行嚴格控制，應(yīng)采取的是以設(shè)定注入壓力為主，兼顧注入量的方法。入量的方法。

48、l 可以單獨控制，也可以在攪拌站控制室進行聯(lián)動控制?？梢詥为毧刂疲部梢栽跀嚢枵究刂剖疫M行聯(lián)動控制。十一、同步注漿系統(tǒng)十一、同步注漿系統(tǒng)漿液制備漿液制備為配合盾土壓平衡盾構(gòu)機掘進施工，配備漿液攪拌及泵送系統(tǒng)。為配合盾土壓平衡盾構(gòu)機掘進施工，配備漿液攪拌及泵送系統(tǒng)。 攪拌系統(tǒng)由砂料儲料、計量及上料裝置，攪拌系統(tǒng)由砂料儲料、計量及上料裝置，3種各自獨立的干粉料的儲種各自獨立的干粉料的儲料、計量及上料裝置，水和一種液體添加劑的儲料、計量及上料裝置，料、計量及上料裝置，水和一種液體添加劑的儲料、計量及上料裝置，還有攪拌機和控制室等組成。該系統(tǒng)的最大優(yōu)點是采用了連續(xù)式計量裝還有攪拌機和控制室等組成。該系

49、統(tǒng)的最大優(yōu)點是采用了連續(xù)式計量裝置，可以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)；控制系統(tǒng)采用了可靠性較高的置，可以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)；控制系統(tǒng)采用了可靠性較高的PLC控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)自動、手動兩種功能，并具有自動采集、存儲、打印數(shù)據(jù)的功可以實現(xiàn)自動、手動兩種功能，并具有自動采集、存儲、打印數(shù)據(jù)的功能。此外，在兩種采用散裝罐車加料的儲料罐上安裝了除塵裝置，具有能。此外，在兩種采用散裝罐車加料的儲料罐上安裝了除塵裝置，具有較好的環(huán)保性能。較好的環(huán)保性能。泵送系統(tǒng)由動力包、攪拌罐和柱塞泵等組成，該系統(tǒng)采用的是液壓泵送系統(tǒng)由動力包、攪拌罐和柱塞泵等組成，該系統(tǒng)采用的是液壓驅(qū)動，具有體積小、可靠性高的優(yōu)點。驅(qū)動，具有體積小

50、、可靠性高的優(yōu)點。十二、管片運輸系統(tǒng)十二、管片運輸系統(tǒng)管片吊軌道梁喂片機十二、管片運輸系統(tǒng)十二、管片運輸系統(tǒng)管片運輸系統(tǒng)由管片吊機與管片運輸小車組成。管片運輸系統(tǒng)由管片吊機與管片運輸小車組成。管片吊機位于一號拖車與盾構(gòu)主機之間，用做將管片逐一從管片運管片吊機位于一號拖車與盾構(gòu)主機之間，用做將管片逐一從管片運輸車吊到管片拼裝部位進行拼裝。它的橋架長輸車吊到管片拼裝部位進行拼裝。它的橋架長20m，起吊能力為，起吊能力為5噸，噸，起吊與運輸均采用液壓比例控制，并有聲音起吊與運輸均采用液壓比例控制，并有聲音/圖像報警系統(tǒng)，以防止超圖像報警系統(tǒng)，以防止超載及誤動作。載及誤動作。管片輸送小車位于管片安裝器

51、梁的下部。管片輸送小車可存儲三片管片輸送小車位于管片安裝器梁的下部。管片輸送小車可存儲三片管片，通過傳動將管片傳遞至管片安裝器的下方。管片，通過傳動將管片傳遞至管片安裝器的下方。十三、泡沫注入系統(tǒng)十三、泡沫注入系統(tǒng)不論是開式還是土壓平衡式工作狀態(tài)不論是開式還是土壓平衡式工作狀態(tài),如果土渣不具備所要求的流如果土渣不具備所要求的流動性和塑性動性和塑性,就可以采用化學泡沫或添加劑來改善土層特性。采用化學就可以采用化學泡沫或添加劑來改善土層特性。采用化學泡沫或添加劑可以使：渣土流動性得以提高、渣土粘性降低、渣土透泡沫或添加劑可以使：渣土流動性得以提高、渣土粘性降低、渣土透水性降低、減少土倉內(nèi)土渣堵塞和

52、粘結(jié)并能使土壓平衡穩(wěn)定性得以提水性降低、減少土倉內(nèi)土渣堵塞和粘結(jié)并能使土壓平衡穩(wěn)定性得以提高。另外，它還可進一步降低刀盤扭矩、降低螺旋輸送器扭矩、降低高。另外，它還可進一步降低刀盤扭矩、降低螺旋輸送器扭矩、降低功率消耗、減少刀盤及螺旋輸送器磨損。功率消耗、減少刀盤及螺旋輸送器磨損。 十三、泡沫注入系統(tǒng)十三、泡沫注入系統(tǒng)泡沫桶水箱泡沫泵水泵壓縮空氣泡沫發(fā)生器泡沫注入口十三、泡沫注入系統(tǒng)十三、泡沫注入系統(tǒng)盾構(gòu)機土壓平衡掘進模式時的泡沫調(diào)節(jié)原理是基于氣液兩態(tài)的機械混盾構(gòu)機土壓平衡掘進模式時的泡沫調(diào)節(jié)原理是基于氣液兩態(tài)的機械混合。合。水和發(fā)泡劑的混合是在后配套區(qū)間完成的。發(fā)泡劑裝在可更換的罐中，水和發(fā)

53、泡劑的混合是在后配套區(qū)間完成的。發(fā)泡劑裝在可更換的罐中，發(fā)泡劑通過定量泵供給，水從工業(yè)用水管路獲得，二者混合后再通過流發(fā)泡劑通過定量泵供給，水從工業(yè)用水管路獲得，二者混合后再通過流量控制裝置供給到相關(guān)管路。量控制裝置供給到相關(guān)管路。泡沫是在泡沫發(fā)生器內(nèi)用空氣對液體進行攪拌混合而獲得的?？諝夂团菽窃谂菽l(fā)生器內(nèi)用空氣對液體進行攪拌混合而獲得的?？諝夂鸵后w的劑量是通過液體的劑量是通過SPC 操作單元和流量計來計量的。是否進行調(diào)整主要操作單元和流量計來計量的。是否進行調(diào)整主要是根據(jù)掘進速度、支持壓力和所給的配方來決定。泡沫發(fā)生系統(tǒng)有三種是根據(jù)掘進速度、支持壓力和所給的配方來決定。泡沫發(fā)生系統(tǒng)有三種

54、操作模式：手動、半自動和全自動。操作模式：手動、半自動和全自動。通過控制可控制球閥，盾構(gòu)機操作手通過操作控制臺元件向有關(guān)注入通過控制可控制球閥，盾構(gòu)機操作手通過操作控制臺元件向有關(guān)注入點將泡沫注入到刀盤前端、土倉和螺旋輸送機內(nèi)。點將泡沫注入到刀盤前端、土倉和螺旋輸送機內(nèi)。十四、電力系統(tǒng)十四、電力系統(tǒng) 盾構(gòu)機的電氣系統(tǒng)主要包括高壓變壓器、高壓配盾構(gòu)機的電氣系統(tǒng)主要包括高壓變壓器、高壓配電柜、低壓配點柜、操作臺、電動機、電纜線及照明系統(tǒng)，電柜、低壓配點柜、操作臺、電動機、電纜線及照明系統(tǒng)，提供盾構(gòu)機施工中的動力、照明以及應(yīng)急所需的電源，并提供盾構(gòu)機施工中的動力、照明以及應(yīng)急所需的電源，并通過操作臺

55、對盾構(gòu)機進行操作。通過操作臺對盾構(gòu)機進行操作。 十四、電力系統(tǒng)十四、電力系統(tǒng) 高壓變壓器為低高度、礦山類變電器，以適應(yīng)隧道內(nèi)的凈空及高壓變壓器為低高度、礦山類變電器，以適應(yīng)隧道內(nèi)的凈空及安全要求。它設(shè)計為初級電壓安全要求。它設(shè)計為初級電壓10KV和次級電壓和次級電壓400V，以滿足工程需，以滿足工程需要。電壓抽頭位于初級電壓一側(cè)，以補償供電電纜過長造成的電壓損要。電壓抽頭位于初級電壓一側(cè)，以補償供電電纜過長造成的電壓損失。變壓器初級端三角形接線，次級段失。變壓器初級端三角形接線，次級段Y形接線，中心接地。形接線，中心接地。H級絕緣，級絕緣，適用最高溫度適用最高溫度150度。初級線圈和次級線圈之

56、間的相位圈靜電采用接地度。初級線圈和次級線圈之間的相位圈靜電采用接地防護?？紤]到安全因素，變壓器初級端用熔斷刀閘保護，次級端用斷防護。考慮到安全因素，變壓器初級端用熔斷刀閘保護，次級端用斷路器。此外，還安裝了電壓、溫度及接地保護模塊。路器。此外，還安裝了電壓、溫度及接地保護模塊。十四、電力系統(tǒng)十四、電力系統(tǒng) 電動機的制動器、啟動器、控制操作按鈕及指示燈、按鈕操作站電動機的制動器、啟動器、控制操作按鈕及指示燈、按鈕操作站均配重型防護外罩，以確保電動機的操作安全。電動機還帶有過載保護，均配重型防護外罩，以確保電動機的操作安全。電動機還帶有過載保護，并可以用設(shè)置開關(guān)調(diào)整。并可以用設(shè)置開關(guān)調(diào)整。 盾構(gòu)

57、機所用的電纜為柔性電纜，含重型防護外皮。氯丁橡膠或人盾構(gòu)機所用的電纜為柔性電纜，含重型防護外皮。氯丁橡膠或人工合成復合物防止油脂侵蝕。電纜為工合成復合物防止油脂侵蝕。電纜為JEC許可用于地下工程環(huán)境的電纜。許可用于地下工程環(huán)境的電纜。 盾構(gòu)機內(nèi)部采用足夠多的、具有防水功能的日光燈進行照明，照盾構(gòu)機內(nèi)部采用足夠多的、具有防水功能的日光燈進行照明，照明電壓為單相明電壓為單相110V。另外，緊急照明備件可保證盾構(gòu)機內(nèi)部連續(xù)照明。另外，緊急照明備件可保證盾構(gòu)機內(nèi)部連續(xù)照明1小小時。時。十四、電力系統(tǒng)十四、電力系統(tǒng) 操作臺安裝在操作控制室內(nèi)，包括所有盾構(gòu)機及其它設(shè)備的遠操作臺安裝在操作控制室內(nèi)，包括所有

58、盾構(gòu)機及其它設(shè)備的遠程控制和安全操作的按鈕，以及必要的閥、壓力表、儀表、監(jiān)測裝置、程控制和安全操作的按鈕，以及必要的閥、壓力表、儀表、監(jiān)測裝置、通訊設(shè)備及顯示屏，以便于一個人方便、有效地操作盾構(gòu)機。另外，通訊設(shè)備及顯示屏，以便于一個人方便、有效地操作盾構(gòu)機。另外，盾構(gòu)機的運動部件，如管片安裝器、橋吊等，都裝有當?shù)夭僮髋_，其盾構(gòu)機的運動部件，如管片安裝器、橋吊等，都裝有當?shù)夭僮髋_，其上裝有緊急停止按鈕、必要的操作開關(guān)，方便就地操作。上裝有緊急停止按鈕、必要的操作開關(guān)，方便就地操作。十五、液壓系統(tǒng)十五、液壓系統(tǒng) 盾構(gòu)機的液壓系統(tǒng)用于整個設(shè)備的掘進、開挖材料盾構(gòu)機的液壓系統(tǒng)用于整個設(shè)備的掘進、開挖材

59、料的運輸和襯砌管片的拼裝。液壓系統(tǒng)包含有油泵、電動機、的運輸和襯砌管片的拼裝。液壓系統(tǒng)包含有油泵、電動機、濾清器、冷卻器、油箱、加上全套監(jiān)測裝置，由鋼管與軟濾清器、冷卻器、油箱、加上全套監(jiān)測裝置，由鋼管與軟管將相應(yīng)的工作裝置相連。管將相應(yīng)的工作裝置相連。十五、液壓系統(tǒng)十五、液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)提供有易識別的監(jiān)測系統(tǒng)。元件與功能均得到監(jiān)測，液壓系統(tǒng)提供有易識別的監(jiān)測系統(tǒng)。元件與功能均得到監(jiān)測，儀器和警告燈指示出可能的不正常情況。使操作人員迅速找出液壓系儀器和警告燈指示出可能的不正常情況。使操作人員迅速找出液壓系統(tǒng)的故障，尤其是液壓動力的故障。統(tǒng)的故障，尤其是液壓動力的故障。 液壓閥上的所有測點均裝

60、有光電二極管與壓力脈沖消除器。液壓閥上的所有測點均裝有光電二極管與壓力脈沖消除器。二極管使得檢查閥芯功能很方便，找故障很方便。而壓力脈沖消除器二極管使得檢查閥芯功能很方便，找故障很方便。而壓力脈沖消除器則保護了控制系統(tǒng)中的電磁線圈供電線路。則保護了控制系統(tǒng)中的電磁線圈供電線路。十六、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)十六、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng) 壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于將已開挖空間以及人閘內(nèi)的氣壓維壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于將已開挖空間以及人閘內(nèi)的氣壓維持在固定值，最大壓力為持在固定值，最大壓力為0.4Mpa。系統(tǒng)包括空壓機、調(diào)壓。系統(tǒng)包括空壓機、調(diào)壓器、風動操作閥、風力傳輸裝置、壓力感應(yīng)器、手動閥。器、風動操作閥、風力傳輸裝置、壓力感應(yīng)器、