(完整版)海瑞克盾构机技术说明

目录

隧道掘进机的技术说明

5.1 概述 (3)

5.2 功能（EPB盾构） (4)

5.2.1 土料挖掘 / 推进 (5)

5.2.2 控制 (6)

5.2.3 管环拼装周期 (7)

5.3 技术数据/总览 (8)

5.4 操作步骤 (16)

5.4.1 进入开挖室 (16)

5.4.2 人行气闸 (19)

准备和注意事项 (19)

加压 (21)

加压步骤 (22)

加压图 (24)

通过通道室加压（加压附加人员） (26)

附加人员加压图 (27)

卸压 (28)

卸压步骤： (29)

卸压图 (31)

对一个人员的紧急卸压图 (33)

紧急情况下，通道室和主室内应分别采取的措施 (36)

紧急情况卡卡样 (37)

5.4.3 将开挖工具送入压力室 (38)

5.4.4 拼装管环 (39)

5.4.5 回填 (41)

通过尾部机壳进行回填 (41)

灌浆泵的工作原理 (42)

5.4.6 压缩空气供给 (44)

工业用空气 (44)

压缩空气调节 (45)

5.4.7 发泡设备说明 (46)

安装设计 (46)

设备功能 (47)

高压聚合物系统 (47)

5.5 隧道掘进机各部件 (48)

5.5.1 盾构 (49)

概述 (49)

前部盾构 (49)

中间盾构 (50)

尾部机壳 (50)

推力缸 (50)

盾构关节油缸 (51)

5.5.2 人行气闸 (52)

5.5.3 刀盘驱动装置 (54)

原理 (54)

旋转工作机构系统，主轴承 (54)

齿轮润滑 (54)

密封系统 (55)

5.5.4 拼装机 (56)

技术说明 (56)

支架梁 (56)

行走机架 (57)

旋转机架 (57)

带抓取头的横向行走装置 (58)

旋转机架的动力提供 (59)

安全设备 (59)

5.5.5 螺旋输送机 (60)

一般说明 (60)

伸缩缸 (60)

前部闸阀 (60)

前部闸阀 (61)

驱动装置 / 密封系统 (62)

安全装置 (62)

5.5.6 后援装置 (63)

一般说明 (63)

桥 (64)

龙门架1 (65)

龙门架2 (66)

龙门架3 (68)

龙门架4 (69)

龙门架5 (71)

5.1 概述

该设备是一种液压挖掘盾构机，采用土压支护隧道开挖面。泥土由刀盘开挖。隧道壁面采用管片（钢筋混凝土块）衬砌。

该设备的设计形式是土压平衡盾构。

设备制造商：

海瑞克公司

Schlehenweg 2

D-77963 Schwanau

海瑞克公司的供货范围包括：隧道掘进机本体、管片定位设备（拼

装机）、后援列车以及相应的液压与电源装置。它们组合起来构成

隧道掘进机的整套设计。

5.2 功能（EPB盾构）

土压平衡盾构机（缩写为EPB盾构）尤其适用于各种黏性土质，其

中有较高含量的低渗水性粘土、壤土或淤泥。

为防止出现沉降或隆起，将刀盘开挖下来的土料用于支撑隧道开挖

面。

用作支撑介质的开挖土料必须具备如下特性：

高塑性

流质至松软的密实度

低内摩擦

低渗水性

通常，这些特性在开挖前后均无法遇到。土料必须利用添加物如斑

脱土和泡沫予以调节，使其变得易于输送，但土压的变化必须予以

考虑。

5.2.1 土料挖掘 / 推进

土料开挖是借助旋转刀盘完成的，然后，挖掘的土料在挤压作用

下，通过刀盘上的开口进入挖掘室。并与那里已经存在的浆状塑性

土料混合搅拌。推力千斤顶的作用力通过压力隔板传递到浆状土，

以防止隧道开挖面的土料进入开挖室。当开挖室内的浆状土无法被

土压、水压进一步压实时，即达到了平衡。此时，隧道开挖面上的

土压大约等于静态土压。如果进一步提高浆状土的支护压力，使其

超过平衡状态，则会进一步压实开挖室内的浆状土和隧道开挖面，

从而可能导致盾构前方区域发生隆起。而如果降低土压，则土料将

进入挖掘室，并因此而造成沉降。

借助于螺旋输送机，可以将开挖的土料从受压的开挖室内输送到处

于大气压下的隧道部分。要在不采用气闸的情况下，将土料从螺旋

输送机出口输送到输送皮带上，土料应具有较低的渗水性，以避免

其通过螺旋输送机流出。

土压主要受以下因素影响：

•隧道掘进速度

•开挖的土料数量

•调节土料所用的添加介质

在按某一给定速度进行隧道开挖时，土压的控制是通过改变螺旋输

送机的转速来实现的。如果提高螺旋转速，以更快的速度排出土

料，则土压下降。而如果放慢排土速度，则土压将会增加。

另外，一般还可以通过改变推进速度来控制土压。降低隧道开挖速

度，则降低土压，而提高隧道开挖速度，则引起土压的提高。

在隧道挖掘过程中，目标是要使土压保持恒定。挖掘室内产生的压

力必须补偿刀盘前部的压力，以避免发生沉降和土料泄漏。

借助于安装在压力隔板的各种不同高度上的土压传感器，在控制室

内，可以实现土压和支护压力的可视化。

在隧道开挖过程中，可以变换刀盘的旋转速度，以便搅拌和调节土

料，减少盾构的横摇。

5.2.2 控制

盾构机运行所必需的数据及控制设施均位于控制室内。隧道挖掘速

度、刀盘转速以及螺旋输送机的转速均可以在控制室内进行设置。

此外，在控制室内。还可以确定隧道掘进方向，通过推力千斤顶组

的压力调节，可以使盾构机按照导向系统所发出的指令受到控制。