盾构知识简介

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土压平衡式盾构机各部分的功能描述
3、刀盘驱动系统
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土压平衡式盾构机各部分的功能描述
2、推进系统
盾构掘进的前进动力是靠 液压系统带动若干个推进 油缸工作所组成的推进机 构，它是盾构重要的基本 构造之一。
（1）为盾构前进提供足 够的动力；
（2）控制盾构的前进速 度，与出碴速度相配合， 实现土压平衡状态；
面板式
刀盘由面板、刀具、槽口组成，特
点为：面板直接支撑掘削面，即具有挡
土功能，有利于掘削面稳定，适用于复
合地层，但粘土易粘附在面板表面，易
堵塞，在刀盘面板上形成泥饼，进而影
响掘削质量。
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土压平衡式盾构机各部分的功能描述
2、盾壳
盾壳一般是一个用厚不锈钢板焊接成的圆柱筒体，是 承受地下水、土压力、盾构千斤顶的推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。盾构机所有系统都 安装在盾体内。
（3）能够控制盾构的姿
态，实现盾构的纠偏及转
向要求
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盾构千斤顶被 分为若干个扇区，每 个扇区由一个电磁比 例减压阀控制，以调 节扇区千斤顶的工作 压力，从而达到纠正 或控制盾构推进的方 向。
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盾构发展历史及现状
3、我国的盾构历史
➢1954年、1957年分别在阜新、北京进行小口径盾构 工法的尝试 ➢1963年在上海进行网格式挤压盾构法的试验 ➢1988年延安东路过江隧道建成（网格式盾构） ➢1994年延安东路过江隧道复线建成（泥水平衡盾构） ➢上世纪九十年代开始盾构工法在地铁施工领域中得到 广泛的应用
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三、土压平衡式盾构机各部分的功能描述
1、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。
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刀盘的三大功能：
➢开挖功能：刀盘旋转时，刀具切削隧道掌子面的土体， 对掌子面的地层进行开挖，开挖后的渣土通过刀盘的开 口进入土仓； ➢稳定功能：支撑掌子面，具有稳定掌子面的功能； ➢搅拌功能：对土仓能的渣土进行搅拌，使渣土具有一 定的塑性，然后通过螺旋机将渣土排出；
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盾构机的分类
传统型 盾构机
敞口式盾构机
半机械型 盾构机
机械型 盾构机
半敞口式盾构机
网格挤压式盾构机
泥水型 盾构机
封闭式盾构机
土压型 盾构机
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土压平衡盾构机原理及构造
一、 概述 土压平衡（Earth Pressure Balance） 盾构,简称EPB盾构。 刀盘切削下来的土 砂通过螺旋输送机、 皮带输送机输送至 运输小车内，由运 输小车送至吊土井 处，通过龙门吊吊 至地面的渣土坑内。
⑹盾尾密封系统：是盾构形成密封的关键, 结构型式为三排二室钢丝刷等结构形式。
⑺皮带运输机系统：用来输送土体。
⑻数据采集与监控系统：是盾构工作的控 制系统. 可对挖掘数据进行采集、数值运 算、逻辑控制、故障报警、实时画面显示 与数据输出等管理工作。
⑼后续台车系统：主要为盾构机各种后配 套设备的台车编组。
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土压平衡盾构机原理及构造
二、构造 土压平衡盾构机由主机及后配套辅助系统构成。
主机包括：盾壳、刀盘、刀盘驱动系统、推进系统、 螺旋输送机、管片安装器、盾尾密封装置和人行闸 室。
后配套辅助系统包括：出碴系统、碴土改良系统、 管片运输系统、隧道导向系统、数据采集和处理系 统、同步注浆系统、液压泵站、注脂系统、控制系 统、供电系统、压缩空气系统、冷却水系统、通风 系统等。
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盾构起源
1、发展历史
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 取得了专利。 1823年至1843年第一条盾构隧道泰晤士河隧道修建成功
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布鲁诺尔注册专利的盾构
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盾构发展历史及现状
2、中国盾构
（1）泥土、土压盾构技术的普及及推广，技术细节的完善、 改进及提高。 （2）特种盾构工法的相继问世。 （3）大口径、大深度、长距离、高速施工、高地下水压等各 种施工措施方法的成功应用。
盾构的概念
主要内容
施工流程
常见盾构机 的种类
土压平衡盾构 机原理及构造 盾构配套设备
盾构施工中常 见的问题
盾构机视频 交流
盾构机的概念
1、盾构
盾构，其英文名为“Shield Machine”,是一种用于隧道 暗挖施工，具有金属外壳，壳内装有整机及辅助设备， 在其掩护下进行隧道掘进施工，使隧道一次成型的设备。 “盾”——“保护”，指盾壳； “构”——“构筑”，指管片安装；
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盾构机的分类
按断面形状分类：
盾构根据其断面形状可分为： 单圆盾构 复圆盾构（多圆遁构） 非圆盾构
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单圆盾构
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复圆盾构
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非圆式盾构
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盾构机的分类
按直径不同分类： 0.2~2m 2~4.2m
盾构直径 4.2~7m 7 ~12m 12m ~
微型盾构 小型盾构 中型盾构 大型盾构 超大型盾构
盾壳沿长度方向分为前盾、中盾和尾盾三部分。尾盾 后部安装有盾尾密封装置。
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盾尾密封装置由由三排焊接形成的线刷式密封圈及 油脂润滑的密封装置组成，用以防止地层中的泥土、地下水 和衬砌外围注浆材料从盾尾间隙漏入盾构中,最大可承受 50m的水柱压力。在每道密封之间，均注有高压油脂，作为 防高压水措施，并可提高密封效果、减少钢丝刷密封件与隧 道管片外表面之间的摩擦，延长密封件的寿命。
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⑴刀盘切削系统：位于切口环内，由盘体、切削刀、 仿形刀、传动箱、集中润滑系统组成。
⑵推进系统：由若干组推进千斤顶组成。
⑷螺旋输送机系统：将切削下来的土体输送到皮带机 或编组列车内,是控制密封舱内保持一定土压与开挖 面土压和水压平衡的关键。
⑸管片拼装系统：用于隧道管片拼装. 由回转盘体 、悬臂梁、提升横梁、举重钳，以及千斤顶等组成。
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刀盘的结构形式：
➢盾构的刀盘结构形式与工程地质情况有着密切的联系， 不同的地层采用不同的刀盘结构形式。土压平衡盾构的刀 盘有两种模式： 面板式和辐条式
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辐条式
刀盘由辐条及辐条上的刀具构成， 特点为：开口率大，辐条后没有搅拌叶 片，土砂流动顺畅，刀盘扭矩小，排土 容易，土仓压力可有效地作用在掘削面 上，多用于砂、土等单一地层，中途换 刀安全性差，需加固土体。