盾构机的设计特点

本机的设计特点

通过对本工程地质的详细分析，施工中可能出现的特点、重点、难点，盾构机的要求以及结合我公司以往的施工经验，本复合型土压平衡式盾构机具有以下这些特点，能最大限度地满足本工程的要求。

◆盾构机为能满足从砂砾层（所含砂砾不大）到砂、砾砂层及软土层的铰接型

土压式平衡盾构机，同时具备土压平衡掘进模式、敞开式掘进模式，半敞开式掘进模式3种掘进模式。

在土仓内上下左右配置了4个具有高灵敏度的压力传感器（其中2个为球铰型式，可在隧道施工中进行更换），通过PLC能将土仓内的土压传送到操作台上的触摸显示屏显示，并且能自动地与设定土压进行比较，调节螺旋机的转速，土压过高过低都会在操作台上报警，因此操作人员能很好地控制土压平衡，减少地面沉降，适合本工程砂、砾砂层及砂砾地层掘进的需要。

◆刀盘结构为辐条加面板型,便于刀具的布置及受力，结构坚固、强度高、刚

性大、耐磨程度高，刀盘开口率45％。既能适应粘性土地层中土压平衡掘进时大扭矩切削排土要求工况，又能适应在砂、砾砂层较大强度和受力不均匀复合地层的大推力工况。

◆刀盘的设计及刀具的配置选择及布局要求合理，必须具有足够的寿命。

◆盾构机采用8台75kW变频电动机驱动，具有较大的扭矩和转速，可适应不

同地层的掘进需要。

◆推进油缸和铰接油缸布置具备良好的纠偏性能，保证能在不均匀复合地层中

的轴线控制。

◆具有超前钻探加固的能力，容易在地质复杂区段对前方地层进行超前钻探，

甚至注浆加固。

在气压人行闸处安装1个可摆动的钻探口、在盾构机胸板安装有8个可摆动的钻探口、前壳体上安装有10个固定钻探口，具有超前钻探、注浆加固的能力。超前钻机可方便地安装在盾构机的操作平台上。

◆管片拼装机具有6个自由度，保证管片容易拼装及拼装的质量。

◆管片拼装机通过辅助措施可以对盾尾密封刷进行更换。

◆螺旋输送机采用有轴带式，后部尾部处排土，具有二道闸门，能够伸缩，前

部具有二个封闭闸门，且螺旋输送机前端叶片及前筒体堆有耐磨材料，抗磨性能优越。

◆具有良好可靠的泡沫和添加济注入系统，用于开挖面、土仓及螺旋机中土体

的改善。

设有自动控制的膨润土及添加剂注入设备和管路，刀盘上设置5个添加剂注入口，能对开挖面的土体进行充分的改善，并且在土仓胸板处、人行闸处及螺旋输送机上也设置若干个膨润土及添加剂的注入口，从而达到改善碴土性质。

◆具有良好可靠的同步注浆注入系统，能及时充填管片与地层的间隙，减小沉

降。同步注浆注入系统即可以采用单液浆，也可以采用双液浆，并且能对注浆管道进行清洗，改善及防止管道的堵塞。

◆具有双仓式气压人行闸，设置土仓自动调压装置，保证更换刀具的便利及人

员的安全，以适应在掘进中的换刀要求。

◆盾构机主机的密封装置（刀盘驱动密封及盾尾密封等）在较高水土压力状态

下具有良好的密封功能。

◆电气和液压元件质量可靠、响应迅捷，防水性能好，适应隧道内的高温、高

湿工作环境。

◆具有应对紧急突发事件的能力，如紧急停电时螺旋机出土闸门可以通过操作

台边上的开关关闭，并且在主机内及操作室内的操作台上各有1个紧急停止开关。

◆控制系统的自动化程度高且具有连锁功能，减少了劳动强度和错误操作的发

生。

◆盾构机具有故障自诊断及故障内容显示功能，方便维修人员的检修。

◆具备高精度的盾构机导向测量系统。配备由美国Trimble 公司生产的5603

光波自动全站仪，导向精度高，能实时反映盾构机当前位置和理论位置，并提供调整指示。