盾构机基本原理及分类
盾构机基本原理及分类
• 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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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。
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。
盾构的分类及其工作原理(一)
盾构的分类及其工作原理(一)盾构的分类及其工作1. 引言盾构机是一种用于地下隧道开挖的机械设备，它以其高效、安全的特点在各个工程领域得到了广泛应用。
本文将介绍盾构机的分类及其工作原理。
2. 盾构机的分类盾构机主要可以分为以下几种类型：•硬岩盾构机：适用于地质条件较好、地层较硬的工程，如岩溶地质。
•软土盾构机：适用于地质条件较差、地层较软的工程，如淤泥、黏土等。
•双层盾构机：适用于地下水位较高、土层较厚的工程，其上层用于控制土体塌方，下层进行开挖。
•土压平衡盾构机：适用于粘性土和沙土地层，通过控制土层的压力，使其与外界平衡，减少地面沉降。
•混合盾构机：结合了多种盾构机的特点，可以适应不同的地质条件。
3. 盾构机的工作原理盾构机的工作原理主要包括以下几个步骤：3.1 土层预支与支护在开始盾构开挖之前，需要对土层进行预支和支护。
预支是指提前注入预支浆液，增强土层的稳定性；支护是指在预支浆液的基础上进行进一步加固，通常采用混凝土衬砌、钢板等方式。
3.2 开挖与推进在进行土层预支与支护后，盾构机开始进行开挖与推进工作。
盾构机的前端装备有刀具，可以切割土层，同时推力系统将盾构机推动向前。
3.3 泥水处理与土层输送开挖过程中，盾构机通过泥水注入系统将切割下来的土层与水混合，形成泥浆。
泥水处理系统对泥浆进行处理，过滤掉固体颗粒，使其保持一定的流动性。
同时，通过槽斗或管道系统将处理后的土层从盾构机后部输送出去。
3.4 后续管道安装与环片补充当盾构机推进一定距离后，需要安装起始管道以及后续的环片。
起始管道是连接盾构机与地面的接口，后续环片则是用于支撑隧道周边的结构，通常采用预制的混凝土环片。
3.5 循环工作持续进行上述步骤循环进行，盾构机不断推进，最终完成整个隧道的开挖。
4. 结论盾构机的分类及其工作原理对于地下隧道工程的顺利进行起到了至关重要的作用。
通过了解不同类型的盾构机和其工作原理，可以选择合适的盾构机，提高工程的质量和效率。
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
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。
盾构机知识点
盾构机知识点在现代隧道建设中，盾构机是一种非常重要的工程机械设备。
它具有高效、安全、精确的特点，被广泛应用于地铁、隧道、水利工程等领域。
本文将从盾构机的工作原理、结构组成以及应用范围等方面进行介绍。
一、盾构机的工作原理盾构机的工作原理可以简单概括为“推进、掘进、安装、衬砌”。
具体而言，盾构机通过液压系统推进，同时在掘进前方进行土层的开挖和运输。
当掘进前方的土层被挖掘完毕后，盾构机会在后方进行隧道衬砌，并继续向前推进。
盾构机主要由推进系统、掘进系统、土层输送系统和衬砌系统等组成。
推进系统通过液压缸提供推进力，使盾构机不断向前推进。
掘进系统包括掘进头、刀盘和推进螺旋等部分，用于开挖土层并将其送至土层输送系统。
土层输送系统由槽斗和输送带组成，用于将挖掘出的土层运出。
衬砌系统则用于在盾构机后方进行隧道衬砌工作，确保隧道结构的稳定和安全。
二、盾构机的结构组成盾构机的结构组成主要包括盾构机本体、掘进头、刀盘、推进螺旋、液压系统、控制系统等。
盾构机本体是盾构机的主体部分，承载着整个盾构机的各项功能和工作。
掘进头是盾构机的前端部件，包括刀盘和推进螺旋。
刀盘上安装有刀齿，用于开挖土层。
推进螺旋则通过旋转将挖掘出的土层推送至土层输送系统。
液压系统是盾构机的动力系统，主要由液压泵、液压缸和液压管路组成。
液压泵提供动力，液压缸通过液压油的压力驱动盾构机进行推进和掘进。
控制系统则是盾构机的大脑，用于监测和控制盾构机的各项参数和操作。
三、盾构机的应用范围盾构机广泛应用于地下隧道的建设，特别是城市地铁的建设中。
随着城市的发展和交通需求的增加，地铁成为了城市交通的重要组成部分。
盾构机以其高效、安全的特点，成为地铁隧道建设的首选工程机械设备。
此外，盾构机还应用于其他领域的隧道工程，如水利工程、矿山工程等。
在水利工程中，盾构机可以用于建设水库、引水隧道等；在矿山工程中，盾构机可以用于矿井的开挖和支护。
综上所述，盾构机是一种高效、安全的工程机械设备，具有广泛的应用前景。
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。
盾构机的工作原理
盾构机的工作原理
盾构机是一种用来在地下进行隧道建设的机械设备。
它的工作原理可以简单地分为以下几个步骤：
1. 掘进机械部分：盾构机由巨大的盾体和推进机械构成。
巨大的盾体是由钢制拼装而成的圆筒形结构，前端有巨大的开挖面。
推进机械则负责推动盾体向前移动。
2. 土层开挖：盾构机在地下推进时，盾体前端的开挖面负责切割和挖掘土层。
通常采用刀盘来进行土层开挖，通过转动刀盘上的刀片来切割土层。
挖掘的土层由盾体后部的输送系统或螺旋输送器进行排出。
3. 土层支护：在盾构机挖掘过程中，土层会因受力而形成压力。
为了确保施工安全，需要进行土层的支护。
常见的土层支护方式包括注浆、钢板桩或混凝土衬砌等。
4. 推进与补齐：当盾构机挖掘一定距离后，需要对盾体后部进行推进，以保证整体的前进。
推进机械会通过液压系统推动盾体向前移动。
同时，盾构机在挖掘过程中，会在后部补充环状的预制衬砌片，以加固和保护挖掘环境。
5. 循环重复：盾构机会不断重复以上步骤，直到完成整条隧道的建设为止。
总体而言，盾构机通过刀盘进行土层开挖，同时进行土层支护
和盾体的推进，以实现地下隧道的建设。
通过不断重复的循环，能够高效地推进并完成隧道的建设。
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。
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
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
（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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5、土压平衡支撑
在黏土质地层中，土料自身作为支撑介质。 在土料中添加介质（水、泡沫、膨润土或 黏土），开挖料就转化成土浆，它能够起 到稳定隧道工作面的作用。
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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
地表环境条件的限制。
(3)．地表占地面积小，故征地费用少。
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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。
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第四节 盾构机的分类
1、按地层种类分 （1）硬岩盾构
（TBM） （2）软岩盾构 （3）软土盾构 （4）硬软岩土盾
构（复合盾构）
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2 、按盾构机横截面大小分类
（1）超小型盾构
Φ＜1m
（2）小型盾构
1m≤Φ＜3.5m
（3）中性盾构
3.5m≤Φ＜6m
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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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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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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。
适用于黏土，黏砂土，多水松软地层
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4、泥浆工作面支撑
（4）大型盾构
6m≤Φ＜14m
（5）超大型盾构
14m≤Φ＜18m
（6）特大型盾构
18m≤Φ
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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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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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反铲挖掘盾构
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悬臂掘进盾构
(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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第一节 盾构及其基本工作原理
二、盾构法施工的基本原理 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。
盾构构造及应用
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
2008年3月31日发布的《盾构法隧道 施工与验收规范》定义：盾构是盾构 掘进机的简称，是在钢壳体保护下完 成隧道掘进、拼装作业，由主机和后 配套组成的机电一体化设备
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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
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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