盾构机的构造工作原理精品课件

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盾构机的构造与工作原理通用课件

辅助设备
注浆设备
注浆设备用于填充隧道管片与围岩之间的空隙，提高隧道的稳定性和
防水性能。
管片拼装机
管片拼装机用于拼装隧道管片。它能够自动定位和拼装管片，提高隧
道施工效率。
通风设备
通风设备用于提供新鲜空气和排除隧道内的灰尘和有害气体，保障施
工安全。
照明设备
照明设备用于提供足够的照明，确保施工过程
切削原理
01
滚刀切削
利用滚刀对土体进行破碎和切削。
切削盘切削
利用切削盘对土体进行破碎和切削。
03
02
齿刀切削
利用齿刀对土体进行破碎和切削。
软土切削
利用软土切削装置对软土进行切削和输送。
04
04
盾构机维护与保养
日常维护
每日检查
对盾构机的关键部位进行日常检查，包括刀盘、推进系统、注浆系统等，确保各部件正常运转。
推进系统负责提供盾构机前进的动力。它通常包括液压千斤顶和推进油缸，通过给隧道施加压力，使盾构机前进。
支撑系统
排渣系统
支撑系统用于保持盾构机的稳定。它通常包括支撑靴和支撑梁，在挖掘过程中支撑隧道顶部和侧壁，防止隧道塌陷。
排渣系统负责将挖掘出的渣土排出。它包括传送带和渣土箱，将渣土传送至隧道口并装载到运输车辆中。
中的视线良好。
控制系统
监控系统
监控系统用于实时监测盾构机的运行状态和隧道施工情况，以便及时发现和处理问题。
控制系统
控制系统用于控制盾构机的各项操作，如推进、切削、注浆等。它通常采用自动化和智能化技术，提高施工效率。
通讯系统
通讯系统用于保障施工过程中的通讯联络畅通，确保信息传递及时准确。

盾构操作培训ppt课件

盾构机分类及应用领域
分类
根据地质条件、隧道断面形状和尺寸等因素，盾构机可分为土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机、硬岩掘进机等类型。
应用领域
盾构机广泛应用于城市地铁、市政管道、水利隧道、交通隧道等领域。随着技术的不断发展，盾构机的应用领域还将不断扩大。
02 盾构机操作规范与安全事项
操作前准备工作
道衬砌结构。
壁后注浆
通过注浆孔向管片背后注入浆液，填充管片与土体之间的空隙，提高隧道稳定性。
05
盾构机接收
当盾构机到达接收井时，进行设备拆除、洞口处理等收尾工作。
06
05 盾构机故障诊断与排除方法
常见故障类型及原因分析
电气系统故障
包括电机、传感器、控制器等电气元件的损坏或失灵。
推进系统故障
检查并更换损坏的电机、传感器、控制器等电气元件。
刀盘驱动系统故障排除
更换磨损或断裂的轴承、齿轮、皮带等传动部件。
推进系统故障排除
检查并更换损坏的推进油缸、推进泵、推进阀等部件。
盾体结构故障排除
对盾体进行加固、修复或更换受损部件，确保盾体结构安全稳定。
维修建议
定期对盾构机进行维护保养，及时发现并处理潜在故障，确保盾构机正常运行。
定期对盾构机进行维护保养，确保设备处于良
好状态。
04
停机维护与保养规范
停机前应对盾构机进行全面检查，确保各部件无故障、无损坏。
做好维护保养记录，详细记录维护保养的时间、内容、更换的零部件等信息，以便后续跟踪和管理。
在维护和保养过程中，应注意安全，避免因操作不当造成人员伤害或设备损坏。
按照盾构机维护保养手册的要求，对设备进行定期维护和保养。

盾构机结构简介 ppt课件

图2-8
刀间距示意图
福州地铁运营分公司维修中心内部培训课件
（二）前体
前体又叫切口环，是开挖土仓和挡土部分，位于盾构的最前端，结构为圆筒形，前端设有刃口，以减少对底层的扰动在圆筒垂直于轴线、约在其中段处焊有压力隔板，隔板上焊有安装主驱动、螺旋输送机及人员舱的法兰支座和四个搅拌棒，还设有螺旋机闸门机构及气压舱（根据需要），此外，隔板上还开有安装5个土压传感器、通气通水等的孔口。不同开挖形式的盾构机前体结构也不相同。
举例参数：最大扭矩：I4500KN.m II-1970KN.m 脱困扭矩：5300KN.m 输出转速： 0-6.1r/min 主轴承外径： F2600mm 质量：6.64t 寿命：10000h
图2-10
主驱动结构图
福州地铁运营分公司维修中心内部培训课件
（三）中体
中体又叫支承环是盾构的主体结构，承受作用于盾构上的全部载荷。是一个强度和刚性都很好的圆形结构，地层力、所有千斤顶的反作用力、刀盘正面阻力、盾尾铰接拉力及管片拼装时的施工载荷均由中体来承受。 ? 中体内圈周边布置有盾构千斤顶和铰接油缸，中间有管片拼装机和部分液压设备、动力设备、螺旋输送机支承及操作控制台。举例参数：F6240mm（直径）X2580mm（长度）X40mm（板厚）X31.4t（质量）
图2-20 管片安装机结构示意图
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（七）皮带输送机
皮带机用于将螺旋输送机输出的碴土传送到盾构后配套的碴车里。皮带机由皮带机支架、前随动轮、后主动轮、上下托轮、皮带、皮带张紧装置、皮带刮泥装置、和带减速器的驱动电机等组成。安装布置在后配套连接桥和拖车的上面。为安全起见，其上设有3处急停开关。举例参数：驱动形式：电机、皮带机长度：45m、皮带宽度：800mm、皮带运行速度：2.5m/s、最大输送能力：750m3/h、电机功率：30KW。

盾构培训ppt课件(2024)

有效性。
2024/1/26
17
应急处理措施和预案
制定盾构施工应急预案，明确应急组织、通讯联络、现场处置等方面要求。
配置必要的应急救援设备和器材，确保在紧急情况下能够及时响应。
2024/1/26
针对可能发生的突发事件，制定相应的应急处理措施，如火灾、坍塌、涌水等。
定期组织应急演练和培训，提高员工的应急处置能力和协同配合能力。
2024/1/26
刀盘和刀具故障
地质条件复杂、刀具磨损严重等原因导致刀盘卡滞、刀具异常磨损等故障。
21
故障排除方法和步骤
液压系统故障排除
清洗液压油箱、更换液压油、维修或更换液压泵等损坏部件。
推进系统故障排除
维修或更换泄漏的推进油缸、清洗或更换推进泵等关键部件。
ABCD
2024/1/26
电气系统故障排除
2024/1/26
管片拼装机
用于在盾尾进行管片的拼装，形成隧道结构。
螺旋输送机和皮带机
用于将挖掘出的土体运出隧道。
辅助系统
包括液压系统、电气系统、控制系统等，为盾构机提供动力和控制，确保设备的正常运行。
10
CHAPTER 03
盾构施工技术要点
2024/1/26
11
施工前准备工作
现场勘察
对施工场地进行详细的地质勘察，了解地质条件、水文状况及周边环
境。
2024/1/26
设计方案
根据勘察结果，制定盾构机选型、施工线路、支护结构等设计方案。
设备准备
按照设计方案，准备相应的盾构机、配套设备
、施工材料等。
12
人员组织
组建专业的施工团队，包括操作手、技术人员、安全人员等，并进行

盾构培训课件

安全检查制度
建立定期的安全检查制度，对施工现场、设备、人员等进行全面检查，及时发现和排除安全隐患，确保施工过程的顺利进行。
危险源辨识与风险评估方法
危险源辨识
通过对盾构施工现场的深入调查和分析，识别出可能导致安全事故的危险源，如设备故障、地质
条件变化、人为因素等。
风险评估
针对识别出的危险源，采用科学的风险评估方法，对其可能导致的后果和发生概率进行评估，确定风险等级，为后续的风险控制
盾构机日常检查与维护保养
01
02
03
盾构机日常检查
列出日常检查的项目、检查方法及注意事项，如液压系统油位、电气系统接线、刀具磨损情况等。
盾构机定期维护
阐述定期维护的周期、维护内容及注意事项，如更换液压油、清洗散热器、检查紧固螺栓等。
盾构机保养流程
介绍保养流程的步骤、保养标准及保养过程中的注意事项，如清洗机身、更换滤芯、加注润滑脂等。
提高实践能力和解决问题的能力
鼓励从业人员通过参与实际项目和案例研究，提高自己的实践能力和解决问题的能力。
3
加强团队合作和沟通能力
强调在盾构施工中，团队合作和沟通能力的重要性，建议从业人员注重培养自己的团队协作精神和沟通技巧。
THANKS
感谢观看
03
盾构机操作与维护
Chapter
盾构机操作系统介绍
盾构机控制系统
讲解盾构机控制系统的组成、功能及工作原理，包括主控系统、液压控制系统、电气控制系统等。
盾构机导航系统
介绍导航系统的组成、功能及工作原理，包括导向系统、姿态测量系统、位置测量系统等。
盾构机数据监测与记录系统
阐述数据监测与记录系统的组成、功能及工作原理，包括传感器、数据采集与处理模块、数据存储与传输模块等。

盾构培训ppt课件8

CHAPTER 02
盾构施工技术要点
施工前准备工作
01
02
03
04
地质勘察
详细了解地质情况，为盾构机选型、施工参数设定提供依据
。
设计文件审查
熟悉设计文件，掌握隧道结构形式、埋深、覆土厚度等关键
参数。
施工场地布置
合理规划施工场地，满足盾构机安装、调试、掘进等需求。
设备材料准备
提前采购盾构机及配套设备、管片、注浆材料等，确保施工
加强盾构机操作和维护管理，确保设备处于良好状态，提高设备性能和掘进效率。
加强与科研机构和高校的合作与交流，引进先进的盾构技术和设备，提高我国盾构施工的水平和能力。
CHAPTER 05
盾构施工未来发展趋势
技术创新方向
智能化技术
复合式盾构技术
随着人工智能和机器学习技术的发展，盾构机将进一步实现智能化，提高施工效率和安全性。
通过本次培训，我对盾构技术有了更深入的理解，特别是在盾构机的构造和工作原理方面。
盾构施工过程中的技术挑战
我认识到在盾构施工过程中，会面临许多技术挑战，如土压平衡的控制、刀具磨损的处理等，需要不断学习和实践才能掌握。
与同行交流的收获
通过与同行的交流，我了解到了一些新的盾构技术和施工方法，对我的工作和学习都有很大的帮助。
盾构培训ppt课件8
CONTENTS 目录
• 盾构机基本原理与构造 • 盾构施工技术要点 • 盾构施工中的常见问题及解决方案 • 盾构施工案例分析 • 盾构施工未来发展趋势 • 课程机基本原理与构造
盾构机工作原理
盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，其工作原理是利用盾构机的刀盘对地层进行切削，同时利用千斤顶推动盾构机向前移动。

盾构机的构造及工作原理培训课件

面板钢格栅
辐条泡沫口
辐条
面板式刀盘
盘型滚刀重型撕裂刀刮刀中心刀
辐条式刀盘
辐条
泡沫口
辐条
外周强化刀先行撕裂刀刮刀中心刀
VS
Ø 面板式刀盘在中途换刀时安全可靠，但开挖土体进入土仓时易粘结易堵塞，在刀盘上易形成泥饼。 Ø 辐条式刀盘仅有几根辐条，辐条后设有搅拌叶片，土砂流动顺畅，不易堵塞。但不能安装滚刀，且中途换刀安全性差，需加固土体，费用高。 Ø 辐条式刀盘对砂、土等单一软土地层的适应性比面板式刀盘较强；但由于不能安装滚刀，在风化岩及软硬不均地层或硬岩地层，宜采用面板式刀盘。
1 盾构的“类型” 2 盾构的“机型” 3 土压平衡盾构的结构原理 4 泥水盾构的结构原理 5 盾构开挖面平衡机理
1 盾构的“类型”
Ø 盾构的“类型”是指与特定的盾构施工环境，特别是与特定的基础地质、工程地质和水文地质特征相匹配的盾构的种类。 Ø 根据施工环境，隧道掘进机的“类型”分为软土盾构、硬岩掘进机(TBM)、复合盾构三类。因此，盾构的“类型”分为软土盾构和复合盾构两类。
3.2 土压平衡盾构的工作原理
刀盘旋转切削开挖面的泥土，破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓，泥土落到土仓底部后，通过螺旋输送机运到皮带输送机上，然后输送到停在轨道上的碴车上。盾构在推进油缸的推力作用下向前推进。盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道起着临时支护作用，承受周围土层的土压、承受地下水的水压以及将地下水挡在盾壳外面。掘进、排土、衬砌等作业在盾壳的掩护下进行。
刀盘驱动
刀盘支撑
刀盘支承方式有3种： Ø 中心支承式（适用于中小型直径盾构） Ø 中间支承式（适用于中大型直径盾构） Ø 周边支承式（适用于小型直径盾构）

《盾构机实用知识》课件

隧道衬砌与防水
盾构机在挖掘隧道后，需要进行衬砌和防水处理，以确保隧道的稳定性和使用寿命。
盾构机在市政管道建设中的应用
01
02
03
排水管道建设
盾构机能够快速挖掘排水管道，有效解决城市排水问题。
燃气管道建设
盾构机在建设燃气管道方面具有高效、安全的特点，能够满足城市燃气供应的需求。
供热管道建设
防止渗漏
通过注浆等措施防止隧道渗漏。
保障安全
盾构机具备多种安全保护装置，保障施工安全。
03
盾构机的应用场景
盾构机在地铁建设中的应用
地铁隧道挖掘
盾构机是地铁建设中的主要施工设备，能够高效地挖掘隧道，提供足够的空间供地铁列车运行。
土方开挖与运输
盾构机在挖掘隧道的同时，能够将挖掘出的土方进行有序的堆放和运输，确保施工现场的整洁和安全。
02
盾构机工作原理
盾构机的基本组成
盾体
盾体是盾构机的主体，起到支撑和保护作用，内部安装有各种设备。
排土系统
将切削下来的土体排出，保持盾构机内部清洁。
刀盘
用于切削和破碎土体，是盾构机挖掘工作的主要部分。
推进系统
通过液压千斤顶推动刀盘前进，实现盾构机的挖掘前进。
辅助系统
包括注浆、通风、供电、供水等辅助设施，保障盾构机正常运转。
盾构机的历史与发展
总结词
盾构机起源于19世纪，随着科技的不断进步，盾构机在设计和功能上也不断得到改进和完善。
详细描述
盾构机的历史可以追溯到19世纪，当时人们开始使用简单的机械工具进行隧道挖掘。随着科技的不断进步，盾构机的设计和功能也不断得到改进和完善。现代盾构机集成了多种先进技术，如液压传动、自动控制、传感器技术等，使得盾构机的性能得到极大的提升。目前，盾构机已经成为隧道建设中的主流施工机械，其应用范围也在不断扩大。

盾构机结构简介 ppt课件

举例参数：形式：一端悬浮中心轴式、外径：F900mm、导程： 600mm、驱动功率：315KW、最大扭矩：215kN.m、转速：022.4r/min（无级调速）、最大出土能力：300m3/h、最大通过块度： 300mm、闸门耐压：0.3MPa（液压式）。
图2-19 螺旋输送机驱动
福州地铁运营分公司维修中心内部培训课件
缺点
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。
福州地铁运营分公司维修中心内部培训课件
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：图2-1 盾构机总图 ① 开胸式； ② 半开胸式（半闭胸式、欠土压平衡式）； ③ 闭胸式（土压平衡式）； ④ 气压式。
福州地铁运营分公司维修中心内部培训课件
6280mm
开挖直径
硬岩盘口部分图2-3 刀盘
福州地铁运营分公司维修中心内部培训课件
（1）下面是海瑞克公司的刀盘结构和参数：结构形状：平面圆角形刀盘。铸造和焊接混合型。外形尺寸：F6280mm F6130mm（刀圈外经）Ｘ1410mm总厚（刀盘厚580mm）刀盘质量：57000kg开口率：28% 超挖刀行程：50mm 刀盘转0-6.1r/min 最大扭矩：I-4500KN.mm II-1970KN.mm 脱困扭：5300KN.mm 结构：刀盘前端面有8条辐板（开有8个对称的长条孔），其上配有滚刀（齿刀）座、刮刀座和2根搅拌棒，刀盘与驱动装置是用法兰连接，法兰与刀盘之间是靠四根粗大的辐条相连。为保证刀盘的抗扭强度和整体刚度，刀盘中心部分、辐条和法兰是采用整体铸造，周边部分和中心部分采用先拴接后焊结的方式连接。（以前该件需从国外进口，现在已国产化）。为保证刀盘在硬岩掘进时的耐磨性，刀盘的周边焊有耐磨条，面板上焊有栅格状的 Hardox耐磨材料。刀盘上装有4路泡沫管并分8个出口，各口都装有单向阀。装有塔形滚刀超挖刀一套，配油管2根,其行程为：50mm。刀盘上可装双刃滚刀4把，单刃滚刀31把，正面齿刀64把。边缘齿刀16把。

盾构设备及关键施工技术ppt精选课件

螺闸门
编辑版pppt
螺闸门泵组
螺旋机回转泵
18
一、盾构的基本部件、作用原理
1.6盾尾密封系统为防止衬砌环与盾构之间施工空隙涌水、漏泥而设置，
由盾尾密封和油脂加注装置等组成的系统。
盾尾密封示意图
盾尾密封刷
盾尾密封装置结构图
编辑版pppt
盾尾油脂泵
19
一、盾构的基本部件、作用原理
1.7推进液压缸
用来推动盾构前进的液压缸，能克服盾构推进时所遭遇的阻力。
砾层。
编辑版pppt
49
三.案例
1.2地质、水文条件
（1）盾构穿越断面地层大部分为圆砾层,富含地下水,地层透水性很强；（2）盾构段总长1961m，穿越断面地层主要为含砂量很低的圆砾层，部分地段夹有中细砂。地勘报告中显示圆砾最大粒径为17cm，平均粒径5~10cm；（3）盾构穿越地层地下水比较丰富，且工程位置与清河相距较近（约30m），地下水与清河存在水力联系。工程地质条件和水文条件对盾构施工影响较大，是本工程的特点和难点。
本区间隧道上覆地层主要为杂填土①层、粉质粘土④－1层、粉细砂④－2层、中粗砂④－3层，砾砂④－4层和圆砾④－5层，洞身穿越地层主要为粉质粘土⑤－1层、中粗砂④－3层，中粗砂⑤－ 3层，砾砂④－4层、砾砂⑤－4层，和圆砾④－5层、圆砾⑤－5层。
编辑版pppt
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怀～中区间场地内无地表水，在勘察深度内均
中间全线一次穿越，没有更换刀具
编辑版pppt
53
➢2 含水小粒径砂卵石，且含砂量大于30%地层案例：
沈阳地铁一号线13标
编辑版pppt
54
2.1工程概况沈阳地铁一号线13标工程施工场地位于沈阳市和平区与

盾构机工作原理及施工工艺简介ppt课件

5、壁后注浆
注浆要做到：及时、量足、浆液体积收缩小。注浆量一般取130%~180%，浆液配比要合理，控制还注浆压力。（注浆压力过大，管片外的土层被浆液扰动面造成较大的后期沉降，并容易跑浆。反之：注浆压力过小，浆液填充速度过慢，填充不足，也会使地表变形增大）。
37
盾构掘进
盾构施工主要施工措施
1、减少地层损失的措施
P P.2.1 P F
M
M
P
M
P
V24
D P P.2.i P
V22 V23
V08
V10
P.3
V11
V12
P
泥水盾构出渣系统
泥水处理系统
泥水环流系统示意图
19
盾构机的制造
管片拼装机
管片拼装机采用环形齿轮结构形式，旋转速度可在0.2-1.5rpm之间无级调速，回转角度±220度，可满足宽度1.2m和1.5m管片的拼装要求。
盾构掘进
人工补测盾构机姿态控制开挖6m，接送排泥管（泥水盾构）列车装管片，进洞是否到达掘进循环进尺是
否
管片拼装，复拧螺栓开挖6m，延伸轨道
盾构接收
继续下1环的掘进盾构机托架、反力架安装
盾构机到达
洞门凿除端头加固，洞门密封环板的安装 28
盾构始发
盾构始发准备
盾构工作井施工
围护结构
同步注浆和二次注浆系统
二次注浆通过管片注浆孔对管片衬砌背
部进行二次补充注浆。
25
盾构机的制造
采用专用的自动测量系统和掘进管理系统，能够满足实时连续地检测管片的姿态和坐标；自动测量盾构机中心线与隧道设计轴线的偏差等数据，并能够在隧道掘进机控制室内与地面监控室的监视屏幕上以图形的方式实时显示，同时具备数据的分析、处理、存储、检索、打印等功能。

盾构机结构原理PPT课件

盾构机结构原理PPT 课件
目录
• 盾构机概述 • 盾构机结构组成 • 盾构机工作原理 • 盾构机应用与案例 • 盾构机维护与保养
01
盾构机概述
盾构机定义
盾构机是一种使用盾构法进行隧道施工的大型掘进机械，主要由刀盘、盾体、人舱、螺旋输送机、管片拼装机、管片运输车等部分组成。
盾构机的主要作用是在地下挖掘出一条隧道，并在挖掘过程中对隧道进行衬砌和支护，以保证隧道施工的安全和稳定。
20世纪初，盾构机开始在日本得到广泛应用，并逐渐发展成为一种成熟的施工方法。
02
盾构机结构组成
主机系统
01
02
03
04
主机是盾构机的核心部分，包括刀盘、盾体、刀具等。
刀盘是盾构机挖掘土体的主要部件，通常采用硬质合金或碳
化钨等材料制成。
盾体是保护操作人员和盾构机内部设备的重要结构，通常采
盾构机分类
根据盾构机的用途，可分为地铁盾构机、市政管道盾构机、公路盾构机等。
根据盾构机的掘进方式，可分为开敞式盾构机和气压式盾构机。
根据盾构机的直径，可分为小直径盾构机和大直径盾构机。
盾构机发展历程
盾构机最早起源于欧洲，但最早的盾构机比较简单，仅适用于软土地层。
随着科技的不断进步，现代盾构机已经实现了自动化、智能化，并广泛应用于地铁、市政管道、公路等领域。
03
盾构机工作原理
工作原理简介
盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，通过刀盘旋转切削土体，同时使用盾构壳体保护作业面和
运输渣土。
盾构机的工作原理基于一个封闭的作业系统，通过土压平衡、泥水加压等工法维持开挖面的稳定，
并控制地层变形。
盾构机的工作过程包括挖掘、排渣、运渣、拼装等环节，各环节相互配合，实现隧道的高效掘进。

盾构的基本构造课件

但由于安装了开挖装置，故实际上难以设置前面千斤顶等挡土装置，大多在开挖过程中开挖面敞开得很大，对开挖面的稳定条件需进行研究。
《盾构的基本构造》PPT课件
三、机械系统盾构
1 敞开式机械盾构
在手掘式盾构的切口环部分，安装与盾构直径大小相同的旋转大切削刀盘，可用机械连续地、全断面开挖的盾构，称为机械式盾构。
《盾构的基本构造》PPT课件
4、挤压推进，切削土加压推进中，开挖面能否自立稳定。 5、开挖面在加入水压、加泥压、泥水压作用下，能否自立稳定。 6、经济性。综合考虑
《盾构的基本构造》PPT课件
3 封闭式盾构的基本构造
概括说来，盾构机由通用机构和专用机构组成。通用机构包括外壳、掘削机构、挡土机构、推进机构、管片组装机构、附属机构等组成
而后者随机种不同而异。对土压盾构，
其专用机构为排土机构、搅拌机构、添
加材注入装置；对泥水盾构而言，则主
要指排泥机构和搅拌机构。
《盾构的基本构造》PPT课件
一、盾构的外形和材料
1.盾构的外形
盾构的外形就是指盾构的断面形状，有圆形、双圆、三圆、矩形、马蹄形、半圆形或与隧道断面相似的特殊形状等。
《盾构的基本构造》PPT课件
敞开式机械切削式盾构
《盾构的基本构造》PPT课件
2 盾构的种类与选型
一、手掘系统盾构 1.手掘式盾构
手掘盾构是最原始的一类盾构，其构造简单，配备较少，造价低，目前在地质条件较好的工程中仍广泛使用。
盾构顶部有活动前檐以支护上部土体。
《盾构的基本构造》PPT课件
手掘挤压械盾构盾构
盾构
机械加盾构压盾
构
削土加压式
加水式

盾构机原理介绍ppt课件

7
8
9
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螺旋输送机系统
螺旋机系统的主要功能为将刀盘切削下来的土从土仓内排出，并且通过自动控制螺旋机转速来控制出土量，达到土仓内土压平衡的目的（即土仓内的进土量与出土量相等，维持盾构刀盘正面的土压力，将地面沉降控制到最小）。螺旋机结构一般采用有杆式，其驱动方式采用液压驱动，通过改变电液控制泵的控制电流来改变泵的输出流量，从而改变螺旋机油马达的转速。筒体后部出土口处设有一液压油缸驱动的闸门，该闸门在断电情况下通过所配备的储能器进行闸门的紧急关闭。
23
同步注浆系统
同步注浆系统的主要功能为在盾构掘进过程中，注入浆液充填管片脱出盾尾后产生的建筑空隙，减少地面沉降。同步注浆系统采用一台柱塞泵将浆液搅拌筒内的浆液通过各分路向盾尾外部注出。同步注浆系统的控制方式有手动控制和自动控制，自动控制又分为压力控制和流量控制。
24
25
注水注泥系统
注水注泥系统的主要功能为在一些特殊土质情况下，为减小刀盘扭矩，注入水或泥水，进行土体的改良。注水注泥系统采用电动注泥泵，将水或泥水通过中心回转节向刀盘正面注出。刀盘正面的注水口具有防止外部泥砂进入的装置。2627管片吊运系统
管片吊运系统的主要功能为将管片从管片运输小车上吊下运输至管片拼装位置。管片吊运系统在车架内采用单梁电动葫芦，在盾构机本体与车架之间采用双梁电动葫芦。
盾构机原理介绍
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刀盘系统
盾构刀盘系统为盾构机最为重要的系统之一，其主要功能为将盾构机前方的土体进行切削、搅拌，便于排土，同时也起到减小盾构推进阻力、保持开挖面土体稳定等重要作用。刀盘结构一般采用辐条加面板式，驱动采用电驱动或液压驱动。

盾构机的结构工作原理

1 盾构机的工作原理1．1盾构机的掘进液压马达驱动刀盘旋转，同时开启盾构机推进油缸，将盾构机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的碴土充满泥土仓，此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过竖井运至地面。

1．2掘进中控制排土量与排土速度当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时，开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大，当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时，开挖面就能保持稳定，开挖面对应的地面部分也不致坍坍或隆起，这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡时，开挖工作就能顺利进行。

1．3管片拼装盾构机掘进一环的距离后，拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片，使隧道—次成型。

2 盾构机的组成及各组成部分在施工中的作用盾构机的最大直径为6．28m，总长65m，其中盾体长8．5m，后配套设备长56．5m，总重量约406t，总配置功率1 577kW，最大掘进扭矩5 300kN·m，最大推进力为36400kN，最陕掘进速度可达8cm／min。

盾构机主要由9大部分组成，他们分别是盾休、刀盘驱动、双室气闸、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备。

2.1盾体盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，这三部分都是管状简体，其外径是6．25m。

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，推力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30个推进油缸，推进油缸杆上安有塑料撑靴，撑靴顶推在后面已安装好的管片上，通过控制油缸杆向后伸出可以提供给盾构机向前的掘进力，这30个千斤顶按上下左右被分成A、B、c、D四组，掘进过程中，在操作室中可单独控制每一组油缸的压力，这样盾构机就可以实现左转、右转、抬头、低头或直行，从而可以使掘进中盾构机的轴线尽量拟合隧道设计轴线。

盾构机的构造与工作原理

1828年1月12日泰晤土河水涌入盾构机
• 1830年，英国的罗德发明“气压法”辅助解决隧道涌水。 • 1866年，莫尔顿申请“盾构”专利。盾构最初称为小筒（cell）或圆筒（cylinder），在莫尔顿专利中第一次使用了“盾构”（shield）这一术语。
1865年，英国的布朗首次采用圆形盾构和铸铁管片，1869年用圆形盾构在泰吾士河下修建外径2.2m的隧道。在地下水方面没遇到什么困难。
3、盾构设备保有情况
• 由于近年来我国基础建设和城市轨道交通发展迅速，盾构设备装备大幅度提升。 • 专家预计：到2020年前，我国的盾构需求量约为 300多台。 • 据不完全统计，截至目前，国内保有的盾构机在 170台左右，其中小松32台、三菱34台、海瑞克45 台(不含7米以上盾构机)，其余的有法码通、FCB 、维尔特、川崎、石川岛。
盾构机的分布情况
小松：主要在上海、北京、沈阳、西安使用。三菱：主要在上海、北京、天津、沈阳、广州、南京、深圳使用。海瑞克：主要在北京、天津、广州、深圳、成都、南京、沈阳使用。维尔特：在广州、深圳使用，法码通、FCB在上海使用。川崎、石川岛：在上海、天津、北京使用。
中铁工程总公司系统盾构机情况表
二、盾构机概述
• 盾构机是掘进机的一种类型。 • 掘进机的定义是：用机械能破碎隧道掌子面、随即将破碎物质连续向后输出并获得预期的洞型、洞线的机器。
• 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，这个钢质组件被称为盾构。 • 盾构的另一个作用是能够承受来自地层的压力，防止地下水或流沙的入侵。