盾构机结构原理
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。
盾构机械设计与优化分析
盾构机械设计与优化分析盾构机是一种用于地下隧道开挖的重型机械设备，具有高效、安全、环保等优点。
盾构机的设计与优化分析是确保盾构机能够在复杂地质条件下稳定工作、提高开挖效率的关键。
本文将从盾构机械设计与优化分析的角度，介绍盾构机的结构、工作原理、设计要点和优化方法。
一、盾构机的结构盾构机主要由刀盘、刀盘推进系统、导轨、螺旋输送机、支架等主要部件组成。
刀盘是盾构机的核心部件，由刀具、铰接机架和剪刀臂等组成。
刀盘推进系统用于推进盾构机，通常包括压力室、液压缸等，通过推进液压缸的工作，实现盾构机的前进。
二、盾构机的工作原理盾构机的工作原理是利用刀盘的旋转和推进系统的推力，在地下挖掘出需要的隧道。
首先，盾构机将刀盘推进到工作面，并通过刀盘旋转将地层削掉。
然后，通过刀盘推进系统的推力，将挖出的土石材料推送到螺旋输送机，再由螺旋输送机将土石材料输送至出口。
三、盾构机械设计要点1. 可靠性设计：盾构机作业环境复杂，容易受到地质条件和外界环境的影响，因此在盾构机的设计中，需考虑其结构的稳定性和可靠性，以确保盾构机在工作过程中能够正常运行。
2. 自动化设计：现代盾构机普遍采用自动化控制系统，能实现对整个开挖过程的自动控制。
因此，在盾构机的设计中，需要考虑自动化控制系统的集成，以提高盾构机的作业效率和安全性。
3. 节能设计：盾构机作业消耗大量能源，因此，在盾构机的设计中，需注重节能设计，通过提高机械传动效率、减少能量损失等方式，降低盾构机的能耗。
四、盾构机优化方法1. 结构优化：通过对盾构机结构的优化设计，提高盾构机的刚度和稳定性，减少振动和变形，提高盾构机的工作效率。
2. 液压系统优化：盾构机的液压系统是保证盾构机正常工作的关键。
通过优化液压系统的设计，可以提高液压系统的响应速度和控制精度，从而提高盾构机的工作性能。
3. 机械传动系统优化：通过优化盾构机的机械传动系统，改善传动效率，减少能量损失，提高盾构机的动力输出和工作效率。
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施工的特殊工程设备。
它通过推进机构推动盾构机前进，同时在前端设置刀盘进行土层的切削和掘进，然后通过输送系统将切削出的土层从隧道中运出。
盾构机工作原理主要包括推进机构、刀盘系统、土层输送系统和支护系统。
1. 推进机构：盾构机的推进机构通常由主推进缸、辅助推进缸和推进齿轮等组成。
主推进缸通过液压系统提供推进力，推动盾构机前进。
辅助推进缸用于辅助推进和调整机器姿态。
推进齿轮则通过齿轮传动将液压力转化为推进力。
2. 刀盘系统：刀盘系统位于盾构机的前端，主要由刀盘和刀盘驱动装置组成。
刀盘上安装有刀具，通过旋转和振动等方式进行土层的切削和掘进。
刀盘驱动装置通常由机电或者液压马达提供动力，驱动刀盘旋转。
3. 土层输送系统：土层输送系统用于将切削出的土层从隧道中运出。
它通常由螺旋输送机、链式输送机或者橡胶带输送机等组成。
这些输送机通过转动或者运动将土层从刀盘处输送到出口处，并将其排出隧道。
4. 支护系统：为了保证隧道的稳定和安全，盾构机还配备有支护系统。
支护系统通常由液压支架、钢拱架和注浆设备等组成。
液压支架用于支撑隧道壁，钢拱架则用于加固隧道顶部。
注浆设备则用于注入固化材料，增加隧道的稳定性。
盾构机工作时，首先通过推进机构提供推进力，推动盾构机前进。
同时，刀盘系统开始切削土层，将切削出的土层通过土层输送系统运出隧道。
在切削和掘进过程中，支护系统起到保护隧道结构的作用。
随着盾构机的推进，隧道逐渐形成。
盾构机工作原理的核心在于刀盘系统的切削和掘进。
刀盘通过旋转和振动等方式切削土层，然后通过土层输送系统将切削出的土层排出隧道。
这种切削和掘进的方式能够有效地减少地下施工对周围环境的影响，提高工程施工的效率和质量。
总结起来，盾构机工作原理包括推进机构、刀盘系统、土层输送系统和支护系统。
通过推进机构提供推进力，刀盘系统切削土层，土层输送系统将切削出的土层排出隧道，支护系统保证隧道的稳定和安全。
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。
盾构机结构原理PPT课件
目录
• 盾构机概述 • 盾构机结构组成 • 盾构机工作原理 • 盾构机应用与案例 • 盾构机维护与保养
01
盾构机概述
盾构机定义
盾构机是一种使用盾构法进行隧道施 工的大型掘进机械，主要由刀盘、盾 体、人舱、螺旋输送机、管片拼装机 、管片运输车等部分组成。
盾构机的主要作用是在地下挖掘出一 条隧道，并在挖掘过程中对隧道进行 衬砌和支护，以保证隧道施工的安全 和稳定。
20世纪初，盾构机开始在日本得到广 泛应用，并逐渐发展成为一种成熟的 施工方法。
02
盾构机结构组成
主机系统
01
02
03
04
主机是盾构机的核心部分，包 括刀盘、盾体、刀具等。
刀盘是盾构机挖掘土体的主要 部件，通常采用硬质合金或碳
化钨等材料制成。
盾体是保护操作人员和盾构机 内部设备的重要结构，通常采
盾构机分类
根据盾构机的用途，可分为地 铁盾构机、市政管道盾构机、 公路盾构机等。
根据盾构机的掘进方式，可分 为开敞式盾构机和气压式盾构 机。
根据盾构机的直径，可分为小 直径盾构机和大直径盾构机。
盾构机发展历程
盾构机最早起源于欧洲，但最早的盾 构机比较简单，仅适用于软土地层。
随着科技的不断进步，现代盾构机已 经实现了自动化、智能化，并广泛应 用于地铁、市政管道、公路等领域。
03
盾构机工作原理
工作原理简介
盾构机是一种隧道掘进的专用工 程机械，通过刀盘旋转切削土体， 同时使用盾构壳体保护作业面和
运输渣土。
盾构机的工作原理基于一个封闭 的作业系统，通过土压平衡、泥 水加压等工法维持开挖面的稳定，
并控制地层变形。
盾构机的工作过程包括挖掘、排 渣、运渣、拼装等环节，各环节 相互配合，实现隧道的高效掘进。
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分组成。
1. 盾构机主体：由机壳、前后密封室、前后推进系统、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，通过前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。
盾构机可以拆除或继续用于其他隧道施工。
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分，由前盾和后盾组成。
前盾是用于掘进地下隧道的部分，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分，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分，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分，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。
盾构机工作原理
盾构机工作原理引言概述：盾构机是一种用于地下隧道开挖的专业工程机械，其工作原理涉及多个方面。
本文将从盾构机的整体工作原理、刀盘的工作原理、土体的排运原理、液压系统的工作原理以及盾构机的控制系统原理等五个大点进行详细阐述。
正文内容：1. 盾构机的整体工作原理：1.1 通过推进系统推进盾构机前进；1.2 通过刀盘系统开挖土体；1.3 通过土体排运系统将挖掘出的土体运出；1.4 通过支撑系统维护隧道的稳定性；1.5 通过液压系统提供动力和控制盾构机的各项功能。
2. 刀盘的工作原理：2.1 刀盘由刀具和刀盘主轴组成；2.2 刀具通过旋转和推进，将土体切削和破碎；2.3 刀盘主轴通过液压系统提供动力，控制刀具的旋转和推进；2.4 刀盘的设计和刀具的选择会根据不同的地质条件进行调整。
3. 土体的排运原理：3.1 土体排运系统由输送带和卸土装置组成；3.2 输送带通过电动机驱动，将挖掘出的土体运送到卸土装置；3.3 卸土装置通过振动或者气流等方式将土体从输送带上卸下；3.4 土体排运系统的设计和调整需要考虑土体的性质和卸土的效率。
4. 液压系统的工作原理：4.1 液压系统由液压泵、液压缸和液压阀等组成；4.2 液压泵通过驱动液压油提供动力；4.3 液压油通过液压阀控制液压缸的运动；4.4 液压系统的设计和调整需要考虑盾构机的工作负荷和运动的平稳性。
5. 盾构机的控制系统原理：5.1 控制系统由传感器、执行器和控制器组成；5.2 传感器通过感知盾构机的工作状态和环境参数；5.3 执行器通过接收控制器的指令，控制盾构机的各项功能；5.4 控制器通过处理传感器的信号，生成相应的控制指令；5.5 控制系统的设计和调整需要考虑盾构机的稳定性和安全性。
总结：综上所述，盾构机的工作原理包括整体工作原理、刀盘的工作原理、土体的排运原理、液压系统的工作原理以及盾构机的控制系统原理等五个大点。
了解和掌握这些工作原理，对于盾构机的工作效率和施工质量具有重要意义。
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、掘进系统和泥水处理系统等方面。
下面将详细介绍盾构机的工作原理。
一、盾构机结构盾构机主要由盾构壳体、刀盘、推进装置、控制室和泥水处理系统等组成。
盾构壳体是盾构机的外部结构，能够承受地下土压力，保护工作人员和设备的安全。
刀盘是盾构机的核心部件，通过刀盘上的刀具进行土层的掘进和开挖。
推进装置用于推动盾构机向前推进，同时还能保持盾构机的稳定性。
控制室是盾构机的操作中心，操作员通过控制室对盾构机进行控制和监测。
泥水处理系统用于处理盾构过程中产生的泥浆，保持工作环境的清洁。
二、推进系统推进系统是盾构机的关键部份，主要由推进缸、履带链和推进液压系统等组成。
推进缸通过液压系统提供的动力，推动盾构机向前推进。
履带链用于提供盾构机的牵引力，使其能够在地下隧道中挪移。
推进液压系统是推进系统的动力来源，通过液压油的压力提供动力给推进缸，使盾构机能够推进。
三、掘进系统掘进系统是盾构机的核心部份，主要由刀盘、刀具和刀盘驱动系统等组成。
刀盘通过刀具的旋转和推进力的作用，对地下土层进行掘进和开挖。
刀具通常采用硬质合金材料制成，能够有效地切割土层。
刀盘驱动系统通过电动机或者液压马达提供动力，使刀盘能够旋转和推进。
四、泥水处理系统泥水处理系统用于处理盾构过程中产生的泥浆，主要包括泥浆搅拌器、离心机和泥浆输送管道等设备。
泥浆搅拌器通过搅拌泥浆，使其保持均匀的浓度和流动性。
离心机通过离心力将泥浆中的固体颗粒和液体分离，使泥浆能够循环使用。
泥浆输送管道用于将处理过的泥浆输送到地面。
盾构机的工作原理可以总结为：在盾构机推进的同时，刀盘通过刀具的旋转和推进力的作用，对地下土层进行掘进和开挖。
掘进过程中产生的泥浆通过泥水处理系统进行处理，保持工作环境的清洁。
推进系统和掘进系统的配合使盾构机能够稳定地向前推进，完成地下隧道的施工。
以上是盾构机的工作原理的详细介绍，希翼能够满足您的需求。
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份也不致坍坍或者隆起，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份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，总分量约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 大部份组成，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、中盾和尾盾三部份，这三部份都是管状简体，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 个千斤顶按上下摆布被分成 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、低头或者直行，从而可以使掘进中盾构机的轴线尽量拟合隧道设计轴线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
•
泥水平衡盾构原理
无气垫仓泥水盾构与有气垫仓泥水盾构压力波动比较图
泥水平衡盾构原理
用压缩空气抵消外部水压
盾构的发展史
• 1874年德国工程师开发了用流体支撑开挖面的盾构 ，1896年德国第一台泥水式盾构申请了专利。
• 1959年用流体支撑开挖面的盾构成功地建造了一条 直径为3.35米的排污隧洞。
• 1960年采用了膨润土悬浮液来支撑开挖面。 • 1967年开发了首台有切削刀盘并以水力出土的泥水
• 软弱围岩掘进时，推力过大或刀盘转速过快会造成局部刀 具过载、密封失效等
• 上软下硬的地层会造成刀具崩刃断裂、刀圈脱落及偏磨 • 破碎地层和断层岩层容易造成刀圈崩裂及脱落
地质对刀具的影响
小
前
盾
部 推
构
力 轴
机
承
主
轴
前 弹
承
性 密
结
封
构
主轴承外圈 经向轴承
主 推 力 轴 承 后 弹 性 密 封 带主 大轴 齿承 圈内
管片拼装机： 功能：举升、回转、水平移动。吸盘的横、纵向微动、水平微转。
泥水平衡盾构结构
盾构机铰接结构形式： •1、被动铰接式
优点：铰接油缸数量少、体积也小，调向灵活。 缺点：转弯时，推力油缸与管片不垂直，
•2、主动铰接式 优点：转弯时，推力油缸与管片垂直， 缺点：铰接油缸数量多、体积大。
• 德国和日本体系的主要区别是，德国式的在泥水舱中 设置了气压舱，便于人工正面控制泥水压力，构造简 单；日本式的泥水密封舱中全是泥水，要有一套自动 控制泥水平衡的装置。
泥水平衡盾构的发展
• 1967年：三菱公司制造了第一台为泥浆开挖面支 护的试验盾构，直径为3.10m的样机取得经验后 。
• 1970年：建造了第一台大型泥水盾构,直径为 7.20m,用于建设海峡下的Keiyo铁路线。自此以 后,日本的很多制造商生产了此型盾构。与欧洲相 比,泥水盾构在日本使用很多。在欧洲,英国的 Markham,法国的NFM及FCB公司等采用日本 许可证,也制造了泥水盾构。
圈
大盾构主轴承结构
外密封 外圈 外壳
主驱动减速器
小齿轮
内圈
旋转体
内密封
大齿圈（外）
安全销 膨胀液 膨胀套 动力输入轴
动力输出轴
外壳
安全环槽
泥水平衡盾构结构 盾尾密封
• 盾尾密封 • 同步注浆孔
油脂管
泥水平衡盾构结构 盾尾密封
盾尾刷手抹油脂的作用：保护盾尾刷不受杂物的侵蚀
泥水平衡盾构结构
土压平衡加压盾构原理
土体水压 泥浆压力 压缩空气
土体对刀 具反力
进气管
进浆管
排浆管
泥水平衡盾构原理
1、开挖面稳定机理：刀盘结构、泥膜、泥水 压力。
2、泥膜形成机理： 泥膜形成的基本要素（泥水的密度、含砂率、 泥水的黏性、泥水压力：土压力、水压力、预留 压力）——尽快形成不透水的泥膜 。 掘进速度 与泥膜的关系：高质量泥水成膜时间1-2秒。 3、地质适用范围
泥水平衡盾构的发展
• 泥水式盾构机的发展有三种历程，即日本历程、英国 历程和德国历程，到目前则只有日本和德国两个主要 的发展体系。
• 日本的发展历程导致当今的泥水盾构,德国的发展历程 导致水力盾构。以日本的泥水盾构为基础又发展了土 压平衡盾构。
• 而德国的水力盾构导致很多不同的机型,如混合型盾构 ,悬臂刀头泥水盾构及水力喷射盾构等。
• 1881年-一台压缩空气驱动的TBM 用于掘进英吉利海峡探测隧道。
TBM发展史
• Moie（鼹鼠），重：125T，直径：7.9米，长：27米，日进尺：48.7米
岩石掘进机
TBM发展史
ROBBINS站在新开挖的掌子面旁
TBM发展史
1846年：比利时工程师亨利-约瑟. Maus制作了第一台 TBM，未成功。 1851年：美国在马萨诸塞州西北HOOSAC隧道使用TBM， 未成功。 1856年：同一个HOOSAC隧道又使用了一台TBM,同样未 成功。 1881年：一台压缩空气驱动的TBM用于掘进英吉利海峡探 测隧道。 1953年：一台ROBBINS开发的TBM用于南达科他州皮尔 引隧道。 1956年：ROBBINS研制了硬岩TBM用于加拿大多伦多。 1973年：一台双护盾TBM在意大利诞生。
• 1959年：E.C.Gardner成功地将以液体支撑开挖面应用 于一台用于建造排污隧洞的直径为3.35m的盾构。1960年 引进了用膨润土悬浮液来支撑开挖面，而H.Lorenz的专利 提出用加压的膨润土液来稳固开挖面。
• 1967年：第一台有切削刀盘并以水力出土、直径为3.1m 的泥水盾构在日本开始使用。在德国，第一台以膨润土悬浮 液支撑开挖面的盾构由Wayss&Freytag开发并投入使用 。
1.沙性土层2.砂层3.砾石层4.贝壳层。
泥水平衡盾构原理
• 泥浆比重：常采用泥浆比重计测定。泥浆比重计由由泥浆杯和秤杆等 组成。测量时将泥浆杯装满泥浆，加盖并擦净从小口溢出的泥浆。然 后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态，读出游码左侧所示刻 度，即为泥浆的比重。该仪器测使用前要用清水对仪器进行校正，如 读数不在1.0处，可通过增减杠杆右端的金属颗粒来调节。
泥水平衡盾构的发展
• 德国的发展历程起始于1972年，德国承包商 Wayss及Freytag公司开发了水力盾构系统。
• 1974年：其样机用于建设Hamburg港口下的总 管道，盾构外径为4.48m。当时还没有可靠的盾尾 密封。这样一来整条隧道被加压。因为此型盾构是 首次使用，很多修改事先未预料到。为了继续隧洞 修建工程,采取了许多补救措施，解决了一些主要问 题。第二次掘进着重解决了可靠的尾封，使得在最 后的30m，采用了新的尾封后才达到隧洞内无压力 的目的。当今水力盾构在欧洲市场占有很重要的位 置。
TBM发展史
• 到了1851 年，波士顿南部的理查 德穆恩公司又建造了一台重75吨的 巨大机器，用于马萨诸塞州西北 Hoosac（胡塞克）隧道的开挖。 仅仅开挖了10英尺（3米），机器 就不动了，成为一个丑闻。
• 1856 年，美国最著名的工程师之 一，赫尔曼.豪普特，宣布他将以另 一台隧道机拯救胡塞克项目。他对 此充满信心，甚至自掏腰包资助该 计划。然而，他的机器开挖了不到1 英尺（0.3米）就寿终正寝，豪普特 在郁闷中破产。
排浆比重 1.15-1.35
南京伟三路隧道泥水盾构机
刀盘 气垫仓 进浆管 推进缸 盾尾刷 拼装机
主轴承
排浆管
参数 理论
推力
速度
扭矩
278400KN 50mm/min 36585KN.m
转速
切口水压 进浆比重 排浆比重
0.1-1.84rpm
刀盘刀具配置图
刀盘分割图一
NO.1(114t)
No.4(112t)
*1818年，英国的布鲁偌尔（法国人）从蛀虫钻孔得得启 示，提出了盾构掘进隧道的设想。 *1825-1843年，布鲁偌尔在伦敦泰晤士河下用盾构法修 建了458米长的矩形隧道（11.4MX6.8M）。
盾构发展简介
布鲁诺尔注册专利的盾构，1818
1832年1月12日泰晤士 河底隧道施工时涌入水
盾构历史简介
泥水平衡盾构原理
总结： 日本泥水盾构
土压平衡盾构
德国泥水盾构
混合型盾构
日本体系：泥水仓全是泥水，直接控制型泥水盾 构，调节控制阀开度来进行泥浆压力控制。
德国体系：泥水仓中设置了气压仓，间接控制型 泥水盾构，气压复合模式，调节空气压力来进行 泥浆压力控制，液位传感器根据液位的高低来调 整液位。
盾构历史简介
广州吉原交通技术工程有限公司
泥水盾构系统和结构原理
目
录
1、盾构的发展 2、TBM的发展 3、泥水盾构的发展 4、泥水盾构系统和结构原理
盾构的发展简介
一、盾构发展简介
常用隧道施工方法
常
明挖法
用
隧
道 施
矿山法
工
方
TBM硬岩掘
法
掘进机
进机
（Tunnel Boring Machine）
盾构
盾构发展简介
加压平衡盾构。 • 1974年日本开发了首台土压平衡盾构。 • 1994年日本制造出首台3圆式泥水盾构。
TBM的发展史
二、TBM发展简介
TBM发展史
先驱者是一个是叫亨利约瑟. Maus的比利时工 程师。他在1845 年得到 撒丁国王的许可修建一 条连接法国和意大利的 铁路。
毛瑟的“片山机(mountainslicer) ” 1846 年在都灵附 近的一个军工厂组装成形。 他庞大而复杂，体积超过 一节火车头。他有一百多 个钻头。
切刀的失效形式 • 正常磨损 • 断齿 • 掉齿 • 刀体折断
刀具失效图例
正常磨损
刀圈断裂
刀圈断裂碎片
偏磨（弦磨）
偏磨与断裂
滚刀被碴土粘住
4、掘进参数及地质对刀具的影响
• 硬岩掘进时推力及速度过大会造成刀具崩刃断裂 • 粘土层掘进时泡沫、水等添加不合适即碴土改良效果不好
会产生泥饼或刀具被碴土裹住无法转动
H
泥水平衡盾构原理
泥水盾构原理
泥水盾构原理
日本东京湾隧道
日本东京湾泥浆平衡盾构机
日本东京湾泥浆平衡盾构机
狮子洋广深港高铁泥水盾构机 直径：Φ11182mm
理论 实际
最大推力 123850KN
推进速度 40mm/min
最大扭矩 13650KN.m