盾构机简介
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。
盾构机简介介绍
盾构机发展历程
盾构机技术起源于19世纪中叶的英国，最初用于铁路隧 道施工。
20世纪初，日本开始在地下工程中应用盾构机技术，并 研制出第一台真正意义上的现代盾构机。
随着技术的不断发展，盾构机逐渐应用于各种地下工程 ，包括地铁、水务、电力、通讯等。
特点
敞开式盾构机适用于软至流塑性地层的掘进，但 需要解决对周围地层扰动较大的问题
复合式盾构机
适用地质
适用于多种地层条件
工作原理
同时具备泥水式和土压平衡盾构机的功能，能够根据不同的地层条 件进行掘进
特点
复合式盾构机适用范围广Байду номын сангаас能够根据不同的地层条件进行掘进，但需 要解决不同地层条件下掘进设备的协调问题
在16号线的建设中，盾构机被广 泛应用于地下隧道的挖掘和衬砌 作业。
主要使用了直径为6.4米的土压平 衡盾构机和直径为8.3米的泥水平 衡盾构机。
线路简介 盾构机应用 工程特点 盾构机型号
北京地铁16号线是北京市地铁的 一条重要线路，连接了海淀区和 昌平区，全长约49.8公里，共设 29座车站。
北京地铁16号线在建设过程中面 临着复杂的地理环境和地质条件 ，如上软下硬的土质、高水位等 。
盾构机简介介绍
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目录
• 盾构机概述 • 盾构机种类及应用 • 盾构机关键部件及功能 • 盾构施工过程及优缺点 • 盾构技术的发展趋势及前景 • 盾构机案例介绍
01
盾构机概述
Chapter
盾构机定义
盾构机是一种专门用于地下工程挖掘 的机械设备，它可以将挖掘、支护、 出土等作业集成在一起，实现高效、 安全、快速的施工。
盾构机
盾构机盾构机是盾构法施工中的主要施工机械。
盾构施工法是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法，它使用盾构机在地下掘进，在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，在机内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。
其施工过程需先在隧洞某段的一端开挖竖井或基坑，将盾构机吊入安装，盾构机从竖井或基坑的墙壁开孔处开始掘进并沿设计洞线推进直至到达洞线中的另一竖井或隧洞的端点。
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。
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。
盾构机施工主要由稳定开挖面、挖掘及排土、衬砌包括壁后灌浆三大要素组成。
其中开挖面的稳定方法是其工作原理的主要方面，也是区别于硬岩掘进机或比硬岩掘进机复杂的主要方面。
大多数硬岩岩体稳定性较好，不存在开挖面稳定问题。
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。
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。
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。
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。
盾构工程施工机械
盾构工程施工机械盾构机是一种用于隧道掘进的先进工程机械，它广泛应用于地铁、公路、水利、城市地下管道等领域。
盾构机的工作原理是在地面上设置一个工作坑，通过盾构机在地下进行掘进，同时将土体推进管道中，形成一条完整的隧道。
盾构机具有自动化程度高、施工速度快、对地面环境影响小等优点，成为现代隧道工程的重要施工手段。
盾构机的主要组成部分包括刀盘、驱动系统、土体输送系统、通风系统、支护系统等。
刀盘是盾构机的关键部件，负责切割土体，刀盘的形状和数量根据地质条件进行选择。
驱动系统用于驱动刀盘旋转，推动盾构机前进。
土体输送系统将切割下来的土体通过管道输送出去，一般采用螺旋输送机或皮带输送机。
通风系统为盾构机提供新鲜空气，保证施工人员的呼吸。
支护系统用于稳定隧道周围的土体，防止塌方事故发生。
在盾构机的施工过程中，土体支护是关键环节。
由于盾构机在地下掘进，周围的土体会受到扰动，容易发生塌方。
因此，在盾构机前进的同时，需要进行土体支护，以确保隧道的安全稳定。
常用的土体支护方法包括预加固、注浆、锚杆等。
预加固是在盾构机掘进前，对土体进行加固处理，提高土体的强度和稳定性。
注浆是在盾构机掘进过程中，向土体中注入浆液，填充土体的空隙，提高土体的支护能力。
锚杆是通过钻孔将钢筋锚杆固定在土体中，形成一种网格状的支护结构，提高土体的稳定性。
此外，盾构机在施工过程中还会遇到各种各样的技术难题，如地质条件复杂、隧道曲线半径小、地下水丰富等。
为了解决这些问题，盾构机不断进行技术创新和改进。
例如，针对地质条件复杂的情况，可以采用多刀盘、可变刀盘等设计，提高盾构机的切割能力。
针对曲线半径小的情况，可以采用灵活的盾构机控制系统，实现盾构机的精确转弯。
针对地下水丰富的情况，可以采用防水措施，如防水隔离层、排水泵站等，确保隧道施工的安全。
总之，盾构工程施工机械在现代隧道工程中发挥着重要的作用。
盾构机具有自动化程度高、施工速度快、对地面环境影响小等优点，成为隧道施工的重要选择。
盾构机简介
Over cutter (disc type) 扩挖刀（滚刀式） 1把（超挖刀） 50mm 100mm diameter 100mm( 直径) 314kN 10MPa 6450mm
Copy cutter / Overcutter 仿形刀/超挖刀
Seal intensity resistant密 封抗压强度
复 合 盾 构 机
以中交8号复合土压盾构主要参数为例
Center cutter 4x Shell Shape Advance Tools (disc/cutting) 中心刀（滚刀/切刀） 4把可更换大型先行刀 Side cutter (disc/cutting) 边缘刀（滚刀/切刀）
Face cutter (disc/cutting) 正面刀（滚刀/切刀） Side curve scraper 边缘弧形刮刀 Ripper teeth cutter at CW opening 刀盘开口处齿刀 Cutter tools allotment 刀具配置 Copy cutter仿形刀 7x gauge ripper teeth 4xgauge disc 7把齿刀，4把边缘滚刀 21x ripper teeth 21把齿刀 8X buckets 8把弧形刮刀 52xscrapers （160mm） 52 把刮刀(160mm) 1xover cutter 1把扩挖刀 4xshell shape advance tools 21 face ripper teeth 7 ripper teeth
适用于 砂卵石、 砂土、 粘土及 分 30MPa 类 一下的 强风化 岩等松 散地层 掘进
按用途
超挖刀 仿形刀 齿刀 贝壳刀 按形状 鱼尾刀
羊角刀等
刮刀
安装在刀盘正面开口和刀盘边缘 开口，将挖掘下来的渣土刮入土 舱，也起到防止刀盘磨损的作用。 刮刀安装高度通常在150mm以下。
盾构机安全培训
盾构机安全培训•盾构机简介•盾构机安全操作规程目录•盾构机常见安全风险及应对措施•盾构机安全培训内容与方法•盾构机安全监管与评估•盾构机安全培训案例分析01盾构机简介盾构机的定义与特点盾构机的工作原理盾构机通过刀盘切削前方的土体，切削下来的土进入螺旋输送机，然后通过皮带运输机将土运出隧道外。
在盾构机的推进过程中，通过液压推进系统将盾体和拼装好的管片推向前进的方向。
盾构机还配备了多种辅助功能，如注浆系统、管片拼装机、管片吊装机等，以实现隧道施工的自动化和智能化。
城市地铁建设水利工程公路建设其他领域盾构机的应用场景01020304盾构机在城市地铁建设中广泛应用，能够高效地挖掘地铁隧道。
盾构机可用于挖掘水利工程中的输水隧道和排水隧道。
在公路建设过程中，盾构机可用于挖掘公路隧道和地下通道。
除了上述领域，盾构机还可应用于市政工程、地下管线敷设等领域。
02盾构机安全操作规程在开始操作盾构机之前，必须对设备进行全面检查，确保所有部件完好无损，没有安全隐患。
检查设备了解工作区域穿着防护装备操作人员应熟悉工作区域的环境，了解周围是否存在潜在的安全风险。
操作人员必须穿戴符合规定的防护装备，如安全帽、防护服、手套等。
030201操作前准备操作盾构机时应严格遵循操作流程，不得擅自更改或跳过任何步骤。
遵循操作流程在操作过程中，操作人员应时刻保持注意力集中，不得分心或从事其他工作。
保持注意力集中操作人员应密切观察盾构机的运行状态，发现异常情况应及时处理或报告。
密切观察设备状态操作中注意事项在完成工作后，应对盾构机进行清理，确保设备干净整洁。
清理设备定期检查盾构机的关键部件，如刀具、轴承等，确保其磨损在正常范围内。
检查设备磨损情况对盾构机的维护情况进行记录，以便于后续的故障排查和保养。
记录维护日志操作后检查与维护03盾构机常见安全风险及应对措施盾构机在挖掘过程中，如遇到不良地质条件、地下水位过高等因素，可能导致隧道塌方。
隧道塌方风险在施工前进行详细的地质勘察，了解地下水位、地质构造等信息，采取适当的加固措施，如注浆、钢板桩等，确保隧道稳定性。
钢铁穿山甲——盾构机
盾构机内部复杂的结构
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盾构机内部结构
盾构机能分多少类
盾构机主要分为土压平衡盾构机和 泥水平衡盾构机，以及异形盾构机、敞 口盾构机、双模式盾构机等机型。土压 平衡盾构机就像是盾构界的“多面手”,
“上天有神舟，下海有蛟龙，入 地有盾构”。作为“入地”利器， 盾构机在某种程度上代表一国 基建实力，是大国建设必不可少 的核心装备
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盾构机在地下怎么前进和转弯
盾构机在地下前进时，需要盾构司机像开汽车一样，根据前方的“路况”控制 速度和方向。和汽车不同的是，盾构机只能按照规划的“单行道”前进，而且只能 前进不能后退。盾构机前进时，向前推进的千斤顶为它提供动力。汽车通过踩油门 控制速度，盾构机则通过调节“电位计旋钮”控制速度，它是盾构机的“油门”, 顺针旋转旋钮就是踩油门加速，逆时针就是松油门减速。
汽车通过方向盘控制方向，盾构机则是通过调节 千斤顶的伸长、收缩来控制方向。例如，当它向左转 弯时，这就需要缩短左侧的千斤顶，同时伸长右侧的 千斤顶，通过这样的操作可以实现盾构机转弯的角度。 由于盾构机体积和重量都是汽车的几百倍，所以它的 每一个动作都非常慢。盾构机就像火车一样只能转大 弯，所以它要走很远的路才能完成转弯。它的前进速 度非常慢，每小时只能前进 1 ～ 2 米，每次转弯都需 要很长时间才能完成。
当盾构机进行隧道修建时，测量机器人会向前方的激光靶发射一道激光，激光靶就像一个精 准的“三角尺”, 可以准确测量出激光发射的角度，然后计算机再根据这个角度计算出盾构机在 地层中的空间方位，同时在计算机的界面 上会出现一个类似“纸飞机”的标志，它 向哪个方向偏转就代表盾构机是向这个方 向转弯。为了测量更加精准，导向系统每 2 秒钟就会对盾构机的方向进行一次测量。 当盾构机与测量机器人到达一定距离后， 还需要将测量机器人向前移动，保证机器 人能够将激光发射至激光靶。通过导航系 统的精准定位，每条隧道的修建误差可以 控制在几毫米以内。
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。
盾构机简介演示
北京地铁案例
北京地铁10号线
北京地铁10号线是北京市 的一条重要地铁线路，盾 构机在此线路的施工中发 挥了重要作用。
北京地铁14号线
北京地铁14号线是北京市 的一条重要地铁线路，盾 构机在此线路的施工中同 样发挥了重要作用。
北京地铁16号线
北京地铁16号线是北京市 的一条重要地铁线路，盾 构机在此线路的施工中仍 然发挥了重要作用。
辅助系统
主要功能是提供盾构机操作所 需的辅助功能，包括通风、照 明、排水、供电等装置。
盾构机的工作流程
开挖阶段
盾构机向前推进，同时刀盘切割土体，开挖 出一条隧道。
推进阶段
推进系统通过推进油缸推动盾构机向前，同 时刀盘继续切割土体。
拼装阶段
拼装系统将预先制备好的隧道衬砌逐块拼装 ，形成隧道的内壁。
循环阶段
特点
盾构机具有挖掘速度快、精度高、安全性好、对周围环境影 响小等优点，它广泛应用于地铁、铁路、公路、水利等工程 建设领域。
盾构机的发展历程
01
02
03
初始阶段
盾构机最早出现于19世纪 中叶的欧洲，当时主要用 于水利工程建设。
发展阶段
20世纪初，盾构机开始应 用于城市地铁建设，并逐 渐形成了较为成熟的铁2号线
上海地铁2号线是上海市的一条 重要地铁线路，盾构机在此线路
的施工中发挥了重要作用。
上海地铁9号线
上海地铁9号线是上海市的一条 重要地铁线路，盾构机在此线路 的施工中同样发挥了重要作用。
上海地铁10号线
上海地铁10号线是上海市的一条 重要地铁线路，盾构机在此线路 的施工中仍然发挥了重要作用。
04 盾构机的优势与挑战
盾构机的优势
高效挖掘
盾构机简介.共44张幻灯片
螺旋输送机实物图一
前闸门
螺旋输送机实物图二
液压马达
后闸门油缸
压力传 感器
五、后配套系统
本盾构机刀盘刀具配置如下：
①、刮刀 ②、单刃贝壳刀 ③、中心刮刀(鱼尾刀) ④、超挖刀 ⑤、磨损检测刀 ⑥、圆周保护刀 ⑦、注射口保护刀 ⑧、内圆保护刀 ⑨、犁刀
62 把 37 把 1把 1把
1把 12 把
5把 4把 80 把
刀盘实物图
注射孔保护刀
磨损检测刀
鱼尾刀
圆周保护刀 刮刀
1、设备连接桥
皮带机 管片吊
喂片机
设备连接桥（正面）
注浆气 动阀
泡沫发 生器
设备连接桥（右）
2、一号台车
一号台车（左）
一号台车（右）
3、二号台车
二号台车（左）
二号台车（右）
4、三号台车
三号台车（左）
三号台车（右）
5、四号台车
四号台车（左）
四号台车（右）
6、五号台车
五号台车（左）
推进油缸
推进控 制阀块
中盾正面
铰接油缸 铰接阀组
中盾背面
管片拼装 机基座
推进千斤顶 撑靴
（一）推进油缸
数量 24 行程 1950mm 单个推力 1500KN 总推力 36000KN 功率 55KW
（二）铰接油缸
两个一组， 相互连接
3、盾尾
盾尾 刷
内置注 浆管
盾尾刷
盾尾油脂 注入孔
盾构机简介
盾构机简介盾构，是一种用于软土隧道暗挖施工，具有金属外壳，壳内装有整机及辅助设备，在其掩护下进行土体开挖、土渣排运、整机推进和管片安装等作业，而使隧道一次成型的机械。
盾构主要分为敞开式盾构、压缩空气盾构、泥水盾构、土压平衡盾构、复合盾构和复合式土压平衡盾构等几种类型。
成都地铁采用的是土压平衡盾构，土压平衡盾构，简称EPB盾构。
土压平衡盾构是在机械式盾构的前部设置隔板使土仓和排土用的螺旋输送机内充满切削下来的泥土，依靠推进油缸的推力给土仓内的开挖土渣加压，使土仓作用于开挖面以使其稳定。
土压平衡盾构的支护材料是土壤本身。
土压平衡盾构由盾壳、刀盘、刀盘驱动、螺旋输送机、管片安装机、人仓、液压系统等组成。
土压平衡盾构的工作原理为：刀盘旋转切削开挖面的泥土，破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓，泥土落到土仓底部后，通过螺旋输送机运到皮带输送机上，然后输送到停在轨道上的渣车上。
盾构在推进油缸的推力作用下向前推进。
盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道起着临时的支护作用，承受周围涂层的土压、承受地下水的水压以及将地下水挡在盾壳外面。
掘进、排土、衬砌等作业在盾壳的掩护下进行。
一、盾构机结构盾构机的主机结构主要有以下部分构成：刀盘、主轴承、前体、中体、推进油缸、铰接油缸、盾尾、管片安装机。
主机外形尺寸：740mmＸΦ6280（刀盘）、4280mmＸΦ6250（盾体）、3300mm ＸΦ6230（盾尾）。
总质量约：320吨。
（含后配套约500吨）功能：实现对岩土的开挖、推进、一级出渣、管片安装。
盾构机主机结构图（一）刀盘刀盘结构图刀盘是盾构机的核心部件，其结构形式、强度和整体刚度都直接影响到施工掘进的速度和成本，并且出了故障维修处理困难。
不同的地质情况和不同的制造厂家，刀盘的结构也不相同。
土压平衡盾构的刀盘有两种形式：面板式和辐条式。
本台盾构机采用的是面板式。
1、盾构机刀盘应满足以下要求：（1）刀盘应有足够的强度和刚度。
（2）刀盘应有较大的开口率。
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。
盾构机简介
汇报人： 2024-01-08
目录
• 盾构机概述 • 盾构机的工作原理 • 盾构机的技术参数 • 盾构机的优缺点 • 盾构机的实际应用案例
01
盾构机概述
定义与特点
定义
盾构机是一种集掘进、排土、衬砌等 多种功能于一身的大型施工机械，主 要用于地下工程建设。
特点
盾构机具有掘进速度快、施工安全、 对周围环境影响小等优点，是现代城 市建设中不可或缺的重要设备。
给水管道建设
盾构机在城市管道建设中可用于给水管道的建造 ，能够快速挖掘出高标准的给水管道。
燃气管道建设
盾构机在城市管道建设中可用于燃气管道的建造 ，能够快速挖掘出高标准的燃气管道。
其他领域中的应用
穿越河流
盾构机在河流穿越工程中可用于河底的挖掘，能够快速穿越河流，减少对河流生态的影 响。
穿越山体
盾构机在山体穿越工程中可用于山体的挖掘，能够快速穿越山体，减少对山体生态环境 的影响。
条件要求
盾构机的设计和使用需要充分考虑地质勘察、施工组织、环境保护等方面的要求，以确保安全、高效 地完成隧道施工任务。
03
盾构机的技术参数
盾构机的尺寸与重量
盾构机的尺寸
盾构机的外径通常在3米到10米之间，长度在几十米到几百 米不等。
盾构机的重量
盾构机的重量因其尺寸和材料而异，通常在几百吨到数千吨 之间。
基础和输水洞，提高大坝的稳定性和安全性。
引水隧洞建设
02
盾构机在水利工程中可用于引水隧洞的建设，能够快速挖掘出
高标准的引水隧洞。
排洪隧洞建设
03
ห้องสมุดไป่ตู้
盾构机在水利工程中可用于排洪隧洞的建设，能够快速挖掘出
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贝壳刀
犁刀
超挖刀
部分刀具实物图
刮刀
贝壳刀
部分刀具实物图
鱼尾刀
超挖刀
二、盾体
盾体的盾壳是一个用厚钢板焊接成的圆柱筒体， 厚度为45mm,是承受地下水压、土压力、盾构千 斤顶的推力、管片拼装时的附加力及各种施工载 荷的承力钢结构，同时也保护操作人员安全。
盾体内的主要结构部件包括刀盘驱动马达、人闸、 推进油缸、铰接油缸等。
• 管片安装机安装在盾体内，用于单块衬砌 管片的就位，为中空的环形结构。它由悬 臂梁、移动机架、回转机架、安装头等构 件组成。
• 速度 0.2-1.5rpm • 旋转角度 ±220度
管片拼装机实物图
四、螺旋输送机
螺旋输送机通过一个密封套装在盾构机的土仓 底部。机壳上留有添加剂注入口，可以根据渣土 情况注入泡沫、膨润土等添加剂。螺旋输送机出 渣口安装有滑动式闸门，该闸门的开度能调节， 从而调节螺旋输送机的送料速度，使土仓保持一 定的压力。
罗宾斯盾构机的主要组成部分
一、刀盘 二、盾体 三、管片安装机 四、螺旋输送机 五、后配套系统
盾构机全貌
•
一、刀盘
盾构机的刀盘是安装在盾构机前面的旋转部分。 它是用于开挖岩土、切削土层的主要部件，通过在 刀盘上安装不同的刀具，就可分别完成软土和硬岩 的开挖，以适应不同地质施工的要求。 本盾构机的刀盘开口率 43% 本盾构机的开挖直径 6180mm 刀盘驱动总功率 750KW 刀盘转速 0.3-2.0rpm
本盾构机刀盘刀具配置如下：
①、刮刀 ②、单刃贝壳刀 ③、中心刮刀(鱼尾刀) ④、超挖刀 ⑤、磨损检测刀 ⑥、圆周保护刀 ⑦、注射口保护刀 ⑧、内圆保护刀 ⑨、犁刀
62 把 37 把 1把 1把
1把 12 把
5把 4把 80 把
刀盘实物图
注射孔保护刀
磨损检测刀
鱼尾刀
圆周保护刀 刮刀
盾体分为前盾、中盾和盾尾三部分。
盾体外貌
盾尾
中盾
前盾
D环
C环
B环
A环
刀盘
1、前盾
前盾的主要组件： 刀盘驱动 刀盘电机（10个75kw电机） 中心回转体 人仓基座
前盾正面
牛腿
中心回转体
螺旋机前 闸门
前盾背面
人仓基座
刀盘电机
细部图
刀盘 电机
牛腿
中心回 转体
人仓 基座
2、中盾
中盾的主要组件： 推进油缸 铰接油缸 管片拼装机基座 阀块、管系等
1、设备连接桥
皮带机 管片吊
喂片机
设备连接桥（正面）
注浆气 动阀
泡沫发 生器
设备连接桥（右）
2、一号台车
一号台车（左）
一号台车（右）
3、二号台车
二号台车（左）
二号台车（右）
4、三号台车
三号台车（左）
三号台车（右）
5、四号台车
四号台车（左）
四号台车（右）
6、五号台车
五号台车（左）
推进油缸
推进控 制阀块
中盾正面
铰接油缸 铰接阀组
中盾背面
管片拼装 机基座
推进千斤顶 撑靴
（一）推进油缸
数量 24 行程 1950mm 单个推力 1500KN 总推力 36000KN 功率 55KW
（二）铰接油缸
两个一组， 相互连接
3、盾尾
盾尾 刷
内置注 浆管
盾尾刷
盾尾油脂 注入孔
三、管片拼装机
设备连接桥（管片吊、泡沫发生器、注浆气动阀及管系等） 一号台车（主泵站、油箱、盾尾油脂泵、润滑油脂泵等） 二号台车（操作室、注浆罐、注浆泵等） 三号台车（变频柜、膨润土系统、注浆系统液压站等） 四号台车（主配电柜、泡沫系统等） 五号台车（循环水系统、主变压器、皮带机驱动、出碴口等） 六号台车（空压机、储气罐、二次通风机、电缆托盘等）的土压力，并反馈给PLC系统或操作人员，以 决定对螺旋输送机的转速、出渣闸门的开度大小 进行调整，从而很好的控制出土量，达到控制土 仓压力的目的，最终保证盾构机的正常掘进。
螺旋输送机实物图一
前闸门
螺旋输送机实物图二
液压马达
后闸门油缸
压力传 感器
五、后配套系统
五号台车（右）
7、六号台车
六号台车（左）
六号台车（右）
谢 谢！