盾构机基本原理及分类
盾构机工作原理
盾构机工作原理盾构机是一种用于地下隧道施工的重型机械设备，其工作原理是通过推进机构将盾构机沿着隧道轴线推进，同时利用盾构机的钻头切削土层，然后通过输送系统将切削土层从隧道尾部运出。
一、盾构机的组成部分1. 盾构机主体：包括盾构机壳体、推进机构、切削系统等。
盾构机壳体是盾构机的主要承重部分，用于保护工作人员和设备。
推进机构是盾构机的动力系统，负责推进盾构机并控制推进速度。
切削系统由刀盘、刀盘电机、刀盘刀具等组成，用于切削土层。
2. 输送系统：包括土层输送系统和衬砌输送系统。
土层输送系统用于将切削土层从切削区域输送到隧道尾部，通常由螺旋输送机和螺旋输送机电机组成。
衬砌输送系统用于将衬砌材料输送到切削区域，通常由输送带和输送带电机组成。
3. 泥浆系统：用于控制切削区域的土层稳定，防止坍塌。
泥浆系统由泥浆循环系统和泥浆处理系统组成。
泥浆循环系统通过泵将泥浆注入切削区域，形成泥浆层，保持土层稳定。
泥浆处理系统用于处理和回收泥浆。
二、盾构机的工作流程1. 准备工作：确定隧道的设计参数、地质勘探结果和施工方案。
安装盾构机并进行调试，检查各部件是否正常运转。
2. 开始推进：启动盾构机的推进机构，使其向前推进。
同时，启动切削系统，刀盘开始切削土层。
切削的土层通过输送系统运输到隧道尾部。
3. 控制土层稳定：在切削区域注入泥浆，形成泥浆层，保持土层稳定，防止坍塌。
泥浆通过泥浆系统循环使用，同时进行处理和回收。
4. 衬砌施工：当切削到一定距离后，开始进行衬砌施工。
通过输送系统将衬砌材料输送到切削区域，工人进行衬砌作业。
5. 推进和衬砌循环进行：推进机构持续推进盾构机，切削系统不断切削土层，输送系统将切削土层运输到隧道尾部，同时进行衬砌施工。
6. 完成施工：当盾构机推进到设计的目标位置后，停止推进和切削工作。
进行最后的检查和清理工作，确认隧道施工质量。
三、盾构机的优势和应用领域1. 高效快速：盾构机能够连续推进，施工速度较快，适用于大规模的隧道工程。
盾构机的讲解
盾构机的讲解盾构机是一种用于地下隧道开挖的专用设备，它采用盾构法施工原理，是现代化隧道工程中不可或缺的重要装备。
盾构机能够有效地降低工程施工风险，提高施工效率，保证工程质量。
本文将从盾构机的工作原理、结构组成、施工流程和应用领域等方面进行详细讲解。
工作原理盾构机主要通过盾构的方式进行地下隧道开挖。
盾构机的工作原理是在盾构机头部安装刀具，由液压系统驱动刀具旋转切削地层，同时通过液压顶推系统推进盾构机整体，形成一个封闭的工作面，在施工的同时支撑土体。
盾构机还会排出隧道开挖时产生的泥浆或者石料。
结构组成1.盾构机主体：包括盾构圆盘、尾部推进装置、作业室等部分。
2.刀具系统：用于切削地层的重要部分，通常采用硬质合金刀具。
3.液压系统：提供动力支撑，驱动盾构机的工作。
4.注浆系统：用于土层稳固，减少地层位移。
5.排土系统：排出隧道开挖时产生的泥浆或者石料。
施工流程1.施工前准备：确定隧道线路、进行现场钻探、安装盾构机等。
2.盾构机施工：盾构机推进、切削、排土、注浆等工作。
3.隧道贯通：完成盾构机开挖后，隧道贯通。
4.隧道衬砌：进行隧道衬砌工作，保证隧道的结构安全。
5.隧道检验验收：对隧道进行检验验收，确保质量合格。
应用领域盾构机在地下管廊、地铁、交通隧道、水利隧洞等工程中得到广泛应用。
盾构机可以开挖各种类型的地下工程，同时由于其施工方式的灵活性和高效性，能够适应不同地层的复杂情况。
结语盾构机作为现代化隧道工程的重要设备，发挥了不可替代的作用。
通过本文的讲解，相信读者对盾构机的工作原理、结构组成、施工流程和应用颁奖都有了更深入的了解。
希望本文能为相关领域的从业人员提供一定的参考和帮助。
盾构的分类及其工作原理
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。
盾构机工作原理
盾构机工作原理盾构机是一种用于地下隧道施工的特殊工程设备。
它通过推进机构推动盾构机前进，同时在前端设置刀盘进行土层的切削和掘进，然后通过输送系统将切削出的土层从隧道中运出。
盾构机工作原理主要包括推进机构、刀盘系统、土层输送系统和支护系统。
1. 推进机构：盾构机的推进机构通常由主推进缸、辅助推进缸和推进齿轮等组成。
主推进缸通过液压系统提供推进力，推动盾构机前进。
辅助推进缸用于辅助推进和调整机器姿态。
推进齿轮则通过齿轮传动将液压力转化为推进力。
2. 刀盘系统：刀盘系统位于盾构机的前端，主要由刀盘和刀盘驱动装置组成。
刀盘上安装有刀具，通过旋转和振动等方式进行土层的切削和掘进。
刀盘驱动装置通常由机电或者液压马达提供动力，驱动刀盘旋转。
3. 土层输送系统：土层输送系统用于将切削出的土层从隧道中运出。
它通常由螺旋输送机、链式输送机或者橡胶带输送机等组成。
这些输送机通过转动或者运动将土层从刀盘处输送到出口处，并将其排出隧道。
4. 支护系统：为了保证隧道的稳定和安全，盾构机还配备有支护系统。
支护系统通常由液压支架、钢拱架和注浆设备等组成。
液压支架用于支撑隧道壁，钢拱架则用于加固隧道顶部。
注浆设备则用于注入固化材料，增加隧道的稳定性。
盾构机工作时，首先通过推进机构提供推进力，推动盾构机前进。
同时，刀盘系统开始切削土层，将切削出的土层通过土层输送系统运出隧道。
在切削和掘进过程中，支护系统起到保护隧道结构的作用。
随着盾构机的推进，隧道逐渐形成。
盾构机工作原理的核心在于刀盘系统的切削和掘进。
刀盘通过旋转和振动等方式切削土层，然后通过土层输送系统将切削出的土层排出隧道。
这种切削和掘进的方式能够有效地减少地下施工对周围环境的影响，提高工程施工的效率和质量。
总结起来，盾构机工作原理包括推进机构、刀盘系统、土层输送系统和支护系统。
通过推进机构提供推进力，刀盘系统切削土层，土层输送系统将切削出的土层排出隧道，支护系统保证隧道的稳定和安全。
科普盾构知识点总结
科普盾构知识点总结一、盾构机的分类及工作原理：1.盾构机的分类：盾构机主要分为普通盾构机和土压平衡盾构机两种类型。
根据不同的地质条件和工程要求，选择合适类型的盾构机是非常重要的。
（1）普通盾构机：普通盾构机是最常见的盾构机类型，适用于地质较好的地质条件，一般用于软土层、砂质土层和松散砂岩等地层的隧道开挖。
它的工作原理是通过施加液压推进力，推动盾构机前进并进行土层的开挖，然后在推进的同时进行隧道衬砌的施工，最后形成一个完整的隧道结构。
（2）土压平衡盾构机：土压平衡盾构机适用于地质较差的地质条件，例如黏土、软弱砂岩和黏壤等地层。
它的工作原理是通过施加与地层土压相平衡的土压平衡力，防止地下水和土层的涌入，从而保证安全稳定地进行隧道开挖。
土压平衡盾构机在处理软弱地层时具有较大的优势，可以有效避免地面沉降和地下水涌入等问题。
2.盾构机的工作原理：盾构机的工作原理主要包括土层开挖、隧道衬砌和推进三个阶段。
（1）土层开挖：盾构机在进行隧道开挖时，首先需要进行土层的开挖工作。
它通过刀具和刀盘对地层进行切割和掘进，将土层从隧道工作面上切削下来，并通过输送设备将土层带至隧道后部的料斗中。
在这个过程中，盾构机需要施加一定的推进力以克服土层的阻力，并同时进行隧道衬砌施工，确保隧道结构的稳定和安全。
（2）隧道衬砌：隧道衬砌是盾构机工作中非常重要的一个环节，它直接影响到隧道的质量和安全性。
在盾构机进行土层开挖的同时，需要同时进行隧道衬砌的施工，一般采用预制节段和喷射混凝土两种方式。
预制节段是通过现场浇筑或预制成形的隧道衬砌节段，用于保护地下结构和确保隧道的稳定。
（3）推进：在进行土层开挖和隧道衬砌之后，盾构机需要进行推进工作，将盾构机推向下一工作环节。
推进是盾构机工作的重要环节，通过施加一定的推进力，盾构机可以快速地前进，并在此过程中进行土层开挖和隧道衬砌工作，最终完成整个隧道结构的施工。
二、盾构机的主要构成和关键部件：1.主要构成：（1）盾构机主要由刀盘、主机、推进系统、控制系统、料斗、隧道衬砌系统以及供电和供水系统等组成。
盾构机工作原理
盾构机工作原理一、引言盾构机是一种用于地下隧道施工的重型机械设备，其工作原理是通过推进盾构机来完成隧道的开挖和支护。
本文将详细介绍盾构机的工作原理及其相关技术。
二、盾构机的构造1. 盾构机主要由盾构体、推进系统、刀盘、控制系统和支撑系统等组成。
2. 盾构体是盾构机的主体结构，由盾构壳、先后门、密封垫圈等组成，能够保证施工过程中的安全和稳定。
3. 推进系统包括推进液压缸、推进机构和推进装置，通过液压力将盾构机推进到地下，推进装置可以根据需要进行调整。
4. 刀盘是盾构机的主要工具，由刀片、刀臂和刀盘驱动系统组成，能够切割和破碎地层。
5. 控制系统用于监测和控制盾构机的运行状态，包括液压系统、电气系统和数据采集系统等。
6. 支撑系统主要用于支撑隧道壁和顶部，以防止地层塌方和保证施工的安全。
三、盾构机的工作原理1. 准备工作：在施工前，需要进行现场勘测和地质分析，确定盾构机的施工参数和安全措施。
2. 推进过程：盾构机通过推进液压缸和推进装置推进到地下，同时刀盘开始旋转，刀片切割和破碎地层。
3. 土层处理：切割和破碎的土层通过刀盘后部的输送装置输送到盾构机内部，然后通过螺旋输送机或者螺旋输送器运出隧道。
4. 支护过程：在盾构机后部，随着推进，支撑系统将隧道壁和顶部进行支护，以防止地层塌方。
5. 循环施工：盾构机持续推进和支护，直至完成整个隧道的开挖和支护工作。
6. 施工结束：盾构机完成隧道开挖后，可以通过盾构体的先后门将盾构机取出。
四、盾构机的应用领域1. 地铁隧道：盾构机广泛应用于地铁隧道的开挖和支护工作，能够提高施工效率和质量。
2. 铁路和公路隧道：盾构机也适合于铁路和公路隧道的施工，能够减少对周边环境的影响。
3. 水利隧道：盾构机可以用于水利隧道的开挖和支护，能够提高施工速度和质量。
4. 管道隧道：盾构机还可以用于管道隧道的施工，能够减少对地表的干扰。
五、盾构机的优势和挑战1. 优势：- 提高施工效率：盾构机能够连续推进和开挖，大大提高了施工效率。
盾构机的分类 -回复
盾构机的分类-回复盾构机是一种用于地下工程中隧道开挖的专业设备。
根据不同的应用需求和工程要求，盾构机可以分为多个分类。
本文将一步一步回答关于盾构机分类的问题，以帮助读者更好地了解盾构机的应用领域和特点。
第一步：盾构机按照使用环境分类盾构机根据使用环境的不同，可以分为两类：土压平衡盾构机（Earth Pressure Balance Shield Machine，简称EPB盾构机）和水压平衡盾构机（Slurry Shield Machine）。
1. 土压平衡盾构机（EPB盾构机）：适用于软弱土壤、黏土和含水量较高的地层中的隧道开挖。
它利用盾构机内部的土压平衡系统，通过给予前方土体与盾构机内部土体较为相等的土压力来平衡地下水压力，以实现隧道的稳定开挖。
EPB盾构机广泛应用于城市地铁、水利工程、下水道建设等领域。
2. 水压平衡盾构机：适用于含有大量水分和较坚硬地层的隧道开挖。
它采用密闭的工作环境和水压平衡系统，能够在开挖过程中有效控制地下水位和地下水压力，保证隧道的安全稳定推进。
水压平衡盾构机通常用于河床、湖底隧道等水下工程。
第二步：盾构机按照施工方式分类盾构机也可以根据施工方式的不同进行分类，这将影响到盾构机的结构和工作原理。
1. 轮式盾构机：使用装有刀盘和轴承的切削头，通过切削地层并将地层推到井口，由提升机将土壤抛到地面上。
该类型盾构机适用于地层坚硬、粉状颗粒较少的隧道工程。
2. 双层或多层盾构机：具有更高的推力和更大的切削力，适用于较大断面的隧道工程，如大型地铁隧道、水利隧道等。
3. 泥水平衡盾构机：利用注入泥浆来平衡土压力，从而实现稳定的隧道开挖。
泥水平衡盾构机适用于含有较高水分和粉质黏土的地层。
4. 机械盾构机：采用机械切割头进行地层的开挖，并通过转运系统将土壤从切削头后方搬运到井口。
该类型盾构机适用于各种地质条件的隧道工程。
第三步：盾构机按照切削头类型分类盾构机还可以按照切削头的类型进行分类，不同类型的切削头适用于不同的地层和工程要求。
盾构机工作原理
盾构机工作原理盾构机是一种用于地下隧道建设的重型机械设备，它通过推进装置将巨大的盾构机推进土壤中，同时进行土壤开挖和支护，从而实现隧道的建设。
盾构机工作原理是基于土壤力学和隧道工程原理的。
一、盾构机的组成部分1. 盾构机主体：盾构机主体通常由盾构壳体、推进系统、刀盘和尾部支撑系统等组成。
盾构壳体是盾构机的外壳，用于保护机械设备和工人。
推进系统是盾构机的核心部分，它通过推进液压缸或液压缸推动盾构机向前推进。
刀盘是盾构机前端的工具，用于开挖土壤。
尾部支护系统用于支撑盾构机的尾部，保证机械设备的稳定。
2. 排土系统：盾构机在开挖土壤时，需要将土壤从隧道中排出。
排土系统通常由螺旋输送机、螺旋输送机驱动系统和排土管等组成。
螺旋输送机通过螺旋叶片将土壤从刀盘处输送到排土管中，然后通过排土管将土壤排出隧道。
3. 支护系统：盾构机在开挖土壤时，需要对隧道进行支护，以防止土壤坍塌。
支护系统通常由液压支架、钢拱架和预制段等组成。
液压支架用于支撑隧道顶部和侧壁，钢拱架用于加固隧道结构，预制段用于填充隧道。
二、1. 推进过程：盾构机在开始工作前，首先需要进行预制段的安装。
然后，盾构机启动推进系统，推动盾构机向前推进。
同时，刀盘开始旋转，通过刀盘的作用力将土壤开挖。
开挖的土壤通过螺旋输送机输送到排土管中，然后排出隧道。
2. 支护过程：在盾构机推进过程中，支护系统起到关键作用。
液压支架通过液压缸的作用，支撑隧道顶部和侧壁，防止土壤坍塌。
钢拱架用于加固隧道结构，增强隧道的稳定性。
3. 预制段的安装：在盾构机推进过程中，需要定期安装预制段。
预制段是事先制作好的混凝土或钢筋混凝土构件，用于填充隧道。
预制段通过液压支架的作用，依次安装在隧道内，形成连续的隧道结构。
三、盾构机的应用领域1. 地铁隧道建设：盾构机在地铁隧道建设中得到广泛应用。
它可以快速、高效地开挖地铁隧道，减少对周围环境的影响。
2. 铁路隧道建设：盾构机也被广泛应用于铁路隧道建设中。
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。
盾构机工作原理
盾构机工作原理盾构机是一种用于地下隧道开挖的专用机械设备，它采用盾构法进行施工。
盾构机工作原理是指盾构机在进行隧道开挖时的工作方式和原理。
一、盾构机的组成部分1. 盾构机主体：包括前部盾构体、后部推进体和中间连接部分。
2. 推进系统：由推进液压缸、推进螺旋机构和推进液压站组成，用于推进盾构机前进。
3. 掘进系统：包括刀盘、刀臂、刀盘驱动装置和刀盘液压站，用于切削土层。
4. 支护系统：包括支撑液压缸、支撑液压站和支撑材料，用于支撑和稳定隧道壁。
5. 除渣系统：包括刮板输送机、螺旋输送机和螺旋输送机液压站，用于清理切削后的土层。
6. 控制系统：包括电气控制柜、液压控制柜和人机界面，用于控制盾构机的各项功能。
二、盾构机的工作原理1. 准备工作：在开挖隧道前，需要进行地质勘探、土层分析和隧道设计等准备工作。
根据设计要求，选择合适的盾构机，并进行组装和调试。
2. 推进工作：盾构机启动后，推进系统开始工作，推动盾构机向前推进。
推进液压缸通过液压油的压力驱动，推动推进螺旋机构旋转，从而推进盾构机前进。
3. 掘进工作：刀盘开始旋转，刀臂上的刀具切削土层。
切削后的土层通过刮板输送机或螺旋输送机输送到盾构机的尾部，然后通过出口排出。
4. 支护工作：在切削土层的同时，支撑系统开始工作，支撑液压缸通过液压油的压力，将支撑材料推入隧道壁，起到支撑和稳定的作用。
5. 除渣工作：切削后的土层通过除渣系统输送到盾构机的尾部，然后通过出口排出。
刮板输送机或螺旋输送机将土层输送到隧道外。
6. 盾构机的循环工作：盾构机不断进行推进、掘进、支护和除渣等工作，循环进行，直到完成整个隧道的开挖。
三、盾构机的优势1. 高效快速：盾构机采用机械化施工，工作效率高，能够快速开挖隧道。
2. 安全可靠：盾构机在施工过程中，能够提供稳定的工作环境，减少事故风险。
3. 适应性强：盾构机能够适应不同地质环境和隧道设计要求，具有较强的适应性。
4. 环保节能：盾构机采用机械化施工，减少对环境的影响，同时能够节省能源。
盾构机的构造工作原理
盾构机的构造工作原理盾构机是一种用于隧道开挖的机械设备，其工作原理基于盾构机的结构和运行原理。
盾构机的工作原理可以分为以下几个方面：1.盾构机的结构：盾构机主要由盾构壳体、刀盘、推进系统、导向系统、土压平衡系统、环片安装系统等组成。
盾构壳体是盾构机的主体结构，具有保护和承载作用；刀盘是盾构机的关键部件，通过转动和切削地层，形成隧道；推进系统是推动盾构机前进的部分，通常由液压缸和密封系统组成；导向系统用于控制盾构机的方向；土压平衡系统在掘进过程中用于保持隧道周围土层的平衡，防止地层坍塌；环片安装系统用于安装环片，加固隧道结构。
2.掘进过程：盾构机的掘进过程是通过刀盘在地层中切削并移走土层来形成隧道的。
刀盘通过转动和推进系统推动前进，同时利用刀盘上的刀具切削地层，将松散土层从刀盘间的切削机构中运走，然后通过输送系统将土层送到隧道外面。
3.土压平衡：在盾构机掘进过程中，由于切削土层会产生土层变形，形成土压，土压平衡系统的作用是保持隧道周围土层的平衡。
土压平衡系统通过注入压缩空气或注浆混凝土到盾构机壳体与地层之间的空间中，形成一定的压力，使地层始终保持在一定的平衡状态。
4.导向系统：盾构机通过导向系统来控制盾构机的方向，保证隧道的设计要求。
导向系统通常由水压缸、悬吊设备、导向板等组成，通过控制水压缸的行程来实现盾构机的转向。
5.环片安装：隧道掘进完成后，需要安装环片来加固隧道结构。
盾构机上的环片安装系统通常由环片转运车和安装机构组成，通过转运车将环片输送到刀盘位置，然后通过安装机构将环片固定在隧道内环境中。
综上所述，盾构机的工作原理是通过刀盘和推进系统推动盾构机前进，同时利用刀盘切削地层，通过土压平衡系统控制土层的平衡，导向系统控制盾构机的方向，最后通过环片安装系统加固隧道结构。
这种工作原理使得盾构机能够高效、安全地开挖隧道。
盾构机基本原理及分类
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第二节 盾构法的优缺点
一。盾构法的优点 (1)．对环境影响小 ①出土量少，周围地层沉降小，对周围构造
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M.I.Brunel 螺旋盾构，1818
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• 1825年，他第一次在伦敦泰晤土河下开始 用一个断面高6.8m、宽11.4m，并由12个邻 接的框架组成的矩形盾构修建隧道。每一 个框架分成3个舱，每一个舱里有一个工人 ，共有36个工人。
第一条隧道施工的盾构机
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• 泰晤士河下的隧道工程施工期间遇 到了许多困难，在经历了五次以上 的特大洪水后，直到1843年，经过 18年施工，完成了全长458m的第一 条盾构法隧道。
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1828年1月12日泰晤土河水涌入盾构机
手动掘削 机械部分断面开挖 全断面开挖
以上支撑方式只适用于抵御土压等低渗透性地层 掘进
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3、压缩空气支撑 原理：空气压力与地下水的静压力保持平衡，
土压由自 然或机械的支撑承受。 要保证压力平衡 ，否则顶部过剩的压力 “喷发”的危险 已被泥水盾构取代。
盾构机工作原理
盾构机工作原理盾构机是一种用于地下隧道施工的重型机械设备。
它采用盾构法施工，具有高效、安全、环保等优点。
下面将详细介绍盾构机的工作原理。
一、盾构机的构造盾构机主要由盾构机主体、刀盘、推进系统、控制系统和后续支护系统等部份组成。
1. 盾构机主体：由机壳、先后密封室、先后推进系统、主推进油缸和主推进盘等组成。
机壳是盾构机的主体结构，能够承受地下土压力。
2. 刀盘：位于盾构机前部，由刀盘主轴、刀盘盘体、刀具和刀盘驱动系统等组成。
刀盘通过旋转和推进来进行土层的开挖。
3. 推进系统：由推进油缸、推进盘和推进螺杆等组成。
推进油缸通过液压系统提供推进力，推进盘和推进螺杆将盾构机推进到地下。
4. 控制系统：包括盾构机的操作控制台、传感器、液压系统和电气系统等。
控制系统能够监测和控制盾构机的运行状态。
5. 后续支护系统：在盾构机通过后，需要进行地下隧道的支护。
后续支护系统包括涵洞衬砌、钢筋混凝土衬砌、喷射混凝土等。
二、盾构机的工作原理盾构机采用盾构法进行隧道施工，其工作原理如下：1. 准备工作：在施工前，需要对地质情况进行勘察，并确定盾构机的施工参数。
施工现场需要进行地面开挖，建立起盾构机的工作坑。
2. 推进过程：盾构机启动后，刀盘开始旋转，刀具在土层中开挖。
同时，推进油缸提供推进力，将盾构机推进到地下。
推进过程中，盾构机会持续排放掘进物料。
3. 土层处理：盾构机开挖的土层通过输送系统运出隧道，同时通过注浆系统进行土层的稳定，防止地面沉降。
4. 密封和支护：盾构机在开挖过程中，通过先后密封室和密封垫进行土层的封闭，防止水和泥浆进入隧道。
同时，后续支护系统进行隧道的支护。
5. 推进和停顿：盾构机在推进过程中，需要根据地质情况和施工计划进行停顿和调整。
停顿时，可以进行刀具更换、维护和修理。
6. 完工和拆除：当盾构机推进到目标位置后，施工完成。
隧道的后续工程，如道路铺设、管线安装等可以进行。
盾构机可以拆除或者继续用于其他隧道施工。
盾构业务知识点总结
盾构业务知识点总结一、盾构机的原理结构1. 盾构机的定义盾构机是一种在地下工程中使用的掘进机器，它具有推进力、保护构造、输送系统、掘进系统、机械系统和电气系统等组成部分。
2. 盾构机的分类（1）按掘进方式不同分类：盾构机可以分为土压平衡盾构机和泥水平衡盾构机。
（2）按结构形式分类：盾构机可以分为开式盾构机和封闭式盾构机。
3. 盾构机的构成盾构机通常由刀盘系统、支撑系统、前推系统、土压平衡系统、主控系统、电气系统、泥浆循环系统等部分组成。
4. 盾构机的工作原理在盾构机的工作过程中，刀盘负责切割地层，同时利用推进液体和地层的土压平衡原理，实现盾构机的前进。
同时，通过土压平衡和泥水平衡原理，保证施工现场的安全和稳定。
二、盾构机的施工工艺1. 盾构机的施工准备工作盾构机的施工前需要进行施工现场的勘察、地质勘探、地下管线的排查等工作，合理规划施工的工艺路线和方案，确定盾构机的开挖方式和施工工期。
2. 盾构机的开挖工艺在盾构机的开挖过程中需要根据地层的情况合理选择刀盘的刀具和速度，并根据地质情况对盾构机进行监测和控制，确保施工的安全和质量。
3. 盾构机的支护工艺在盾构机的施工过程中，需要对已开挖的地层进行支护，在深埋地下隧道工程中，要确保施工过程中的土压平衡和泥水平衡，保证施工现场的安全和稳定。
4. 盾构机的土压平衡和泥水平衡工艺在盾构机的施工过程中，需要根据地下地质条件合理控制土压平衡和泥水平衡，避免盾构机在施工过程中遭受外界地压和液压影响，保证施工的稳定和高效。
5. 盾构机的后续工程在盾构机施工完成后，还需要进行隧道的衬砌和管道的敷设等后续工程，保证地下隧道的使用安全和通行畅顺。
三、盾构机的机械设备保养1. 盾构机的日常检查在盾构机使用过程中，需要对各个部位进行日常的检查，包括机械系统、电气系统、液压系统等，确保设备的正常运行和施工的高效进行。
2. 盾构机的故障排除在盾构机使用过程中，可能会出现各种故障和问题，需要及时对设备进行维修和排除故障，保证设备的持续运行和施工的顺利进行。
(完整版)盾构机主要结构功能及分类
主机盾体结构及功能简介
盾尾密封一般采用钢丝刷密封装置，钢丝刷是集弹簧钢板、钢丝刷 及不锈钢金属网于一体的结构（也有采用钢板刷）。盾尾油脂泵向每道 钢丝刷密封之间的腔室提供压力油脂，以提高止水性能。根据不同的水 土压力可选择不同排数的尾刷布置方式。
主机盾体结构及功能简介
盾尾密封： 设置3道密封刷，其中最后一
螺旋输送机按驱动结构分，一般有周边驱动和中心驱动两种结构形式。 中心驱动，结构紧凑，便于相邻部件的布置。 周边驱动，出渣口在后部，提高出渣位置，渣土通过无轴区时利用自身重
力堆积、密实，形成土塞，使渣土具有一定连续性，并能起到一定止水作 用。
目录
第一章 主驱动结构功能及分类 第二章 主机盾体结构及功能简介 第三章 螺旋输送机结构功能及分类 第四章 管片拼装机结构功能及分类
度为22.5°
主机盾体结构及功能简介（铰接油缸）
铰接油缸 按照铰接方式分为2种： 1）主动铰接：铰接油缸和推进油缸 均有调向功能，铰接缸在推进缸前 面，可直接迫使刀盘转向。调向时 可采用主动转向方式也可采用被动 转向方式。调向性能好；硬岩层换 刀方便；铰接与推进依次动作，利 于脱困；不利于人仓在顶部布置。 2）被动铰接：铰接油缸随动，拉 力相对较小，脱困能力弱。利于人 仓布置。
PUMP P1
进浆泵
隧道中继泵
进浆管路
BACK UP
PUMP P2
PUMP P3
泥浆管延伸装置
盾构机主驱动结构功能及分类
刀盘支撑及主驱动 • 刀盘支承方式有3种： 1）中心支承式（适用于中小型直径盾构）2）中间支承式（适用于中大型直径盾
构）3）周边支承式（适用于小型直径盾构）
①中心支承方式
盾构知识点总结
盾构知识点总结一、盾构的基本原理盾构机是一种专门设计用于地下隧道开挖的设备，它通常由推进系统、掘进系统、土压平衡系统、注浆系统、排土系统、控制系统等组成。
盾构机的基本原理是通过在地下挖掘同时安装隧道衬砌或其他结构物，从而实现地下隧道的开挖和建设。
在工程现场，盾构机通常通过液压系统驱动，利用刀盘或刀盘刀具对地下土壤进行切削，然后将挖掘的土壤通过土压平衡或压力泥浆的方式排出隧道外。
隧道衬砌则通过推进系统安装到地下的开挖部位，从而形成完整的隧道结构。
二、盾构的分类盾构机可以根据其工作原理、结构特点以及适用范围等不同进行分类。
常见的盾构分类有以下几种：1. 按照工作原理分类：盾构机主要分为开式盾构机和闭式盾构机两种。
开式盾构是指在整个开挖过程中，土壤和水可以随着刀盘的转动自由流动，不需要采取特殊措施排出，一般用于稳定的土质条件下的隧道开挖。
闭式盾构则是指在开挖过程中通过压力泥浆或土压平衡的方式来控制土壤流动，适用于不稳定的土质条件下的隧道开挖。
2. 按照结构特点分类：盾构机可以分为硬岩盾构和软土盾构两种。
硬岩盾构主要适用于坚硬岩石层下的隧道开挖，其刀盘一般采用碳化钎头等硬质合金材料制成；软土盾构则适用于松软土质条件下的隧道开挖，其刀盘一般采用刀片、刀架等结构较为复杂的装置。
3. 按照适用范围分类：盾构机可以分为地铁盾构、道路盾构、排水管道盾构等不同种类，针对具体的工程需求进行设计和定制。
三、盾构的优点在地下隧道建设中，盾构机具有以下几大优点：1. 高效性：盾构机可以实现连续不间断的隧道开挖和衬砌施工，大大提高了开挖速度和工程进度。
2. 精准性：盾构机的开挖过程受到严格的控制和监测，可以保证隧道的准确尺寸和优质质量。
3. 安全性：盾构机工作过程中不会对地表造成破坏，减少了施工对周边环境和建筑物的影响，同时也降低了工人的工作风险。
4. 环保性：盾构机在工作过程中可以控制和处理排出的土壤和水，减少了对环境的污染，有利于城市生态环境的保护。
盾构方面知识点总结
盾构方面知识点总结盾构机的构成及工作原理盾构机主要由刀盘、推进系统、控制系统、密封系统和排土系统等部分组成。
刀盘是盾构机的核心部件，是通过刀具切割和破碎地层，然后由刀盘后部的输送器将碎屑带到装有输送带的隧道管片的对接部。
同时，盾构机通过推进系统来推动刀盘向前进。
控制系统则用于实现盾构机的各项操作控制，密封系统主要用于防止地下水和泥浆涌入隧道施工工作面，最后排土系统则用来清理工作面的碎屑，保持工作面的畅通。
盾构机的工作原理是利用刀盘破碎地层，通过推进系统使盾构机向前推进，同时完成管片的组装和推送工作，最后通过排土系统将碎屑运出隧道。
盾构机的类型及应用领域盾构机根据其结构和应用范围的不同可以分为多种类型，主要包括土压式盾构机、泥水平衡盾构机、泥水盾构机、岩石盾构机等。
不同类型的盾构机适用于不同地质条件和工程要求。
盾构机主要应用在地铁、水利工程、道路、城市下水道、矿井和隧道等工程中。
在大城市地下地铁施工中，盾构机的使用已经成为一种主流的施工方法，其施工效率和质量远优于传统的开挖法。
此外，在城市地下综合管廊的建设中，盾构机也扮演了非常重要的角色。
盾构机的技术特点盾构机具有施工速度快、施工精度高、环保性好、对周边环境影响小等特点。
相比传统的开挖法，盾构机在地下隧道和管道施工中具有更为突出的优势。
盾构机在地下施工中有着较高的施工精度，可以满足工程对管道或隧道直径和轮廓形状的精确要求。
在城市地下施工中，盾构机的使用不会对地表和周边建筑造成破坏，对城市环境的影响非常小。
盾构机在施工过程中还能有效控制地下水位，减少因挖掘而引发地下水问题。
盾构机的发展趋势随着城市化进程和交通设施的不断完善，对地下空间的利用需求越来越大。
盾构机作为一种高效的地下隧道和管道施工装备，将会得到更为广泛的应用。
盾构机在技术上将会继续追求更为智能化、自动化和信息化，并且在适应各种地质条件和工程要求方面会持续进行改进。
未来盾构机发展的趋势应该是向更大规模、更深埋及；更自动化、人机协作更加密切；工程和调研相互融合的发展方向演变，这些都要求盾构机的技术水平有进一步的提高和创新。
盾构机基本原理与分类
绪论
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盾构构造及应用
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绪论
1、盾构及其基本工作原理 2、盾构法的优缺点 3、盾构施工开挖及支撑方式 4、盾构机的分类 5、盾构的发展简史
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第一节 盾构及其基本工作原理
一、盾构的定义
（3）隧道工作面形式可根据其稳定性进行优化，特 别是土层需要支撑的情况下。
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二、盾构施工的支撑方式
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2、我国盾构机的发展历程
• 纵观我国盾构法隧道的发展历程，大体上 可以分为三个阶段：
1、自然工作面支撑 即隧道工作面的稳定性是借助掘进暂时停
顿期间它固有的稳定性或借助桁架上的土 层行程的斜坡而稳定的。
适用于地层：由于不适于抵御水压，因此只 适用于干的或排干的地层
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2、机械工作面支撑 （1）板条支撑 （2）活动工作面支撑 （3）封闭切削轮支撑
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• 布鲁诺尔发明盾构法之后的另一个技术进 步是用机械开挖代替人工开挖。第一个机 械化盾构专利是1876年英国人约翰· 荻克英 森· 布伦敦和姬奥基· 布伦敦申请的。 • 这台盾构有一个由几块板构成的半球形的 旋转刀盘，开挖的土料落入径向装在刀盘 上的料斗中，料斗将渣料转运至胶带输送 机上，再将它转运到后面从盾构中运出， 这一构想后来被用于修建地铁隧道工程。
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1989年，日本最引人注目的泥水盾 构隧道工程开工。东京湾海底隧道 长10km，是世界最长公路专用海底 隧道，用八台直径14.14m泥水加压
式盾构施工。
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日本东京湾海底隧道盾构机示意图
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反铲挖掘盾构
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悬臂掘进盾构
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3、机械式开挖 机械式开挖又称全断面机械开挖。紧贴开挖面的 旋转刀盘进行全断面开挖，即从掘削到出土作业 均由机械完成。 主要优点： （1）开挖的隧道面精准，无超挖。 （2）在掘进过程中，隧道断面轮廓保持不变。 （3）隧道工作面形式可根据其稳定性进行优化，特 别是土层需要支撑的情况下。
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二。盾构施工法缺点 （1）需要隧道衬砌管片预制、运输、衬砌、衬砌结 构防水及堵漏、施工测量、场地布置、机械安装 等施工技术的配合，系统工程协调复杂； （2）施工过程变化断面尺寸困难；只能前进，不能 后退，当隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时， 施工难度大，在饱和含水的松软地层中施工，地 表沉陷风险较大； （3）盾构机制造周期长，造价较昂贵，盾构的拼装、 转移等较复杂，建造短于750m的隧道经济性差。
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• 1974年第一台土压平衡盾构在东京被采用 。该盾构由日本制造商IHI（石川岛播磨） 设计，其外径3.72m，掘进了1900m的主管 线。 • 在以后的年代里，很多厂商以土压盾构、 压力保持盾构、软泥盾构、土壤压力盾构 、泥压盾构等名称生产了“土压平衡盾构”。 所有这些名称的盾构都应有了同一种工法 国际上称为“土压平衡系统”（EPBS）。
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• 此系统按照以下模式工作： • 首先，借助螺杆将鞍型框架压入前方 的土中。从上部撤除隧道工作面上的 木料并掘土6英寸，然后，隧道工作面 重新用木料覆盖并用螺杆支撑，紧接 着盾构后部砌砖，把它作为整个机架 的支座。
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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。
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• 1874年，工程师格瑞海德发现在强渗水性 的地层中很难用压缩空气支撑隧道工作面 ，因此开发了用液体支撑隧道工作面的盾 构，通过液体流，以泥浆的形式出土。 • 1886年，格瑞海德在伦敦地下施工中将压 缩空气方法与盾构掘进相组合使用，在压 缩空气条件下施工，标志着在承压水地层 中掘进隧道的一个重大进步，20世纪初， 大多数隧道都是采用格瑞海德盾构法修建 的。
第一条隧道施工的盾构机
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• 泰晤士河下的隧道工程施工期间遇 到了许多困难，在经历了五次以上 的特大洪水后，直到1843年，经过 18年施工，完成了全长458m的第一 条盾构法隧道。
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1828年1月12日泰晤土河水涌入盾构机
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二、盾构施工的支撑方式
1、自然工作面支撑 即隧道工作面的稳定性是借助掘进暂时停 顿期间它固有的稳定性或借助桁架上的土 层行程的斜坡而稳定的。
适用于地层：由于不适于抵御水压，因此只 适用于干的或排干的地层
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2、机械工作面支撑 （1）板条支撑 （2）活动工作面支撑 （3）封闭切削轮支撑
手动掘削 机械部分断面开挖 全断面开挖
以上支撑方式只适用于抵御土压等低渗透性地层 掘进
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第五节 盾构的发展简史
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布鲁诺尔构想的盾构机机械内部结构由不同 的单元格组成，每一个单元格可容纳一个 工人独立工作并对工人起到保护作用。采 用的方法是将所有的单元格牢靠地装在盾 壳上。
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• 1、国外盾构法隧道的起源及发展史 • 1806 年，法国的布鲁诺尔 (M.I.Brune1) 从 蛀虫钻孔得到启示，最早提出了用盾构法 建设隧道的设想，并在英国取得了专利。
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第二节 盾构法的优缺点
一。盾构法的优点 (1)．对环境影响小 ①出土量少，周围地层沉降小，对周围构造 物的影响小； ②不影响地表交通及商店营业，无需切断、 搬迁地下管线等各种地下设施； ③对周围居民生活、出行影响小； ④无空气、噪音、振动污染问题。
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(2)．盾构掘进不受地形、地貌、江河水域等
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地表环境条件的限制。 (3)．地表占地面积小，故征地费用少。 (4)．适用于大深度、大地下水压施工，相对 而言施工成本低。 (5)．施工不受天气（风、雨、……）条件限 制。 (6)．挖土、出土量少、利于降低成本。 (7)．盾构工发构筑的隧道的抗地震性好。 (8)．适用地质情况范围宽，软土、砂卵土、 软岩、直到岩层均可使用。
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第三节 盾构开挖与支撑方式
一、盾构施工的开挖方式
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• 1917年，日本引进盾构施工技术，是欧美 国家以外第一个引进盾构法的国家。 • 1963年，土压平衡盾构首先由日本Sato Kogyo公司开发出来。
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1963年Sato Kogyo公司土压平衡盾构
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3、按盾构机横截面形状分类 （1）半圆形 （2）圆形 （3）椭圆形 （4）马蹄形 （5）双圆搭接形：竖双圆形、横双圆形 （6）三圆搭接形 （7）四圆搭接形 （8）矩形：矩形、凸字形、凹字形
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盾构构造及应用
绪论
2018年8月9日星期四11 时6分50秒 盾构构造及应用 1
绪论
1、盾构及其基本工作原理 2、盾构法的优缺点 3、盾构施工开挖及支撑方式 4、盾构机的分类 5、盾构的发展简史
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第一节 盾构及其基本工作原理
一、盾构的定义
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• 此后，布鲁诺尔逐步完善了盾构结 构的机械系统，设计成用全断面螺 旋式开挖的封闭式盾壳，衬彻紧随 其后的方式。
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M.I.Brunel 螺旋盾构，1818
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• 1825 年，他第一次在伦敦泰晤土河下开始 用一个断面高 6.8m 、宽 11.4m，并由 12 个邻 接的框架组成的矩形盾构修建隧道。每一 个框架分成3个舱，每一个舱里有一个工人 ，共有36个工人。
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