(一)盾构机的构造与工作原理
盾构机的工作原理介绍怎么写
盾构机的工作原理介绍
盾构机是一种用于地下隧道挖掘的特殊机器设备，它的工作原理是通过同时掘进和支护地下隧道的工具。
盾构机在地下工程中起着重要的作用，下面将介绍盾构机的工作原理。
1. 盾构机的基本结构
盾构机主要由盾构壳体、刀盘、推力系统、控制系统和支撑系统组成。
盾构壳体是盾构机的外壳，内部装有刀盘和支撑系统。
刀盘是盾构机的主要工具，通过刀盘旋转挖掘地下土壤和岩石。
推力系统用于推动盾构机前进，控制系统则负责监控和操作盾构机的运行。
2. 盾构机的工作原理
盾构机工作时，首先将机器放入地下隧道的起点位置，然后启动推力系统，使盾构机开始向前推进。
同时，刀盘开始旋转，将土壤和岩石切割成小块并将其推出隧道。
支撑系统则用来支撑隧道周围的土壤和岩石，以防止塌方。
在盾构机推进的过程中，控制系统会根据地下情况调整刀盘的旋转速度和推力的大小，以确保隧道的顺利开挖。
盾构机可以根据需要进行曲线和斜坡的挖掘，以满足工程设计要求。
3. 盾构机的应用范围
盾构机广泛应用于地铁、隧道、管道等地下工程领域。
由于其高效、安全和精密的特点，盾构机在城市地下工程中得到越来越广泛的应用。
盾构机的工作原理使其可以适应不同地质条件下的隧道开挖，提高了工程的质量和效率。
总的来说，盾构机的工作原理是通过刀盘切割土壤和岩石，同时支撑隧道周围的结构。
盾构机在地下工程中扮演着重要的角色，为城市发展和基础设施建设提供了重要支持。
盾构操作培训ppt课件
盾构机分类及应用领域
分类
根据地质条件、隧道断面形状和尺 寸等因素，盾构机可分为土压平衡 盾构机、泥水平衡盾构机、硬岩掘 进机等类型。
应用领域
盾构机广泛应用于城市地铁、市政 管道、水利隧道、交通隧道等领域。 随着技术的不断发展，盾构机的应 用领域还将不断扩大。
02 盾构机操作规范与安全事 项
操作前准备工作
道衬砌结构。
壁后注浆
通过注浆孔向管片背后注入浆 液，填充管片与土体之间的空 隙，提高隧道稳定性。
05
盾构机接收
当盾构机到达接收井时，进行 设备拆除、洞口处理等收尾工 作。
06
05 盾构机故障诊断与排除方 法
常见故障类型及原因分析
电气系统故障
包括电机、传感器、 控制器等电气元件 的损坏或失灵。
推进系统故障
检查并更换损坏的电机、传感器、控 制器等电气元件。
刀盘驱动系统故障排除
更换磨损或断裂的轴承、齿轮、皮带 等传动部件。
推进系统故障排除
检查并更换损坏的推进油缸、推进泵、 推进阀等部件。
盾体结构故障排除
对盾体进行加固、修复或更换受损部 件，确保盾体结构安全稳定。
维修建议
定期对盾构机进行维护保养，及时发 现并处理潜在故障，确保盾构机正常 运行。
定期对盾构机进行维护 保养，确保设备处于良
好状态。
04
停机维护与保养规范
停机前应对盾构机进行全面检查，确保各 部件无故障、无损坏。
做好维护保养记录，详细记录维护保养的 时间、内容、更换的零部件等信息，以便 后续跟踪和管理。
在维护和保养过程中，应注意安全，避免 因操作不当造成人员伤害或设备损坏。
按照盾构机维护保养手册的要求，对设备 进行定期维护和保养。
盾构机的构造及应用
盾构机的构造及应用盾构机是一种利用液压系统或者其他动力系统驱动，通过在地下掘进的同时安装钢壳管道的工程机械设备。
在现代城市化进程中，盾构机在地下工程建设中起着举足轻重的作用。
本文将从盾构机的构造和应用两个方面，详细介绍盾构机的相关知识。
一、盾构机的构造盾构机主要由刀盘、推进装置、系统控制、土压平衡系统、供泥系统和安装支撑系统等几个主要部分组成。
1. 刀盘：刀盘是盾构机最重要的部分，它相当于盾构机的“头脑”。
刀盘有圆形、椭圆形或其他形状，上面有安装刀具的刀盘头，用于在地下掘进的同时切割和破碎土层。
2. 推进装置：盾构机通过推进装置实现在地下的移动。
推进装置主要由盾构机的推进液压缸、推进动力系统和推进下车等部分组成，可以控制盾构机的前进和后退。
3. 系统控制：盾构机的系统控制包括盾构机的自动控制系统和人工控制系统。
自动控制系统可以实时监测和控制盾构机的各个参数，保证盾构机的正常运行；人工控制系统则由操作员通过操纵盾构机的操纵台完成对盾构机的控制。
4. 土压平衡系统：盾构机在地下掘进过程中，土层的压力对盾构机有很大的影响。
土压平衡系统可以保持掘进工作面的土层压力与外界压力相平衡，从而减小盾构机的阻力，保证盾构机的正常运行。
5. 供泥系统：盾构机工作时需要将切割出的土层排出。
供泥系统主要负责将切削下来的泥浆经过输送管道排出到地面或者处理设备，保持掘进工作面干燥。
6. 安装支撑系统：盾构机在掘进过程中，需要将钢壳管道安装在地下。
安装支撑系统可以将钢壳管道一节一节地推送到地下，保证施工的顺利进行。
二、盾构机的应用盾构机在地下工程建设中应用广泛，主要包括以下几个方面：1. 地铁建设：盾构机在地铁建设中起到了至关重要的作用。
通过盾构机可以快速地开挖地下隧道，将地铁站点相连接，形成地铁线路。
盾构机的使用可以提高施工效率，减少对地面的影响，同时也保证了地下空间的安全稳定。
2. 隧道工程：盾构机在隧道工程中可以大大缩短施工时间，减少劳动强度。
盾构构造与施工技术实训总结
盾构构造与施工技术实训总结一、前言盾构技术是近年来发展迅速的一种地下隧道开挖技术。
盾构机作为盾构施工的核心设备，具有高效、安全、环保等优点，已经成为城市地下工程建设的重要手段。
本文主要阐述盾构施工实训中所学到的盾构构造和施工技术。
二、盾构机结构及其工作原理1. 盾构机结构盾构机主要由刀盘、推进系统、控制系统和泥浆处理系统等组成。
2. 盾构机工作原理盾构机在推进过程中，先利用刀盘破碎土层，然后通过推进系统将土层推向后方。
同时，泥浆处理系统将破碎后的土层带到地面进行处理。
三、盾构施工流程及注意事项1. 盾构施工流程（1）洞口准备；（2）安装预制管片；（3）启动盾构机；（4）掘进；（5）铺设钢筋网；（6）喷射混凝土；（7）安装管片。
2. 注意事项在进行盾构施工时需要注意以下几点：（1）做好现场安全管理；（2）控制盾构机的推进速度；（3）保证泥浆处理系统的正常运行；（4）控制混凝土喷射厚度。
四、盾构施工中常见问题及解决方法1. 土层坚硬解决方法：更换刀盘或采用液压破碎器。
2. 泥浆处理不畅解决方法：增加泥浆搅拌时间或更换过滤器。
3. 混凝土质量不好解决方法：调整混凝土配合比或更换喷射泵。
五、实训总结与收获通过本次实训，我对盾构机的结构和工作原理有了更深入的了解，并学会了盾构施工的流程和注意事项。
在实际操作中，我也遇到了一些问题，但通过及时处理和调整，最终完成了任务。
此次实训使我对盾构技术有了更全面的认识，并提高了我的操作技能。
六、结论盾构技术是一种高效、安全、环保的地下隧道开挖技术。
在进行盾构施工时需要注意现场安全管理，并控制好各项参数，以保证施工质量。
通过本次实训，我对盾构技术有了更深入的了解，并提高了我的操作技能。
盾构技术研究报告8篇
盾构技术研究报告8篇研究报告一：盾构机构造及工作原理这篇报告介绍了盾构机的构造和工作原理。
盾构机是一种用于地下隧道开挖的机械设备，它采用推进盾构法进行土壤开挖和支护。
报告详细解释了盾构机的各个部件以及它们的功能，同时介绍了盾构机在地下隧道施工中的工作原理。
研究报告二：盾构机在城市地铁建设中的应用该报告探讨了盾构机在城市地铁建设中的应用。
随着城市的不断发展，地下交通网络的建设成为必要，而盾构机作为地铁隧道开挖的主要工具之一，具有高效、安全、环保等优点。
报告总结了盾构机在城市地铁建设中的成功案例，并分析了其在提高施工效率和减少对城市交通的影响方面的重要作用。
研究报告三：盾构机在地下管道施工中的应用这篇报告讨论了盾构机在地下管道施工中的应用。
盾构机不仅可以用于地铁隧道的建设，还可以应用于地下管道的施工，如给水管道、排水管道等。
报告介绍了盾构机在地下管道施工中的优势和适用情况，并提供了一些成功的案例，说明了盾构机在这一领域的潜力和发展前景。
研究报告四：盾构机在地铁隧道施工中的风险与安全控制该报告对盾构机在地铁隧道施工中的风险和安全控制进行了研究。
盾构机施工过程中存在一些潜在的风险，如地质条件复杂、地下水位高等。
报告分析了这些风险，并提出了相应的安全控制措施，以确保盾构机施工的安全和顺利进行。
研究报告五：盾构机与传统隧道开挖方法的比较这篇报告比较了盾构机与传统隧道开挖方法之间的差异和优势。
传统的隧道开挖方法通常采用爆破和人工开挖，而盾构机则采用机械推进的方式。
报告比较了这两种方法在施工效率、工期、环境影响等方面的差异，并分析了为什么盾构机在地下隧道工程中越来越受到青睐。
研究报告六：盾构机的发展趋势与创新技术该报告研究了盾构机的发展趋势与创新技术。
随着科技的不断进步，盾构机得到了诸多创新，如自动化控制、智能化监测等。
报告介绍了这些创新技术，并展望了盾构机在未来的发展方向，如更高的推进速度、更精确的导向系统等。
盾构机构造及工作原理简介解析
盾构机构造及工作原理简介解析盾构机构造及工作原理简介第二部分四、盾构机的主控系统及工作原理下图是天地重工生产的土压平衡盾构机示意图，通过这台土压平衡盾构来简单介绍盾构机的构造及工作原理。
盾构法隧道的基本原理是用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。
这个钢组件在初步或最终隧道衬砌建成前，主要起防护开挖出的土体、保证作业人员和机械设备安全的作用，同时还能够承受来自地层的压力，防止地下水或流沙的入侵，这个钢质组件被称为盾构。
而盾构的主要组成部分即为盾体。
盾尾刷和同步注浆系统管片拼装机前盾中盾后盾推进油缸人行闸排土系统刀盘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。
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推进油缸。
中盾的后边是尾盾，尾盾末端装有密封用的盾尾刷。
2. 刀盘和刀盘驱动刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体，位于盾构机的最前部，用于切削土体，刀盘通过安装在前盾承压隔板上的法兰上的刀盘电机来驱动。
它可以使刀盘在顺时针和逆时针两个方向上实现无级变速。
刀盘电机的变速齿轮箱内需设置制动装置，用于制动刀盘。
电机的防护等级需大于IP55。
为了适用于不同的土质条件，刀盘上安装了多种类型和功能的刀具，所有刀具都由螺栓连接，可以从刀盘后面的泥土仓中进行更换。
刀盘(中交天和14.93米泥水气压平衡复合式盾构机)滚刀与推出式滚刀铲刀切削刀仿形刀与超挖刀铲刀:铲刀可以双向进行开挖，主要用于保证开挖直径的稳定不变。
铲刀切削刀:切削刀主要用于切削软土、泥砂地层。
其中刀口与刀盘旋转方向水平的称为切刀，刀口与刀盘旋转方向垂直的称为削刀切削刀滚刀与推出式滚刀:滚刀用于砂卵石、硬岩地层，它可以将大块的岩石打碎，分成小块。
土压平衡盾构机基本构造及原理
二、盾构机基本构造
③管片拼装机 管片拼装机具有伸缩、旋转和移动等功能，这些功能通过液压比例阀进行控制， 可以使其对各元件进行精确定位。 管片拼装机总共有6个自由度： 前后移动 旋转 红色油缸伸缩 蓝色油缸伸缩 抓举头倾斜 抓举头旋转
管片拼装机结构及实物图
二、盾构机基本构造
④螺旋输送机 螺旋输送机用于渣土 的运输，安装在前盾底部， 螺旋输倾角为21.5°。
刀盘的后部
刀盘布置图
开口向内倾斜，易于渣土流向土仓及螺旋输送机。刀盘背后焊接有搅拌棒，对挖出的
渣土（在土仓内）进行充分的搅拌及改良。
二、盾构机基本构造
刮刀
泡沫口
边刮刀
中心双联 滚刀 磨损检 测点
刀盘面板结构实物图
单刃 滚刀
复合钢板 （面板）
超挖刀
刀盘主要技术参数
结构形式
开口率 （中心开口率） 中心双联滚刀 （数量/高度）
名称 数量
土压传感器 5+2（顶） 铰接式超前 6
电液通道
1
注浆管
水气通道
1 添加剂接口 2
被动搅拌棒
2
压力隔板将前盾的开挖舱和主舱 隔离。
隔板上部布置有前舱门，可以 供人进入开挖仓进行检修刀具及处 理仓内问题。隔板布设有土压传感 器、水电液通道接口、保压口、进 排水口、搅拌棒等。通过安装的隔 板上的被动搅拌棒，水、泡沫被运 输至开挖舱，使土仓内的渣土得以 充分搅拌。
一、盾构机简介
1、概念：
盾构是集机、电、液、气为一体，具有
盾
掘进、出渣、衬砌等功能的大型复杂装备， 构
机
边推进边形成隧道，实现了隧道施工的工厂
化作业。
盾
管
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
盾构-正文在软土和软岩地层中修建隧道时，用盾构法进行开挖和衬砌拼装的专用机械设备(图1), 其外壳通常为圆筒形的装配式或焊接式金属结构，也有配合隧道使用要求而做成矩形、马蹄形或半圆形等外形的。
盾构的种类较多，但其基本构造均由壳体、推进设备、衬砌拼装机等组成。
盾构壳体沿盾构长度方向分为切口环、支承环和盾尾三部分。
前面是切口环，设有刃口，施工时切入土层，具有开挖和支撑土体的功能。
其长度在手掘式盾构中，应考虑掩护工人开挖地层的安全和方便,一般为1.2～2.5米左右。
在机械化盾构中，只考虑容纳开挖机具。
中部为支承环,是盾构的主要受力结构,盾壳的外荷载均由其承受。
在小盾构中是一个刚度较大的圆环结构，在大中型盾构中则是一个钢制构架。
推动盾构前进的千斤顶均设置在支承环的内周。
在大中型盾构中通常把液压动力设备、配电盘、盾构操纵台等均安装在支承环的空间内。
支承环的长度决定于盾构千斤顶的长度，它又与衬砌环的宽度有关，一般比最大衬砌环宽度长0.2～0.3米，约为1.8～2.2米。
后部为盾尾，是由盾构外壳钢板延长构成，在盾尾的掩护下拼装隧道衬砌。
盾尾末端设有盾尾密封装置，以防止泥水和注浆材料从盾尾与衬砌之间的空隙内流入。
目前，普遍采用的盾尾密封装置有钢丝刷型和橡胶型两种。
盾尾长度应保证盾构千斤顶活塞杆缩回后，能掩护1.5～2.5环衬砌宽度加千斤顶的顶铁厚度和0.1～0.2米的余量。
切口环、支承环和盾尾长度之和为盾构长度。
盾构的内径应比隧道衬砌外径略大，其空隙一般为衬砌外径的0.8％左右。
盾构长度与直径之比(L/D)称为盾构灵敏度。
它与盾构操纵的灵活性有着很大影响，其值越小，盾构操作越灵活，一般小盾构(D ＝2～3米)的灵敏度约为1.5左右；中型盾构(D＝3～6米)约为 1.0左右；大盾构（D＞6.0米）约为 0.75左右。
常用的盾构直径约在3.0～10.0米之间。
至80年代初,世界上最大的盾构为直径12.84米的手掘式盾构。
盾构机反力架工作原理
盾构机反力架工作原理1. 引言嘿，朋友们，今天我们来聊聊那些在地底下“挖掘”世界的英雄——盾构机。
你可能会想，盾构机是什么鬼？简单来说，它就是那种能在地下开出一条条隧道的机器。
它的工作原理有点复杂，但其中有一个关键部分，就是反力架。
别急，咱慢慢来，把这些知识都消化掉。
2. 盾构机的基本构造2.1 盾构机的组成首先，盾构机看起来就像一辆巨大的“地底怪兽”，它的头部大得惊人，前面是一个旋转的刀盘，可以把土壤一层层挖开。
除了刀盘，盾构机还有各种各样的部件，比如推进系统、土壤运输系统，还有我们今天的主角——反力架。
反力架就像是盾构机的“背包”，它负责支撑和稳定整个机器的结构。
就好比人背着重物走路，得有个结实的背包，不然可就扛不住了。
2.2 反力架的重要性想象一下，如果没有反力架，盾构机就像一只没有翅膀的鸟，根本飞不起来。
它的作用非常重要，不仅要承受机器的重量，还得抵抗来自土壤的压力，保证机器在地下安全顺利地前进。
所以，反力架可不是一个简单的支撑架，它可是在地下探险时的“护身符”。
3. 反力架的工作原理3.1 如何工作那么，反力架到底是怎么工作的呢？其实很简单，它通过一系列的液压系统和支撑结构，将盾构机的前方压力传递到后方。
这就好比我们打篮球时，跳起来的那一瞬间，如果没有腿部的力量支撑，肯定是扑通一声摔下来。
反力架就是那双强壮的腿，让盾构机在地下自由驰骋。
3.2 各种压力的应对在隧道施工中，地面的土壤和岩石对盾构机施加的压力可是相当大的。
想象一下，压在你肩上的重物，如果没有个好背包，肯定走不了多远。
而反力架就像是个超级背包，它能灵活应对不同的压力，调整自己的位置，保持平衡。
盾构机在挖掘的过程中，反力架会不断地调整力量，确保盾构机的前进顺利，简直是“举重若轻”啊。
4. 总结所以说，反力架在盾构机中的作用，就像是那颗稳重的心，支撑着整个机器。
没有它，盾构机的挖掘工作就会变得困难重重，甚至可能会出现危险。
虽然我们在日常生活中不太会想到这些地下的“黑科技”，但它们却是现代城市建设中不可或缺的一部分。
盾构机的工作原理
盾构机的工作原理盾构机是一种用于地下隧道开挖的特殊工程机械，它的工作原理主要是利用盾构机的特殊结构和工作方式来完成地下隧道的开挖和支护。
盾构机的工作原理可以分为以下几个方面来进行详细介绍。
首先，盾构机的工作原理涉及到盾构机的结构和组成部分。
盾构机通常由刀盘、推进系统、土压平衡系统、导向系统、控制系统等部分组成。
刀盘是盾构机的主要工作部件，它可以根据需要更换不同类型的刀具来适应不同的地质条件。
推进系统是用来推动盾构机前进的部分，它可以根据需要进行调节和控制。
土压平衡系统是用来平衡地下土压力的部分，它可以根据需要来调节土压力，保证盾构机的正常工作。
导向系统是用来控制盾构机前进方向的部分，它可以根据需要来调节盾构机的前进方向。
控制系统是用来控制盾构机整体工作的部分，它可以根据需要来控制盾构机的各项工作参数和功能。
其次，盾构机的工作原理涉及到盾构机的工作过程。
盾构机在进行地下隧道开挖时，首先需要进行现场勘探和地质勘测，确定隧道的开挖路线和地质条件。
然后根据实际情况选择合适的盾构机类型和工作参数，进行盾构机的组装和调试。
接下来是盾构机的推进工作，盾构机通过刀盘的旋转和推进系统的作用，不断向前推进，同时利用土压平衡系统来平衡地下土压力，保证盾构机的正常工作。
在盾构机推进的同时，还需要进行隧道的支护工作，通常采用液压支架和混凝土浇筑的方式来进行隧道的支护。
最后是盾构机的出洞工作，当盾构机完成隧道开挖后，需要进行盾构机的拆除和回收，同时进行隧道的后续处理和修复工作。
最后，盾构机的工作原理涉及到盾构机的应用和发展。
随着科技的不断进步和工程技术的不断发展，盾构机在地下隧道工程中的应用越来越广泛，成为了地下隧道开挖的主要工程机械。
同时，盾构机的技术也在不断改进和完善，出现了各种不同类型和规格的盾构机，以适应不同地质条件和工程要求。
盾构机的工作原理也在不断改进和完善，以提高盾构机的工作效率和施工质量。
综上所述，盾构机的工作原理主要涉及到盾构机的结构和组成部分、工作过程以及应用和发展等方面。
2024版盾构施工技术培训课件六
根据隧道设计、地质条件、施工方法等因素，选 择合适的管片类型。
考虑因素
强度、刚度、稳定性、防水性能、耐久性、经济 性等。
管片拼装方法
拼装方式
通缝拼装、错缝拼装。
拼装步骤
清理管片、涂抹防水涂料、安装密封条、定位拼装、紧固连接螺 栓。
注意事项
确保管片拼装精度，防止错台、漏水等问题。
防水材料及施工方法
应急预案制定及演练
制定应急预案 针对可能发生的紧急情况，制定相应的 应急预案，明确应急组织、通讯联络、
现场处置等方面的要求。 开展应急演练
定期组织应急演练，提高员工应急处 置能力，确保在紧急情况下能够迅速、
有效地进行应对。
配置应急资源
根据应急预案的要求，配置必要的应 急资源，如救援设备、医疗器材、应 急照明等。
07
盾构施工安全管理与风险评估
安全管理制度及措施
建立完善的安全管理体系
明确各级管理人员职责，形成有效的安全管 理网络。
加强安全教育和培训
提高员工安全意识，确保员工掌握必要的安 全知识和技能。
制定安全操作规程
针对盾构施工各环节，制定相应的安全操作 规程，确保员工规范操作。
定期开展安全检查
对施工现场进行定期安全检查，及时发现并 消除安全隐患。
的水土压力相平衡，实现稳定掘进。
泥水性能要求
02
泥水需具有良好的造壁性、携砂能力和稳定性，以保证泥膜的
形成和维持。
泥水加压平衡控制要点
03
实时监测泥水仓切口水压、泥水密度和流量等参数，及时调整
泥水注入量和推进速度，确保泥水加压平衡状态。
特殊地层掘进技术
软弱地层掘进技术 采用超前注浆、地表加固等措施提高地层自稳能力；优化 刀盘和刀具设计，降低切削阻力；加强同步注浆和二次注 浆，确保管片背后填充密实。
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。
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;如果挡土结构在土压力的作用下,其本身不发生变形和任何位移移动或转动,土体处于弹性平衡状态,则这时作用在挡土结构上的土压力称为静止土压力;挡土结构在土压力作用下向离开土体的方向位移,随着这种位移的增大,作用在挡土结构上的土压力将从静止土压力逐渐减小;当土体达到主动极限平衡状态时,作用在挡土结构上的土压力称为主动土压力;挡土结构在荷载作用下向土体方向位移,使土体达到被动极限平衡状态时的土压力称为被动土压力;1.4盾构机的分类不同的地层盾构1.硬岩盾构2.软岩盾构3.软土盾构4.复合式盾构硬岩软土盾构横截面形式分类：1.圆形2.椭圆形3.马路蹄形4.双圆形5.三圆形6.矩形不同敞开程度分类1.全部敞开式：能直接看到全部掘削面掘削状况的形式2.部分敞开式网格式:看到部分掘削面掘削状况的形式3.封闭式：掘削面与内舱有隔板,无法盾到掘削面状况,只能靠传感器;1.5土压平衡盾构掘进机适应的地层土压平衡盾构掘进机可在砂砾、砂、粉砂、粘土等压密程度低、软、硬相间的地层以及砾层、砂层等地层中使用;我们的盾构机主要适用的地层为：粉砂、粘土、粉土、粉沙、粘质砂土等地层;1.6盾构法隧道的优点1、在盾构支护下进行地下工程暗挖施工,不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响,能较经济合理地保证隧道安全施工;2、盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化,掘进速度快,施工劳动强度低;3、地面人文自然景观受到良好的保护, 周围环境不受盾构施工干扰；在松软地层中,开挖埋置深度较大的长距离、大直径隧道,具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性;1.7盾构法隧道的缺点1、盾构机造价较昂贵,隧道的衬砌、运输、拼装、机械安装等工艺较复杂；在饱和含水的松软地层中施工,地表沉陷风险较大;2、需要设备制造、气压设备供应、衬砌管片预制、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、盾构转移等施工技术的配合,系统工程协调复杂;3、建造短于750m的隧道经济性差;4、对隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时,施工难度大;1.8制造材料盾构在地下穿越,要承受水平荷载、竖向荷载和水压力,如果地面有构筑物,还要承受这些附加荷载；盾构推进时,还要克服正面阻力,所以,盾构整体要求具有足够的强度和刚度;盾构主要用钢板成型制成;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、高强度螺栓连接, 最后焊接成型的方法;二、盾构机各个组成部分的构造及工作原理在讲本节之前我先介绍一下盾构机的整体情况;2.1盾体盾体的钢结构设计是按照工作压力为3 bar时,土压、水压、牵引负荷和推进时的工作负荷来考虑的;所有必要的连接都是为了盾构机的操作来综合考虑的;盾体是由刀盘、前盾、中盾和盾尾通过螺栓连接组成的;盾体钢体的材质是S355J2G3;DIN DEUTSCHE Industrial Norm 是德国工业标准的代号该牌号表示是按强度等级表示钢铁牌号,S表示钢,抗拉强度为355MPa, J2G3—质量等级冲击功和供货状态,J2G3及K2G3牌号产品的供货状态应为正火状态或正火轧制状态,其余由制造厂选择对钢板产品;盾体由三个主要部分组成•前盾•中盾•盾尾总重117580kg,长度7085最长;2．1．1 前盾前盾的外型像一个圆筒,在其内部安装有用于支撑刀盘主驱动装置和螺旋输送机的钢结构;螺旋输送机的安放位置是向上并与水平轴线有一个角度,一直延伸到盾尾,直到皮带运输机;前盾耐压隔板的前面部分呈圆锥形,由里面向上直到盾体耐压隔板,这样设计是为了避免土体的粘着和有利于土体流向底部区域.耐压舱壁把前盾的主工作区域与土仓分开;在主工作区域耐压隔板的上部区域一个舱门,可以容许维修工作人员通过进入到土仓,用于检查维修;此外耐压隔板上有几个开口,分别用于控制土的调节水平、连接,以及在维修情况下用于操作的供给线路的连接盒;通过设置在土仓耐压隔板上的四个搅拌臂的孔口,水、泡沫和其它添加剂被输送到土仓里面;土仓耐压隔板上的搅拌臂的结构与布置有利于土仓里的土体搅拌和用于改善土体的添加剂的注入分配;借助于设置在前盾,由液压控制的关门装置螺旋输送机前闸门,螺旋输送机的前闸门可以在螺旋输送机的螺杆缩回之后关闭,用于保养与维修;1总体尺寸、结构、重量外径φ6390mm,长度2045mm,钢板厚度60mm,总重49540kg;2各孔的作用：5个土压传感器,4个泡沫管,4泄水管3个φ100,1个φ200;3细部图的解释;前盾、中盾有定位销;4M36的扭矩要求为3100KN;2．1．2 中盾前盾和中盾是通过高强度螺栓联接和焊接而连接在一起的;用于掘进的推进油缸和作为盾尾附加装置的盾体铰接油缸安装在中盾的区域里;1总体尺寸结构：外径φ6380mm,长度2795mm,钢板厚度40mm,总重40840kg;2中盾上布置有环状梁和支柱,支柱上联接有悬挂桁架主要用于安装管片拼装机,环状梁用于支撑和安装推进油缸和铰接油缸;3推进油缸A、B、C、D四组,共32个,4、8、12、16油缸带有行程传感器;油缸均匀布置;4细部图的解释;5M20的扭矩要求为360KN;6联接处的充气密封7三道密封2．1．3 盾尾盾尾的外型像一个圆筒,它通过14个铰接油缸与中盾连接起来;在盾尾的保护下,管片的拼装借助于管片拼装机来实现;在盾尾的末端有三排钢丝密封刷用于密封盾尾和成环管片之间的间隙;在盾尾中集成的注浆管路把环形间隙用浆液充满;为了防止周围地层的土砂、地下水及背后注浆的窜入,设置有盾尾密封装置;本盾构机设置有三道盾尾密封刷;1总体尺寸结构：外径φ6370mm,长度3540mm,钢板厚度40mm,总重27200kg;2铰接油缸14个,2、6、9、12号油缸带有行程传感器;31、2、3、4路注脂管,分别给前、后腔注脂;41、2、3、4路注浆管,进行背后注浆;5盾尾密封刷三道,焊接在盾尾处;注意前后密封刷不同;。
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。
第三章 盾构施工定额
第三章盾构施工定额一、盾构施工简介（一）盾构机的构造1、盾构的外形盾构机的外形有圆形、双圆、三圆、矩形、马蹄形、半圆形和与隧道断面相似的特殊形状等，绝大多数盾构还是采用传统的圆形。
2、制造盾构的材料盾构主要用钢板成型制成。
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、高强度螺栓连接，最后成型的方法。
3、盾构的基本构造所有盾构的形式从工作面开始均可分为切口环、支承环和盾尾三部分，以外壳钢板联成整体。
（二）盾构掘进机的分类按照不同的项目，盾构掘进机可以分成不同的类别。
1、按盾壳数量分：有单护盾、双护盾、叁护盾。
2、按控制方式分：有地面遥控和随机控制。
3、按开挖方法分：有人工、半机械、机械。
4、按开挖断面分：有部分断面开挖和全断面开挖。
5、按千斤顶布置位置分：千斤顶与机分离布置在混凝土环后称顶管机和千斤顶随机布置在混凝土环前。
6、按切割头刀盘形式分：刀盘固定称网格式刀盘；刀盘回转，刀盘上只装切割土的铲刀；刀盘回转，刀盘上装有切削土的铲刀与切割岩石的滚刀称混合型盾构以稳定被开挖地层。
对支撑面基本稳定的隧道可采用广义的常规盾构机。
（三）盾构掘进机工作原理1、泥水加压式盾构掘进机泥水加压式盾构，是在切削刀盘后方设隔墙将盾构封闭起来，压力泥水送入此隔墙与掌子面之间的所谓泥水室，用泥水压力形成承压面，以抵抗地层水压，防止开挖面的塌方。
用切削刀盘进行开挖，切削下来的砂土，经搅拌机搅拌成泥浆，由泥浆泵经排泥管道抽出，输送到地面泥水处理场。
一面切削，一面用千斤顶向前推进盾体，至一个衬砌管片宽度时，用盾尾拼装机进行管片安装。
这种盾构掘进机是针对在滞水砂层、河海底部等特殊的超软弱地层中进行隧道施工而研制的，近时期来它的应用范围得到推广，而被用于各种软土地层。
2、土压平衡盾构掘进机土压平衡盾构主要由盾壳、刀盘、螺旋运输机、盾构千斤顶、管片拼装机以及盾尾密封装置等构成。
盾构
盾构盾构机盾构的定义即盾构机，简称盾构，全名叫盾构隧道掘进机（Tunnel Boring Machine），是一种隧道掘进的专用工程机械，它是一个横断面外形与隧道横断面外形相同，尺寸稍大，利用回旋刀具开挖，内藏排土机具，自身设有保护外壳用于暗挖隧道的机械。
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支撑的作用，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。
盾构机的特点用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。
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，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。
广泛应用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
盾构机的种类盾构的分类较多，可按盾构切削面的形状、盾构自身构造的特征、尺寸的大小、功能，挖掘土体的方式，掘削面的挡土形式，稳定掘削面的加压方式，施工方法，适用土质的状况多种方式分类。
下面我们按照盾构组合命名分类阐述。
一、全敞开式盾构机（全敞开式盾构机的特点是掘削面敞露，故挖掘状态时干态状，所以出土效率高。
适用于掘削面稳定的性好的地层，对于自稳定性差的冲积地层应辅以压气、降水、注浆加固等措施）1.手掘式盾构机手工掘削盾构机的前面是敞开的，所以盾构的顶部装有防止掘削面顶端坍塌的活动前檐和使其伸缩的千斤顶。
掘削面上每隔2-3m设有一道工作平台，即分割间隔为2-3m。
另外，在支撑环柱上安装有正面支撑千斤顶。
掘削面从上往下，掘削时按顺序调换正面支撑千斤顶，掘削下来的沙土从下部通过皮带传输机输给出土台车。