土压平衡盾构工作原理及结构 (1)

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土压平衡盾构施工简介

（1）盾构区间施工组织设计、风险源评估报告(风险分析及预案)、周边环境调查报告（2）盾构吊装、组装方案（3）龙门吊吊装、安装方案（4）盾构始发接收试掘进方案（5）监测方案（6）临时用电施工组织设计（7) 洞门凿除方案 (8) 二次注浆方案，运输方案（水平、垂直） (9) 端头加固方案（10）负环拆除方案 (11) 龙门吊基础方案、搅拌站基础方案 (12) 管片生产施工组织设计（13）联络通道施工方案（14）洞门施工方案
（5）龙门吊
区间配置16T龙门吊一台，45T龙门吊两台，沿管片堆放场、盾构材料堆放场、渣土池及工作井、出土口之间设置龙门吊轨道梁，用于调运渣土、调运材料分别安装龙门吊供专门使
用，龙门吊轨道基础尽量与车站施工合建，注意与监理沟通龙门吊轨道基础方案报批。
（6）砂浆站
临近始发井口或者出土口设置砂浆站，并配置80T以上水泥罐、砂池、膨润土及水泥堆放场，
4、盾构机组装应注意的问题 5、盾构机调试应注意的问题
（三）盾构始发及试掘进
1、负环管片安装 2、洞门密封与洞门破除
3、盾构始发
（四）盾构正常掘进
1、掘进模式与主要参数控制 2 、掘进方向控制
（五）盾构到达及盾构解体吊出等过程
（六）联络通道施工（七）洞门施工
（八）盾构施工测量与监测
（一）盾构施工整体筹划（人、机、料、法、环）
构始发定位是否准确关系到盾构机开始掘进时，盾构机的实际中线和设计中线的偏差大小
以及盾构机的掘进姿态是否理想等问题，所以应该给予足够的重视，在整个托架定位放样过程，包括内业资料计算，都必须有相应的检查和复核，确保定位准确，符合策划要求。
（3）托架的重要作用是：支撑300吨重的盾体，使之保持稳定；为盾构机的井下安装提供平台；

简述土压平衡盾构机工作原理

简述土压平衡盾构机工作原理今天来聊聊土压平衡盾构机工作原理的事儿。

你看啊，咱们平时在土里挖个小坑的时候，如果土太松，坑壁就容易塌下来。

这就有点像土压平衡盾构机在地下掘进时面临的一个小难题呢。

盾构机就像一个超级厉害的地下大虫子在土里钻来钻去。

土压平衡盾构机工作的时候，它开挖面上的土体会产生压力。

这个压力的平衡可是关键。

想象一下，就像一群人挤在一个小房间里，大家互相挤着都达到一种平衡状态。

前面的土给盾构机压力，盾构机就得想办法把这个压力“顶回去”来保持稳定。

怎样做到呢？这就要说到它的刀盘了。

刀盘就像一个超级大的旋转的牙齿，不断地切削土体。

切下来的土体就被运到后面一个特殊的舱室里。

这个舱室就像是个压力调节仓。

在这个舱室里，土体的压力会被控制在一个合适的范围内。

有意思的是，这个压力会和开挖面的土体压力保持动态平衡。

这就好比在天平的两边不断增减砝码让天平始终保持平衡一样。

如果盾构机里面的压力太低了，那外面的土就会像洪水决堤一样涌进来；要是压力太高呢，盾构机又没法往前推了。

我一开始也不明白，这土体压力到底该怎么控制得那么精准呢？实际上这中间还涉及到一些复杂的传感器和控制系统。

这些就像聪明的小管家，不停地监测和微调。

比如说，根据测量到的压力数据，盾构机可以控制螺旋输送机的转速，如果要升高压力就减少往外运土的速度，如果要降低压力就加快运土速度。

实际应用的话，在城市地铁建设中，土压平衡盾构机就非常有用。

它可以在不影响地面建筑物和地下管线的情况下，在地底下悄悄地挖出地道来。

不过这里还有些要注意的地方呢。

比如说掘进的速度也会影响压力平衡，如果速度太快，土体压力变化可能来不及调整。

大家可得好好理解这个原理啊，要是你们有不同的想法也可以讨论讨论，我觉得还有很多值得深入思考的点呢。

土压平衡盾构与泥水平衡盾构结构原理

2土压平衡盾构与泥水平衡盾构的结构原理傅德明上海市土木工程学会2011.5.211 土压平衡盾构的结构原理1.1 土压平衡盾构的基本原理土压平衡盾构属封闭式盾构。

盾构推进时，其前端刀盘旋转掘削地层土体，切削下来的土体进入土舱。

当土体充满土舱时，其被动土压与掘削面上的土、水压基本相同，故掘削面实现平衡(即稳定)。

示意图如图6.1所示。

由图可知，这类盾构靠螺旋输送机将碴土(即掘削弃土)排送至土箱，运至地表。

由装在螺旋输送机排土口处的滑动闸门或旋转漏斗控制出土量，确保掘削面稳定。

1.1.1 稳定掘削面的机理及种类土压盾构稳定掘削面的机理，因工程地质条件的不同而不同。

通常可分为粘性土和砂质土两类，这里分别进行叙述。

1.1.1.1 粘性土层掘削面的稳定机理因刀盘掘削下来的土体的粘结性受到破坏，故变得松散易于流动。

即使粘聚力大的土层，碴土的塑流性也会增大，故可通过调节螺旋输送机转速和出土口处的滑动闸门对排土量进行控制。

对塑流性大的松软土体也可采用专用土砂泵、管道排土。

地层含砂量超过一定限度时，土体流性明显变差，土舱内的土体发生堆积、压密、固结，致使碴土难于排送，盾构推进被迫停止。

解决这个问题的措施是向土舱内注水、空气、膨润土或泥浆等注入材，并作连续搅拌，以便提高土体的塑流性，确保碴土的顺利排放。

1.1.1.2 砂质土层掘削面的稳定机理就砂、砂砾的砂质土地层而言，因土颗粒间的摩擦角大故摩擦阻力大；渗透系数大。

当地下水位较高、水压较大时，靠掘削土压和排土机构的调节作用很难平衡掘削面上的土压和水压。

再加上掘削土体自身的流动性差，所以在无其它措施的情况下，掘削面稳定极其困难。

为此人们开发了向掘削面压注水、空气、膨润土、粘土、泥水或泥浆等添加材，不断搅拌，改变掘削土的成分比例，以此确保掘削土的流动性、止水性，使掘削面稳定。

1.1.1.3 土压盾构的种类按稳定掘削面机构划分的土压平衡盾构大致有如下几种，见表1。

表1 土压盾构的种类图1 土压盾构基本形状②充满土舱内的掘削土的被动土压稳定掘削面。

土压平衡盾构机工作原理

土压平衡盾构机工作原理土压平衡盾构机是一种用于地下隧道施工的机械设备，它能够在不破坏地表的情况下进行隧道的开挖和支护。

相比传统的开挖方法，土压平衡盾构机具有施工安全、施工速度快、对周围环境的影响小等优点。

它的工作原理是利用盾构机的推进装置和掘进装置相互配合，通过对土壤的剥离和推进来实现隧道的开挖。

土压平衡盾构机主要由盾构体、推进装置、掘进装置和支护装置等部分组成。

工作时，盾构机首先进入工作区域，并进行钻孔和张拉导管的工作。

然后，开始进行掘进作业。

掘进装置首先钻入土壤中，然后通过旋转刀盘对土壤进行切削。

切削后的土层由盾构体上的切削腔集中导入盾构机内部。

此时，通过压泥管将过高的压力排出。

在土压平衡盾构机的施工过程中，土壤中压力是非常重要的，它能够确保隧道工作面保持稳定，并防止隧道塌陷。

土壤压力的平衡是软弱地层盾构施工中的关键，其中包括孔前土压力平衡、孔内土压力平衡和孔后土压力平衡。

在孔前土压力平衡过程中，当推进装置推进一定距离后，需要通过注浆或人工通过导管来向掘进面施加压力，使前方土层形成一定的土壤压力，以防止隧道的塌陷。

而在孔内土压力平衡过程中，盾构机夹持住已经掘进的管片，并通过向管片内注浆来施加一定的内部土压力，以抵抗外部土壤的压力，确保隧道工作面的稳定。

最后，在孔后土压力平衡过程中，盾构机通过推进土层，并及时排除剥离的土壤，使工作面后面的土层得到有效支撑，以防止隧道工作面后退。

土压平衡盾构机还包括封闭空腔和气压平衡系统。

封闭空腔是指隧道后方的可供施工人员和设备出入的空间。

通过保持封闭空腔内的空气压力略高于周围大气压力，可以防止地下水渗入和土壤坍塌。

气压平衡系统则是通过控制封闭空腔内空气的压力和流动方向，来保持稳定的工作环境，并降低地下水渗入的风险。

综上所述，土压平衡盾构机通过盾构体、推进装置、掘进装置和支护装置等部分的相互配合，以及土壤压力的平衡控制，实现了地下隧道的安全快速施工。

它的工作原理在于控制土壤压力，保持工作面的稳定，同时通过封闭空腔和气压平衡系统，确保施工环境的安全和可控。

土压平衡盾构机械结构及功能介绍

中心回转接头
刀盘泡沫注入口结构
刀盘的主要分类
按结构形式分，一般分为两类：辐条式刀盘和面板式刀盘。
按功能分，一般分为两类：软土刀盘和复合式刀盘。
开口率的定义
• 开口率是指开口面积占整个刀盘面积的百分比。一般在20%～65%不等，开口率对土压平衡盾构有着重要意义，开口是否合适直接影响到压力控制。
主驱动
液压驱动典型结构（以中铁2号为例）
主要组成：
1）液压马达/8台 2) 减速机/8台 3）小齿轮及其两端的调心滚子轴承/8套 4）主轴承/1个 5）驱动箱及其它环类零件/1套 6）主轴承外密封/3道 7）主轴承内密封/2道
驱动参数
1）驱动形式：液压驱动 2）速度：0～3.34rpm，连续可调 3）最大扭矩：5060KN·m 4）脱困扭矩：6030KN·m 5）最大速度下的扭矩：
• 3、多样化 • 随着城市建设的加快，土地资源越来越珍贵，为了节省空间，越来越
多的异形盾构出现，刀盘也随之变得各式各样。
刀盘主要结构
1、主驱动连接法兰（连接主驱动） 2、扭腿（传递扭矩及轴向力） 3、外圈梁（加强结构强度） 4、刀梁（安装刀具） 5、搅拌棒（渣土改良） 6、渣土改良注入口（渣土改良、回转接头）
中国中铁
土压平衡盾构机
机械结构及功能介绍
中铁隧道装备制造有限公司
目录
一、土压平衡盾构机介绍（结合总装图）二、主驱动系统三、出渣系统四、管片拼装系统五、设备桥拖车六、人员仓
一、土压平衡盾构机介绍
• 土压平衡就是在盾构开挖时，利用土仓内的土压或加注辅助
材料产生的压力来平衡开挖面
的土压及地下水压力，以避免
先行刀
鱼尾刀
• 在软土地层掘进时，因刀盘中心部位不能布置切刀，为改善中心部位土体的切削和搅拌效果，可在中心部位设计一把尺寸较大的鱼尾刀。鱼尾刀的设计和布置技术如下：其一让盾构分两步切削土体，利用鱼尾刀先切削中心部位小圆断面土体，而后扩大到全断面切削土体，即将鱼尾刀设计与其他切刀不在一个平面上，即鱼尾刀超前切刀布置，保证鱼尾刀最先切削土体；其二是将鱼尾刀根部设计成锥形，使刀盘旋转时随鱼尾刀切削下来的土体，在切向、径向运动的基础上，又增加一项翻转运动，这样既可解决中心部分土体的切削问题和改善切削土体的流动性，又大大提高盾构整体掘进效果。

土压平衡盾构机概念

土压平衡盾构机概念
土压平衡盾构机是一种用于在土中进行隧道挖掘的工程机械设备。

它是盾构机的一种类型，主要用于地下隧道工程的施工。

土压平衡盾构机的工作原理是通过在盾构机前端设置推进挡土板，来平衡土层的压力，防止土压力过大造成隧道坍塌。

盾构机的前端还配备有刀盘，通过旋转切割土层，并将土层运输到后方的输送系统中。

土压平衡盾构机主要由推进装置、刀盘、导向系统、控制系统和输送系统等组成。

推进装置可以通过液压驱动，推进盾构机前进。

刀盘上的刀片可以根据土层类型进行更换，以实现最佳切割效果。

导向系统用于保持盾构机的方向稳定，控制系统则用于操作盾构机的运行。

输送系统负责将挖出的土层从隧道中运输出来。

土压平衡盾构机在隧道施工中具有高效、安全、低风险等特点。

它可以适应各种土层类型的挖掘，并且由于使用了土压平衡技术，可以最大程度地保护隧道周围的土体，减少地表沉降和其他地质灾害的风险。

同时，土压平衡盾构机还可以进行人工开挖和管片施工等工作，是一种多功能、高效的隧道施工设备。

土压平衡盾构机工作原理

土压平衡盾构机工作原理
土压平衡盾构机是一种用于地下隧道施工的机械设备，主要通过施加土压力来平衡施工工作面前方的土压力，保持工作面的稳定。

具体的工作原理如下：
1. 盾构机由盾构壳体、刀盘、密封门、推进系统、护盾螺旋输送机等组成。

2. 盾构机首先将自身移到施工段的尾端，并固定在隧道壁上。

3. 利用螺旋输送机将前方挖掘的土层推送到密封门后方，并将土层通过施工段的输送管道运出。

4. 盾构机通过液压缸向前推进一定距离，使刀盘在前方继续挖掘土层。

同时，通过调节液压缸的伸缩长度，控制挖掘过程中的土压力。

土壤的土压力抵消了盾构机的推进力，实现土压平衡。

5. 在盾构机推进的同时，隧道壁采取防护措施，如设置衬砌或喷射混凝土，以保持施工现场的稳定。

6. 通过不断向前推进和挖掘土层，盾构机逐渐完成了整个隧道的挖掘和推进作业。

这种工作原理可以保证隧道工作面的稳定，并避免地面塌陷等安全问题的发生。

同时，土压平衡盾构机还可以充分利用挖掘的土层作为支撑，减少了对其他支撑结构的依赖，提高了施工效率。

土压平衡式盾构机的工作原理13页

土压平衡式盾构机的工作原理13页
土压平衡式盾构机是一种用于地下隧道掘进的机械设备。

其工作原理是利用盾构机首部的刀盘推进土层，同时使用液压缸平衡盾构机内外的土压力，以保持稳定状态。

具体工作原理如下：
1. 盾构机首部的刀盘通过转动和推进的方式，将土层切割和破碎。

2. 切割和破碎的土层通过后方的螺旋输送器向后运输，然后通过输送带或螺旋输送器排出盾构机的尾部。

3. 盾构机通过在尾部添加环片或者喷浆的方式，构建一个水密的推进环境。

这样可以将尾部的土层固定住，并保持一定的土压平衡。

4. 在挖掘过程中，盾构机的液压缸通过调整液力来平衡盾构机内外的土层压力。

这样可以防止隧道坍塌并保证工作环境的安全稳定。

5. 盾构机的整个推进过程是连续进行的，直到达到预定的掘进目标位置。

总的来说，土压平衡式盾构机利用盾构机首部的刀盘切割和破碎土层，通过盾构机内的土压平衡系统以及尾部的环片或喷浆，来维持一定的土压平衡，从而实现地下隧道的安全掘进。

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，它通过推进土壤来完成隧道的开挖和支护。

盾构机工作原理是基于土压平衡原理和推进系统的配合运作。

1. 土压平衡原理盾构机的工作原理基于土压平衡原理，即在推进过程中，盾构机的推进力与地下土壤的土压力相平衡，以保持隧道的稳定。

盾构机前部有一个巨大的盾构壳体，它可以抵御来自土壤的压力，并通过液压缸提供推进力。

2. 推进系统盾构机的推进系统由盾构壳体、推进液压缸、推进螺旋、推进管道等组成。

推进液压缸通过液压系统提供推进力，推进螺旋将推进力转化为推进运动，推进管道将土壤排出。

3. 土壤的处理在盾构机推进过程中，土壤会被推进螺旋带动向后方运动，通过推进管道排出。

同时，盾构机还会通过注浆系统注入混凝土，形成隧道的衬砌。

4. 支护系统为了保证隧道的稳定，盾构机还配备了支护系统。

支护系统通常由隧道衬砌、预制衬砌片、液压支架等组成。

隧道衬砌是由盾构机在推进过程中注入混凝土形成的，它能够提供隧道的结构强度。

预制衬砌片则是在盾构机后部安装，用于加固和支撑隧道。

5. 监测系统为了确保盾构机的安全和施工质量，盾构机还配备了各种监测系统。

这些系统可以实时监测盾构机的推进速度、土压力、地下水位等参数，并及时调整盾构机的工作状态。

总结：盾构机工作原理是基于土压平衡原理和推进系统的配合运作。

通过推进液压缸提供的推进力，盾构机可以顺利推进并开挖隧道。

在推进过程中，土壤通过推进螺旋带动向后方运动，并通过推进管道排出。

同时，盾构机还通过注浆系统注入混凝土形成隧道的衬砌，并配备支护系统和监测系统以确保施工的安全和质量。

土压平衡盾构

土压平衡盾构在现代城市建设中，隧道施工技术一直是一个备受关注的话题。

土压平衡盾构作为隧道施工中的重要技术手段，被广泛运用于地铁、隧道、水利工程等领域。

本文将介绍土压平衡盾构的工作原理、施工流程、应用领域以及发展趋势。

工作原理土压平衡盾构是一种通过对盾构机内部进行适当压力控制，使土体在掌握平衡条件下对盾构机的推进方向施加支护压力的施工方法。

其主要工作原理如下：1.土压平衡控制：通过盾构机内设的控制系统，对注入的压浆进行控制，使得盾构机内外的土压力保持平衡，避免挤压或塌陷的发生。

2.推力控制：由盾构机的主推进液压缸提供推力，推动盾构机朝着设计方向推进，同时根据隧道的地质条件，调整推进速度和力度，保证施工安全。

3.土体支护：在盾构机推进的同时，通过盾构机后部的支护系统提供对土体的支撑和加固，防止隧道倒塌。

施工流程土压平衡盾构施工流程一般包括以下几个步骤：1.现场勘察：对隧道工程的地质条件、地下管线等情况进行详细调查和勘察，了解地层情况，为后续施工提供数据支持。

2.盾构机铺设：将盾构机按照设计要求铺设在施工现场，进行机器调试和检验。

3.推进施工：启动盾构机，根据设计要求控制推进速度和土压平衡，逐步推进隧道施工。

4.土体处理：处理盾构机后部土体的排出和支护，防止土体坍塌，同时保护环境。

5.隧道验收：完成隧道的整体施工后，进行验收，确保施工质量和安全。

应用领域土压平衡盾构技术在地铁、铁路、公路、水利等领域均有广泛应用，其主要应用包括：•地铁隧道：土压平衡盾构在地铁隧道的施工中应用广泛，能够适应不同地质条件，提高施工效率和质量。

•水利工程：在水利隧道、排水管道等工程中，土压平衡盾构可以有效应对复杂的地下水文条件，保证施工安全。

•公路隧道：对于公路隧道的施工，土压平衡盾构可以减少交通影响，提高工程质量。

发展趋势随着城市化进程的不断加快，土压平衡盾构技术在隧道施工中将继续发挥重要作用，并呈现出以下几个发展趋势：•智能化：随着技术的不断发展，土压平衡盾构将趋向智能化，实现自动化控制和监测，提高施工效率和安全性。

土压平衡盾构工作原理和结构

土仓压力=地下水压+土压
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㈢土仓压力控制原因
增大/减小推动速度
地下水压/土压
增大/降低碴土排量
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㈣土仓压力对地表旳影响
压力过小地表沉降
压力过大地表隆起
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土压平衡盾构构成
按构造分：主机和后配套。按功能分：控制系统、主驱动系统、推动系统、出碴系统、管片运送及拼装系统、注浆系统、注脂系统、碴土改良系统、供电系统等。
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㈡类型及模式
为适应多种不同类型地层及盾构工作方式旳不同，盾构主要有下列三种类型、四种模式：
三种类型： ☆软土盾构机； ☆硬岩盾构机； ☆混合型盾构机。
四种模式： ☆敞开式； ☆半敞开式； ☆土压平衡式； ☆气压式。
5
6
㈠工作原理
刀盘旋转切削泥土经过刀盘开口被压进土舱，经过螺旋机转到皮带机上，然后输送到碴车里。盾构在推动油缸旳推力作用下向前推动，盾壳对挖掘出旳还未衬砌旳隧道起着临时支护作用，承受周围土层旳土压和水压以及将地下水挡在盾壳外面。掘进、排土、衬砌等作业在盾壳旳掩护下进行。
主要作用： ☆实现主机旳向前推动 ☆实现掘进速度旳调整 ☆实现盾构方向旳调整
上部
左部
右部
下部 28
⑸碴土改良系统
主要作用： ☆改善碴土流塑性，有利于碴土顺畅排出 ☆降低碴土密实度并减小摩擦 ☆拓宽盾构旳适应范围
29
⑹注浆系统
主要作用： ☆管片壁后空隙填充，控制地表沉降 ☆形成壁后屏障，形成防水层 ☆稳定管片与周围岩体一体化
1—刀盘；2--土舱；3—承压隔板；4—人舱；5—推动千斤顶；6—盾尾密封；7—管片；8—皮带机；9—拼装机；
10—主驱动；11—螺旋机

盾构机构造及工作原理简介(一)

盾构机构造及工作原理简介(一)伴随着2012年我司在新行业拓展上的力度不断加大，轨道交通这个名词也越来越多的出现在公司会议及公告中。

而盾构机作为我司进入轨道交通行业的切入点，在我司的发展战略中占据着重要地位。

那么盾构机究竟是一种什么样的设备呢？盾构机是如何工作的呢？而我们港迪电气的产品在盾构机这样一个大型设备中又起到了什么作用呢？下面，本文会通过盾构机的起源及发展史、盾构机在中国的发展历程、盾构机概述、盾构机的构造及工作原理、盾构机上的电力系统，中国盾构机的现状及发展前景六个方面来介绍盾构机的产生与发展，并逐渐解答上述问题。

一、盾构机的起源和发展史盾构发明于19世纪初期，首先应用于开挖英国伦敦泰晤士河水底隧道。

1818年，法国的布鲁诺尔(M.I.Brune1)从蛀虫钻孔得到启示，最早提出了用盾构法建设隧道的设想，并在英国取得专利。

下图为布鲁诺尔注册专利的盾构。

布鲁诺尔构想的盾构机机械内部结构由不同的单元格组成，每一个单元格可容纳一个工人独立工作并对工人起到保护作用。

采用的方法是将所有的单元格牢靠地装在盾壳上。

当时布鲁诺尔设计了两种方法，一种是当一段隧道挖完后，整个盾壳由液压千斤顶借助后靠向前推进；另一种方法是每一个单元格能单独地向前推进。

（第一种方法后来被采用，并得到了推广应用，演变为成熟的盾构法）。

此后，布鲁诺尔逐步完善了盾构结构的机械系统，设计成用全断面螺旋式开挖的封闭式盾壳，衬彻紧随其后的方式。

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。

如下图，第一台用于隧道施工的盾构机，其每一个框架分成3个舱，每一个舱里有一个工人，共有36个工人。

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，才完成了全长458m的第一条盾构法隧道。

1830年，英国的罗德发明“气压法”辅助解决隧道涌水。

《土压平衡盾构》课件

结语
1 土压平衡盾构技术的优点
该技术能够提高施工效率，减少环境破坏，并且能够应用于各种不同的隧道项目。
2 未来发展趋势
随着城市建设的持续推进，土压平衡盾构技术将继续发展，并在更多领域得到应用。
3 展望与展示
我们期待土压平衡盾构技术未来的创新和突破，为城市建设贡献更多的力量。
参考文献
1. 土压平衡盾构技术发展历程 2. 盾构技术的前世今生 3. 城市建设中盾构技术的应用前景
《土压平衡盾构》PPT课件
土压平衡盾构是一种先进的隧道掘进技术，在城市建理、应用案例、施工注意事项以及未来发展趋势。
盾构简介
改变城市面貌
盾构技术可以高效、安全地掘进隧道，改变城市的交通和建设方式。
大规模工程
盾构通常用于大型基础设施项目，如地铁、水利工程和石油管道。
提高施工效率
与传统爆破掘进相比，盾构技术能够减少噪音和对周围环境的影响。
土压平衡技术概述
1 防止地层塌方
土压平衡技术利用循环水系统平衡隧道周围土层的土压力，防止塌方。
2 减少环境破坏
与其他掘进方法相比，土压平衡盾构减少了地面沉降和振动对周围环境的影响。
3 确保施工安全
土压平衡技术可以在挖掘隧道时提供良好的稳定性，降低事故发生的风险。
土压平衡盾构的工作原理
1
工作原理概述
土压平衡盾构利用液压系统平衡土压
盾构机结构与作用
2
力，并推进隧道掘进机。
盾构机包括刀盘、推进缸和支撑系统
等组件，这些组件合作推进隧道。
3
循环水系统的作用
循环水系统用于平衡和控制土层的水
土压平衡系统的作用
4
压力，保证隧道施工的稳定性。

土压平衡盾构机概念(一)

土压平衡盾构机概念(一)土压平衡盾构机概述•土压平衡盾构机是一种专用的隧道掘进设备，用于在土层或软岩中进行地下工程建设。

•该盾构机利用承压泥浆的重力来平衡地下水压力，以保持隧道周围土体的稳定。

盾构机原理•盾构机由推进机构、装甲管和承压泥浆系统组成。

•在施工过程中，推进机构将盾构机推进并同时掘进土层，土层从盾构机前部进入装甲管，形成地下通道。

•同时，承压泥浆通过管道注入装甲管内，形成土压平衡，平衡隧道周围土体的水压。

•使用剥离装置，盾构机可以剥离掉前方土体，然后将土层从后部输送到地面。

土压平衡盾构机的主要组成部分1.推进机构–由顶推装置、推进液压缸和推进车架组成。

–顶推装置用于推进盾构机。

–推进液压缸控制盾构机的前进和后退。

–推进车架支撑并稳定盾构机的运动。

2.装甲管–由一系列圆环状的钢制构件组成，连接成固定长度的装甲管。

–装甲管形成了隧道的结构支撑，并对盾构机进行引导。

3.承压泥浆系统–由主泵站、泥浆调配系统和注浆系统组成。

–主泵站负责泥浆的供应和输送。

–泥浆调配系统控制泥浆的浓度和黏度。

–注浆系统负责将泥浆注入装甲管内，形成土压平衡。

4.剥离装置–用于剥离掉盾构机前方的土层。

–通常包括剥离刀、排土室和排土输送系统。

土压平衡盾构机的应用领域•土压平衡盾构机广泛应用于城市地铁、隧道、交通和水利等工程。

•由于其在复杂地质条件下的优越性能，它成为地下隧道施工的首选设备。

结论•土压平衡盾构机采用土压平衡原理，在地下工程建设中发挥着重要作用。

•盾构机的推进机构、装甲管和承压泥浆系统是其主要组成部分。

•土压平衡盾构机广泛应用于各种地下工程领域，推动了城市建设和交通发展的进步。

土压平衡盾构机的工作原理

土压平衡盾构机的工作原理土压平衡盾构机，听起来是不是有点高大上？其实，这玩意儿就像个现代化的“挖土机”，但它的工作原理却有点复杂，不过没关系，咱们来简单聊聊，保证让你明白！1. 什么是土压平衡盾构机？土压平衡盾构机，简称“盾构机”，就像个超大的钢铁怪兽，主要用来挖隧道。

想象一下，你在沙滩上挖坑，沙子会往外流，挖得越深，流出的沙子越多。

但如果你用一个桶把沙子捞起来，坑就不会塌了，这就是盾构机的道理！它的核心任务就是在挖的同时，保持周围土壤的平衡，不让隧道塌掉。

1.1 盾构机的结构这盾构机可不是一个简单的玩意儿，它的结构可是相当复杂。

前面有个巨大的刀盘，像个旋转的风车，专门用来切割土壤。

后面是一个宽敞的工作舱，工人在里面操作，真的是“身处其境”，挖土如泥！而且，它还配备了很多先进的仪器，能够监测周围的土壤情况，实时调整工作状态，真是“未雨绸缪”啊。

1.2 工作原理说到工作原理，这可是个“高深莫测”的话题。

盾构机的刀盘转动时，会把前面的土壤切割成小块，然后用强力的推进装置把这些小块推到后面的工作舱里。

与此同时，它还会注入一些“护土剂”，保持土壤的稳定。

这样一来，隧道就能稳稳当当地挖出来，简直就像“巧妇难为无米之炊”，有了“米”，事情就好办了！2. 土压平衡的秘密那么，什么是土压平衡呢？简单说，就是在挖掘的过程中，保持前方和后方土壤的压力平衡。

这样，隧道就不会因为土壤的压力不均而发生塌方。

你看，土压平衡就像打乒乓球，两个对手要有相当的实力，才能打得过瘾，否则一方太强，另一方就会“遭殃”！2.1 如何保持平衡？为了保持这个平衡，盾构机里有个聪明的设计，叫做“土压监测系统”。

这个系统就像一个“护航员”，实时监测土壤的压力。

如果发现前面的土压力太大，机器就会自动调整，适当放出一些土，保持平衡。

就像玩平衡木，如果一边太重，就得赶紧调整重心，否则就会掉下来，搞得狼狈不堪！2.2 遇到困难怎么办？当然，挖隧道的过程也不总是一帆风顺。

土压平衡式盾构机的工作原理

土压平衡盾构机的工作原理一、盾构机的工作原理：1、盾构机的掘进液压马达驱动刀盘旋转，同时启动盾构机推进油缸，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，再通过盾构井口垂直运至地面。

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塌或隆起，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。

3、管片拼装盾构机掘进一环的距离后，通过管片拼装机通缝或错缝拼装单层衬砌管片，使隧道—次成型。

二、盾构机的组成及各组成部分在施工中的作用盾构机的刀盘直径为6.28m，总长80余m，其中盾体长8.5m，后配套设备长72m，总重量约480t，总配置功率1577kW，最大掘进扭矩 5300kN•m，最大推进力为36400kN，最快掘进速度可达8cm／min。

盾构机主要由9大部分组成，他们分别是刀盘、盾体、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。

1.盾体盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，这三部分都是管状筒体，其外径是分别为6250mm、6240mm和6230mm。

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，推进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仓压力值。

前盾的后部是中盾，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推进油缸，推进油缸杆上安有塑料撑靴，撑靴顶推在后部已安装好的管片上，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。

土压平衡式盾构机的工作原理

3、管片拼装盾构机掘进一环的距离后，通过管片拼装机通缝或错缝拼装单层衬砌管片，使隧道—次成型。

二、盾构机的组成及各组成部分在施工中的作用盾构机的刀盘直径为6.28m,总长80余m,其中盾体长8.5m,后配套设备长72m，总重量约480t，总配置功率1577kW，最大掘进扭矩5300kN・m，最大推进力为36400kN，最快掘进速度可达8cm/山皿。

盾构机主要由9大部分组成，他们分别是刀盘、盾体、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。

1.盾体盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，这三部分都是管状筒体，其外径是分别为6250mm、6240mm和6230mm。

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仓压力值。

前盾的后部是中盾，中盾和前盾通过法兰以螺栓连接。

土压平衡盾构机基本构造及原理

三、盾构机关键部件设计
（2）盾构机刀盘设计刀盘配置软土超挖刀，在小曲线
转弯时，通过伸出超挖刀，可适应长距离小曲线掘进。
超挖刀结构及实物图
超挖刀
三、盾构机关键部件设计
（2）盾构机刀盘设计磨损检测：油压式刀具磨损监测装置可提前发现刀具磨损情况，避免发生刀盘盘体及刀座严重磨损的情况，共两路两种形式，每路可布置1个位置，一路布置在刮刀上，一路布置在面板上，并且具备磨损后可更换功能。
二、盾构机基本构造
土压平衡式盾构机
二、盾构机基本构造
CTE6450盾构机布置总图
二、盾构机基本构造
3、盾构机的主要构造组成盾构机主机：从前至后依次由刀盘、前盾（切口环）、中盾（支撑环）、盾尾。
盾构机的主要构成组成
二、盾构机基本构造
（1）刀盘刀盘包括焊接结构件和刀架。刀盘表面及圆周区域有耐磨材料。通过刀盘旋转，挖出的渣土被运到刀盘的各个开口。
二、盾构机基本构造
②推进油缸
推进缸主要用于推进和安装管片，盾构机的向前的推力靠推进油缸提供，盾构机上一共有22 根油缸，最大推力为4086吨，油缸的最大行程为 2100mm。
推进油缸
推进油缸结构、实物图
二、盾构机基本构造
③管片拼装机管片拼装机用法兰连接安装在盾尾保护下的支架上，管片拼装机由拖架梁、旋转架、移动架、带夹紧系统的十字梁组成。管片拼装机主要用于安装管片。
螺旋输送机实物图
二、盾构机基本构造
（6）盾构机后配套系统后配套系统包括设备桥和拖车，其上装有保证盾构正常工作的各系统装置，管线。主要包括冷却水系统，压缩空气系统，液压泵站，注浆系统，润滑系统及供配电系统，还包括皮带输送机出渣系统及管片转运系统等。拖车通过设备桥与托架梁连接，随盾构主机前进。拖车在铺设的拖车轨道上前行，在设备桥下部留有空间用来铺设拖车前行所需轨道。拖车为门架式结构，中间可供电频车通过，电频车将管片、砂浆、油脂、轨道等运入，同时将渣土运出。