盾構(gòu)機(jī)工作原理幻燈(使用)

盾構(gòu)機(jī)工作原理1．盾構(gòu)機(jī)的發(fā)展歷史盾構(gòu)機(jī)作為修建地下隧道的一種設(shè)備，最早出現(xiàn)在1818年，當(dāng)時(shí)是在修建泰晤士河橫斷隧道，是由托勒維克斯提出了盾構(gòu)方案，并取得了專利。1896年由萊普斯設(shè)計(jì)出近似于現(xiàn)在的機(jī)械式盾構(gòu)。現(xiàn)在盾構(gòu)機(jī)廣泛使用于地下鐵道、公路、電力通信、上下水道等城市技術(shù)設(shè)施的建設(shè)。根據(jù)有關(guān)資料記載，1964至1984年的20年間，日本就制造了大概5000臺(tái)盾構(gòu)機(jī)。日本的很多廠家都可以制造盾構(gòu)機(jī)象三菱重工、川崎重工、小松、日立等公司。2．盾構(gòu)機(jī)的分類1)人工挖掘式2)封閉式3)半機(jī)械挖掘式4)敞開式機(jī)械挖掘式5)泥水式6)土壓式7）葉片式3.土壓平衡盾構(gòu)機(jī)的構(gòu)造1、盾構(gòu)機(jī)殼體（前殼體、中殼體、盾尾）2、推進(jìn)油缸3、切削刀盤4、鉸接裝置5、螺旋輸送機(jī)6、管片拼裝機(jī)7、皮帶輸送機(jī)8、整圓器9、單、雙軌梁10、盾尾密封11、同步注漿系統(tǒng)12、加泥系統(tǒng)13、加注泡沫裝置14、超挖刀裝置15、人行閘16、集中潤(rùn)滑17、盾尾密封油脂注入系統(tǒng)18、后續(xù)臺(tái)車19、動(dòng)力源20、液壓控制設(shè)備21、電氣設(shè)備22、檢測(cè)裝置及資料收集系統(tǒng)23、管路系統(tǒng)4.1、抵擋周圍土體壓力的功能抵擋周圍土體壓力的功能是由盾構(gòu)機(jī)前殼體、中殼體和盾尾殼體完成。盾構(gòu)機(jī)主機(jī)殼體是用鋼板焊接而成的園型筒體，在內(nèi)部焊有筋板、環(huán)板等一些加強(qiáng)板，具有足夠的耐土壓、水壓的強(qiáng)度和剛度。參數(shù)（1）盾構(gòu)機(jī)外徑6340mm（2）盾構(gòu)機(jī)內(nèi)徑6260mm（3）盾尾間隙30mm（單側(cè)）（4）殼體鋼板厚切口環(huán)40mm（材質(zhì)Q235）支撐環(huán)40mm（材質(zhì)Q235）盾尾環(huán)40mm（材質(zhì)Q235）（5）盾構(gòu)機(jī)主機(jī)長(zhǎng)8105mm（6）盾構(gòu)機(jī)主機(jī)殼體分塊數(shù)4分塊4.2、掘進(jìn)、挖掘土壤功能這一功能是由大刀盤（帶有切削刀具）、刀盤驅(qū)動(dòng)和確保盾構(gòu)前進(jìn)的推進(jìn)系統(tǒng)（推進(jìn)油缸、撐靴）完成。參數(shù)(1)開挖直徑：6360mm(單側(cè)高出殼體10mm)(2)輻條數(shù)：6條(3)刀具種類：切削刀78個(gè)(120mm寬)邊刀(單刃)12個(gè)(140mm寬)邊刀(雙刃)4個(gè)先行刀（刀盤外周）12個(gè)中心刀（箭型刀）1個(gè)(4)面板縫隙開口寬度：550mm(5)開口率：40%(6)仿型刀：數(shù)量2把伸出推力294kN{30tf}行程0~135mm最大超挖量125mm（高出盾構(gòu)機(jī)殼體）刀盤驅(qū)動(dòng)參數(shù)(1)裝備扭矩：100%時(shí)5151kN–m{526tf-m}（α=20.2）120%時(shí)6181kN–m{631tf-m}（α=24.3）(2)轉(zhuǎn)速：無級(jí)調(diào)速最大轉(zhuǎn)速1.3rpm(刀盤最外周線速度25.1m/min)最小轉(zhuǎn)速0.25rpm(刀盤最外周線速度4.8m/min)(3)驅(qū)動(dòng)方式：變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)(4)驅(qū)動(dòng)電機(jī)：功率55kW臺(tái)數(shù)8臺(tái)輸出扭矩77.2kN{7872kgf-m}/臺(tái)在50Hz時(shí)主軸承結(jié)構(gòu)圖推進(jìn)系統(tǒng)參數(shù)(1)裝備總推力37730kN{3850tf}(2)單位面積推力1195kN/cm2{122tf/m2}(3)裝備推進(jìn)油缸數(shù)22只(4)推進(jìn)油缸22只長(zhǎng)行程油缸1715kN×2150st×φ260×32.4Mpa{175tf×2150st×φ260×330kgf/cm2}(5)最大推進(jìn)速度(油缸全數(shù)動(dòng)作)6.0cm/min盾尾密封規(guī)格形式鋼絲刷型鋼絲材質(zhì)硬鋼絲鋼絲長(zhǎng)度200mm數(shù)量3道油脂注入管1英寸×12根油脂注入泵排量0.9L/min額定壓力8.8MPa4.4、掘削土的排出和轉(zhuǎn)運(yùn)至棄土車上的功能：

由螺旋輸送機(jī)和皮帶輸送機(jī)完成。螺旋機(jī)參數(shù)殼體外徑Ф711.2mm螺旋輸送機(jī)直徑×螺距Ф650mm×P600mm旋轉(zhuǎn)速度最大18rpm回轉(zhuǎn)扭矩最大37.7kNm×19.1MPa(3800kgfm×195kgf/cm2)排土量最大191m3/h(100%時(shí))皮帶機(jī)參數(shù)數(shù)量一套皮帶寬650mm速度130m/min長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)18.5kw排土量280m3/h4.5、管片的裝卸、運(yùn)輸、拼裝功能通過單、雙軌梁上的起吊管片的電動(dòng)環(huán)鏈葫蘆將管片從運(yùn)輸車上吊起運(yùn)送至拼裝機(jī)處，管片拼裝由拼裝機(jī)完成。4.6、管片襯砌背后環(huán)狀空隙注漿功能（同步注漿）：

通過盾構(gòu)機(jī)同步注漿管路、注漿泵及控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。注漿機(jī)參數(shù)能力（m3/h）MAX18.5Set16.5壓力（Mpa）9.0輸出（KW）30電壓×頻率V×Hz400x50泵臺(tái)數(shù)1箱容量（m3）5.44.7、盾構(gòu)機(jī)的導(dǎo)向控制功能盾構(gòu)機(jī)的導(dǎo)向控制（如：軸線糾偏、曲線掘進(jìn)等軸線控制）由均布在盾構(gòu)機(jī)上的22只推進(jìn)油缸裝置、仿形刀、鉸接油缸裝置、測(cè)量系統(tǒng)及操作臺(tái)上的顯示操作屏完成。4.8、土壓自動(dòng)控制系統(tǒng)：合理管理刀盤土倉(cāng)內(nèi)的土壓對(duì)土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)是非常重要的，它要求合理配置土壓傳感器、實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。因此，我們?cè)谕羵}(cāng)內(nèi)的上、下、左、右位置配置土壓傳感器，實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量控制管理。。4.9、檢測(cè)裝置及資料收集系統(tǒng)：由各種傳動(dòng)器（用以測(cè)定工作面土壓力、千斤頂推力、出土速度、盾構(gòu)姿態(tài)等）、資料傳送、測(cè)定處理、計(jì)算機(jī)操作控制系統(tǒng)完成。4.10.1、加泥注入系統(tǒng)加泥注入設(shè)備安裝在后續(xù)臺(tái)車上。規(guī)格：泵形式：橡膠管擠壓式泵規(guī)格：①加泥注入泵15kW×2只②氣泡注入泵1.5kW×1只泥箱容量：6.8m3×1只4.10.2、密封隔倉(cāng)為了提高土倉(cāng)中土體的流動(dòng)性，在密封隔倉(cāng)胸板部位設(shè)置了4根固定注入管向土倉(cāng)中注入添加材料。密封隔倉(cāng)上安裝有土壓力傳感器，人行閘及固定攪拌棒。并且設(shè)有氣體管路，可在需要排出土倉(cāng)中較大障礙物或者更換刀具時(shí)向切削土倉(cāng)中壓入具有一定壓力的氣體，用以穩(wěn)定開挖面。4.10.3、人行閘：為了防備意外事態(tài)發(fā)生，在密封隔倉(cāng)的胸板中央部位安裝了人行閘，人員可以通過人行閘出入土倉(cāng)人行閘額定使用壓力為0.5Mpa，最大壓力為0.75Mpa以上。長(zhǎng)度為2.315m，直徑為φ1.518m，能保證二人的空間。4.10.4、滑材注入口在靠近密封隔倉(cāng)的殼體外周部位安裝了11根注入管（在管路上有手動(dòng)球閥），可以向殼體和周圍土體之間注入減磨潤(rùn)滑材料。4.10.5、實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)施工的各種裝置由各電氣、液壓設(shè)備