泥水加压平衡盾构机参考课件
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• 压缩空气调节系统的功能
21
双气路调压回路
工作气路 备用气路
调节器调节作用的实现无需电力，因此能够持久提供支持压力。 调节器安装了两个独立的单元来防止可能出现的干扰， 并用于维保停机阶段和断电情况（高压电缆延伸时）。
22
混合式盾构机技术
• 混合式盾构机技术是最安全、最先进的隧道开挖技术。 在不稳定地质状况、高压力下，混合式盾构机的以下几 方面的技术能够保证隧道的安全开挖。
盾构选型主要依据土壤的级配曲线,土壤的渗 透系数，水压等
6
土压平衡盾构总装图
7
盾构机各部分名称
刀盘 Cutting wheel cutterhead)
主驱动 Main drive
超前钻 人闸
尾盾
盾尾密封 管片
螺旋机
铰接油缸 推进千斤顶
拼装机
拼装机头
8
9
10
11
12
土压平衡盾构(EPBM)
• 开挖舱内的土压和水压被膨润土吸收，从而避免了不 受控制的土壤透入，并保证了隧道开挖面的稳定。
• 使用该系统，在良好的操作和注浆条件下，TBM能够 把沉降控制在较小的范围。
• 开挖舱被一个称为分隔舱板的钢板分隔成两个区域。
18
压力仓板
气垫
调压仓
人闸
开挖仓
泥水盾构(混合盾构)
19
工作原理
• 气垫调节舱内的压缩空气气垫产生支持 压力并将该压力传至膨润土悬浮液从而 调节液位高度。
• 在高压情况下，工作人员通过安装在压力舱板内的人 闸可以安全地进入气垫调压舱。
• 基本上无需为检查刀盘而对隧道开挖面进行土体改良 （但该措施实施与否取决于地质状况）。如可能，承 压渗入泥饼和一个通过气垫调节技术精确控制的压力 降低步骤可以保证人员能够安全进入开挖舱。
• 在检修工作中，气垫控制调节越精确，坍塌的危险就 越小。
13
泥水盾构(混合) slurry (mix) shield
14
全断面岩石掘进机TBM
•
15
三联盾构
•
16
球型盾构
17
混合式(泥水)盾构机
混合式盾构机基本技术原理/气垫调节原理刀盘在 膨润土中旋转、开挖隧道。挖掘的碴土与膨润 土悬浮液混合。在盾壳区域内，刀盘旋转进行 开挖的部分称为开挖舱，压力舱板将它与盾体 区域分隔开来。
• 传输到膨润土悬浮液的支持压力精确率为 ±0.1bar。
• 泥浆管路内的浮动变化将被准确、迅速平衡。
25
双仓泥水盾构的压力调节
图1
26
单仓泥水盾构的压力调节
图2
27
对比分析
• 隧道开挖
• 混合式盾构机技术能够保证支撑压力的精确率 为+/- 0.1bar。在隧道开挖过程中，外界压力
的变化不会对开挖面的稳定造成影响，见上图 1。
• 碴土运输 • 膨润土泥水传输和支持压力的控制（气垫）彼此分开， • 开挖舱内的膨润土（渗入泥饼）不断更新: • 挖掘的碴土与靠近出渣管（左、右）的膨润土混合，在
TBM底部产生涌流效应从而使碴土易于流动； • 压力舱板上部和中部的其它冲刷点将使开挖舱内集中的
全部水流和新鲜膨润土的重新分配达、混合到最佳状态。 高涌流效应和安装在吸管前面的冲刷管避免了碴土粘结 的危险；
• 承压悬浮液产生的支持压力传输到开挖 舱，这时，整个开挖舱内完全充满承压 的膨润土悬浮液。
• 开挖舱内悬浮液的波动将被精确控制以 保持平衡状态。
20
气垫调节功能
• 空气压力能够在高工作压力范围内自由、 安全地调节（Westerschelde项目压 力高达8.5 bar）。压缩空气调节器通过 压缩气垫来补偿膨润土液位压力的差值 从而使该压力保持平衡。
• 隧道开挖过程中，传统泥水盾构机（单舱）开
挖舱内支持压力较大的变化会带来隧道开挖面 不稳定情况及发生塌陷的危险，见上图2。
• 支持压力较大的波动将导致基床不稳
• 盾构机基床不稳定
来自百度文库
• 管片衬砌基床不稳定
28
气垫调压舱及 进入通道
• 维保工作在处于大气压下的气垫调压舱内进行，例如 在检修筛选器（格栅）、碎石机或出渣管，或移开障 碍物。
29
素材和资料部分来自 网络，如有帮助请下载!
23
土仓泥膜的形成
• 渗入泥膜 检查、维保阶段的隧道掌子面和开挖舱 14,200mm 混合式盾构机－易北河隧道
24
压力控制
• 混合式盾构机的开挖区域设计为一个双舱构造： 开挖舱为前舱，气垫调压舱为后舱（工作舱）。
• 气垫控制、调节支持压力。该压力由压缩空气 系统精确地进行控制。
• 开挖舱内的受压悬浮液通过分隔舱板门连到气 闸。开挖舱内完全充满受压的悬浮液后就会产 生支持压力。
总装车间(60000平米). • 在亚太地区,总部在新加坡,中国北京代表处;
另:广州市有2个大的总装车间(保税区和南沙); 与国内多家大型企业合作完成盾构的组装制造. (上海隧道、大重、武汉重工、广重、首钢、上海振华港机集团、沪东造船) 再有,广州保税区设备件库. 中国地区有工作人员150人
• 已生产盾构1200余台,2000年进入中国大陆,已经供应了50台. • 生产的隧道掘进设备从100mm ~ 15.44m,从软土地层到300MPa强度的岩石地层.
泥水加压平衡盾构机 (slurry( mix)shield)
Herrenknecht AG 2006.4
1
海瑞克公司简介
• 1977年由马丁.海瑞克博士创立,公司总部位于德国南部的施瓦诺市,靠近法国和瑞士. • 公司现有员工1500人,总部1000人,主要的设计和管理人员集中在此. 同时有几个大的
• 国内泥水盾构: 上海崇明岛15.44米2台,
•
南京过江隧道2台,
•
南水北调穿黄工程9米 2台
.
• 管理方针: 设计创新 制造精心 保证质量 按时交货
• 全面的售前\售后服务
2
海瑞克德国施瓦诺总部
3
广州保税区工厂
4
广州南沙开发区工厂
5
盾构机简介
1 简要分类
a.土压平衡式盾构机(EPBM) b. 泥水加压平衡盾构(SLURRY SHIELD ) c. 隧道掘进机(岩石) (TBM ) 此外,有复合盾构 异型盾构
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双气路调压回路
工作气路 备用气路
调节器调节作用的实现无需电力，因此能够持久提供支持压力。 调节器安装了两个独立的单元来防止可能出现的干扰， 并用于维保停机阶段和断电情况（高压电缆延伸时）。
22
混合式盾构机技术
• 混合式盾构机技术是最安全、最先进的隧道开挖技术。 在不稳定地质状况、高压力下，混合式盾构机的以下几 方面的技术能够保证隧道的安全开挖。
盾构选型主要依据土壤的级配曲线,土壤的渗 透系数，水压等
6
土压平衡盾构总装图
7
盾构机各部分名称
刀盘 Cutting wheel cutterhead)
主驱动 Main drive
超前钻 人闸
尾盾
盾尾密封 管片
螺旋机
铰接油缸 推进千斤顶
拼装机
拼装机头
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土压平衡盾构(EPBM)
• 开挖舱内的土压和水压被膨润土吸收，从而避免了不 受控制的土壤透入，并保证了隧道开挖面的稳定。
• 使用该系统，在良好的操作和注浆条件下，TBM能够 把沉降控制在较小的范围。
• 开挖舱被一个称为分隔舱板的钢板分隔成两个区域。
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压力仓板
气垫
调压仓
人闸
开挖仓
泥水盾构(混合盾构)
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工作原理
• 气垫调节舱内的压缩空气气垫产生支持 压力并将该压力传至膨润土悬浮液从而 调节液位高度。
• 在高压情况下，工作人员通过安装在压力舱板内的人 闸可以安全地进入气垫调压舱。
• 基本上无需为检查刀盘而对隧道开挖面进行土体改良 （但该措施实施与否取决于地质状况）。如可能，承 压渗入泥饼和一个通过气垫调节技术精确控制的压力 降低步骤可以保证人员能够安全进入开挖舱。
• 在检修工作中，气垫控制调节越精确，坍塌的危险就 越小。
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泥水盾构(混合) slurry (mix) shield
14
全断面岩石掘进机TBM
•
15
三联盾构
•
16
球型盾构
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混合式(泥水)盾构机
混合式盾构机基本技术原理/气垫调节原理刀盘在 膨润土中旋转、开挖隧道。挖掘的碴土与膨润 土悬浮液混合。在盾壳区域内，刀盘旋转进行 开挖的部分称为开挖舱，压力舱板将它与盾体 区域分隔开来。
• 传输到膨润土悬浮液的支持压力精确率为 ±0.1bar。
• 泥浆管路内的浮动变化将被准确、迅速平衡。
25
双仓泥水盾构的压力调节
图1
26
单仓泥水盾构的压力调节
图2
27
对比分析
• 隧道开挖
• 混合式盾构机技术能够保证支撑压力的精确率 为+/- 0.1bar。在隧道开挖过程中，外界压力
的变化不会对开挖面的稳定造成影响，见上图 1。
• 碴土运输 • 膨润土泥水传输和支持压力的控制（气垫）彼此分开， • 开挖舱内的膨润土（渗入泥饼）不断更新: • 挖掘的碴土与靠近出渣管（左、右）的膨润土混合，在
TBM底部产生涌流效应从而使碴土易于流动； • 压力舱板上部和中部的其它冲刷点将使开挖舱内集中的
全部水流和新鲜膨润土的重新分配达、混合到最佳状态。 高涌流效应和安装在吸管前面的冲刷管避免了碴土粘结 的危险；
• 承压悬浮液产生的支持压力传输到开挖 舱，这时，整个开挖舱内完全充满承压 的膨润土悬浮液。
• 开挖舱内悬浮液的波动将被精确控制以 保持平衡状态。
20
气垫调节功能
• 空气压力能够在高工作压力范围内自由、 安全地调节（Westerschelde项目压 力高达8.5 bar）。压缩空气调节器通过 压缩气垫来补偿膨润土液位压力的差值 从而使该压力保持平衡。
• 隧道开挖过程中，传统泥水盾构机（单舱）开
挖舱内支持压力较大的变化会带来隧道开挖面 不稳定情况及发生塌陷的危险，见上图2。
• 支持压力较大的波动将导致基床不稳
• 盾构机基床不稳定
来自百度文库
• 管片衬砌基床不稳定
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气垫调压舱及 进入通道
• 维保工作在处于大气压下的气垫调压舱内进行，例如 在检修筛选器（格栅）、碎石机或出渣管，或移开障 碍物。
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素材和资料部分来自 网络，如有帮助请下载!
23
土仓泥膜的形成
• 渗入泥膜 检查、维保阶段的隧道掌子面和开挖舱 14,200mm 混合式盾构机－易北河隧道
24
压力控制
• 混合式盾构机的开挖区域设计为一个双舱构造： 开挖舱为前舱，气垫调压舱为后舱（工作舱）。
• 气垫控制、调节支持压力。该压力由压缩空气 系统精确地进行控制。
• 开挖舱内的受压悬浮液通过分隔舱板门连到气 闸。开挖舱内完全充满受压的悬浮液后就会产 生支持压力。
总装车间(60000平米). • 在亚太地区,总部在新加坡,中国北京代表处;
另:广州市有2个大的总装车间(保税区和南沙); 与国内多家大型企业合作完成盾构的组装制造. (上海隧道、大重、武汉重工、广重、首钢、上海振华港机集团、沪东造船) 再有,广州保税区设备件库. 中国地区有工作人员150人
• 已生产盾构1200余台,2000年进入中国大陆,已经供应了50台. • 生产的隧道掘进设备从100mm ~ 15.44m,从软土地层到300MPa强度的岩石地层.
泥水加压平衡盾构机 (slurry( mix)shield)
Herrenknecht AG 2006.4
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海瑞克公司简介
• 1977年由马丁.海瑞克博士创立,公司总部位于德国南部的施瓦诺市,靠近法国和瑞士. • 公司现有员工1500人,总部1000人,主要的设计和管理人员集中在此. 同时有几个大的
• 国内泥水盾构: 上海崇明岛15.44米2台,
•
南京过江隧道2台,
•
南水北调穿黄工程9米 2台
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• 管理方针: 设计创新 制造精心 保证质量 按时交货
• 全面的售前\售后服务
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海瑞克德国施瓦诺总部
3
广州保税区工厂
4
广州南沙开发区工厂
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盾构机简介
1 简要分类
a.土压平衡式盾构机(EPBM) b. 泥水加压平衡盾构(SLURRY SHIELD ) c. 隧道掘进机(岩石) (TBM ) 此外,有复合盾构 异型盾构