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盾构机工作原理1.盾构机的发展历史盾构机作为修建地下隧道的一种设备，最早出现 在1818年，当时是在修建泰晤士河横断隧道，是 由托勒维克斯提出了盾构方案，并取得了专利。1896年由莱普斯设计出近似于现在的机械式盾构o 现在盾构机广泛使用于地下铁道、公路、电力通 信、上下水道等城市技术设施的建设。根据有关 资料记载，1964至1984年的20年间，日本就制造 了大概5000台盾构机。日本的很多厂家都可以制 造盾构机象三菱重工、川崎重工、小松、日立等 公司。2.盾构机的分类 1）人工挖掘式 2）封闭式 3）半机械挖掘式 4）敞开式机械挖掘式 5）泥水式 6）土压式 7）叶片式3.土压平衡盾构机的构造 1、盾构机壳体（前壳体、中壳体、盾尾）2、推进油缸 3、切削刀盘 4、较接装置 5、螺旋输送机 6、管片拼装机 7、皮带输送机 8、整圆器 9、单、双轨梁 10、盾尾密封 11、同步注浆系统 12、加泥系统 13、加注泡沫装置 14、超挖刀装置 15、人行闸 16、集中润滑 17、盾尾密封油脂注入系统 18、后续台车 19、动力源 20、液压控制设备 21、电气设备 22、检测装置及资料收集系统 23、管路系统4.1、抵挡周围土体压力的功能抵挡周围土体压力的功能是由盾构机前壳 体、中壳体和盾尾壳体完成。盾构机主机壳体是用钢板焊接而成的园型 筒体，在内部焊有筋板、环板等一些加强 板，具有足够的耐土压、水压的强度和刚 度。参数(1)盾构机外径(2)盾构机内径(3)盾尾间隙(4)壳体钢板厚6340 mm6260 mm30 mm（单侧）切口环 40 mm（材质Q235）支撑环 40 mm（材质Q235）盾尾环40 mm(材质Q235)(5)盾构机主机长 8105mm(6)盾构机主机壳体分块数 4分块4.2、掘进、挖掘土壤功能这一功能是由大刀盘（带有切削刀具）、刀盘驱动和确保盾构前进的推进系统（推 进油缸、撑靴）完成。参数（1）开挖直径：6360 mm（单侧高出壳体10 mm）（2）辐条数：6条（3）刀具种类：切削刀 78个（120 mm宽）边刀（单刃）12个（140 mm宽）边刀（双刃）4个先行刀（刀盘外周）12个中心刀（箭型刀）1个（4）面板缝隙开口宽度：550 mm开口率：40%（6）仿型刀：数量 2把伸出推力 294kN 30tf行程 0135 mm最大超挖量125 mm（高出盾构机壳体）刀盘驱动参数(1)装备扭矩：100%时 5151 kN-m 526tf-m(a=20.2)120%时 6181kN-m 631tf-m(a=24.3)(2)转速：无级调速 最大转速1.3pm(刀盘最外周线速度25.1m/min)最小转速0.25 rpm(刀盘最外周线速度4.8m/min)(3)驱动方式：变频电机驱动(4)驱动电机：功率 55kW,台数 8台 输出扭矩 77.2kN 7872kgf-m/台在50Hz时主轴承结构图SEAL推进系统参数(1)装备总推力(2)单位面积推力m2(3)装备推进油缸数(4)推进油缸22只长行程油缸37730kN 3850tf1195kN/cm2 122tf/22只1715kN X2150st X(p260 X 32.4Mpa175tfX2150st X q)260 X 330 kgf/cm2 最大推进速度(油缸全数动作)6.0cm/min盾尾密封规格 形式钢丝刷型钢丝 材质硬钢丝钢丝 长度200mm 数量3道油脂注入管1英寸义12根 油脂注入泵排量0.9 L/min额定压力8.8MPa4.4、掘削土的排出和转运至弃土车 上的功能：由螺旋输送机和皮带输送机完成。螺旋机参数 壳体外径711.2 mm 螺旋输送机直径X螺距650 mm X P600 mm 旋转速度最大18 rpm 回转扭矩最大37.7kNm X19.1 MPa(3800kgfm X195kgf/c m2)排土量最大191m3/h(100%时)皮带机参数 数量一套 皮带宽650mm 速度130m/min长 马区动电机18.5kw 排土量280m3/h4.5、管片的装卸、运输、拼装功能通过单、双轨梁上的起吊管片的电动环链 葫芦将管片从运输车上吊起运送至拼装机 处，管片拼装由拼装机完成。4.6、管片衬砌背后环状空隙注浆功 能（同步注浆）：通过盾构机同步注浆管路、注浆泵及控制 系统来实现。注浆机参数 能力（m3/h）MAX 18.5 压力（Mpa）9.0 输出（KW）30 电压X频率VXHz400 x50 泵台数1箱容量（m3）5.4Set 16.54.7、盾构机的导向控制功能盾构机的导向控制（如：轴线纠偏、曲线 掘进等轴线控制）由均布在盾构机上的22 只推进油缸装置、仿形刀、较接油缸装置、测量系统及操作台上的显示操作屏完成。4.8、土压自动控制系统：合理管理刀盘土仓内的土压对土压平衡式 盾构机是非常重要的，它要求合理配置土 压传感器、实现实时监控。因此，我们在 土仓内的上、下、左、右位置配置土压传 感器，实现连续测量控制管理。4.9、检测装置及资料收集系统:由各种传动器（用以测定工作面土压力、千斤顶推力、出土速度、盾构姿态等）、资料传送、测定处理、计算机操作控制系 统完成。4.10、加泥注入系统 加泥注入设备安装在后续台车上。规格：泵形式：橡胶管挤压式 泵规格：加泥注入泵15kWX2只 气泡注入泵1.5kWX1只 泥箱容量：6.8 m3义1只4.10.2,密封隔仓 为了提高土仓中土体的流动性，在密封隔 仓胸板部位设置了 4根固定注入管向土仓中 注入添加材料。密封隔仓上安装有土压力传感器，人行闸 及固定搅拌棒。并且设有气体管路，可在 需要排出土仓中较大障碍物或者更换刀具 时向切削土仓中压入具有一定压力的气体,用以稳定开挖面。4.10.3,人行闸:为了防备意外事态发生，在密封隔仓的胸 板中央部位安装了人行闸，人员可以通过 人行闸出入土仓 人行闸额定使用压力为0.5Mpa,最大压力 为0.75Mpa以上。长度为2.315m,直径为(p1.518m,能保证二人的空间。4.10.4、滑材注入口在靠近密封隔仓的壳体外周部位安装了 11 根注入管（在管路上有手动球阀），可以 向壳体和周围土体之间注入减磨润滑材料。4.10.5、实现盾构机施工的各种装置 由各电气、液压设备、控制盘、运转操作 室和控制的各种辅助设备实现。液压泵站，液压阀，液压油箱 高压开关柜，变压器，低压开关柜 各种控制盘 各种操作盘4.10.6,后继设备:由车架系统中的牵引设备、车架、连接拉杆以及软管放线车 加以实现。后续台车形式：门式构成：型钢、钢板焊接构造数量：5辆