盾构机是集机械
盾构隧道施工技术
施工监测
详细介绍了盾构隧道施工的各个阶段,包括工作井施 工、盾构机组装与调试、始发掘进、接收井施工等, 以及各阶段的关键技术要点和注意事项。
广州地铁某标段盾构隧道施工案例分析
概述
盾构机选型
施工工艺
施工监测
广州地铁某标段盾构隧道施 工案例,主要介绍了该工程 的基本情况、施工环境、盾 构机选型、施工工艺、施工
在处理过程中,还需要注意对 泥水性质的监测和控制,以防 止泥水对盾构机造成损害。
盾构机姿态控制技术
盾构机姿态控制是保证隧道施工质量 的关键技术之一,它涉及到对盾构机 姿态的监测和调整。
姿态控制技术还包括对盾构机推进力 的控制,以保持盾构机的稳定推进。
在盾构机推进过程中,需要实时监测 盾构机的位置和姿态,并根据实际情 况进行调整,以确保隧道轴线的准确 性和稳定性。
进行了分析和评估。
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施工工艺
详细介绍了盾构隧道施工的各个阶段,包括工作井施工、 盾构机组装与调试、始发掘进、接收井施工等,以及各阶 段的关键技术要点和注意事项。
施工监测
为了保证施工安全和质量,采用了多种监测手段对盾构隧 道施工过程进行实时监测和数据采集,并对监测结果进行 了分析和评估。
上海地铁某标段盾构隧道施工案例分析
在盾构机推进过程中,需要实时监测土层压力,并根据实际情况调整土压力,以防 止土层塌陷或超挖。
土压力控制技术还包括对盾构机出土量的控制,以保持土层压力的平衡,防止盾构 机前方土体发生过大变形。
泥水处理技术
盾构机在挖掘过程中会产生大 量的泥水,需要进行处理以避 免泥水对隧道施工造成影响。
泥水处理技术包括对泥水的分 离、浓缩、运输和排放等环节 的处理,以确保泥水能够得到 有效的处理和利用。
盾构推进质量控制主要点课件
盾构推进的应用场景
盾构推进广泛应用于地铁、铁路、公 路、市政等隧道工程领域。
在城市地区,由于地面交通繁忙、建 筑物密集,采用盾构推进可以减少对 地面交通和周边环境的影响,提高施 工效率和质量。
02
盾构推进质量控制的重要性
质量控制的定义
质量控制是指通过一系列管理手段和检测方法,对产品或服务的质量进行监控、 评估和改进的过程。
同步注浆问题
同步注浆是盾构施工中的重要环节,如出现注浆压力不稳、注浆量不足等问题,可能导致隧道背后空 洞、地表沉陷等问题。
预防与处理
加强注浆材料质量控制,确保符合设计要求;定期检查注浆设备和管道,确保正常运行;根据实际情 况调整注浆参数,确保注浆效果;对已施工地段进行检测,发现空洞及时进行补充注浆。
盾构推进质量控制主要点课 件
contents
目录
• 盾构推进概述 • 盾构推进质量控制的重要性 • 盾构推进质量控制的主要点 • 盾构推进质量问题的预防与处理 • 盾构推进质量控制的未来发展
01
盾构推进概述
盾构推进的基本概念
01
盾构推进是一种隧道施工方法, 利用盾构机在地下挖掘隧道,并 通过盾构机外壳和管片支撑隧道 。
05
盾构推进质量控制的未来发展
新材料与新技术的应用
耐高温材料
随着盾构机在高温地层的广泛应用, 耐高温材料的研究和应用成为关键。 新型耐高温材料能够提高盾构机的稳 定性和使用寿命,确保隧道施工的安 全和质量。
高强度材料
高强度材料的应用有助于提高盾构机 的承载能力和抗冲击性能,增强隧道 结构的稳定性。例如,高强度钢材和 复合装甲的应用能够显著提升盾构机 的耐磨、防爆性能。
02
盾构机是一种集挖掘、排土、衬 砌等功能于一体的综合性机械, 主要由刀盘、盾构壳体、推进系 统等组成。
隧道盾构施工应知应会
图1.3.1 盾构机 图1.3.2 TBM
1 盾构概述
1.4盾构定义分类
按断面形状 按照断面形状分为:单圆盾构、复圆盾构(双圆盾构和三圆盾构)、非圆盾构(椭圆盾构、矩 形盾构、马蹄形盾构、半圆盾构)。
按支护地层形式 按照支护地层形式分为:自然支护、机械支护、气压式、泥水平衡、土压平衡五种。
按开挖面与作业室之间隔板的构造分类 按开挖面与作业室之间隔板构造分为:全敞开式、部分敞开式和闭胸式三种。
2017
盾构施工应知应会
目录
1 盾构概述 2 盾构施工知识点 3 泥水盾构 4 公司及其他单位盾构施工主要管理制度 5 盾构施工常见事故案例
02
第一章 盾构概述
盾构概述
基本概念
起源与发展
盾构与TBM区别
盾构定义分类
盾构构造
土压平衡盾构掘进模式
泥水盾构掘进模式 盾构机选型
土压平衡与泥水盾构区别 盾构破岩机理
1 盾构概述
1.2盾构起源与发展
(1)1806年,马克·布鲁诺尔(Marc Isambrd Brunel)在蛀虫钻孔并用分泌物涂在四周的启示下, 最早的提出了盾构掘进隧道的原理并注册了专利;1818年进行了改进; ☆1866年,莫尔顿在申请专利中第一次使用了“盾构”(Shield)这一术语;盾构最初被称为小 筒(cell)或者圆筒(cylinedr);
1 盾构概述
控制措施:①防止卡盾:坚持每环检查边刀;边刀 更换标准为磨损不超15mm。
1 盾构概述
控制措施:②解决滞排:限定刀盘可通过碴块 粒径,大的碴块破碎后再进入土仓;加大仓内 搅拌、冲刷。(设备本身除刀盘及其支撑系统 本身应具备一定的碴土搅拌能力,还应在隔板 上加设主动搅拌棒增强搅拌效果)
中国盾构机故事
中国盾构机故事摘要:一、盾构机概述二、中国盾构机的发展历程三、中国盾构机在海外市场的表现四、中国盾构机技术突破与创新五、中国盾构机的未来展望正文:盾构机(Tunnel Boring Machine,简称TBM)是一种用于隧道开挖的现代化大型机械设备。
它集成了地质勘探、土体开挖、出渣、支护等多种功能,具有自动化程度高、施工速度快、安全性好等特点。
近年来,随着我国基础设施建设的不断推进,盾构机在地铁、隧道、水利等领域的应用越来越广泛,成为工程建设中不可或缺的重要设备。
中国盾构机的发展历程可以追溯到20世纪80年代,但当时国内盾构机技术相对落后,基本依赖进口。
为了打破国外垄断,我国盾构机产业开始加大自主研发力度。
经过数十年的努力,中国盾构机终于实现了从跟跑到并跑,再到领跑的华丽蜕变。
中国盾构机在海外市场的表现可圈可点。
随着我国“一带一路”倡议的推进,中国盾构机走出国门,参与了许多国际知名工程项目,如新加坡地铁、以色列海法港隧道、俄罗斯莫斯科地铁等。
这些项目的成功实施,彰显了中国盾构机的实力,提升了我国在国际工程市场的地位。
中国盾构机技术的突破与创新成为行业发展的关键。
近年来,我国企业在盾构机研发过程中,不断攻克技术难题,如复合式盾构机、硬岩盾构机等。
此外,智能化、绿色化也成为我国盾构机发展的新趋势。
智能化盾构机能够实现远程监控、自动诊断等功能,提高了施工效率和安全性;绿色盾构机则通过节能减排、废弃物回收利用等技术,减轻了对环境的影响。
展望未来,随着我国基础设施建设的持续加强和全球市场的不断拓展,中国盾构机产业将继续保持高速发展态势。
此外,随着5G、大数据、人工智能等技术的深入应用,中国盾构机有望实现更高程度的智能化和自主化,为全球工程建设贡献力量。
总之,中国盾构机故事见证了我国制造业的崛起和科技创新的实力。
大国重器“盾构机”的工业互联网平台——中铁工服的数字化创新之路
刘玉焕 王洋慧 | 文刘玉焕:西南交通大学经济管理学院讲师王洋慧:西南交通大学经济管理学院硕士研究生上天有神舟,下海有蛟龙,入地有盾构,作为大国重器,盾构机是隧道掘进超大型专用设备,在修路建桥、城市轨道交通等地下工程中发挥着大国重器“盾构机”的工业互联网平台中铁工服的发展之路,是一条以市场需求为导向、逐步融入数字化技术的创新之路。
从早期的劳动密集型机电安装服务,到现在的盾构工程工业互联网平台,中铁工服深挖市场需求,通过跨界技术创新和商业模式创新实现了从传统制造服务业向管理型、科技型、平台型的地下工程全产业链服务商转型升级,推动传统地下空间开发领域向数字转型、智能升级、融合创新方向转变。
——中铁工服的数字化创新之路至关重要的作用。
中国盾构机从无到有,从有到优的自主创新与腾飞之路被很多人所熟知,然而以盾构机为主的地下工程服务却鲜少被人所了解。
55大国重器“盾构机”的工业互联网平台长的一段时间内,中国都无法自主设计盾构机,只能依赖国外进口。
2002年,国家科技部开始把盾构技术研究列入国家高技术研究发展计划(简称“863计划”),中铁隧道集团有限公司作为首批参与科技项目攻关的企业联合高校科研机构开始了盾构机的自主创新之路。
2008年,中铁装备(前身中国隧道装备制造有限公司)成功研制出拥有自主知识产品的国内首台复合盾构机“中铁1号”,开启了国盾构机的自主创新和超越之路。
2010年,在中铁装备“一主多元化”战略的指导下,中铁装备机电有限公司(中铁工服的前身)成立,作为中铁装备的子公司从事盾构机的安装业务。
然而,由于机电安装属于劳动密集型行业,技术门槛较低且竞争激烈,中铁工服业务进展困难,连续两年亏损,在夹缝中求生存。
为了改变生存的困境,总经理牟松带领团队深入到盾构机施工企业一线,了解施工企业的具体需求。
调研发现,国产盾构机在技术上不断突破,然而在销售上面临困境,很多施工企业不愿意购买国产盾构机。
究其原因,一方面是施工企业对国内盾构机的技术质量是否过关存有疑虑,担心购买后出现问题无法正常完工,另一方面是盾构机属于超大型精密设备,价格昂贵,很多施工企业无法承担高昂的价格成本。
盾构机结构详解
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. 地面坏境不受盾构施工的干扰。
苴缺占为:1. 崙构机械造价较高。
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/m i n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:S335J2G3o主要由已下部分构成: 刀盘、主轴承、前体、中体、推进油缸、较接油缸、盾尾、管片安装机。
盾构机使用及维护汇报资料
——渣土改良不理想,未能有效降低渣土的渗透性,极易引 发螺旋输送机喷涌。土压平衡盾构渣土渗透性主要用渗透 系数来表达,如果渗透系数太大(大于5X103cm/S) ,在 富水地层掘进时,容易导致螺旋喷涌,而引发事故。 —— 另外防止盾构机始发出现涌水、涌砂情况,洞门钢环安 装两道尾刷,涂抹盾尾油脂,在两道尾刷四个点位安装油 脂管,出现异常情况进一步注入盾尾油脂或聚氨酯封堵。
吊耳焊接后进行探伤检测,并邀请监理见证
始发前区间地质补勘
盾尾油脂耐压试验:将油脂装入内径为5cm深度为10cm的专 用试验仪器内用氧气瓶提供击穿气压,在稳定压力2MPa情 况下,油脂被击穿持续时间为5分25秒。在稳定压力1.6MPa 情况下,油脂持续10分钟未被击穿,油脂高度降低1cm。
对每一批进场的管片螺栓,除了做规范要求的相关试验 外,还需抽查其弧度是否满足设计要求
1.4.3注浆控制界面
该界面主要实现 注浆系统的控制及 参数设定。界面中 的控制按钮与实物 按钮类似,按下后 显示为绿色时表明 处于启动状态,再 次按下显示为红色 时表明处于关闭状 态。其中本地控制 按钮可实现主控室 与本地控制切换功 能。
1.4 .4电力参数界面
该界面提供了盾构机整机电力参数监视功能,主要包括进线母排上总功 率、功率因数、各相电压电流值和工作时间的监视。
主机面板显示50余个数据,输入推力、转速、流量 ;反馈扭矩、压力、行程、温度。
1.4.2泡沫系统界面
该界面包括泡沫系统 的控制及状态监视、土 仓加水控制等。泡沫系 统包括手动、自动和半 自动控制和参数设臵, 各路空气及混合液的流 量设臵值及实际值;显 示了泡沫水及泡沫原液 的流量及各路泡沫的压 力,并设臵有5路泡沫 激活预选按钮。泡沫注 入分三种模式:手动、 半自动及自动模式。
盾构机
1.盾构机的概念盾构机,全名叫盾构隧道掘进机,是一种隧道掘进的专用工程机械,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,涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术,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。
盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
2.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文撑的作用,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。
3.盾构机的分类(1)盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构,挤压式盾构,半机械式盾构(局部气压、全局气压),机械式盾构(开胸式切削盾构,气压式盾构,泥水加压盾构,土压平衡盾构,混合型盾构,异型盾构)。
(2)盾构机根据其适用的土质及工作方式的不同主要分为压缩空气式、泥水式,土压平衡式盾构机等不同类型。
下面简单介绍后两种:①泥水式盾构机是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面,其刀盘后面有一个密封隔板,与开挖面之间形成泥水室,里面充满了泥浆,开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂,经分离后泥浆重复使用。
②土压平衡式盾构机是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质,刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室,刀盘旋转开挖使泥土料增加,再由螺旋输料器旋转将土料运出,泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。
根据盾构机不同的分类,盾构开挖方法可分为:敞开式、机械切削式、网格式和挤压式等。
为了减少盾构施工对地层的扰动,可先借助千斤顶驱动盾构使其切口贯入土层,然后在切口内进行土体开挖与运输。
4.盾构机的发展历史盾构机问世至今已有近180年的历史,其始于英国,发展于日本、德国。
盾构法施工工艺及施工过程分步介绍
11
三、盾构机下井、组装及调试
台车、桥架下井组装
12
三、盾构机下井、组装及调试
盾构主机下井组装
13
三、盾构机下井、组装及调试
4、盾构机调试 (1)空载调试:盾构机组装和连接完毕后,即可进行空载调 试。主要调试内容为:液压系统,润滑系统,冷却系统,配 电系统,注浆系统,以及各种仪表的校正。着重观测刀盘转 动和端面跳动是否符合要求。 (2)负载调试:空载调试证明盾构机具有工作能力后即可进 行负载调试。负载调试的主要目的是检查各种管线及密封的 负载能力。使盾构机的各个工作系统和辅助系统达到满足正 常生产要求的工作状态。通常试掘进时间即为对设备负载调 试时间。负荷调试时将采取严格的技术和管理措施保证工程 安全、工程质量和隧道线型。
2
一、概述
深圳地铁三号线投资公司
2、三个主要工序
开挖出土
管片拼装
同步注浆
3、每一循环的两个过程
开挖与同步注浆
管片拼装与土料运输
4、三个控制要点
开挖面的稳定
盾构沿设计路线高精度推进(盾构姿态、
-80-
隧道方向)
管片作业
一期工程概况
2005-12-30
3
二、盾构法施工流程
开放交流 合作共赢
盾构法施工工艺及施工过程分步介绍
1
一、概述
一、概述
盾构机是集机、电、液、光于一体的技术含量高的大型 隧道施工设备,性能先进、结构复杂,施工机械化、自动化 程度高。盾构法施工系统性强,往往牵一发而动全身。
1、盾构隧道施工一般经历的五个阶段 盾构机制造、下井、组装、调试、验收等和盾构始发准 备; 盾构始发和试掘进; 盾构正常段掘进; 盾构到达段掘进和盾构到达; 盾构解体、吊出等。
盾构个体心得
盾构个体心得盾构个体心得篇4盾构是个集机械、液压、电气、动力和计算机控制技术于一体的复杂机电设备,具有开挖方式灵活、盾构体自重轻、作业高效等特点。
从2000年开始,中国的地铁建设高潮起步,盾构机械也得以广泛运用。
从上海到北京,中国的地铁建设对盾构机械的运用得以验证,同时,也为盾构的发展提供数据支持。
地铁区间隧道施工中,盾构法施工约占90%。
盾构施工法能解决各种复杂地层中的施工难题,提高施工效率,缩短建设周期。
盾构施工法在软土层中施工时,具有自动化程度高、操作简单、劳动强度低、施工安全、稳定、经济效益高等特点。
在盾构推进时,地层中的土体被挖掘出来,通过螺旋输送机,有控制地进入盾构的土舱,再通过盾构的出土机构,将土运出地面。
盾构推进至衬砌位置时,盾构上的管片与盾构机械挖掘出的隧道土层间形成环形间隙,此时,盾构机械通过千斤顶向盾构前、后、左、右四个方向推动管片,使盾构前进,同时盾构机械上的土压平衡千斤顶将环形间隙内的土体挤压,使土体达到一定的密实度,从而形成隧道衬砌。
盾构机械的组成:盾构机械由开挖机构、支撑机构、替奥机构、盾尾密封机构、出土机构、拼装式衬砌管片、注浆系统、膨润土(泥浆)系统、泡沫塑料系统、供水供风系统、照明和通信系统等组成。
盾构机械开挖机构:由壳体、支撑梁、支撑架、土仓内壁板、出土口、出土螺旋输送机、管片装载平台、管片、管片吊装架、管片推进千斤顶、铰接油缸等组成。
其作用为:挖掘土仓内的土体,并将挖掘下来的土体装入土仓内,储存土体,通过出土口出土。
盾构机械支撑机构:由主梁、次梁、支撑油缸、撑靴(或撑杆)、压载箱(或压载油缸)、后端支撑梁等组成。
其作用为:在挖掘过程中支撑地层,防止盾构机在推进过程中的水平方向移动,为盾构推进提供反力。
盾构机械替奥机构:由替奥油缸、顶板油缸、中空油马达、后端顶板油缸等组成。
其作用为:在推进时,将盾构机推进时的反力通过替奥油缸支撑在地层上,防止盾构机在推进过程中的下沉。
盾构工程的常见事故及其对策
• 绿色化发展:在盾构施工过程中,注重环保和节能减排,推广绿色施工技术, 减少对环境的影响。例如,采用低噪音、低振动的施工设备和方法,减少对周 边居民的影响;同时,加强废水的处理和循环利用,减少对水资源的污染。
详细描述
地面塌陷的原因可能包括地质条件复杂、地下水位高、盾构施工参数设置不当 等,为预防地面塌陷,需要采取有效的降水措施、控制盾构施工参数和加强监 测等。
渗漏和突水
总结词
渗漏和突水是盾构隧道中常见的事故,可能影响隧道结构安 全和使用寿命。
详细描述
渗漏和突水的原因可能包括地质勘察不足、防水层失效、盾 构机密封性能差等,为预防渗漏和突水,需要加强地质勘察 、防水层设计和盾构机密封性能等方面的管理和维护。
盾构工程的主要流程包括:施工准备、盾构始发、盾构推进、管片拼装、注浆充 填、到达接收等阶段。
盾构工程的特点
施工速度快
盾构机采用全机械化作业,挖 掘速度较快,提高了施工效率
。
对周围环境影响小
盾构施工在地下进行,避免了 地面施工对周围环境的干扰和 破坏。
安全性高
盾构机具有完备的安全防护系 统,能够有效地防止隧道塌方 等事故的发生。
详细描述
施工单位应制定完善的设备维护保养制度,定期对盾 构机等关键设备进行检查、保养和维修。同时,应加 强设备操作人员的培训,确保其熟练掌握设备的性能 、操作和维护要点。
完善工程管理制度
总结词
工程管理制度是保障盾构工程安全、质量、进度的关键 ,完善的管理制度能够提高工程施工效率,降低事故发 生的风险。
盾构机简介
汇报人: 2024-01-08
目录
• 盾构机概述 • 盾构机的工作原理 • 盾构机的技术参数 • 盾构机的优缺点 • 盾构机的实际应用案例
01
盾构机概述
定义与特点
定义
盾构机是一种集掘进、排土、衬砌等 多种功能于一身的大型施工机械,主 要用于地下工程建设。
特点
盾构机具有掘进速度快、施工安全、 对周围环境影响小等优点,是现代城 市建设中不可或缺的重要设备。
给水管道建设
盾构机在城市管道建设中可用于给水管道的建造 ,能够快速挖掘出高标准的给水管道。
燃气管道建设
盾构机在城市管道建设中可用于燃气管道的建造 ,能够快速挖掘出高标准的燃气管道。
其他领域中的应用
穿越河流
盾构机在河流穿越工程中可用于河底的挖掘,能够快速穿越河流,减少对河流生态的影 响。
穿越山体
盾构机在山体穿越工程中可用于山体的挖掘,能够快速穿越山体,减少对山体生态环境 的影响。
条件要求
盾构机的设计和使用需要充分考虑地质勘察、施工组织、环境保护等方面的要求,以确保安全、高效 地完成隧道施工任务。
03
盾构机的技术参数
盾构机的尺寸与重量
盾构机的尺寸
盾构机的外径通常在3米到10米之间,长度在几十米到几百 米不等。
盾构机的重量
盾构机的重量因其尺寸和材料而异,通常在几百吨到数千吨 之间。
基础和输水洞,提高大坝的稳定性和安全性。
引水隧洞建设
02
盾构机在水利工程中可用于引水隧洞的建设,能够快速挖掘出
高标准的引水隧洞。
排洪隧洞建设
03
ห้องสมุดไป่ตู้
盾构机在水利工程中可用于排洪隧洞的建设,能够快速挖掘出
盾构机的发展史
恳请各位老师批评指正!
多元化和智能化
THANKS!
XX生活即将结束,在此,我要感谢所有教导我的老师和陪 伴我一齐成长的同学,他们在我的大学生涯给予了很大的帮助。本论 文能够顺利完成,要特别感谢我的导师XXX老师,XXX老师对该论文从选题,构
思到最后定稿的各个环节给予细心指引与教导,使我得以最终完成毕业论文设计! 最后,我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅,评议和参与本人论文答辩的各位
PART.3
20世纪:盾构机技术的飞速发展
1
随着科技的不断进步,盾构机技术也 在20世纪得到了飞速发展
1941年,德国工程师卡尔·本茨发明 了带有硬岩破碎机的盾构机,适用于
硬岩层的施工
2
3
而在1960年代,日本开始广泛使用盾 构机进行地铁建设,推动了盾构机技
术的进一步发展
PART.4
21世纪:智能化、大型化方向发展
它主要在地铁、铁路、 公路、市政公用地下工 程建设中发挥重要作用
下面,我们将详细介绍 盾构机的发展历程
PART.1
19世纪初:初始探索
盾构机的概念起源于19世纪初,当时人们开始尝试在 地下空间进行建设
x
早期的工程主要依赖于人力挖掘和手工操作,效率低 下且安全性较差
PART.2
19世纪中叶:第一台盾构机诞生
2002年,中国成功研制出第一台具
02
有自主知识产权的复合式盾构机,
并成功应用于北京地铁的施工
此后,中国在盾构机技术上不断突
03
破,逐渐成为世界上最具影响力的
盾构机生产国之一
PART.6
未来:绿色化、数字化方向发展
未来,盾构机将更加注 重环保和数字化。通过 优化设计和采用新型材 料,降低盾构机的能耗 和碳排放。同时,利用 数字技术和大数据分析, 实现对盾构机的实时监 控和预测性维护,提高
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盾构机是集机械、电气、液压和自动控制于一体的快速地下开挖大型高技术成套施工装备,是将掘进、移动、出碴和衬砌等多功能有机组合在一起的联合机组。
它是目前世界上最先进的隧道施工机械。
由于采用盾构机施工法具有快速、优质、安全、对围岩破坏小、利于环境保护、降低劳动强度及改善工作环境等特点,盾构机已广泛用于地铁隧道、铁路隧道、公路隧道、引水隧道、矿山巷道、城市市政隧道等各种隧道工程的施工。
到目前为止,中国盾构机产品的研究设计、国产化和系列化方面刚起步,仅上海隧道股份公司一家已在土压平衡盾构机自主知识产权上取得突破,生产出国内第一台盾构机,但国产部分只占到30%。
长期以来,我国的地铁掘进工程盾构设备绝大多数依靠进口。
在上海、北京、广州、南京、天津等地的地铁隧道建设中,90%以上的盾构机都是从德国和日本公司购买的。
盾构机已经吸引了国内企业的目光,国内众多大型企业已经或准备参与盾构机的研发,如二重、广重、沈重、大重、沈矿、北重、武重等企业。
但目前,国内企业尚不能完全独立制造盾构机,还需借助发达国家的技术力量。
盾构机的技术难点主要体现在几个方面:盾构机可靠性要求特别高:盾构机如果出现问题,不仅是一台价值4000万—1.5亿元不等机器的毁掉,更重要的是,因这台盾构机无法运出而毁掉了一条隧道。
按隧道一般造价为每米3—4万元计算,一条被毁掉的隧道带来的将是十几亿到几十亿元的损失。
地质适应性要求高:中国国土辽阔,各地地质条件不一样,如广州属于复合地质,岩石与土交织;上海地质比较均衡;沈阳地质面地下水丰富。
不同地区要求用不同种类的盾构机。
刀具质量、寿命均要求高:如武汉过江隧道从长江下面通过,需要两公里不换刀。
而盾构机关键零部件,如主轴承等,只有欧洲才能生产。
另外,由于盾构机采用了智能化的管片安装机械手,自动导航和纠偏系统,高精度的液压侍服系统,超前地质探测、预报和处理技术等先进技术,因此,能够制造盾构机的企业,在本区域往往拥有强大的集成配套能力。
“伴随着土地等资源的日益稀缺,地下空间已被世界各国当成一种新型国土资源来开发,专家预测21世纪是‘地下空间开发利用的世纪’。
盾构机作为地下空间开发的最现代化的大型施工装备,其市场发展空间非常大。
”何恩光在《全断面掘进机自主创新战略研究报告》中提出这一观点。
据权威部门预测:到2020年,全国铁路、公路、水利水电、油气管道、地铁、市政隧道及煤矿等将完成5800公里的地下隧道,平均每年约290公里。
有关专家认为,到2020年,国内各种地下工程建设所需掘进机不会少于400台(套)(微型机不在其内),全国每年平均所需要的掘进机约在20—30台,其中以用于地铁隧道建设的盾构机居多。
根据北京、上海、广州、深圳、南京、天津、杭州、成都、沈阳、哈尔滨等地的地铁规划,将要建设的地铁里程总长将达到2600公里,以地下线占其中一半计算,即有约1300公里,以每台盾构机可使用5公里计算,大约需要260台盾构机。
据专家保守统计,“十一五”期间,我国全断面隧道掘进机的总需求量约为200—300台(次),市场份额将达数百亿元。
沈阳领衔国内盾构机制造领域
从2003年开始,沈重先后与德国维尔特和日本石川岛等国外公司进行接触,洽谈盾构机生产合作项目。
2004年沈重全断面掘进机项目特邀院士工作站正式挂牌成立。
历经三年的酝酿,2005年3月8日,沈重与德国维尔特钻掘设备制造公司、法国NFM技术公司三方共同投资,创建了沈阳维尔特重型隧道工程机械成套设备公司。
之后,沈重加快了全断面掘进机项目的发展进程,先派38名工程技术人员赴德国和法国进行隧道掘进机技术学习,取得全套设计、制造、检验、组装调试等专业技术资源和技术标准。
后又投入1.6亿元,建设了2.2万平方米的重装车间,并购入先进的设计计算分析软件和一批高精尖技术设备。
“更重要的是沈重拥有国内其他企业没有的过硬业绩。
”中国工业联合会有关专家认为。
截至目前,沈重已握有12台盾构机的订单,国家发改委副主任欧新黔称:“沈重是迄今为止,在盾构机国际竞标中唯一获胜的中国企业。
”可见沈重的竞争优势已非常明显。
更为可贵的是,沈重已有明晰的盾构机产业化发展战略。
经过三年多的技术改造和技术准备,沈重已开始全面介入全断面掘进机中最主要的三种型号产品:土压平衡盾构机、泥水
平衡盾构、双护硬岩掘进机的设计和制造。
目前,沈重正在全力争取国家全断面掘进机工程中心。
此举如果获得成功,将大大推动沈阳盾构机产业的发展。
盾构机集成产业升级沈阳装备制造业
沈阳是以装备制造业为主的城市,产品大多为国家重大工程配套,且门类齐全。
全国工业165个门类中,沈阳占了142个;全国有能力生产的210个成套设备中,沈阳能生产其中的三分之一。
虽然具有如此优势,但对比全国发达城市,沈阳的工业规模显然相对较小。
2005年,沈阳规模以上工业总产值为2000多亿元,而深圳为9567亿元、广州为6032亿元、宁波为4721亿元、青岛为4297亿元。
工业门类齐全但大多规模小,说明沈阳工业存在着产业链短、低附加值产品多、高技术产品少等问题。
其深层次原因之一,则在于沈阳缺少能够整合装备制造业的“统帅产品”出现。
如:就单一产品而言,沈阳装备制造业单一产品形成几亿元或几十亿元规模,已属少见。
沈重双进双出磨煤机是其拳头产品,十多年来实现产值也不过20多亿元。
因为缺少“统帅产品”,沈阳的制造业产品难以放大企业规模、拉长产业链条。
市场份额将达数百亿元的盾构机的出现,让沈阳寻找到了提升整个装备制造业水平和放大装备制造业规模的突破口。
更难能可贵的是,盾构机所需要的装备制造业产品,沈阳都能生产。
如:低压开关、风机、水泵、电机、空压机、皮带机、电缆、空调、变压器、液压、多媒体等产品,沈阳尽占。
另一方面,盾构机因属于高技术密集型产品,在为盾构机配套中,企业可以获得技术的全面提升。
“如以沈重盾构机整流器机制造为核心,沈阳其他企业进行配套,就会大大提升沈阳装备制造业的技术水平,同时也有利于对这些行业进行整合放大。
”何恩光说。
如此,做强做大盾构机产品,将实现沈阳装备制造业的集体振兴和升级。
就在沈重制订发展盾构机规划时,国家也提出了发展盾构机的战略:近日,《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》提出,振兴装备制造业要在16个领域实现突破,盾构机赫然其中。
国家意志体现在盾构机上,无疑将为沈阳盾构机的发展增加无穷动力。
一盾构机细分市场预测“十一五”期间,国内盾构机总需求量约为200—300台(次),大约160亿元人民币左右的市场。
其中包括:地铁——目前正在建设的上海、北京等地铁工程,有200余公里区间隧道采用110余台盾构机进行施工。
杭州、沈阳等城市将相继开始地铁项目的运作。
据保守估计,地铁盾构机的需求量应在200台(次)以上。
过江隧道——
大连渤海海峡、长江口、钱塘江口等特长隧道;上海、杭州、南京、重庆等长江流域主要城市越江隧道;连接青岛和黄岛的湾口海底隧道,连接辽东半岛和胶东半岛的渤海海底隧道,连接上海和南通的长江水底隧道,上海至宁波的杭州湾水底隧道等,大约需要盾构机30台(次)。
铁路隧道——北京铁路直径线和广深港铁路客运专线,拟建的西安——汉中三座特长公路隧道,总长100公里。
我国新建铁路隧道应在2000公里左右,盾构机需求量约为30台(次)。
引水隧道——辽宁大伙房引水工程、新疆大坂输水隧洞工程、青海引大济湟调水总干渠输水隧洞工程、惠州大亚湾引水工程、甘肃洮河引水隧道工程、新疆北疆调水工程、南水北调中线穿黄工程隧洞等。
我国调水工程涉及的隧洞累计长度将超过800公里,盾构机需求量约50余台(次)。
市政燃气管道工程、排污管道工程、供热供冷管道工程、电缆管道工程等,需要直径1.5—5米的盾构机约200台(次)以上。
链接二盾构机简史国际1918年,世界上第一台盾构机在英国诞生。
但由于技术和战争的缘故,其发展一直停滞不前。
上世纪60年代,盾构机开始发展起来。
目前,该技术已趋于成熟,全世界使用盾构机掘进的隧道已超过1万公里。
国际上,德国的海瑞克、维尔特公司,日本的三菱重工、川崎重工、石川岛播磨重工、日立建机、小松制作所,加拿大的罗瓦特,法国的FCB公司,美国的罗宾斯是盾构机著名的制造商。
国内我国自1958年开始对盾构机展开研究,与国际相关公司几乎同时起步。
上世纪90年代中至“十五”末期,国内企业与国际著名制造商合作制造盾构机。
从2005年开始,国内部分企业已经开始作为投标和设备总承包主体进入国内盾构机市场。
但是,国内至今还没有掌握盾构机的核心技术、总体设计技术和系统集成技术,更未形成完全意义上的盾构机产业。