盾构机的构造及工作原理 [兼容模式]
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，其工作原理是通过推进盾构机头部，同时进行土层的开挖和支护，实现隧道的掘进和建设。
一、盾构机的组成部分1. 盾构机头部：盾构机头部是盾构机的核心部分，由刀盘、推进缸、刀臂等组成。
刀盘上装有刀片，通过旋转切割土层，推进缸则用于推进盾构机向前移动。
2. 推进系统：推进系统由推进缸、推进液压站等组成，通过液压系统提供动力，推动盾构机前进。
3. 隧道衬砌系统：隧道衬砌系统用于支护隧道，通常由预制混凝土段、钢筋网、注浆设备等组成。
4. 泥水处理系统：盾构机在掘进过程中会产生大量泥浆，泥水处理系统用于处理和回收泥浆。
5. 控制系统：盾构机的控制系统用于监测和控制盾构机的运行状态，包括刀盘转速、推进速度、液压系统压力等参数。
二、盾构机的工作过程1. 准备工作：在开始盾构施工之前，需要进行现场勘探和测量，确定隧道的位置和地质情况。
然后，搭建起盾构机的施工平台和支撑结构。
2. 开始掘进：盾构机头部进入掘进区域后，刀盘开始旋转，刀片切割土层，同时推进缸推动盾构机向前移动。
盾构机掘进的同时，泥浆通过刀盘和刀臂上的泥浆管道排出。
3. 土层支护：盾构机掘进后，需要进行土层的支护，以防止隧道坍塌。
通常采用预制混凝土段作为隧道衬砌，通过隧道衬砌系统安装在盾构机后部。
4. 泥水处理：盾构机在掘进过程中产生的泥浆通过泥水处理系统进行处理和回收。
泥浆中的固体颗粒通过离心机和过滤器分离，回收后的水可以重新用于盾构机的工作。
5. 盾构机的推进和掘进不断进行，直到到达目标位置。
在到达目标位置后，盾构机停止工作，进行拆解和维护。
三、盾构机的优势和应用领域1. 盾构机具有高效、安全、环保等优势，能够快速掘进隧道，减少对周围环境的影响。
2. 盾构机广泛应用于地铁、隧道、水利工程等领域，可以用于城市地下交通建设、水利隧道建设等。
3. 盾构机可以适应各种地质条件，如软土、黏土、砂砾等，具有较强的适应性和灵活性。
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机械设备，其工作原理是通过推进盾构机来实现隧道的挖掘和支护。
下面将详细介绍盾构机的工作原理。
1. 盾构机的组成部分盾构机主要由盾构壳体、刀盘、推进系统、支撑系统、排土系统和控制系统等组成。
- 盾构壳体：盾构壳体是盾构机的主体结构，由数个壳体环节组成，形成一个完整的环形结构。
- 刀盘：刀盘位于盾构壳体前端，用于破碎地层并将土层推入盾构机的内部。
- 推进系统：推进系统由液压缸、推进液压缸和推进盾构壳体等组成，用于推动盾构机向前推进。
- 支撑系统：支撑系统用于支撑盾构机的壳体，以保证施工过程中的稳定性。
- 排土系统：排土系统由螺旋输送机和螺旋输送机驱动器组成，用于将挖掘的土层从盾构机内部排出。
- 控制系统：控制系统用于监控和控制盾构机的各个部分，确保施工的安全和顺利进行。
2. 盾构机的工作过程盾构机的工作过程主要包括推进、挖掘、支护和排土四个阶段。
- 推进阶段：在推进阶段，盾构机通过推进系统推动盾构壳体向前推进。
推进过程中，盾构机同时进行挖掘和支护，确保施工的安全和稳定。
- 挖掘阶段：在挖掘阶段，盾构机的刀盘开始旋转，通过切割和破碎地层，将土层推入盾构机的内部。
同时，盾构机的排土系统开始工作，将挖掘的土层从盾构机内部排出。
- 支护阶段：在支护阶段，盾构机通过支撑系统对挖掘的隧道进行支护。
支撑系统通常包括液压支架和预制段等，用于加固隧道壁面，防止地层塌方。
- 排土阶段：在排土阶段，盾构机的排土系统将挖掘的土层从盾构机内部排出。
排土系统通常采用螺旋输送机，通过螺旋输送机将土层输送到地面上。
3. 盾构机的应用领域盾构机广泛应用于地铁、隧道、水利工程、交通隧道等领域。
其优势在于可以减少对地表的干扰，提高施工效率，降低工人的劳动强度。
4. 盾构机的发展趋势随着科技的不断进步，盾构机的技术也在不断创新和改进。
目前，一些新型的盾构机已经具备了自动化、智能化的特点，能够实现自主导航、在线监测和远程控制等功能。
盾构机工作原理
盾构机工作原理盾构机是一种用于隧道掘进的机械设备，它采用盾构法进行掘进作业。
盾构机工作原理包括盾构机的结构组成、掘进过程和工作原理。
一、盾构机的结构组成1. 盾构机主体结构：盾构机主体由前部掘进机构和后部支撑机构组成。
前部掘进机构包括刀盘、推进装置和掘进腔体，用于掘进地下隧道。
后部支撑机构包括支撑系统、推进系统和尾部密封装置，用于支撑和稳定掘进工作面。
2. 刀盘：刀盘是盾构机的核心部件，由刀盘主轴、刀盘壳体和刀具组成。
刀盘壳体上安装有刀具，通过刀具的旋转和推进，实现地层的破碎和掘进。
3. 推进装置：推进装置由液压缸、推进支架和推进腔体组成，用于推动盾构机向前掘进。
推进装置通过液压缸的伸缩，推动推进支架向前挪移，同时推动盾构机前进。
4. 支撑系统：支撑系统由液压支撑腔体、支撑腿和支撑板组成，用于支撑和稳定掘进工作面。
支撑系统可以根据地层情况自动调整支撑板的位置和角度，确保掘进工作面的稳定和安全。
5. 尾部密封装置：尾部密封装置用于防止土层和水的侵入，保持掘进工作面的干燥和安全。
尾部密封装置通过密封垫和密封门的组合，实现对尾部空腔的封闭。
二、盾构机的掘进过程盾构机的掘进过程主要包括刀盘破碎地层、推进机构推进、支撑机构支护和尾部密封装置的封闭。
1. 刀盘破碎地层：盾构机启动后，刀盘开始旋转，刀具与地层发生碰撞，通过冲击和破碎地层。
刀盘破碎地层的同时，推进装置将盾构机向前推进。
2. 推进机构推进：推进装置通过液压缸的伸缩，推动推进支架向前挪移，同时推动盾构机前进。
推进装置不断推进，使盾构机不断向前掘进。
3. 支撑机构支护：当盾构机掘进一定距离后，支撑系统开始工作。
支撑系统根据地层情况自动调整支撑板的位置和角度，支撑和稳定掘进工作面。
4. 尾部密封装置封闭：当盾构机掘进到目标位置时，尾部密封装置开始工作。
尾部密封装置通过密封垫和密封门的组合，实现对尾部空腔的封闭，防止土层和水的侵入。
三、盾构机的工作原理盾构机的工作原理基于土层的破碎和推进。
盾构机的机械工作原理
盾构机的机械工作原理
盾构机是一种用于隧道施工的机械设备。
它主要由盾构机身、推进系统、环片装配系统、支撑系统、排土系统等组成。
在工作过程中，盾构机首先通过推进系统推进并推土，同时使用液压系统实施控制和调整。
推进系统由盾构机前部的推进缸和推进机构组成。
推进缸推动推进机构向前推进，推土板将土壤推到机头的切割室内。
机械工作原理如下：
1. 切割和开挖：盾构机切割头上装有切割刀具，通过旋转运动将土壤切割成碎片，然后使用刮板将碎片推到切割室中。
同时，螺旋输送装置将土壤从切割室中输送到输送通道中。
2. 推进和支撑：盾构机通过推进系统将自身推进至预定位置。
盾构机的推进缸向前伸出，推动推进机构，推进盾构机身。
同时，支撑系统在盾构机后部提供支撑，防止土壤坍塌。
3. 注浆和后推：为了防止地下水涌入隧道，盾构机采用注浆技术，通过注浆管将注浆材料注入地下。
注浆材料固化后形成注浆帷幕，起到封闭隧道周围岩土的作用。
在注浆完成后，盾构机后退一段距离，进行下一段的开挖工作。
4. 环片安装：在盾构机开挖的同时，环片装配系统负责将环片一环一环地安装在盾构机后部。
环片是预制混凝土段，将隧道的衬砌固定在地下。
5. 排土和处理：排土系统负责将开挖的土壤从盾构机中排出，一般采用螺旋输送装置将土壤输送到地面，然后使用输送带将土壤运送到堆放区域。
盾构机工作原理
盾构机工作原理盾构机是一种用于隧道开挖的专用设备，其工作原理是通过推进装置将盾构机推进到地下，同时利用盾构机的切削头切削土壤，将土壤通过输送系统运输到地面上。
下面将详细介绍盾构机的工作原理。
一、盾构机的组成部分1. 推进装置：盾构机的推进装置是用于推动盾构机向前行进的部分。
推进装置通常由大型液压缸、推进液压缸、推进螺杆和推进支撑系统等组成。
2. 切削头：盾构机的切削头是用于切削土壤的部分。
切削头通常由刀盘、刀盘驱动系统和刀盘刀具组成。
刀盘驱动系统通过电动机或液压驱动刀盘旋转，刀盘刀具则用于切削土壤。
3. 输送系统：盾构机的输送系统用于将切削下来的土壤从切削头输送到地面。
输送系统通常由螺旋输送机、链式输送机或皮带输送机等组成。
4. 盾构壳体：盾构壳体是用于保护盾构机和工作人员的部分。
盾构壳体通常由钢板焊接而成，具有足够的强度和刚度。
二、盾构机的工作流程1. 准备工作：在开始盾构机工作之前，需要对施工现场进行勘测和准备工作。
包括地质勘探、隧道设计、施工方案制定等。
2. 推进阶段：盾构机通过推进装置将自身推进到地下，同时切削头开始切削土壤。
推进装置通过液压缸的伸缩和推进螺杆的旋转，推动盾构机向前行进。
3. 土壤处理阶段：切削头将土壤切削下来，然后通过输送系统将土壤输送到地面。
输送系统可以根据需要调整输送速度和输送量。
4. 支护阶段：在切削头通过后，需要对隧道进行支护，以防止塌方。
支护方式通常有预制管片、喷射混凝土和钢拱架等。
5. 安装阶段：在完成切削和支护后，可以进行管线、电缆等设备的安装工作。
6. 完工阶段：隧道开挖完成后，进行隧道的检测和验收工作，确保隧道的质量和安全。
三、盾构机的优势和应用领域1. 优势：盾构机具有工作效率高、施工质量好、对地上交通和环境影响小等优势。
盾构机可以在地下开挖隧道，不会影响地面交通和建筑物。
2. 应用领域：盾构机广泛应用于城市地铁、高速公路、铁路、水利工程等领域的隧道开挖。
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机械设备，其工作原理主要包括盾构机的组成部分、施工过程、工作原理和施工效果等方面。
下面将详细介绍盾构机的工作原理。
一、盾构机的组成部分1. 主体结构：盾构机主体结构包括盾构机壳体、推进系统、控制室和尾部等部分。
盾构机壳体是盾构机的主要组成部分，由前壳体、后壳体和中间环节组成。
推进系统包括推进液压缸、推进螺旋、推进盘和推进液压站等。
2. 掘进系统：盾构机的掘进系统主要包括刀盘、刀盘驱动、刀盘刀具和刀盘支撑系统等。
刀盘是盾构机的工作部位，由刀盘主体和刀具组成。
刀盘驱动通过电机或液压驱动刀盘旋转，以完成地下隧道的掘进工作。
3. 转运系统：盾构机的转运系统主要包括输送带、螺旋输送机和盾尾输送机等。
输送带用于将挖掘出的土层和渣土从刀盘区域运送到盾构机后部。
螺旋输送机则用于将土层和渣土从盾构机后部输送到地面。
4. 泥水处理系统：盾构机的泥水处理系统主要用于处理盾构机工作过程中产生的泥浆和废水。
该系统包括泥浆处理装置、泥浆输送管道和废水处理设备等。
二、盾构机的施工过程1. 准备工作：在施工前，需要对施工现场进行勘察和测量，确定隧道的设计参数和施工方案。
同时，还需要进行盾构机的组装和调试工作。
2. 掘进工作：盾构机开始工作后，首先是进行刀盘的旋转，利用刀具对土层进行切割和破碎。
同时，盾构机通过推进系统不断向前推进，将挖掘出的土层从刀盘区域输送到盾构机后部。
3. 支护工作：在盾构机推进的同时，需要进行隧道的支护工作。
常见的支护方式包括喷射混凝土、涂抹防水材料和安装钢筋网等。
4. 泥水处理工作：盾构机工作过程中产生的泥浆和废水需要进行处理。
泥浆通过泥浆处理装置进行固液分离，废水则经过处理设备进行净化，以达到环保要求。
5. 完工工作：当盾构机推进到设计要求的位置后，施工人员进行最后的检查和验收工作。
隧道完工后，还需要进行清理工作，将盾构机和施工设备进行拆卸和搬运。
三、盾构机的工作原理盾构机的工作原理主要是通过刀盘的旋转和推进系统的推进来完成地下隧道的掘进工作。
盾构机的构造与工作原理
盾构机的构造与工作原理盾构机是一种用于隧道施工的机械设备，广泛应用于地铁、公路、铁路、水利等工程领域。
它具有高效、精确、安全的特点，能够在各种地质条件下进行施工。
盾构机由机架、掘进头、推进系统、支护系统和电气系统等组成。
机架是盾构机的主体部分，承载着其他部分的重量和反力。
掘进头是盾构机的关键部位，用于开挖土层，并将土层通过螺旋输送器或切割机构送往后部的腔室。
推进系统是指盾构机用于推进的设备，一般由履带或履带式链轮组成，能够提供稳定的推进力。
支护系统用于保证隧道的稳定和安全，一般由液压缸、支撑装置、钻杆和钢梁等组成。
电气系统则是盾构机的控制中心，负责实现各个部件的协调工作。
盾构机的工作原理主要分为切割、掘进、脱泥和支护四个步骤。
首先，盾构机通过掘进头的切割机构进行土层切割，将土层切割成适合输送的尺寸。
同时，推进系统提供推进力，将掘进头推动向前方推进。
当切割头进入土层后，螺旋输送器或切割机构将切割的土层输送到后部的腔室。
接着，腔室中的脱泥装置将泥浆从土层中分离出来，并将其排除。
最后，支护系统在切割头后方进行隧道的支护，保证施工过程的稳定和安全。
盾构机的构造和工作原理使其具有许多优点。
首先，盾构机能够在地下进行施工，对地表交通和生活不会造成影响。
其次，盾构机能够适应各种地质条件，如软土、砂土、岩石等。
第三，盾构机的自动化程度高，能够精确控制施工进度和质量，提高工作效率。
此外，盾构机的施工过程对环境影响小，噪音和振动较小。
最后，盾构机的作业区域较小，可以在狭窄的地下空间进行工作。
然而，盾构机也存在一些挑战和限制。
首先，盾构机的成本较高，需要大量的投资。
其次，施工过程中可能会遇到意外情况，如地质条件变化、水位上升等，需要采取相应的措施应对。
此外，盾构机的维护和保养需要专业技术和设备支持，增加了运营成本。
总之，盾构机的构造和工作原理使其成为地下隧道施工的重要设备。
它的高效性、精确性和安全性使得盾构机在各个领域都能够得到广泛应用，并为城市基础设施建设做出了积极贡献。
盾构机的构造及工作原理 [兼容模式]
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软土盾构
Ø软土盾构是指适用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条件下的一类盾构。 Ø软土盾构的主要特点是刀盘仅安装切刀和刮刀，无需滚 刀。
复合盾构
Ø复合盾构是指既适用于软土、又适用于硬岩的一类盾构 ，主要用于既有软土又有硬岩的复杂地层施工。 Ø复合盾构的主要特点是刀盘既安装有切刀和刮刀，又安 装有滚刀。
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）
①中心支承方式
②中间支承方式
③周边支承方式
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。有的还有行人加、减压舱。中体盾壳上焊 有带球阀的超前钻预留孔，也可用于注膨润土等材料。
螺旋输送机
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。皮带输送机的驱动方式采用电动驱动或液压驱动，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。
维修工人
刀盘应满足以下要求
l刀盘应有足够的强度和刚度。 l刀盘应有较大的开口率。 l针对地层的变化，能够方便地更换硬岩滚刀和软岩齿刀。 l刀盘结构应有足够的耐磨强度。 l刀盘上应配置足够的渣土搅拌装置。 l刀盘上应配置足够的注入口，各口并装有单向阀。以满 足刀具的冷却、润滑和渣土改良。
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，其工作原理主要包括盾构机结构、推进系统、掘进系统和支护系统等方面。
一、盾构机结构盾构机主要由盾体、推进机构、掘进机构、支护系统、电气系统和液压系统等组成。
1. 盾体：盾体是盾构机的主体部份，由前盾和后盾组成。
前盾是用于掘进地下隧道的部份，后盾用于支撑和推进盾构机。
2. 推进机构：推进机构包括推进液压缸、推进螺杆和推进盖板等部份，用于推进盾构机的前进。
3. 掘进机构：掘进机构主要由盾壳、盾壳刀盘、刀臂和刀具等组成，用于掘进地层。
4. 支护系统：支护系统用于支撑和保护隧道壁，通常包括液压支架、支撑液压缸和支撑液压缸等。
5. 电气系统：电气系统用于盾构机的控制和驱动，包括电动机、传感器、控制器和电缆等。
6. 液压系统：液压系统用于盾构机的推进和掘进，包括液压泵、液压缸和液压管路等。
二、推进系统推进系统是盾构机的核心部份，主要用于推进盾构机前进。
推进系统通常由推进液压缸、推进螺杆和推进盖板等组成。
1. 推进液压缸：推进液压缸是推进系统的关键部件，通过液压力推动盾构机前进。
2. 推进螺杆：推进螺杆是连接推进液压缸和推进盖板的部件，通过旋转推动盾构机的前进。
3. 推进盖板：推进盖板位于盾构机前部，用于推进盾构机前进，并同时起到封闭隧道壁的作用。
三、掘进系统掘进系统是盾构机开挖地层的关键部份，主要由盾壳、盾壳刀盘、刀臂和刀具等组成。
1. 盾壳：盾壳是盾构机的外壳，通过盾壳与隧道壁形成封闭空间，并承受地层压力。
2. 盾壳刀盘：盾壳刀盘是掘进系统的核心部件，通过刀盘上的刀具对地层进行切削和破碎。
3. 刀臂：刀臂是连接盾壳刀盘和盾壳的部件，通过刀臂的旋转和伸缩，驱动刀盘进行掘进。
4. 刀具：刀具是盾壳刀盘上的工作部件，通过刀具的切削和破碎，将地层松动并运送至盾构机内部。
四、支护系统支护系统用于支撑和保护隧道壁，主要由液压支架、支撑液压缸和支撑液压缸等组成。
1. 液压支架：液压支架是支护系统的主要部件，通过液压力将支撑液压缸推动至隧道壁，起到支撑作用。
盾构机的构成和工作原理
盾构机的构成和工作原理
盾构机是一种用于地下隧道开挖和施工的特种设备。
其构成部分和工作原理如下：
1. 盾构机的构成：
a. 圆柱形盾构壳：盾构机的外壳，由多个圆环相连而成，一端封闭，另一端开放用于出土。
b. 推进系统：推进装置用于推动盾构机向前推进，在推进过程中稳定土壤，防止塌方。
c. 扩展系统：类似于伞状刀片，用于开挖土壤，由推进盾构机向前扩展，形成地下空间。
d. 排土系统：用于排出开挖出的土壤，通常通过输送带或螺旋输送机将土壤运出盾构机。
2. 盾构机的工作原理：
a. 准备工作：在开始施工之前，需要进行地质勘探和隧道设计，确定隧道的位置和尺寸，并选择合适的盾构机。
b. 钻爆预处理：对于硬质地层，需要先进行钻爆预处理，通过钻孔和爆破炸药将地层破碎，以便盾构机进入施工。
c. 施工阶段：盾构机通过推进系统、扩展系统和排土系统的配合工作，进行隧道的开挖和施工。
推进系统推动盾构机向前推进，同时扩展系统展开，用于开挖土壤。
开挖后，排土系统将土壤运出盾构机。
盾构机的推进速度和施工步骤根据隧道设计和地质条件进行控制。
d. 补强和封固：开挖完成后，需要对隧道进行补强和封固，通常采用喷射混凝土或支护结构，以增强隧道的稳定性和安全性。
总结起来，盾构机通过推进系统、扩展系统和排土系统的协同作业，实现了隧道的快速开挖和施工。
它具有高效、安全、环保等优点，在城市地下工程和交通建设中得到广泛应用。
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机械设备，它通过推进盾构管片来实现隧道的开挖和支护。
盾构机工作原理主要包括盾构机的构造和工作流程两个方面。
一、盾构机的构造1. 盾构机主体结构：盾构机由盾构机壳体、推进系统、刀盘、控制室、螺旋输送机等部份组成。
2. 盾构机壳体：盾构机壳体是盾构机的主体结构，由钢板焊接而成。
它具有足够的强度和刚度，能够承受地下土压力。
3. 推进系统：推进系统由液压缸、推进盾构管片、推进液压站等组成。
液压缸通过推进盾构管片推进盾构机，使其前进。
4. 刀盘：刀盘是盾构机的关键部件，由刀具、刀盘盘片、刀盘盘身等组成。
刀盘的旋转和刀具的作用下，可以将地下土层切割成小块，并通过螺旋输送机输送到地面。
5. 控制室：控制室是盾构机的操作中心，操作员在控制室内通过控制台控制盾构机的运行和推进。
二、盾构机的工作流程1. 准备工作：在开始盾构作业之前，需要进行地质勘察、隧道设计、施工方案制定等工作。
同时，还需要对盾构机进行调试和检查，确保其正常工作。
2. 开挖工作：盾构机开始工作后，首先进行刀盘的旋转，刀具切割地下土层。
同时，螺旋输送机将切割下来的土层输送到地面。
盾构机通过推进系统推进盾构管片，使隧道逐渐延长。
3. 支护工作：随着盾构机的推进，需要对隧道进行支护。
常用的支护方式包括安装钢拱架、注浆加固等。
支护工作的目的是保证隧道的稳定和安全。
4. 后续工作：当盾构机完成隧道开挖后，需要进行后续工作，包括隧道的清理、管道的敷设、设备的安装等。
同时，还需要对盾构机进行维护和保养，以备下次使用。
盾构机工作原理的核心是通过刀盘的旋转和推进系统的推进，实现对地下土层的切割和隧道的开挖。
同时，通过支护工作，保证隧道的稳定和安全。
盾构机的工作流程包括准备工作、开挖工作、支护工作和后续工作。
这些工作环节相互配合，完成为了盾构机的工作任务。
以上是关于盾构机工作原理的详细描述，希翼对您有所匡助。
如有其他问题，欢迎继续提问。
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。
盾构基本工作原理及主要构造
Tunnel Engineering盾构与隧道目录01盾构机及其工作原理02盾构机的主要构造新朋友：盾构机及其工作原理（一）盾构的含义盾保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护围岩的盾构钢壳构构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体采用压缩空气、泥浆、土压及机械等方式对开挖面予以支护，以确保开挖面的稳定（二）基本工作原理盾构前端利用封闭的筒状金属外壳承受来自地层的压力，以防止水土入侵盾构周围通过预制或者现浇的衬砌构筑物来支撑地层，确保洞室的稳定盾构后端盾构机的主要构造开挖系统推进系统注浆系统盾壳导向系统管片安装系统出渣系统导向系统（一）盾壳前盾、中盾、后盾承受水土压力、防止水土侵入、保护仓内安全（二）开挖系统土仓刀盘切口环支撑环主驱动刀盘驱动箱主轴承（三）推进系统主驱动（四）管片拼装系统管片拼装机（五）排渣系统（六）导向系统经纬仪、ELS激光靶、后视棱镜、计算机及数据传输电缆等动态掌握与控制盾构姿态，确保盾构沿着隧道的设计轴线掘进（七）注浆系统注浆泵、注浆管注入浆液，填充空隙，固结地层，确保管片的位置和稳定（八）后配套系统渣土改良系统、盾尾密封系统、润滑系统、液压控制系统、电气控制系统、工业风系统、水循环系统等与前述各系统共同保证盾构正常掘进与隧道成型、1盾构机及其工作原理盾构机的盾与构、盾构机的工作原理2盾构机的主要构造盾壳、开挖系统、推进系统、导向系统、管片安装系统、壁后注浆系统、出渣系统及后配套系统Tunnel Engineering。
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。
盾构机的构造与工作原理
盾构机的构造与工作原理盾构机是一种用于地下隧道施工的机械设备，它以其高效、快速、安全的特点被广泛应用于城市地铁、隧道、管廊等工程的建设中。
本文将从盾构机的构造和工作原理两个方面进行介绍。
一、盾构机的构造盾构机主要由盾构壳体、刀盘、推进系统、控制室和支撑系统等部分组成。
1. 盾构壳体：盾构壳体是盾构机的主体部分，由环片和壳体拼装而成。
它具有抗压、抗扭转和密封等功能，能够保护工作面的稳定和安全。
2. 刀盘：刀盘是盾构机的核心部件，位于盾构壳体前端。
它由刀盘主轴、刀臂、刀片等组成。
刀盘通过转动带动刀片切削地层，将土层碎块送入机械输送系统。
3. 推进系统：推进系统是盾构机的关键部分，它由推进液压缸、推进腔、推进座等组成。
推进系统通过液压力将盾构壳体向前推进，实现盾构机的整体推进。
4. 控制室：控制室是盾构机的操作中心，位于盾构壳体后部。
操作人员通过控制室内的控制台对盾构机进行控制和监控，实时了解施工情况并进行调整。
5. 支撑系统：支撑系统用于支撑盾构壳体，保证施工面的稳固。
它由液压支撑器、支撑梁、液压缸等组成，能够根据地质情况进行自动调整，确保盾构机的安全运行。
二、盾构机的工作原理盾构机的工作原理主要包括推进、掘进和支护三个过程。
1. 推进：盾构机在施工现场组装完成后，通过推进系统推进盾构壳体。
推进过程中，盾构机的刀盘不断转动，切削地层，同时使用推进液压缸施加推进力，将盾构壳体向前推进。
2. 掘进：在推进的同时，盾构机的刀盘通过旋转切削地层，将土层碎块送入盾构壳体内。
土层碎块经过机械输送系统，通过螺旋输送机或螺旋输送器等方式运出盾构壳体，最终被运出至地面。
3. 支护：在盾构机推进过程中，需要进行支护来保证施工面的稳固。
当盾构壳体推进一定距离后，液压支撑器通过液压力将支撑梁顶起，支撑盾构壳体，同时控制盾构壳体与地面之间的压力平衡，避免地面沉降和土层塌方。
盾构机的工作原理是将推进、掘进和支护等过程有机地结合起来，通过不断推进盾构壳体，实现隧道的快速、高效施工。
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机械装置，被广泛应用于城市地铁、交通隧道等工程项目中。
它通过一系列复杂的工作原理，实现快速、安全、高效地开挖地下隧道。
本文将介绍盾构机的工作原理，以及其中的关键技术。
一、盾构机的基本构造盾构机主要由盾构壳体、推进装置、刀盘、支撑系统、导向系统等部分组成。
其中，盾构壳体是整个盾构机的最外层，它能够承受来自周围土层的水平和垂直力，起到保护工人和设备的作用。
推进装置则负责推动盾构机向前行进，刀盘则是开挖土层的关键部分。
支撑系统和导向系统则保证了盾构机在施工过程中的稳定性和精度。
二、盾构机的工作原理盾构机的工作原理主要分为掘进和推进两个阶段。
在掘进阶段，盾构机首先通过刀盘将土层剥离，同时使用液压系统在刀盘上形成一定的掘进压力，推动刀盘前进。
随着刀盘前进，土层被切削或刮削，同时由于推进装置施加的力和液压系统的作用，将较大的土层从刀盘周围的空间中移除。
这个过程中，盾构机的支撑系统将壳体固定在前方已经开挖好的地层上，确保盾构机的稳定性。
在推进阶段，盾构机以掘进的方式将土层推动到刀盘的后方，同时不断向前行进。
背推杆和螺杆机构对盾构机进行推进，使刀盘能够持续地进行掘进工作。
盾构机的工作速度取决于土层的性质和刀盘的类型。
当刀盘前进到一定位置后，人工对壳体后方进行砌筑，形成一段隧道，使得盾构机能够顺利推进。
三、盾构机的关键技术1. 刀盘技术：刀盘是盾构机的核心部分，直接负责土层的开挖和切削。
根据土层的不同性质，刀盘可以采用不同的设计，如压力式刀盘、剥离式刀盘等。
刀盘的结构和材料的选择也会对施工效果产生影响，因此刀盘技术是盾构机关键技术之一。
2. 盾构机导向与控制技术：盾构机施工需要保证掘进的精度和方向的稳定性。
导向与控制技术通过激光测距仪、导向仪以及监控系统等设备，实时监测盾构机的位置和姿态。
这些数据可以帮助调整刀盘的方向，确保盾构机按照设计要求进行施工。
3. 土压平衡技术：土压平衡技术是盾构机使用过程中的一项关键技术。
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。
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刀盘驱动的三种形式
变频电机驱动 驱动部外形尺寸 后续设备 效率 起动力矩 起动冲击 转速微调控制 噪声 盾构温度 维护保养 中 少 0.95 大 小 好 小 低 易 定速电机驱动 大 少 0.9 较小 大 不能无级调速 小 较低 易 液压驱动 小 较多 0.65 较大 较小 好 大 较高 较复杂
螺旋输送机
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。皮带输送机的驱动方式采用电动驱动或液压驱动，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。
数据采集系统
数据采集系统“ 数据采集系统“采集、处理、储存、显示、评估出现的与盾构 有关的数据”。采用此系统，可输出环报、日报、周报等数据； 有各种参数的设定、测量、掘进、报警以及历史曲线和动态曲 线。所有采集数据均能保存下来，供日后分析、判断和参考
数据采集系统
数据采集系统“ 数据采集系统“采集、处理、储存、显示、评估出现的与盾构 有关的数据”。采用此系统，可输出环报、日报、周报等数据； 有各种参数的设定、测量、掘进、报警以及历史曲线和动态曲 线。所有采集数据均能保存下来，供日后分析、判断和参考
螺旋输送机
螺旋输送机由伸缩筒、出碴筒、液压马达、螺旋轴、出 碴闸门组成。是土压平衡盾构的排土装置，主要有以下三个 功能：
ü 将盾构土仓内的土体向外连续排出， ü 土体在螺旋输送机内向外排出的过程中形成密封土塞，阻止土 体中的水分散失，保持土仓内土压的稳定。 ü 将盾构土仓内的土压值自动与设定土压值进行比较，随时调整 向外排土的速度，控制盾构土仓内实现连续的动态土压平衡过程， 确保盾构连续正常向前掘进。
分离站 送泥泵 调浆池Fra bibliotek排泥泵
中继泵
泥水盾构结构原理
泥水盾构根据泥水仓构造形式和对泥浆压力的控制方式的 不同，泥水盾构分为: 不同，泥水盾构分为: 直接控制性 间接控制型
直接控制型泥水盾构
直接控制型泥水系统流程如下：送泥泵从地面泥浆池将新鲜泥 浆输入盾构泥水仓，与开挖泥土进行混合，形成稠泥浆，然后 由排泥泵输送到地面泥水分离处理站，经分离后排除土碴，而 稀泥浆流向调浆池，再对泥浆密度和浓度进行调整后，重新输 入盾构循环使用。 ●泥水仓中的泥浆压力，可通过调节送泥泵转速或调节控制阀 的开度来进行。由于送泥泵安在地面，控制距离长而产生延迟 效应，不便于控制泥浆压力，因此常用调节控制阀的开度来进 行泥浆压力调节。
刀盘驱动
刀盘驱动装置由主轴承、八个液压驱动马达、八个减速器及主轴承 刀盘 密封组成，轴承外圈通过连接法兰用螺丝与前体固定，内（齿）圈用螺 丝和刀盘连接，借助液压动力带动液压马达、减速器、轴承内齿圈直接 驱动刀盘旋转。主轴承设置有三道唇形外密封和两道唇形内密封，外密 封前两道采用永久性失脂润滑来阻止土仓内的渣土和泥浆渗入，后一道 密封是防止主轴承内的润滑油渗漏。内密封前一道阻止盾体内大气尘土 的侵入，后一道防止主轴承内润滑油的外渗。 刀盘驱动
螺旋输送机由液压马达减速 装置驱动，驱动装置与螺旋 输送机采用球形铰接，以适 应螺旋轴的自由摆动。为防 止渣土的侵入，其输出端采 用了与主轴承外密封相同的 结构，并自动注脂。螺旋机 转速范围可以在0~22rpm内 无级调速，控制出土量很方 便。调节螺旋输送机的出土 速度是控制土仓压力的重要 方法之一。
土压平衡盾构
泥水盾构
3 土压盾构的结构原理
土压平衡盾构是在机械式盾构 的前部设置隔板，在刀盘的旋 转作用下，刀具切削开挖面的 泥土，破碎的泥土通过刀盘开 口进入土仓，使土仓和排土用 的螺旋输送机内充满切削下来 的泥土，依靠盾构千斤顶的推 力通过隔板给土仓内的土碴加 压，使土压作用于开挖面以平 衡开挖面的水土压力。
盾尾
铰接式盾构的盾尾密封系统包括铰接密封和盾尾密封。
铰接密封：铰接密封一般有三种形式：一种是采用一道或多 道橡胶唇口式密封；另一种是采用石墨石棉或橡胶材料的盘 根加气囊式密封；还有一种是双排气囊式密封。
单排充气式
双排充气式
盾尾密封： 盾尾密封 盾尾止水采用钢丝刷密封装置，是集弹
簧钢、钢丝刷及不锈钢金属网于一体的结构。盾尾油脂 泵向每道钢丝刷密封之间供应油脂，以提高止水性能。
碴土改良系统
主要有膨润土添加系统和泡沫系统，是盾构掘进的调节媒介。采用 该系统，对于不同的地质条件，通过添加塑流化改性材料，改善盾构土 仓内切削土体的塑流性，既可实现平衡开挖面水土压力，又能向外顺畅 排土，拓宽了土压平衡盾构的适应范围。
碴 土 改 良 系 统 示 意 图
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。
2 盾构的“机型”
Ø盾构的“机型”是指在根据工程地质和水文地质条件，盾构所采 用的最有效的开挖面支护形式。 Ø盾构按支护地层的形式主要分为自然支护式、机械支护式、压缩 空气支护式、泥浆支护式、 土压平衡支护式五种机型。 Ø目前应用最广的是土压平衡盾构(土压平衡支护式)和泥水盾构(泥 浆支护式)两种机型。
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）
①中心支承方式
②中间支承方式
③周边支承方式
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。有的还有行人加、减压舱。中体盾壳上焊 有带球阀的超前钻预留孔，也可用于注膨润土等材料。
维修工人
刀盘应满足以下要求
l刀盘应有足够的强度和刚度。 l刀盘应有较大的开口率。 l针对地层的变化，能够方便地更换硬岩滚刀和软岩齿刀。 l刀盘结构应有足够的耐磨强度。 l刀盘上应配置足够的渣土搅拌装置。 l刀盘上应配置足够的注入口，各口并装有单向阀。以满 足刀具的冷却、润滑和渣土改良。
刀具的配置
辐条式刀盘 面板式刀盘
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。
导向系统
• 导向系统由经纬仪、ELS靶、后视棱镜、计算机等组成，能连续不断 导向系统由经纬仪、ELS靶、后视棱镜、计算机等组成，能连续不断 地提供关于盾构姿态的最新信息。通过适当的转向控制，可将盾构控 制在设计隧道线路允许公差范围内。导向系统的主要基准点是由一个 从激光经纬仪发射出的激光束，经纬仪安装在盾构后方的管片上。
盾构的构造及工作原理
中铁隧道集团有限公司技术中心
主 要 内 容
1 2 3 4 5 6 盾构的“类型” 盾构的“机型” 土压平衡盾构的结构原理 泥水盾构的结构原理 土压盾构开挖面平衡机理 泥水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。
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。 刀具种类：单刃滚刀、双刃滚刀、三刃滚刀（双刃以 上的一般都是中心滚刀）、齿刀、切刀、刮刀和方形刀 （超挖刀）。为适应不同的地层，滚刀和齿刀可以互换， 所以它们的刀座相同。
面板式刀盘
中体结构示意图
盾尾及盾尾密封
盾尾主要用于掩护隧道管片拼装工作及盾体尾部的密封，通过 交接油缸与中体相连，并装有预紧式铰接密封。铰接密封和盾尾 密封装置都是为防止水、土及压注材料从盾尾进入盾构内。为减 小土层与管片之间的空隙，从而减少注浆量及对地层的扰动，盾 尾做成一圆筒形薄壳体，但又要能同时承受土压和纠偏、转弯时 所产生的外力。盾位的长度必须根据管片的宽度和形状及盾尾密 封的结构和道数来决定。另外在盾尾壳体上合理的布置了8根盾尾 油脂 注入管和4根同步注浆管。 由于施工中纠偏的频率较高，盾尾密封要求弹性好，耐磨、防 撕裂，能充分适应盾尾与管片间的空隙，盾尾结构示意图一般采 用效果较好钢丝刷加钢片压板结构。钢丝刷中充满油脂，既有弹 性又有塑性。盾尾密封的道数要根据隧道埋深、水位高低来定， 一般为2-3道。
面板
盘型滚刀
钢格栅
重型撕裂刀
辐条
刮刀
泡沫口 辐条
中心刀
辐条式刀盘
外周强化刀 辐条 泡沫口 先行撕裂刀
刮刀
中心刀 辐条
面板式刀盘与辐条式刀盘比较
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。
PPS激光导向系统 PPS激光导向系统
包括下列硬件： ü 工业用PC 机 ü激光全站仪 ü 双轴倾斜计 üPC 机与激光全站仪之间的无 线电联系 ü激光全站仪的电源 ü2 个电动棱镜，1 个参考棱镜 ü1 套电缆