盾构机常用材料基础知识
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。
盾构基础知识及施工技术
盾尾
切削刀盘
刀盘驱动马达
排浆泵
气锁室 密封隔舱板
压力夹舱
操作控制台
环片拼装机
推进千斤顶
密封油脂装置
泥水平衡盾构机的主要结构
二、盾构机的基本构造及工作原理
2.泥水盾构
开挖泥水舱
气压调节舱
气压调节管
进泥管
排泥管
泥水平衡盾构机的工作原理
二、盾构机的选型
1、泥水盾构与土压平衡盾构的选择
泥水盾构特点
土压平衡盾机特点
幅条式：优点是开口率大，渣土易进入土仓，不易形成泥饼， 刀盘不易被堵，正面土压能较准确的反映；缺点是正面土压波 动较大，容易引起地表沉降，刀盘比较薄弱，不易满足复合地 层刀具的布置和刀盘本身刚度的要求。
面板式刀盘
辐条式刀盘
二、盾构机的选型
2、刀盘选型
面板 钢格栅
辐条 泡沫口
辐条
面板式刀盘
盘型滚刀 重型撕裂刀 刮刀 中心刀
1、准备工作 2、盾构机的始发 3、盾构机的掘进 4、盾构机的过站 5、盾构机的接收
一、准备工作 1、场地布置
盾构施工场地布置：
➢ 龙门吊 ➢ 设置渣土坑 ➢ 管片堆放场地及材
料堆放场地 ➢ 一座高压配电房 ➢ 备用变压器 ➢ 一座砂浆拌合站
盾构施工场地布置图
一、准备工作 1、场地布置 配套设施及设备
场地要求较高； 施工费用相对多；
场地要求较低； 施工费用相对少；
二、盾构机的选型
2、刀盘选型
面板式：优点是开口率较小，软土口开口率一般在45% 左右，复合地层开口率在30%左右，面板开口小，强度 高，易于刀具布置，对正面土体支撑效果较好，土压 波动小；缺点是传感器对正面土体的压力反映不够准 确，渣土进入土仓相对困难。
盾构机的基本知识
盾构机的基本知识⼀、盾构机基本知识1.1盾构机的基本概念盾构(英⽂为Shield)词的含义在⼟⽊⼯程领域中为遮盖物、保护物。
这⾥把外形与隧道横截⾯相同,但尺⼨⽐隧道外形稍⼤的钢筒或框架压⼊地中构成保护掘削机的外壳。
该外壳及壳内各种作业机械、作业空间的组合体称为盾构机。
盾构是⼀种既能⽀承地层的压⼒、⼜能在地层中掘进的施⼯机具。
1.2盾构机起源1818年英国⼯程师布鲁涅尔发明了盾构施⼯⽅法，并取得了专利。
⽤于泰晤⼠河隧道施⼯。
其后英美法相继进⾏的盾构的研究和应⽤。
⼆⼗世纪初⽇本引进盾构，盾构在⽇本迅速发展和应⽤与创新。
现在盾构主要⽣产国有⽇、德、美、英、法、加拿⼤等国家。
1.3盾构的施⼯过程及原理(1) 建造坚井( 盾构出发竖井和接收竖井)。
(2) 把盾构主机和配件分批吊⼊始发竖井中,并在预定迸发掘进位置上组装成整机,随后调试其性能使之达到设计要求。
(3) 盾构从竖井或基坑墙壁上的开⼝(洞门) ( 可⼈⼯开⼝,也可由盾构⼑盘直接掘削)处始发,沿隧道的设计轴线掘进。
(4) 盾构掘进到达预定终点的竖井时,盾构进⼊该竖井,掘进结束。
随后检修盾构或解体盾构运出。
盾构机的掘进是靠盾构前部的旋转掘削⼑盘掘削⼟体(这⾥把⼑盘掘削的地层⾯称为掘削⾯),掘削⼟体过程中必须始终维持掘削⾯的稳定〔即保证掘削⾯上的⼟体不出现明塌。
为满⾜这个要求必须保证⼑盘后⾯⼟舱内⼟体对地层的反作⽤压⼒(称为被动⼟压) ≥地层的⼟压(称为主动⼟压 )〕;靠舱内的出⼟器械( 螺旋输送机或者吸泥泵)出⼟;靠中部的推进千⽄顶推进盾构前进;由后部的拼装机拼装成环(也称隧道衬砌 );随后再由尾部的背后注浆系统、向衬砌与地层问品的缝隙中注⼊填充浆液,以便防⽌隧道和地⾯的下沉。
1.泥⼟压必须可以对抗掘削上地层的⼟压和⽔压2.必须可以利⽤螺旋输送机等排⼟机构，调节排⼟量3.对必须混⼊添加材的⼟质⽽⾔，注⼊的添加材必须可使泥⼟(混⼊添加材的掘削⼟)的塑流性和抗渗性提⾼到满⾜掘削⾯稳定要求的⽔准。
盾构机实用知识(十)
静压破岩状况
滚刀破岩原理示意图
切刀破岩机理
切刀（或刮的刀刃从岩土体的外层分离 岩土， 岩土，并使之脱离母体达到破岩的一种机械破岩方式
切刀破岩机理示意图
1、刀具的种类及配刀 、
中心刀
配刀
• 切刀：软土、砂土、粘土 切刀：软土、砂土、 • 切刀＋齿刀：软土、软岩 切刀＋齿刀：软土、 • 切刀＋双刃滚刀：软土、软岩、中硬岩 切刀＋双刃滚刀：软土、软岩、 • 切刀＋单刃滚刀 ：硬岩 切刀＋
2、刀具的破岩机理 、
• 滚刀破岩机理 • 切刀破岩机理
滚刀破岩机理
滚刀在岩石面上连续做同心圆运动，轴压力（推力）使刀刃压入岩石， 滚刀在岩石面上连续做同心圆运动，轴压力（推力）使刀刃压入岩石， 产生类似于静压破岩；滚动力（扭矩） 产生类似于静压破岩；滚动力（扭矩）使盘刀刀刃沿轨迹线连续滚压 岩石，并在滚刀通过处对岩体产生侧向压力， 岩石，并在滚刀通过处对岩体产生侧向压力，使盘刀运动轨迹线周边 的岩石不断产生崩裂，从而达到连续破岩。 的岩石不断产生崩裂，从而达到连续破岩。
盾构机主要结构功能及分类说课材料
具体选择何种结构形式还需根据实际地质条件确定。
主机盾体结构及功能简介
尾盾
第一道密封刷更换
中盾和盾尾之间设计有两道密封，一道为橡胶密封，一道为紧急气囊密封，如下图所示。 正常情况下，橡胶密封起作用，在涌水或橡胶密封损坏需要更换时，使用紧急气囊密封， 在更严重的情况下从C孔注入聚氨酯，起到临时密封作用。
22
主机盾体结构及功能简介（人仓）
中铁号设备通常配置双舱并联人仓及成熟的德国SAMSON公司的全气动压力调节装置， 此套系统为全气控装置，在网电断电时系统仍能正常工作，确保带压换刀时舱内人员安全。
准备舱
主舱
主机盾体结构及功能简介（推进油缸）
推进油缸 作用：推进油缸尾部装有撑靴，依靠推进 油缸伸出后顶推管片的反作用力使盾构机 前进。 分类：分为单缸布置和双缸布置，布置数 量和结构形式主要由所在城市隧道的管 片分度决定。如贵局苏州所用的113、114 号盾构布置有6组双缸和10组单缸，管片分
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
②中间支承方式
• 按照结构方式分为4种： 1）铰接结构，盾体从前至后，直径依次减小，防卡性能好但开挖直径大。 2）铰接结构，前中尾盾直径相同，防卡性能差但开挖直径小（软土）。 3）无铰接结构，盾体从前至后，直径依次减小，防卡性能好但开挖直径大。转向性
盾构机机械材料—非铁金属材料
2.铜和铜合金—工业纯铜
（3）磁性：为逆磁性物质，磁化率为-0.085×10-6，常用来制造不受磁场干 扰的磁学仪器，如罗盘、航空仪器。
（4）铜的机械性能 软态铜：抗拉强度σb=200～240MPa， 布氏硬度为35～ 45HB，延伸率δ≈50 ％。 硬态铜：抗拉强度σb≥350～400MPa， 布氏硬度110 ～ 130 HB，延伸率 δ=6 ％。
• 铜已在航空、造船、化工、电气、机械、等工业部门以及在生活用品的制 造中得到广泛的应用。
2.铜和铜合金—工业纯铜
1、纯铜的性能特点
（1）导电导热性：高的导电、导热性，仅次于银而居第二位。 ➢ 用途：各种导线、电缆、导电牌、电器开关等导电器材和各种冷凝 管、散热管、热交换器、真空电弧炉的结晶器等。 ➢ 所有杂质和加入元素，降低铜的导电、导热性能。
铝电缆
铝电缆
1.铝和铝合金
（3） 延展性很好，可以做成铝箔，在食品工业中广泛应用。
铝箔烧烤托盘
铝箔胶带
1.铝和铝合金
（4） 热的良导体，导热能力比铁大三倍，可以做成炊具及各种热交换器。
铝锅
铝制板式热交换器
1.铝和铝合金
（5） 焊接铁轨—铝热剂
铝热焊接铁路
铝热焊接铁路
1.铝和铝合金
2、铝合金的性能和应用
2.铜和铜合金—铜合金
白铜的应用：
白铜型材
康铜热电偶
白铜件
2.小结
工业纯铜
铜合金
1、纯铜的性能特点 2、工业纯铜的牌号 及应用
1、黄铜的性能、分类和应用 2、青铜的性能、分类和应用 3、白铜的性能和应用
03 轴承合金
3.轴承合金
轴承合金。
滑动轴承是许多机器设备中对旋转轴起支撑作用的重要部件，由轴 承体和轴瓦两部分组成。
《盾构机实用知识》课件
盾构机在挖掘隧道后，需要进行衬 砌和防水处理，以确保隧道的稳定 性和使用寿命。
盾构机在市政管道建设中的应用
01
02
03
排水管道建设
盾构机能够快速挖掘排水 管道，有效解决城市排水 问题。
燃气管道建设
盾构机在建设燃气管道方 面具有高效、安全的特点 ，能够满足城市燃气供应 的需求。
供热管道建设
防止渗漏
通过注浆等措施防止隧道渗漏 。
保障安全
盾构机具备多种安全保护装置 ，保障施工安全。
03
盾构机的应用场景
盾构机在地铁建设中的应用
地铁隧道挖掘
盾构机是地铁建设中的主要施工 设备，能够高效地挖掘隧道，提 供足够的空间供地铁列车运行。
土方开挖与运输
盾构机在挖掘隧道的同时，能够将 挖掘出的土方进行有序的堆放和运 输，确保施工现场的整洁和安全。
02
盾构机工作原理
盾构机的基本组成
盾体
盾体是盾构机的主体，起到支 撑和保护作用，内部安装有各 种设备。
排土系统
将切削下来的土体排出，保持 盾构机内部清洁。
刀盘
用于切削和破碎土体，是盾构 机挖掘工作的主要部分。
推进系统
通过液压千斤顶推动刀盘前进 ，实现盾构机的挖掘前进。
辅助系统
包括注浆、通风、供电、供水 等辅助设施，保障盾构机正常 运转。
盾构机的历史与发展
总结词
盾构机起源于19世纪，随着科技的不断进步，盾构机在 设计和功能上也不断得到改进和完善。
详细描述
盾构机的历史可以追溯到19世纪，当时人们开始使用简 单的机械工具进行隧道挖掘。随着科技的不断进步，盾 构机的设计和功能也不断得到改进和完善。现代盾构机 集成了多种先进技术，如液压传动、自动控制、传感器 技术等，使得盾构机的性能得到极大的提升。目前，盾 构机已经成为隧道建设中的主流施工机械，其应用范围 也在不断扩大。
盾构机常用材料基础知识
盾构机常用材料基础知识目录一、概述 (1)1. 盾构机简介 (2)2. 盾构机的工作原理 (2)二、盾构机主要结构部件及材料 (3)三、盾构机常用辅助材料 (4)1. 油脂类 (6)2. 粘结剂及密封胶 (7)3. 防水材料 (8)四、盾构机材料选择及应用 (9)1. 材料选择原则 (11)2. 不同地层及环境下的材料选择 (11)五、盾构机维护及保养材料 (13)1. 维护及保养项目 (14)2. 常用维护及保养材料 (15)六、结论 (16)一、概述盾构机是一种用于地下隧道施工的机械设备，其主要功能是在地下挖掘出一定尺寸的圆形隧道。
盾构机的性能和使用寿命在很大程度上取决于所使用的材料，本文档将对盾构机常用的材料进行简要介绍，以帮助读者了解这些材料的基础知识。
盾构机所用材料主要包括以下几类：钢材、混凝土、密封材料、润滑剂等。
这些材料在盾构机的不同部位发挥着各自的作用，共同保证盾构机的正常运行和高效施工。
钢材：钢材是盾构机的主要结构材料，具有较高的强度和刚性，能够承受地下土壤的压力。
常见的钢材有Q345C、QQ700等。
钢材还可用于制造盾构机的刀盘、驱动系统等部件。
混凝土：混凝土是盾构机的主要衬砌材料，具有良好的抗渗性和耐久性，能够保护地下水资源和地层结构。
根据不同的工程需求，混凝土可以分为普通混凝土、高强度混凝土、自密实混凝土等多种类型。
密封材料：密封材料主要用于盾构机的管道接口、刀盘与土层的连接处等关键部位，以防止地下水渗漏和空气进入。
常见的密封材料有橡胶密封条、聚氨酯泡沫等。
润滑剂：润滑剂主要用于盾构机的旋转部件，如刀盘、驱动系统等，以降低摩擦系数，延长设备寿命。
常见的润滑剂有矿物油、合成油、水溶性润滑剂等。
盾构机所用材料的选择和使用直接影响到设备的性能和使用寿命。
在使用盾构机时，应根据工程特点和需求选择合适的材料，并严格按照相关标准进行施工。
1. 盾构机简介盾构机的设计需要适应地下高强度和高磨损的环境，因此其材料选择至关重要。
盾构工程相关知识点总结
盾构工程相关知识点总结盾构机类型根据不同的施工方式和用途，盾构机可以分为多种类型。
根据盾构机的推进方式可以分为土压平衡式盾构机、泥水平衡盾构机、泥水混合盾构机和开式盾构机。
土压平衡盾构机通过控制泥浆压力来平衡地下水压力和土层压力，实现推进施工。
泥水平衡盾构机则是通过注入泥浆来平衡土层和洞内水压，提高施工的稳定性。
泥水混合盾构机兼顾了土压平衡和泥水平衡的特点，适用于各种地质条件。
开式盾构机则将施工区和洞内环境连通，易于取土和排泥，适用于稳定的地质情况。
此外，根据盾构机的用途可以分为盾构隧道机、盾构管道机等不同类型。
盾构隧道机主要用于地铁、交通隧道等地下空间的构筑，而盾构管道机主要用于城市地下管道的施工。
施工过程盾构工程的施工过程主要包括勘察设计、隧道掘进、衬砌安装和隧道竣工验收等几个阶段。
在勘察设计阶段，需要对地质、水文、气候等情况进行详细调查，确定盾构机的类型、施工方式和线路布置等信息。
隧道掘进阶段是盾构工程中最为关键的环节，盾构机在地下进行推进施工，将土层挖掘出来并同时进行支护。
衬砌安装阶段是在隧道已经挖掘完成后，进行衬砌材料的安装和固定，以确保隧道的结构稳定。
隧道竣工验收阶段是对隧道施工过程进行总结和验收，确保隧道的施工质量和运行安全。
盾构工程的优点盾构工程具有施工速度快、环境影响小、施工安全性高等优点。
由于盾构机是一种机械化的施工设备，它可以在地下进行连续不断的作业，从而大大提高了施工效率。
此外，盾构机对地表环境的影响较小，减少了对周围生态环境的破坏。
盾构工程的施工安全性较高，由于盾构机可以全封闭地在地下完成作业，减少了施工过程中对工人的伤害风险。
应用领域盾构工程广泛应用于地铁、城市轨道交通、城市供水管网等领域。
随着城市化进程的加速，城市地下空间的需求不断增加，盾构工程在城市基础设施建设领域将会得到更加广泛的应用。
同时，盾构工程也逐渐应用于超大型工程领域，例如海底隧道、跨海大桥等领域。
总结盾构工程作为一种现代化的地下工程施工方法，在城市基础设施建设中具有非常重要的作用。
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。
盾构工程施工材料
盾构工程施工材料盾构工程是一种用于隧道建设的技术，它使用盾构机进行土体的挖掘和支护。
盾构工程施工中需要使用多种材料，包括隧道衬砌材料、土体改良材料、支撑结构材料和施工辅助材料等。
隧道衬砌材料是盾构工程中最重要的材料之一。
它用于构成隧道的主体结构，起到保护和支撑隧道的作用。
隧道衬砌材料主要包括混凝土和钢筋。
混凝土用于构成衬砌的实体部分，具有良好的抗压和抗渗性能。
钢筋用于增强衬砌的抗拉强度，提高其承载能力。
土体改良材料是盾构工程施工中必不可少的材料。
由于盾构机在挖掘过程中会对土体产生扰动，导致土体稳定性下降，因此需要使用土体改良材料来提高土体的稳定性和流动性。
常用的土体改良材料有泡沫、泥浆和聚合物等。
泡沫和泥浆用于降低土体的密度，提高其流动性，便于盾构机挖掘。
聚合物用于增强土体的强度和粘聚性，提高其稳定性。
支撑结构材料是盾构工程施工中用于支撑和固定隧道衬砌的材料。
常用的支撑结构材料有锚杆、钢支架和注浆管等。
锚杆用于固定隧道衬砌，提高其稳定性。
钢支架用于支撑和固定隧道衬砌，承受土体的压力。
注浆管用于向土体中注入水泥浆或其他改良材料，提高土体的稳定性。
施工辅助材料是盾构工程施工中用于辅助施工和提高施工效率的材料。
常用的施工辅助材料有导管、注浆管和测量仪器等。
导管用于引导盾构机前进的方向，确保隧道轴线的准确性。
注浆管用于向土体中注入改良材料，提高土体的稳定性。
测量仪器用于测量和监测隧道的位置和姿态，确保隧道的准确性和质量。
综上所述，盾构工程施工中需要使用多种材料，包括隧道衬砌材料、土体改良材料、支撑结构材料和施工辅助材料等。
这些材料的选择和使用对盾构工程的顺利进行和施工质量具有重要意义。
因此，在盾构工程施工过程中，施工方需要根据工程的具体情况和地质条件，合理选择和使用各种材料，确保工程的顺利进行和施工质量。
《盾构机实用知识》幻灯片
出碴情况等，可对泡沫剂和空气的流量进展手动调 节，当掘进完毕时停顿泡沫系统。
g. 盾尾油脂密封操作
• 一般情况下进展自动注脂 • 当盾尾油脂密封在手动位时，可以对各个位置的注
掘进完毕
8. 盾构操作原那么
掘进根本参数
10. 联锁保护
1. 操作人员要求
• 盾构操作人员是掘进施工的核心，必须具有极强 的责任心；
• 盾构操作人员必须经过专业培训； • 盾构机操作人员必须经过平安培训 ；
2. 系统参数设定
• a. 泡沫系统参数设定 • b. 报警温度设定 • c. 盾构状态参数设定 • d. 盾尾密封油脂参数设定 • e. 注浆压力值设定
《盾构机实用知识》幻灯 片
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第一章 盾构机
一. 盾构分类
二. 盾构施工
三. EPB盾构主机构造
四. 螺旋输送机
五. 管片安装机
六. 后配套
七. 辅助设备
八. 导向系统
一. 盾构分类
• 全敞开式 • 手掘式、半掘式、机械式 • 半敞开式 • 挤压式〔网格式〕 • 密闭式 • 泥水式、土压式
c. 盾构状态参数设定
• 刀盘最小转速，当刀盘小于此转速时推进系统不能工作； • 主驱动最大工作压力，当到达此压力时刀盘自动停顿转动。
刀盘脱困时设定得高一些； • 超挖刀伸出角度和缩回角度，由土木工程师确定； • 铰接油缸最小和最大行程，当到达最小行程时盾构掘进自
动停顿，铰接油缸应放松，当到达最小行程时，铰接油缸 应收回； • 螺旋输送机后门的最小开度； • 螺旋输送机的最大工作压力，当到达此压力时螺旋输送机 停顿工作。
盾构机的构造
盾构机的构造
盾构机的构造
一、盾构的外形和材料
1.盾构的外形
盾构的外形就是指盾构的断面形状，有圆形、双圆、三圆、矩形、马蹄形、半圆形或与隧道断面相似的特殊形状等。
2.制造盾构的材料
盾构主要用钢板（单层厚板或多层薄板）制成，钢板一般用A3钢。
钢板间连接可采用焊接和铆接两种方法，大型盾构考虑到水平运输和垂直吊装的困难，可制成分体式，到现场进行就位拼装，部件的连接一般采用定位销定位，高强度螺栓联接，最后焊接成型。
二、盾构的基本构造
（一）盾壳
盾构的壳体由切口环、支撑环和盾尾三部分构成，外壳采用钢板焊接成整体，如图所示。
1.切口环部分
它位于盾构的最前端，用于开挖和挡土，施工时切入地层并掩护开挖作业。
切口环前端设有刃口，以减少切土时对地层的扰动。
切口环的长度主要取决于支撑、。
盾构机常识
序号位 置 适应 工作 条件项目名称 地层土质种类 最小转弯曲线半径 最大坡度 总长 总重 开挖直径 前盾外径 中盾外径 尾盾外径 前盾盾壳厚度 中盾盾壳厚度 粘土、泥浆、砂土 水平 R﹦150 ㎜ 3﹪ 8680 ㎜参数1约 330T（包括后配套） Φ6370 ㎜ Φ6340 ㎜ Φ6340 ㎜ Φ6340 ㎜ 40 ㎜ 40 ㎜ 40 ㎜ 30 ㎜ 约 792.2KW 0～6。
0 ㎝∕min 37730KN 钢丝刷式 3 段 数量和位置（土仓内 4 个、螺旋机 1 个） 数量和位置（推进油缸压力 4 个、总压力 1 个） 计算寿命为三排圆柱滚子轴承 23122 小时（根据埋 深不同寿命取松弛土 2 倍的盾构机直径） 刀 盘 密 封 0.8Mpa, 铰 接 密 封 0.8Mpa, 盾 尾 密 封 0.4Mpa 刀盘密封 1MPa,铰接密封 1Mpa,盾尾密封 0.7Mpa 59.380 ㎜ 辐条加面板式 变频电机驱动（变频调速控制） 。
盾 构 2 整 体尾盾盾壳厚度 盾尾间隙 装备总功率 最大掘进速度 最大推力 盾尾密封 土压传感器 液压传感器 主轴承寿命 最大工作压力（bar） 最大设计压力（bar） 包括后配套总长 型式 驱动形式 主驱动最大承压能力（bar） 开挖、超挖直径[mm]3刀 盘开挖Φ6360.超挖直径Φ6590(超挖直径理解为超挖 刀全伸 125 ㎜时挖掘直径) 采用 0.25rpm ～1．3 rpm 、5 极变速 5147HN－m(100％) 6176KN－M(120％) a﹦20。
2（(100％)。
a﹦24。
2(120％) 55×8﹦440kW最大转速 扭矩 脱困扭矩 扭矩系数 驱动功率序号位 置项目名称 刀盘开口率 超挖刀型式 最大超挖量 超挖刀数量 刀盘对复合地层的适应性 刀间距的布置 中心刀的类型 滚刀的数量及轴向转动力矩 各种刀具高差设置 型式 最大行程差 垂直、水平 最大转角 垂直、水平 数量 40％ 液压油缸驱动式 125 ㎜参数超挖刀配备有 2 套(其中一套为预备用)。
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盾构机操作工（初级）培训——
盾构机常用材料基础知识培训
金属材料的变形及断裂
培训师介绍课程背景学习目标课程结构课堂规则为什么会有这堂课？
了解金属材料的变形过程，变形特点等金属组织结构的变化，对于金属材料成型至关重要，下面我们从金属材料的变形引入，来了解材料的微观组织结构，分析微观组织是如何影响材料的宏观性能的：
所以公司开发了这样一个课程，期望对大家有所帮助
培训师介绍课程背景学习目标课程结构课堂规则培训完成后，我们将要做到：
1.理解金属材料的变形过程；
2.分清什么是单晶体金属，什么是多晶体金属；
3.了解金属材料断裂的分类；
培训师介绍课程背景学习目标课程结构课堂规则本课程共分两大模块：
金属材料变形
金属材料断裂
培训师介绍课程背景学习目标课程结构课堂规则学习过程中，遵守以下规则：
1.请关闭移动电话或设定静音状态；
2. 上课中请勿走动、交谈、接听电话；
3. 提供真诚的反馈意见；
4. 要收获有多少，全看你投入有多深；
5. 多互动，多交流，多提问题；
6. 信奉“三开原则”：开心、开放、开悟。
一.金属材料的变形
•铸态组织往往具有晶粒粗大、组织不致密和成分偏析等缺陷，除了一部分铸件以铸态使用外，大多数金属材料都要进行各种压力加工（轧制、锻造、挤压、拉丝和冲压等），金属材料经过压力加工不仅改变了外形尺寸，而且也使内部组织和性能发生变化。
因此，探讨金属及合金的塑形变形规律具有十分重要的理论和实际意义。
1.金属的变形特性•1.1、应力应变曲线
2. 真应力-真应变曲线
3. 单晶体的塑形变形3.1滑移
•金属塑性的好坏，除与滑移系数量多少有关以外，还与滑移面上原子的
排列密排程度和滑移方向上密排程度有关，滑移时位错移动的阻力（Peierls-Nabarro）:
•τP-N = 2Gexp(–2πw/b)/(1–ν),
•式中w=a/(1–ν)称为位错宽度；a–滑移面面间距； b–滑移方向上原子间距；ν–为波松比。
•显然a ↑、b↓→ τP-N ↓→易滑移
•a ↑→密排面； b↓→密排方向。
•α‒Fe由于滑移面上原子密排程度不如fcc金属，故其滑移面间距较小，塑性不如fcc的Cu、Al等。
•滑移的临界分切应力
3.2孪生
•塑性变形的另一种重要方式是孪生。
•当晶体在切应力的作用下发生孪生变形时，晶体的一部分沿一定的晶面（孪晶面或孪生面）和一定的晶向（孪生方向）相对于另一部分晶体作均匀地切变，在切变区域内，与孪晶面平行的每层原子的切变量与它距孪晶面的距离成正比，并且，不是原子间距的整数倍，变形与未变形部分的晶体以孪晶面为分界面构成了镜面对称的位相关系。
通常把对称的两部分晶体称为孪晶，而将形成孪晶的过程称为孪生。
4. 多晶体的塑形变形•4.1多晶体的塑形变形过程
5. 合金的塑形变形
•5.1 单相固溶体的塑形变形
•单相固溶体的组织与多晶体的纯金属相似，因而其塑形变形过程也基本相同。
但由于固溶体中存在溶质原子，使得强度、硬度提高，而塑性、韧性下降，这种现象称为固溶强化。
•强化规律：
•溶质元素↑→强化↑；原子半径差↑→强化↑；
•间隙固溶体的强化作用大于置换固溶体；
•原子价电子数差↑→强化↑。
6. 塑性变形对金属性能的影响•6.1 加工硬化
•6.2 塑性变形对其它性能的影响
7. 残余应力
二. 金属的断裂
•1. 断裂分类
•从工程实际分类
•（1）宏观塑性断裂
•断裂前产生宏观大范围的塑性变形，又称为塑断或韧断。
•（2）宏观脆断
•宏观来看断裂前不产生塑性变形，又称为脆断或低应力断裂。
•2. 按断裂微观机制分类
•（1）剪切断裂
•在切应力作用下，金属沿着滑移面滑移造成分离而断裂。
•（2）微孔聚集型断裂
•在某些夹杂物或第二相质点处形成显微孔洞，随后不断长大，最终导致断裂。
•3. 按裂纹扩展路径分类•（1）穿晶断裂
•裂纹穿过晶粒内部扩展。
•（2）沿晶断裂
•裂纹沿晶界扩展。
•4. 根据断裂面的取向分类
•根据断口的宏观取向与最大正应力的交角分类如下：
•（1）正断型断裂
•宏观断面与最大正应力相垂直。
•（2）切断型断裂
•切断型断裂的宏观断面与最大切应力方向一致，而与最大正应力呈45°角。
5. 微孔聚集型断裂
•断裂过程
•微孔的形成→微孔的长大→断裂。
•断口微观特征
•断口由大量凹坑组成，称为韧窝。
6. 沿晶断裂
•断裂过程
•裂纹沿着晶界扩展。
•断口特征
•典型的120°冰糖状断口。
7. 影响材料断裂的基本因素
•7.1 裂纹和应力状态的影响
•对于大量脆性断裂的调查表明，是由于材料中存在小裂纹和缺陷引起的。
•7.2 其它影响因素
•环境介质对于断裂有很大影响，某些金属和合金在腐蚀介质和拉应力同时存在条件下，产生应力腐蚀断裂。
•金属材料经过酸洗、电镀后，产生氢脆断裂。
•变形速度等对于断裂也有影响：
•V变形↑→塑性↓
8. 断裂韧性及其应用
•在外力作用下，材料中的裂纹扩展方式有三种类型，第一种为张开型（拉应力），第二种为画开型（剪切应力），第三种为撕开型（剪应力）。
其中第一种是工程中最常见的，也是这危险的，下面予以分析。
谢 谢！。