盾构机图纸3
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. 地面环境不受盾构施工的干扰。
其缺点为：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。
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/min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：S335J2G3。
盾构法施工图解
盾构法施工图解轨道交通建设工程安全质量施工要领图解盾构篇目录一、土压平衡盾构 (7)1.1土压平衡盾构总体施工流程 (7)1.1.1施工准备 (7)1.2始发与到达端土体加固 (8)1.2.1旋喷加固（竖直与水平） (8)1.2.2注浆加固（竖直与水平） (9)1.2.3冷冻加固（竖直与水平） (10)1.3始发准备 (12)1.3.1竖井施工 (12)1.3.2洞门密封施工 (12)1.3.3始发台施工 (13)1.3.4盾构机下井吊装 (14)1.3.5盾构组装 (17)1.3.6碴坑施工 (18)1.3.7反力架及洞门凿除施工 (18)1.3.8负环管片安装 (21)1.3.9盾构电缆敷设 (23)1.3.10盾构轨道敷设 (24)1.4始发 (25)1.4.1始发前检查 (25)1.4.2负环管片安装 (25)1.4.3始发掘进 (27)1.5掘进 (30)1.5.1试掘进 (30)1.5.2洞内测量 (31)1.5.3压力控制 (32)1.5.4碴土改良 (34)1.5.5管片拼装 (35)1.5.6防水施工 (36)1.5.7同步注浆 (37)1.5.8二次压浆 (39)1.5.9常压开仓检修 (40)1.5.10开仓检修 (41)1.5.11洞内运输 (42)1.5.12管片及附件吊装 (44)1.5.13碴土 (45)1.5.14停机管理 (46)1.6到达 (47)1.6.1洞门处理 (47)1.6.2到达端掘进 (48)1.6.3盾构机吊出 (48)二、泥水平衡盾构施工 (50)2.1泥水平衡盾构总体施工流程 (50)2.2始发与到达端土体加固 (51)2.2.1旋喷加固（竖直与水平） (51)2.2.2注浆加固（竖直与水平） (51)2.2.3冷冻加固（竖直与水平） (51)2.3始发准备 (51)2.3.1竖井施工 (51)2.3.2洞门圈施工 (51)2.3.3始发台施工 (51)2.3.4下井吊装 (51)2.3.5盾构组装 (52)2.3.6泥水处理系统 (52)2.4始发 (53)2.4.1反力架施工 (53)2.4.2负环管片的施工 (53)2.4.3始发进洞 (53)2.5掘进 (53)2.5.1试掘进 (53)2.5.2洞内测量 (53)2.5.3压力控制 (53)2.5.4泥水管理 (55)2.5.5管片拼装 (56)2.5.6防水施工 (56)2.5.7同步注浆 (56)2.5.8二次压浆 (56)2.5.9更换刀具 (56)2.5.10洞内运输（管片运输） (56)2.5.11管片制作 (56)2.5.12管片吊装 (56)2.5.13泥浆处理 (56)2.6到达接收 (56)2.6.1洞门处理 (56)2.6.2接收掘进 (56)2.6.3盾构机吊出 (56)三、特殊施工 (57)3.1小间距并行隧道 (57)3.2上下重叠隧道 (58)3.3砂卵石地层施工 (60)3.4障碍物处理 (61)3.5泥水盾构带压进仓 (62)3.6盾构过站 (63)3.7盾构区间联络通道施工 (63)3.8过重大危险源 (65)一、土压平衡盾构1.1土压平衡盾构总体施工流程1.1.1施工准备盾构机选型的一般程序：盾构机选型首先要考虑盾构机是否有利于开挖面的稳定，其次才考虑环境、工期等其余因素，同时还必须将宜用的辅助工法加以考虑。
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
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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。
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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。
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6280mm
开 挖 直 径
硬岩盘口部分 图2-3 刀盘
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（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。
盾构机图纸4
盾构型号：CTE6250出厂编号：CREC015使用项目：大连地铁027-001-000-000名称：刀盘总图1027-001-001-000刀盘钢结构12027-001-002-000刀盘管路13027-001-003-000中心滚刀刀箱14027-001-004-000滚刀刀箱1305027-001-005-000滚刀刀箱216027-001-006-000边刮刀127027-001-007-000边刮刀刀座128DIN912内六角螺栓10895324401M24×100-10.99027-001-008-000变接螺纹套10810027-001-009-000刮刀4811027-001-010-000刮刀刀座4812DIN912内六角螺栓28895324331M24×65-10.913027-001-011-000刮刀保护块12214027-001-012-000刮刀保护块22415027-001-013-000单刃滚刀3116027-001-014-000单刃滚刀垫块-112817027-001-015-000单刃滚刀拉紧块-16418DIN912内六角螺栓12895316331M16×65-10.919027-001-016-000滚刀保护块-11220027-001-017-000滚刀保护块-21221027-001-018-000刀盘保护刀1622027-001-019-000中心滚刀523027-001-020-000中心滚刀垫块-12024027-001-021-000中心滚刀拉紧块-11025DIN931螺栓2090120431M20×115-10.926DIN125垫片2099951200M20-140HV27027-001-021-000中心滚刀垫块-21028027-001-022-000中心滚刀拉紧块-2529DIN931螺栓1090124431M24×115-10.930DIN125垫片1099951240M24-140HV 31027-001-023-000定位销632DIN931螺栓5490145521M45×160-10.933DIN125垫片5499951450M45-HV295-35034027-001-024-000磨损检测1版本：部件号：备注配件编号序号代号（图号/标准）名称数量第 1 页，共 1 页表格类型：明细表。
盾构常规掘进
盾构常规掘进1.盾构掘进流程盾构机掘进的总体流程具体见下图：图8.13盾构机掘进总体流程图2.盾构掘进作业准则作业准则：采用10-10-4三班制，10-为掘进时间，4-为设备维修保养时间，一天平均掘进时间16小时。
图8.14每天掘进循环示意图3.运输及通风（1）水平及垂直运输①水平及垂直运输本工程采用双编组列车单线运输方式，洞口车站处设“Y”型道岔。
隧道内采用45t电瓶车为牵引动力的轨道运输系统，每台电瓶车牵引8节拖车，主要运输管片.注浆液.碴土及其它材料。
隧道碴土装入土斗后，由电瓶车拉至车站预留出碴口，再由地面45t龙门吊机提升至地面倒入碴土池内。
两台45t龙门吊主要用于碴土吊装，16t龙门吊主要用于管片及其它材料的吊装。
浆液由搅拌站拌制，浆液先由地面泵送到浆液运输车内，由运输车转至拖车上的储浆罐内使用。
②隧道内运输轨道系统布置洞内运输采用有轨运输。
铺设43kg/m单线轨道，钢轨中心距均为900mm。
轨枕采用自制弧形轨枕，轨枕间距为 1.0m，用压板螺栓固定钢轨，轨枕间用Φ10钢筋牵牢。
为方便钢轨从作业井吊入和驳接，单根钢轨长 6.25m。
轨枕和钢轨的连接扣件采用螺栓扣板扣件。
③运输设备的配置A.列车编组隧道每环掘进的土石方量按46m3计，碴土松散系数1.5，每环同步注浆量：6m3计。
列车编组原则：每编组5个碴土车，1个浆液车，2个管片车。
根据施工经验和工序循环时间，此编组能满足运输能力的要求。
如下图所示：图8.15电瓶车编组示意图B.垂直运输设备配置垂直运输系统主要考虑管片.碴土.轨枕.轨道等材料的吊下及吊出。
在盾构始发井内，沿隧道左右线各预留一个管片吊装井，在出土口位置平行隧道掘进方向布置2台45t的龙门吊，主要用于碴土.管片及其他材料的吊装作业。
在盾构井端头位置安装一台16t的龙门吊，专门用于管片和小材料的吊装以及到场管片的卸车作业。
每次吊重比较：一箱碴土为8t+32t=41t，小于40t，经验算选用45t龙门吊足以保障区间施工吊装需要。
盾构施工步骤示意图(1)
（15）负环管片拼装
（16）盾构始发条件验收
盾构施工步骤示意图
（17）盾构始发安全质量宣誓
（18）管片拼装
（18）成型隧道
（20）洞门密封装置安装
（21）盾构接收台
（22）盾构机顺利出洞
（23）洞门环梁钢筋绑扎
（24）洞门环梁施工完成
盾构施工步骤示意图
（1）端头旋喷桩加固（Fra bibliotek）洞门水平探孔
（3）降水井施工
（4）洞门凿除
（5）钢套筒下半部填砂
（6）钢套筒连接部位涂抹防水涂料
（7） 洞门钢环与过渡环之间焊接
（8）盾构机后配套下井
盾构施工步骤示意图
（9）盾构机下井
（10）盾构螺旋机下井
（11）反力架及框梁安装
（12）钢套筒上部填砂
（13）管片验收
(整理)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. 地面环境不受盾构施工的干扰。
其缺点为：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。
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：Φ6280X75000mm总质量：520t装机总功率：1744.6KW最大掘进速度：80mm/min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：S335J2G3。
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（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。
单刃滚刀 切刀 仿形刀
中心齿刀 弧形刮刀
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② 刀具的破岩机理： 分软岩切削机理和硬岩破岩机理。软岩切削机理是刀具对土层的挤压 所产生的剪切力来破坏土层而达到切削效果。
图2-6 软土刀具切削机理示意图
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滚刀破岩要想达到满意效果，必须满足两个条件： a.工作面的岩层要有一定强度； b.滚刀的启动扭矩要小。 因为以下因素很难满足以上条件： a.地质因素； b.滚刀的制造质量及工艺； c.滚刀质量一致 性； d.开挖模式问题。
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（2）刀具的配置： 刀具的结构、材料及其在刀盘上的数量和位置关系直接影响到
掘 进速度和使用寿命。不同的地层条件对刀具的结构和配置是不相同的。 ① 刀具种类
图2-4 单刃滚刀结构图
图2-5 双刃滚刀结构图
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双刃中心刀 窄齿刀
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6280mm
开 挖 直 径
图2-3 刀盘
硬岩盘口部分
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（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。
海瑞克盾构机液压系统说明附电路图
一、液压系统元件1液压泵液压泵是液压系统的动力元件，按结构可以分为柱塞泵、齿轮泵、叶片泵，按排量可以分为定量泵、变量泵，按输出出口方向又可以分为单向泵、双向泵。
泵都是由电动机或其他原动机带动旋转，通过这种往复的旋转将油不断地输送到管路中，通过各种阀的作用,控制着执行元件的运行。
在大连地铁盾构机中,螺旋输送机使用一个双向变量泵和一个定量泵,推进系统中使用一个大排量的单向变量泵，管片安装机种使用两个单向变量泵，注浆系统中使用一个单向变量泵，辅助系统使用一个单向变量泵。
a.定量齿轮泵注：右侧油液进入泵内，齿轮旋转带动油液从左侧出口流出，排量是一定的c.定量叶片泵注：转子转动，带动叶片推动油液1、2进油，3、4出油,排量一定d.斜盘式柱塞泵注：斜盘由联轴器带动转动,往复吸油、压油，斜盘角度是可以调控的2液压阀液压阀根据作用可以分为压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。
压力控制阀可以控制液压回路的压力，如当液压回路中压力过大时,溢流阀或卸荷阀打开泄压。
流量控制阀可以控制液压回路中的流量大小，根据流量的不同可以控制执行元件的速度.方向控制阀主要控制液压回路中液压油的流动方向，由此可以改变液压油缸的伸缩。
各种阀一般安装在靠近泵的油液管路中，相对来说比较集中，便于检查和维修。
a.单向阀注：油液从P1口进入，克服弹簧力推开单向阀的阀芯，经孔隙从p2口流出,油液只能从p1流向p2注:油从压力口进入，通过阻尼孔进入后腔，克服弹簧压力,推开阀芯,油液从溢流口c.液控单向阀注：x口接压力油时，阀芯将a及b口堵死,当x口接油箱时，若Pa大于Pb，则从a口进油，打开阀芯，流向b口，若Pb大于Pa时，则油液从b口流向a口，d。
插装阀注：控制油路克服弹簧力,接通进出口，该阀一般用于主油路e。
减压阀注:主要用于控制出口压力3液压马达液压马达属于液压系统的执行元件，及液压泵的工作原理相反，液压泵是将其他形式的能（如电能、风能）转化为液压油的动能，而液压马达是将液压油的动能转化为机械能，从而实现马达的旋转带动执行元件的转动。