盾构机各系统原理浅析
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。
盾构机液压系统原理概要
盾构机液压系统原理概要盾构机是一种用于隧道挖掘的机械设备,广泛应用于地铁、铁路、公路等建设领域。
盾构机液压系统是支撑其正常运转的重要部分,下面将对盾构机液压系统的原理进行概要介绍。
一、盾构机液压系统的组成盾构机液压系统主要由液压泵、液压缸、液压阀、液压管路等组成。
1.液压泵:是液压系统的核心部件,它可以将机械能转化为液压能,为整个液压系统提供动力。
2.液压缸:是执行元件,可以将液压能转化为机械能,驱动盾构机的刀盘、推进装置等部件运动。
3.液压阀:控制液压系统的流量、压力等参数,保证液压系统的稳定性和可靠性。
4.液压管路:连接液压系统的各个部件,保证液压油的流通。
二、盾构机液压系统的工作原理盾构机液压系统的工作原理可以概括为“压力传递”,即通过液压油的压力推动液压缸的活塞运动,从而驱动盾构机的刀盘、推进装置等部件运转。
具体来说,液压泵将机械能转化为液压能,通过液压管路输送到液压缸,推动活塞运动,从而驱动盾构机的刀盘、推进装置等部件运动。
同时,液压阀控制液压系统的流量和压力,保证液压系统的稳定性和可靠性。
在盾构机液压系统中,液压油的温度和压力是两个非常重要的参数。
如果液压油温度过高,会导致液压油的粘度降低,影响液压系统的性能;如果液压油温度过低,会导致液压油的粘度过高,增加液压系统的阻力。
因此,需要对液压油进行冷却和过滤,保证其正常的工作温度和清洁度。
另外,盾构机液压系统还需要进行定期维护和保养,以保证其正常运转和延长使用寿命。
例如,需要定期更换液压油、清洗液压管路等。
三、盾构机液压系统的特点盾构机液压系统具有以下特点:1.大功率:盾构机需要消耗大量的能量来进行隧道挖掘,因此其液压系统需要具备大功率的特点。
2.高压:为了提高挖掘效率,盾构机的刀盘需要具备高冲击力,因此其液压系统需要具备高压的特点。
3.可靠性高:盾构机的工作环境通常比较恶劣,因此其液压系统需要具备高可靠性的特点,保证其正常运转和延长使用寿命。
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,它能够在地下开挖隧道并同时进行支护。
盾构机的工作原理是通过推进系统和土压平衡系统的协同作用来完成隧道的开挖和支护。
一、推进系统盾构机的推进系统主要由刀盘、推进缸、主推进液压缸、副推进液压缸等组成。
刀盘是盾构机的核心部件,它由大量的刀片和刀臂组成,通过旋转来切割土层。
推进缸通过液压系统提供推进力,推动刀盘前进。
主推进液压缸和副推进液压缸则用于控制盾构机的水平和垂直推进。
在工作过程中,盾构机首先将刀盘推入地下,然后通过液压系统提供的推进力,推动刀盘不断前进。
同时,盾构机还会将土层切割下来,并通过输送系统将其排出。
随着刀盘的推进,盾构机会不断进行支护,以确保隧道的稳定。
二、土压平衡系统盾构机的土压平衡系统是保证隧道施工安全的关键部件。
它通过控制隧道内外的土压差,使得施工现场的土体保持平衡,防止地下水和泥浆涌入隧道。
土压平衡系统主要由先后密封室、压缩空气系统、排土系统等组成。
先后密封室用于控制隧道内外的土压差,防止土体塌方。
压缩空气系统则用于控制密封室内的气压,保持密封室内的压力略高于外界,以防止地下水和泥浆渗入隧道。
排土系统则用于将切割下来的土层排出隧道。
在工作过程中,盾构机通过土压平衡系统的协同作用,控制隧道内外的土压差,使得土体保持平衡。
这样可以减少地下水和泥浆渗入隧道,保证施工现场的安全。
三、其他系统除了推进系统和土压平衡系统,盾构机还包括供电系统、液压系统、控制系统等。
供电系统为盾构机提供电力,液压系统则提供动力,控制系统则用于对盾构机的各个系统进行控制和监测。
总结:盾构机通过推进系统和土压平衡系统的协同作用,实现了隧道的开挖和支护。
推进系统通过刀盘的切割和推进缸的推进力,完成隧道的前进。
土压平衡系统则通过控制隧道内外的土压差,保持施工现场的稳定和安全。
除此之外,盾构机还包括供电系统、液压系统和控制系统等。
这些系统的协同工作,使得盾构机能够高效、安全地进行地下隧道施工。
盾构机的工作原理介绍
盾构机的工作原理介绍
盾构机是一种用于地底隧道开挖的特种机械设备。
它的工作原理基于土壤的掘进和排除。
以下是盾构机的工作原理介绍:
1. 预制环片安装:盾构机由机身、掘进头和推力系统等组成。
首先,在掘进头前部设置一个物理屏蔽结构,称为盾构壳体。
在盾构壳体尾部,有一个可供工人进入的工作室,用于预制环片。
2. 土壤挖掘:盾构机启动后,掘进头携带切削工具在掘进面上边切削土壤,同时使用液压系统将土壤转移到盾构机后部。
液压油压力将土壤推到盾构机机体上方,通过传送装置运输到尾部的舱室。
3. 土壤排除:使用螺旋输送机将土壤从尾部舱室中排出,或者通过推力推动盾构机推进,将土壤从尾部直接排出。
4. 支撑系统:盾构机作业过程中,需要使用支撑系统来保持隧道稳定。
一般是在盾构壳体外部设置一个钢管脚手架,支撑隧道壁体。
在支撑系统后方设置混凝土预制环片,固定住刚刚开挖的地下段。
5. 推进系统:为了推进盾构机,推进系统通过液压油缸施加推力。
液压油缸定期向前移动,推动盾构机前进。
同时,推进系统通过液压顶推系统传递前进力。
6. 后续支护和衬砌:在两端推进之后,需要进行后续支护和衬
砌工作。
在盾构机后面的空隙中灌注混凝土,形成隧道壁体。
同时,还可以安装其他支护设备,如加固钢筋和注浆等,以增加隧道的稳定性和强度。
总结:盾构机工作原理是通过切削土壤和运输土壤的方式,逐步掘进地下隧道。
同时,支撑系统、推进系统和后续支护工作保证了隧道的稳定性和安全性。
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。
盾构机的工作原理介绍
盾构机的工作原理介绍盾构机是一种用于地下隧道工程的特殊设备,它的工作原理是利用盾构机本身的推进力和土壤的支撑作用来完成隧道的开挖和衬砌工作。
盾构机通常由刀盘、推进系统、土压平衡系统、排土系统、控制系统等部分组成,下面将逐一介绍盾构机的工作原理。
首先,盾构机的刀盘是其核心部件,它位于盾构机的前端,用于切削土壤和岩石。
刀盘一般由刀具、刀架、主轴、主驱动器等部分组成,通过主驱动器的驱动,刀盘可以旋转并切削地下的土壤和岩石,完成隧道的开挖工作。
其次,盾构机的推进系统是用来推动盾构机向前行进的部分,通常由液压缸、推进顶板、推进腔等部分组成。
在盾构机工作时,推进系统可以提供足够的推进力,使盾构机能够顺利地向前推进,完成隧道的开挖和推进工作。
然后,盾构机的土压平衡系统是用来平衡地下土壤和岩石的压力,保证隧道开挖工作的稳定进行。
土压平衡系统通常由压力注入装置、控制室、土压平衡管道等部分组成,通过控制土压平衡系统的压力,可以有效地平衡地下土壤和岩石的压力,保证盾构机的安全工作。
此外,盾构机的排土系统是用来清理刀盘切削后的土壤和岩石碎片,保证盾构机的正常工作。
排土系统通常由螺旋输送机、输送管道、土料箱等部分组成,通过螺旋输送机将切削后的土壤和岩石碎片输送到地面,完成排土工作。
最后,盾构机的控制系统是用来控制盾构机各个部分的工作,保证盾构机能够按照设计要求进行工作。
控制系统通常由电气控制柜、液压控制柜、监控系统等部分组成,通过对盾构机的各个部分进行精确的控制,可以保证盾构机的稳定工作。
总的来说,盾构机是一种复杂的地下隧道工程设备,其工作原理涉及到刀盘的切削、推进系统的推进、土压平衡系统的平衡、排土系统的清理和控制系统的控制等多个方面。
只有这些部分协调配合,盾构机才能顺利地完成隧道的开挖和衬砌工作。
盾构机在地下隧道工程中发挥着重要的作用,相信随着技术的不断进步,盾构机的工作原理也将不断得到改进和完善。
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地下隧道开挖的特殊机械设备。
它采用盾构法进行隧道开挖,能够在地下进行连续作业,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、工作原理概述盾构机的工作原理是利用机械设备推进盾构机,同时进行土层开挖、支护和隧道衬砌的施工。
它主要由盾构机主体、推进系统、导向系统、控制系统、土层处理系统等组成。
下面将逐一介绍这些系统的工作原理。
二、盾构机主体盾构机主体是盾构机的核心部份,由盾构壳体、刀盘、刀盘驱动装置等组成。
盾构壳体是盾构机的外部结构,可以保护工作面和工作人员的安全。
刀盘是盾构机的工作部件,通过刀盘驱动装置旋转,实现土层开挖的功能。
三、推进系统推进系统是盾构机的重要组成部份,它通过推进装置推动盾构机向前推进。
推进装置通常由液压缸、推进液压站等组成。
液压缸通过液压系统提供的动力,将盾构机向前推进。
推进液压站负责为液压缸提供所需的液压能量。
四、导向系统导向系统用于控制盾构机的行进方向,保证隧道的准确掘进。
导向系统通常由导向轮、导向液压缸、导向液压站等组成。
导向轮负责与隧道壁面接触,通过导向液压缸的伸缩来调整盾构机的行进方向。
导向液压站为导向液压缸提供所需的液压能量。
五、控制系统控制系统是盾构机的智能化控制中心,通过监测和控制各个系统的工作状态,实现盾构机的自动化操作。
控制系统通常由人机界面、传感器、控制器等组成。
人机界面用于操作盾构机,传感器用于监测各个系统的工作状态,控制器根据传感器的反馈信号,对各个系统进行控制。
六、土层处理系统土层处理系统用于处理盾构机开挖后的土层,通常由螺旋输送机、刮板输送机、破碎机等组成。
螺旋输送机负责将开挖的土层输送到盾构机后部,刮板输送机负责将土层从盾构机后部运出隧道。
破碎机用于将较大的土块破碎成小颗粒,便于输送和处理。
七、工作流程盾构机的工作流程通常包括以下几个步骤:1. 推进准备:包括盾构机的组装、调试和安装。
2. 掘进开始:盾构机开始推进,刀盘开始旋转,进行土层开挖。
盾构机各系统原理浅析
盾构机各系统原理浅析本文针对分析海瑞克EPB土压平衡盾构机的各个系统及其工作原理,及整个盾构施工介绍。
海瑞克盾构机由西门子公司的S7-PLC自动控制系统控制,配备了机电一体化的液压驱动系统、同步注浆设备、泡沫设备、膨润土设备及SLS-T隧道激光导向设备,并可在地面监控室对盾构机的掘进进行实时监控。
本文将就盾构机的工作原理、盾构机的组成、及各组成部分的功能结合实际施工情况做一简要阐述。
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。
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36400 kN,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。
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,它通过推进装置将巨大的盾构机推进土壤中,同时进行土壤开挖和支护,从而实现隧道的建设。
盾构机工作原理是基于土壤力学和隧道工程原理的。
一、盾构机的组成部分1. 盾构机主体:盾构机主体通常由盾构壳体、推进系统、刀盘和尾部支撑系统等组成。
盾构壳体是盾构机的外壳,用于保护机械设备和工人。
推进系统是盾构机的核心部分,它通过推进液压缸或液压缸推动盾构机向前推进。
刀盘是盾构机前端的工具,用于开挖土壤。
尾部支护系统用于支撑盾构机的尾部,保证机械设备的稳定。
2. 排土系统:盾构机在开挖土壤时,需要将土壤从隧道中排出。
排土系统通常由螺旋输送机、螺旋输送机驱动系统和排土管等组成。
螺旋输送机通过螺旋叶片将土壤从刀盘处输送到排土管中,然后通过排土管将土壤排出隧道。
3. 支护系统:盾构机在开挖土壤时,需要对隧道进行支护,以防止土壤坍塌。
支护系统通常由液压支架、钢拱架和预制段等组成。
液压支架用于支撑隧道顶部和侧壁,钢拱架用于加固隧道结构,预制段用于填充隧道。
二、1. 推进过程:盾构机在开始工作前,首先需要进行预制段的安装。
然后,盾构机启动推进系统,推动盾构机向前推进。
同时,刀盘开始旋转,通过刀盘的作用力将土壤开挖。
开挖的土壤通过螺旋输送机输送到排土管中,然后排出隧道。
2. 支护过程:在盾构机推进过程中,支护系统起到关键作用。
液压支架通过液压缸的作用,支撑隧道顶部和侧壁,防止土壤坍塌。
钢拱架用于加固隧道结构,增强隧道的稳定性。
3. 预制段的安装:在盾构机推进过程中,需要定期安装预制段。
预制段是事先制作好的混凝土或钢筋混凝土构件,用于填充隧道。
预制段通过液压支架的作用,依次安装在隧道内,形成连续的隧道结构。
三、盾构机的应用领域1. 地铁隧道建设:盾构机在地铁隧道建设中得到广泛应用。
它可以快速、高效地开挖地铁隧道,减少对周围环境的影响。
2. 铁路隧道建设:盾构机也被广泛应用于铁路隧道建设中。
盾构机械的结构与原理分析
盾构机械的结构与原理分析盾构机械一直是地下工程施工领域中不可或缺的重要设备之一。
其独特的结构和工作原理使得它成为隧道施工的重要工具。
本文将对盾构机械的结构和原理进行详细分析,以帮助读者更好地理解盾构机械的工作机制。
盾构机械一般由主体结构、推进系统、控制系统和刀具系统等部分组成。
其中,主体结构是盾构机械的骨架,支撑着整个设备的运作。
主体结构通常包括盾构机、推进机和仓壳等部分。
盾构机是盾构机械的核心部分,主要由前盾、尾盾和主盾组成。
前盾前端有一组刀具,用于钻削地层并推动盾构机向前推进。
尾盾则用于支撑后端洞口,防止土层坍塌。
主盾安装在前、尾盾之间,起到连接和固定的作用。
推进系统是盾构机械的重要组成部分,用于推动盾构机向前推进。
推进系统一般包括液压缸、推进盘和阻力盘等部件。
液压缸由一对油缸组成,通过推力将盾构机向前推进。
推进盘通过液压缸的运动实现轮胎与隧道壁面的接触和推进。
阻力盘紧贴隧道壁面,用于保持盾构机的稳定和平衡。
控制系统是盾构机械的智能化部分,用于控制整个设备的运行。
控制系统一般由PLC(可编程逻辑控制器)和人机界面组成。
PLC负责盾构机械的运行逻辑和参数控制,可以根据施工要求调整推进速度、刀盘转速等参数。
人机界面则提供操作员与控制系统的交互界面,用于监控盾构机的运行状态和进行操作控制。
刀具系统是盾构机械的作业部分,用于钻削地层和开挖隧道。
刀具系统一般由刀盘、驱动器和剥离器等组成。
刀盘安装在前盾前部,通过刀齿进行地层的钻削和破碎。
驱动器则通过传动系统将动力传递给刀盘。
剥离器则负责将破碎的地层从刀盘上剥离并运出隧道。
盾构机械的工作原理主要是利用刀盘的转动和推进系统的推力来实现隧道的开挖和推进。
首先,盾构机械进入施工区域,前盾与隧道壁面紧密贴合,阻力盘则作用于后盾。
然后,刀盘开始旋转,并通过刀齿对地层进行钻削和破碎。
推进系统则通过液压缸的推力,将盾构机推向前方。
同时,废渣通过刀盘上的剥离器剥离并运出隧道。
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特殊工程机械,它的工作原理主要是利用盾构机头部的刀具和推进系统来完成地下隧道的开挖和推进工作。
盾构机的工作原理可以分为以下几个方面来进行解析。
首先,盾构机的工作原理涉及到盾构机头部的刀具系统。
盾构机头部通常配备有刀具系统,这些刀具可以根据地质情况和隧道设计要求进行调整和更换。
在实际工作中,盾构机的刀具系统会根据地质情况选择合适的刀具类型,然后利用刀具的旋转和切削功能来完成地下岩石或土壤的开挖工作。
其次,盾构机的工作原理还涉及到推进系统。
盾构机在开挖隧道的过程中,需要不断地向前推进,以完成整个隧道的开挖工作。
推进系统通常由液压系统和推进装置组成,通过液压系统提供的动力来驱动推进装置,从而实现盾构机的推进工作。
在推进过程中,盾构机还需要及时处理挖掘出的土壤和岩石,以确保隧道开挖的顺利进行。
另外,盾构机的工作原理还包括土压平衡系统。
在地下隧道开挖的过程中,盾构机所处的工作环境通常会受到地下土压力的影响。
为了保证盾构机的安全和稳定推进,盾构机通常会配备土压平衡系统,通过调节盾构机内外的土压平衡来保持隧道开挖工作的稳定进行。
最后,盾构机的工作原理还涉及到隧道衬砌系统。
在完成地下隧道的开挖工作之后,盾构机还需要进行隧道衬砌工作,以保证隧道的结构安全和使用寿命。
隧道衬砌系统通常由预制隧道衬砌片和安装设备组成,通过将预制隧道衬砌片安装到隧道内部来完成隧道的衬砌工作。
综上所述,盾构机的工作原理主要包括刀具系统、推进系统、土压平衡系统和隧道衬砌系统等几个方面。
通过这些系统的协调配合,盾构机可以完成地下隧道的开挖和推进工作,为地下隧道工程的顺利进行提供了重要的技术支持。
盾构机在地下隧道工程中发挥着重要的作用,其工作原理的深入理解对于提高盾构机的工作效率和安全性具有重要意义。
盾构机液压系统说明
盾构机液压系统说明盾构机是一种广泛应用于隧道挖掘的工程机械,其液压系统是实现其高效运作的重要部分。
本文将详细介绍盾构机液压系统的构成、工作原理及特点。
一、盾构机液压系统的构成盾构机液压系统主要由液压泵、液压缸、液压阀和其他辅助元件组成。
1、液压泵:是液压系统的核心部件,它负责将机械能转化为液压能。
在盾构机中,液压泵通常由电动机或柴油机驱动。
2、液压缸:是执行元件,负责将液压能转化为机械能,推动盾构机的刀盘进行挖掘。
3、液压阀:控制液压油的流向和压力,从而控制液压缸的动作。
4、辅助元件:包括油箱、滤油器、密封件、管道等,它们分别负责储存液压油、过滤杂质、保持密封和输送液压油。
二、盾构机液压系统的工作原理盾构机液压系统的工作原理可以概括为“压力传递”。
当液压泵运转时,它从油箱中吸入液压油,然后通过高压管道将液压油输送到液压缸。
在液压缸内,液压油的压力被转化为推动刀盘运动的机械能。
这个过程不断重复,从而实现了盾构机的连续挖掘。
三、盾构机液压系统的特点盾构机液压系统具有以下特点:1、高压大流量:盾构机在进行隧道挖掘时需要大量的机械能,因此其液压系统通常具有高压大流量的特点。
2、可靠性高:由于隧道挖掘工作的连续性和高强度性,盾构机的液压系统必须具有极高的可靠性。
3、耐高温:由于长时间的连续工作,盾构机的液压系统可能会产生高温,因此其设计和材料必须能够承受高温。
4、维护简便:为了降低运营成本和提高工作效率,盾构机的液压系统应易于维护和保养。
5、节能环保:现代盾构机的液压系统越来越注重节能和环保,例如采用能量回收技术、降低噪音和振动等措施。
6、远程控制:为了提高操作精度和安全性,一些先进的盾构机液压系统采用了远程控制技术,操作者可以在控制室中对设备进行远程操作。
四、总结盾构机的液压系统是实现其高效运作的重要部分。
本文通过对盾构机液压系统的构成、工作原理及特点的详细介绍,使读者对这种广泛应用于隧道挖掘的工程机械有了更深入的了解。
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专用机械设备,它通过推进盾构机的方式,可以在地下挖掘出各种形状和规模的隧道。
盾构机工作原理主要包括推进系统、掘进系统、支护系统和排土系统。
1. 推进系统:推进系统是盾构机的核心部件,它主要由推进机构、导向机构和密封机构组成。
推进机构通过推进液压缸或者推进螺旋来推动盾构机向前挪移。
导向机构用于控制盾构机的行进方向,确保隧道的准确位置和轨道。
密封机构用于防止地下水和土壤进入盾构机,保持工作环境的稳定和安全。
2. 掘进系统:掘进系统是盾构机进行地下掘进的关键部份,它主要由刀盘、刀盘驱动系统和刀盘刀具组成。
刀盘是盾构机前端的工作部份,它由多个刀具组成,可以切削和破碎地下的土壤和岩石。
刀盘驱动系统通过液压或者电动机驱动刀盘旋转,实现地下的掘进工作。
刀盘刀具的选择和设计根据不同地质条件进行调整,以保证盾构机的稳定和高效工作。
3. 支护系统:支护系统是为了保证隧道的稳定和安全而设计的,它主要由盾构机后部的支撑结构和液压支架组成。
支撑结构通过液压或者机械装置将隧道壁面支撑起来,防止地下土壤和岩石坍塌。
液压支架可以根据隧道的形状和尺寸进行调整,确保支撑结构的稳定和安全。
4. 排土系统:排土系统是盾构机进行掘进过程中处理排出的土壤和岩石的部份,它主要由螺旋输送机和脱水设备组成。
螺旋输送机通过螺旋旋转将土壤和岩石从刀盘区域输送到盾构机后部,然后通过脱水设备进行处理和处理。
排土系统的设计和配置可以根据地质条件和施工要求进行调整,以确保土壤和岩石的有效处理和处理。
总结:盾构机工作原理主要包括推进系统、掘进系统、支护系统和排土系统。
推进系统通过推进机构、导向机构和密封机构推动盾构机向前挪移。
掘进系统通过刀盘、刀盘驱动系统和刀盘刀具进行地下掘进。
支护系统通过支撑结构和液压支架保证隧道的稳定和安全。
排土系统通过螺旋输送机和脱水设备进行土壤和岩石的处理和处理。
盾构机工作原理的合理设计和配置可以保证盾构机的高效和安全施工,为地下隧道的建设提供了重要的技术支持。
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。
盾构机的工作原理介绍
盾构机的工作原理介绍
盾构机是一种专用设备,用于在地下进行隧道的开挖和施工。
它的工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 安装和准备:盾构机在开始工作之前,需要在施工区域进行安装和准备工作。
这包括组装机械、搭建支架、安装必要的管道等。
2. 液压顶推系统:盾构机通过液压顶推系统来推进前进,这个系统通常包括一个或多个液压缸,以及液压油系统。
通过控制液压油的流向和压力,可以实现盾构机的前进和稳定。
3. 土层切割和破碎:盾构机在推进过程中,使用刀盘和切割头来切割和破碎土层。
刀盘通常由钢制刀片组成,可以旋转并切割地下土壤。
切割头则是用于破碎较硬的地质层,例如岩石。
4. 排土和管道安装:在切割过程中,盾构机会产生大量的土层和碎石,需要通过管道将其排出。
盾构机后部通常有一个排土螺旋输送机,将岩土和碎石从刀盘回转室输送至后部,再通过管道运出。
5. 地面支护和隧道衬砌:在盾构机前进的同时,需要进行地面支护和隧道衬砌,以保证隧道的稳定和安全。
一般使用混凝土预制管或钢筋混凝土片进行衬砌,同时还会进行地下水的排除和隧道的排风。
6. 盾构机控制系统:盾构机配备有先进的自动控制系统,通过
传感器和监测设备,可以实时监测隧道的推进情况、地质条件等。
控制系统可以自动调整切割和推进的速度,以适应不同的地质环境和施工要求。
总的来说,盾构机通过液压顶推系统推进前进,同时通过刀盘切割土层并排土,完成隧道的开挖和施工。
它具有高效、安全的特点,广泛应用于地下隧道的建设。
盾构机各系统原理浅析
盾构机各系统原理浅析盾构机是一种用于在地下挖掘隧道或管道的工程机械设备。
它由多个相互协作的系统组成,包括控制系统、切削系统、推进系统、注浆系统和泥水处理系统等。
下面将对盾构机的各个系统进行原理浅析。
1.控制系统盾构机的控制系统是整个设备的中枢神经系统,用于控制盾构机的各个部分和系统的运行。
控制系统包括硬件和软件两个部分。
硬件部分包括控制台、传感器、执行器等,用于接收、处理和传输各种信号,并实现对系统的控制。
软件部分包括程序控制、数据管理和监控等功能,用于实现自动化和智能化控制。
2.切削系统盾构机的切削系统用于掘进地下的土层或岩石,常用的切削方式有土压平衡和泥水平衡两种。
切削系统通常由刀盘、刀具、刀盘替换系统和掘进泥土输送装置等组成。
切削系统通过刀具对地层进行切削破碎,然后通过传送带或螺旋输送机将泥土或岩石从切削面上输送出来。
3.推进系统盾构机的推进系统用于推动盾构机向前行进。
推进系统通常由推进液压缸、推进顶进装置和后承力系统等组成。
推进液压缸通过油压推动盾构机向前行进,推进顶进装置用于良好地保持盾构机与掘进面之间的接触,防止泥土或岩石坍塌。
4.注浆系统盾构机的注浆系统用于在地下施工过程中防止地表沉降,同时加强地下地层的稳定性。
注浆系统通常由注浆管路、注浆泵、注浆混合器和注浆测量仪等组成。
注浆泵将混合好的浆液通过注浆管路注入地下,起到加固地层和控制地表沉降的作用。
5.泥水处理系统盾构机的泥水处理系统用于处理盾构过程中产生的泥浆和废水。
这些泥浆和废水通常含有大量的固体颗粒和化学物质,需要进行过滤、澄清和沉淀等处理步骤,以达到环保要求。
泥水处理系统通常包括砂水分离器、混凝沉淀装置和过滤设备等。
综上所述,盾构机的各个系统相互协作,共同完成地下隧道或管道的施工任务。
控制系统保证各个系统的协调运行,切削系统和推进系统完成地层的掘进和推进,注浆系统加固地层和控制地表沉降,泥水处理系统处理盾构过程中产生的泥浆和废水。
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,其工作原理是利用盾构机的推进力和土压平衡原理来完成隧道的掘进和支护。
下面将详细介绍盾构机的工作原理。
1. 推进力系统:盾构机的推进力系统由推进缸、液压缸和推进盘等组成。
推进缸通过液压系统提供推进力,推进盘与隧道壁面接触,通过推进力推动盾构机向前移动。
推进力的大小可根据施工需要进行调整。
2. 土压平衡系统:盾构机的土压平衡系统主要包括前后土压室和注浆系统。
在盾构机推进的同时,前后土压室内的压力通过注浆系统进行平衡,以防止隧道坍塌。
3. 掘进系统:盾构机的掘进系统由刀盘和刀臂组成。
刀盘上装有刀具,通过刀臂的运动将土层切割成小块,并将其送入掘进腔内。
掘进腔内的土层通过螺旋输送机或螺旋输送带运送到盾构机后部的输送系统。
4. 支护系统:盾构机的支护系统主要包括隧道衬砌和尾部支撑系统。
隧道衬砌由预制混凝土片或钢板组成,通过液压系统将其安装在隧道壁面上,起到支撑和保护作用。
尾部支撑系统用于支撑盾构机尾部,防止其倾斜或下沉。
5. 废料处理系统:盾构机在掘进过程中会产生大量废料,废料处理系统用于将废料从盾构机中排出。
常见的废料处理方式包括螺旋输送机、螺旋输送带和泥浆处理系统等。
6. 监测系统:盾构机的监测系统用于监测盾构机的工作状态和隧道环境。
常见的监测参数包括推进速度、土压室压力、刀盘转速、挤压力等。
通过监测系统可以及时发现并解决施工中的问题,确保施工的安全和顺利进行。
总结:盾构机的工作原理是通过推进力和土压平衡原理来完成隧道的掘进和支护。
通过掘进系统将土层切割并输送到盾构机后部的输送系统,同时通过支护系统和废料处理系统进行支护和废料处理。
监测系统用于监测盾构机的工作状态和隧道环境,确保施工的安全和顺利进行。
以上是盾构机的工作原理的详细介绍。
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盾构机各系统原理浅析本文针对分析海瑞克EPB土压平衡盾构机的各个系统及其工作原理,及整个盾构施工介绍。
海瑞克盾构机由西门子公司的S7-PLC自动控制系统控制,配备了机电一体化的液压驱动系统、同步注浆设备、泡沫设备、膨润土设备及SLS-T隧道激光导向设备,并可在地面监控室对盾构机的掘进进行实时监控。
本文将就盾构机的工作原理、盾构机的组成、及各组成部分的功能结合实际施工情况做一简要阐述。
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。
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36400 kN,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。
中盾的后边是尾盾,尾盾通过14个被动跟随的铰接油缸和中盾相连。
这种铰接连接可以使盾构机易于转向。
2.2刀盘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,刀盘的开口率约为28%,刀盘直径6.28 m,也是盾构机上直径最大的部分,一个带四根支撑条幅的法兰板用来连接刀盘和刀盘驱动部分,刀盘上可根据被切削土质的软硬而选择安装硬岩刀具或软土刀具,刀盘的外侧还装有一把超挖刀,盾构机在转向掘进时,可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盘的径向方向向外伸出,从而扩大开挖直径,这样易于实现盾构机的转向。
超挖刀油缸杆的行程为50mm。
刀盘上安装的所有类型的刀具都由螺栓连接,都可以从刀盘后面的泥土仓中进行更换。
法兰板的后部安装有一个回转接头,其作用是向刀盘的面板上输入泡沫或膨润土及向超挖刀液压油缸输送液压油。
2.3刀盘驱动刀盘驱动由螺栓牢固地连接在前盾承压隔板上的法兰上,它可以使刀盘在顺时针和逆时针两个方向上实现0-6.1rpm的无级变速。
刀盘驱动主要由8组传动副和主齿轮箱组成,每组传动副由一个斜轴式变量轴向柱塞马达和水冷式变速齿轮箱组成,其中一组传动副的变速齿轮箱中带有制动装置,用于制动刀盘。
安装在前盾右侧承压隔板上的一台定量螺旋式液压泵驱动主齿轮箱中的齿轮油,用来润滑主齿轮箱,该油路中一个水冷式的齿轮油冷却器用来冷却齿轮油。
2.4双室气闸双室气闸装在前盾上,包括前室和主室两部分,当掘进过程中刀具磨损工作人员进入到泥土仓检察及更换刀具时,要使用双室气闸。
在进入泥土仓时,为了避免开挖面的坍坍,要在泥土仓中建立并保持与该地层深度土压力与水压力相适应的气压,这样工作人员要进出泥土仓时,就存在一个适应泥土仓中压力的问题,通过调整气闸前室和主室的压力,就可以使工作人员可以适应常压和开挖仓压力之间的变化。
但要注意,只有通过高压空气检查和受到相应培训有资质的人员,才可以通过气闸进出有压力的泥土仓。
现以工作人员从常压的操作环境下进入有压力的泥土仓为例,来说明双室气闸的作用。
J怍/u吊甲先从前室进入主室,关闭前室和主室之间的隔离门,按照规定程序给主室加压,直到主室的压力和泥土仓的压力相同时,打开主室和泥土仓之间的闸阀,使两者之间压力平衡,这时打开主室和泥土仓之间的隔离门,工作人员甲进入泥土仓。
如果这时工作人员乙也需要进入泥土仓工作,乙就可以先进入前室,然后关闭前室和常压操作环境之间的隔离门,给前室加压至和主室及泥土仓中的压力相同,扣开前室和主室之间的闸阀,使两者之间的压力平衡,打开主室和前室之间的隔离门,工作人员乙进入主室和泥土仓中。
2.5管片拼装机管片拼装机由拼装机大梁、支撑架、旋转架和拼装头组成。
拼装机大梁用法兰连接在中盾的后支撑架上,拼装机的支撑架通过左右各两个滚轮安放在拼装机大梁上的行走槽中,一个内圈为齿圈形式外径3.2m的滚珠轴承外圈通过法兰与拼装机支撑架相连,内圈通过法兰与旋转架相连,拼装头与旋转支架之间用两个伸缩油缸和一个横粱相连接。
现以拼装头在正下方位置的情况为例,来说明拼装机的运动情况。
两个拼装机行走液压油缸可以使支撑架、旋转架、拼装头在拼装机大梁上沿隧道轴线方向移动;安装在支撑架上的两个斜盘式轴向柱塞旋转马达,通过驱动滚珠轴承的内齿圈可以使旋转架和拼装头沿隧道圆周方向左右旋转各200度;通过伸缩油缸可以使拼装头上升或下降;拼装头在油缸的作用下又可以实现在水平方向上的摆动,和在竖直方向上的摆动以及抓紧和放松管片的功能。
这样在拼装管片时,就可以有六个方向的自由度,从而可以使管片准确就位。
拼装手可以使用有线的或遥控的控制器操作管片拼装机,用来拼装管片。
我们采用的是1.2m长的通用管片,一环管片由六块管片组成,它们是三个标准块、两块临块和一块封顶块。
封顶块可以有十个不同的位置,代表十种不同类型的管环,通过选择不同类型的管环就可以使成型后的隧道轴线与设计的隧道轴线相拟合。
隧道成型后,管环之间及管环的管片之间都装有密封,用以防水。
管片之间及管环之间都由高强度的螺栓连接。
2.6排土机构盾构机的排土机构主要包括螺旋输送机和皮带输送机。
螺旋输送机由斜盘式变量轴向柱塞马达驱动,皮带输送机由电机驱动。
碴土由螺旋输送机从泥土仓中运输到皮带输送机上,皮带输送机再将碴土向后运输至第四节台车的尾部,落入等候的碴土车的土箱中,土箱装满后,由电瓶车牵引沿轨道运至竖井,龙门吊将士箱吊至地面,并倒人碴土坑中。
螺旋输送机有前后两个闸门,前者关闭可以使泥土仓和螺旋输送机隔断,后者可以在停止掘进或维修时关闭,在整个盾构机断电紧急情况下,此闸门也可由蓄能器贮存的能量自动关闭,以防止开挖仓中的水及渣土在压力作用下进入盾构机。
2.7后配套设备后配套设备主要由以下几部分组成:管片运输设备、四节后配套台车及其上面安装的盾构机操作所需的操作室、电气部件、液压部件、注浆设备、泡沫设备、膨润土设备、循环水设备及通风设备等。
2.7.1管片运输设备管片运输设备包括管片运送小车、运送管片的电动葫芦及其连接桥轨道。
管片由龙门吊从地面下至竖井的管片车上,由电瓶车牵引管片车至第一节台车前的电动葫芦—方,由电动葫芦吊起管片向前运送到管片小车上,由管制、车再向前运送,供给管片拼装机使用。
2.7.2一号台车及其上的设备一号台车上装有盾构机的操作室及注浆设备。
盾构机操作室中有盾构机操作控制台、控制电脑、盾构机PL C自动控制系统、VMT隧道掘进激光导向系统电脑及螺旋输送机后部出土口监视器。
2.7.3二号台车及其上的设备二号台车上有包含液压油箱在内的液压泵站、膨润土箱、膨润土泵、盾尾密封油脂泵及润滑油脂泵。
液压油箱及液压泵站为刀盘驱动、推进油缸、铰接油缸、管片拼装机、管片运输小车、螺旋输送机、注浆泵等液压设备提供压力油。
泵站上装有液压油过滤及冷却回路,液压油冷却器是水冷式。
盾尾密封油脂泵在盾构机掘进时将盾尾密封油脂由12条管路压送到三排盾尾密封刷与管片之间形成的两个腔室中,以防止注射到管片背后的浆液进入盾体内。
润滑油脂泵将油脂泵送到盾体中的小油脂桶中,盾构机掘进时,4kw电机驱动的小油脂泵将油脂泵送到主驱动齿轮箱、螺旋输送机齿轮箱及刀盘回转接头中。
这些油脂起到两个作用,一个作用是被注入到上述三个组件中唇形密封件之间的空间起到润滑唇形密封件工作区域及帮助阻止赃物进入被密封区域内部的作用,对于螺旋输送机齿轮箱还有另外一个作用,就是润滑齿轮箱的球面轴承。
2.7.4三号台车及其上的设备三号台车上装有两台打气泵、一个1立方米贮气罐、一组配电柜及一台二次风机。
打气泵可提供8Bar的压缩空气并将压缩空气贮存在贮气罐中,压缩空气可以用来驱动盾尾油脂泵、密封油脂泵和气动污水泵,用宋给人闸、开挖室加压,用来操作膨润土、盾尾油脂的气动开关,用来与泡沫剂、水混合形成改良土壤的泡沫,用来8嘞气动工具等。
二次风机由11kW的电机驱动,将由中间井输送至第四节台车位置处的新鲜空气,继续向前泵送至盾体附近,以给盾构机提供良好的通风。
2.7.5四号台车及其上的没备四号台车上装有变压器、电缆卷筒、水管卷筒、风管盒。
铺设在隧道中的两条内径为100mm的水管作为盾构机的进、回水管,将竖井地面的蓄水池与水管卷筒上的水管连接起来,与蓄水池连接的一台高压水泵驱动盾构机用水在蓄水池和盾构机之间循环。
通常情况下,进人盾构机水管卷筒水管的水压控制在5Bar左右。
正常掘进时,进人盾构机水循环系统的水有以下的用途:对掖压油、主驱动齿轮油、空压机、配电柜中的电器部件及刀盘驱动副变速箱具有冷却功能,为泡沫剂的合成提供用水,提供给盾构机及隧道清洁用水。
蓄水池中的水用冷却塔进行循环冷却。
风管盒中装有折叠式的风管,风管与竖井地面上的风肌连接,向隧道中的盾构机里提供新鲜空气。
新鲜空气通过风管被送至第四节台车的位置。
2.8电气设备盾构机电气设备包括电缆卷筒、主供电电缆、变压器、配电柜、动力电缆、控制电缆、控制系统、操作控制台、现场控制台、螺旋输送机后部出土口监视器、电机、插座、照明、接地等。
电器系统最小保护等级为IP5.5。