盾構(gòu)機(jī)構(gòu)造工作原理培訓(xùn)課件（PPT238）

盾構(gòu)機(jī)的構(gòu)造造與工作原理機(jī)械工程分公公司

二○○○九年三月內(nèi)容一、盾構(gòu)法隧隧道的起源及及發(fā)展史二、盾構(gòu)機(jī)的的概述三、盾構(gòu)法施施工的特點(diǎn)及及工藝流程四、盾構(gòu)機(jī)的的構(gòu)造五、盾構(gòu)機(jī)的的工作原理一、盾構(gòu)法隧道的的起源及發(fā)展展史1、國外盾構(gòu)法隧隧道的起源及及發(fā)展史1818年，法國的布布魯諾爾(M.I.Brune1)從蛀蟲鉆孔得得到啟示，最早提出了用用盾構(gòu)法建設(shè)設(shè)隧道的設(shè)想想，并在英國國取得了專利利。布魯諾爾注冊冊專利的盾構(gòu)構(gòu)布魯諾爾構(gòu)想想的盾構(gòu)機(jī)機(jī)機(jī)械內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)由不同的單單元格組成，，每一個單元元格可容納一一個工人獨(dú)立立工作并對工工人起到保護(hù)護(hù)作用。采用用的方法是將將所有的單元元格牢靠地裝裝在盾殼上。。當(dāng)時設(shè)計(jì)了兩兩種方法，一一種是當(dāng)一段段隧道挖完后后，整個盾殼殼由液壓千斤斤頂借助后靠靠向前推進(jìn)；；另一種方法法是每一個單單元格能單獨(dú)獨(dú)地向前推進(jìn)進(jìn)。第一種方法后后來被采用，，并得到了推推廣應(yīng)用，演演變?yōu)槌墒斓牡亩軜?gòu)法此后，布魯諾諾爾逐步完善善了盾構(gòu)結(jié)構(gòu)構(gòu)的機(jī)械系統(tǒng)統(tǒng)，設(shè)計(jì)成用用全斷面螺旋旋式開挖的封封閉式盾殼，，襯徹緊隨其其后的方式。。M.I.Brunel螺旋盾構(gòu)，1818.1825年，他第一次次在倫敦泰晤晤土河下開始始用一個斷面面高6.8m、寬11.4m，，并由12個鄰接的框架架組成的矩形形盾構(gòu)修建隧隧道。每一個個框架分成3個艙，每一個個艙里有一個個工人，共有有36個工人。此系統(tǒng)按照以以下模式工作作：首先，借助螺螺桿將鞍型框框架壓入前方方的土中。從從上部撤除隧隧道工作面上上的木料并掘掘土6英寸，然后，，隧道工作面面重新用木料料覆蓋并用螺螺桿支撐，緊緊接著盾構(gòu)后后部砌磚，把把它作為整個個機(jī)架的支座座。第一條隧道施施工的盾構(gòu)機(jī)機(jī)泰晤士河下的的隧道工程施施工期間遇到到了許多困難難，在經(jīng)歷了了五次以上的的特大洪水后后，直到1843年，經(jīng)過18年施工，完成成了全長458m的第一條盾構(gòu)構(gòu)法隧道。1828年1月12日泰晤土河水水涌入盾構(gòu)機(jī)機(jī)1830年，英國的羅羅德發(fā)明“氣氣壓法”輔助助解決隧道涌涌水。1866年，莫爾頓申申請“盾構(gòu)”專利。盾構(gòu)最最初稱為小筒筒（cell）或圓筒（cylinder），在莫爾頓專專利中第一次次使用了“盾構(gòu)”（shield）這一術(shù)語。1865年，，英國的布朗朗首次采用圓圓形盾構(gòu)和鑄鑄鐵管片，1869年用用圓形盾構(gòu)在在泰吾士河下下修建外徑2.2m的隧道。在地下水方面面沒遇到什么么困難。1874年，工程師格格瑞海德發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在強(qiáng)滲水性性的地層中很很難用壓縮空空氣支撐隧道道工作面，因因此開發(fā)了用用液體支撐隧隧道工作面的的盾構(gòu)，通過過液體流，以以泥漿的形式式出土。1886年，格瑞海德德在倫敦地下下施工中將壓壓縮空氣方法法與盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)相組合使用用，在壓縮空空氣條件下施施工，標(biāo)志著著在承壓水地地層中掘進(jìn)隧隧道的一個重重大進(jìn)步，20世紀(jì)初，大多多數(shù)隧道都是是采用格瑞海海德盾構(gòu)法修修建的。布魯諾爾發(fā)明明盾構(gòu)法之后后的另一個技技術(shù)進(jìn)步是用用機(jī)械開挖代代替人工開挖挖。第一個機(jī)機(jī)械化盾構(gòu)專專利是1876年英國人約翰翰·荻克英森·布倫敦和姬奧奧基·布倫敦申請的的。這臺盾構(gòu)有一一個由幾塊板板構(gòu)成的半球球形的旋轉(zhuǎn)刀刀盤，開挖的的土料落入徑徑向裝在刀盤盤上的料斗中中，料斗將渣渣料轉(zhuǎn)運(yùn)至膠膠帶輸送機(jī)上上，再將它轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)到后面從從盾構(gòu)中運(yùn)出出，這一構(gòu)想想后來被用于于修建地鐵隧隧道工程。1917年，日本本引進(jìn)盾盾構(gòu)施工工技術(shù)，，是歐美美國家以以外第一一個引進(jìn)進(jìn)盾構(gòu)法法的國家家。1963年，土壓壓平衡盾盾構(gòu)首先先由日本本SatoKogyo公司開發(fā)發(fā)出來。。1963年SatoKogyo公司土壓壓平衡盾盾構(gòu)1974年第一臺臺土壓平平衡盾構(gòu)構(gòu)在東京京被采用用。該盾盾構(gòu)由日日本制造造商IHI（（石川島播播磨）設(shè)設(shè)計(jì)，其其外徑3.72m，掘進(jìn)了1900m的主管線線。在以后的的年代里里，很多多廠商以以土壓盾盾構(gòu)、壓壓力保持持盾構(gòu)、、軟泥盾盾構(gòu)、土土壤壓力力盾構(gòu)、、泥壓盾盾構(gòu)等名名稱生產(chǎn)產(chǎn)了“土壓平衡衡盾構(gòu)”。所有這些些名稱的的盾構(gòu)都都應(yīng)有了了同一種種工法國國際上稱稱為“土壓平衡衡系統(tǒng)”（EPBS））。1989年，日本本最引人人注目的的泥水盾盾構(gòu)隧道道工程開開工。東東京灣海海底隧道道長10km，是世界界最長公公路專用用海底隧隧道，用用八臺直直徑14.14m泥水加壓壓式盾構(gòu)構(gòu)施工。。日本東京京灣海底底隧道盾盾構(gòu)機(jī)示示意圖日本東京京灣海底底隧道泥泥水式盾盾構(gòu)機(jī)1992年，日本本研制成成世界上上第一臺臺三圓泥泥水加壓壓式盾構(gòu)構(gòu)，并成成功地用用于大阪阪市地鐵鐵7號線“商商務(wù)公園園站”車車站工程程施工。。2、我國盾構(gòu)構(gòu)機(jī)的發(fā)發(fā)展歷程程縱觀我國國盾構(gòu)法法隧道的的發(fā)展歷歷程，大大體上可可以分為為三個階階段：起步階段段(20世紀(jì)60年代-80年代初)；平穩(wěn)發(fā)展展階段(20世紀(jì)80年代中-2000年)；快速發(fā)展展階段。。（1）起步階段段(20世紀(jì)60年代-80年代初)：1962年2月，我國國上海市市城建局局隧道處處開始塘塘橋試驗(yàn)驗(yàn)隧道工工程。采采用直徑徑4.16m的一臺普普通敞胸胸盾構(gòu)在在兩種有有代表性性的地層層下進(jìn)行行掘進(jìn)試試驗(yàn)，用用降水或或氣壓來來穩(wěn)定粉粉砂層及及軟粘土土地層。。選用由由螺栓連連接的單單層鋼筋筋混疑土土管片作作為隧道道襯砌，，環(huán)氧煤煤焦油作作為接縫縫防水材材料。試試驗(yàn)獲得得成功，，采集了了大量盾盾構(gòu)法隧隧道數(shù)據(jù)據(jù)資料。。（2）平穩(wěn)發(fā)發(fā)展階段段(20世紀(jì)80年代中-2000年)：這一時期期，隨著著改革開開放和經(jīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展展，地鐵鐵建設(shè)也也由服務(wù)務(wù)于戰(zhàn)備備轉(zhuǎn)為服服務(wù)于經(jīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展展。繼北北京、天天津修建建地鐵外外，上海海、廣州州也相繼繼修建了了地鐵工工程。地地鐵施工工技術(shù)突突破了原原有淺埋埋明挖法法的限制制，盾構(gòu)構(gòu)法施工工方法被被引入地地鐵施工工中。1980年，上海海開始進(jìn)進(jìn)行盾構(gòu)構(gòu)法隧道道地鐵試試驗(yàn)工程程，采用用直徑6.412m網(wǎng)格式機(jī)機(jī)械出土土盾構(gòu)機(jī)機(jī)施工。。掘進(jìn)長長度為565m，采用泥水水加壓和和局部氣氣壓施工工。1980年11月開始地地鐵試驗(yàn)驗(yàn)一期、、二期盾盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)，1982年12月推進(jìn)結(jié)結(jié)束；1983年6月開始地地鐵試驗(yàn)驗(yàn)三期盾盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)，1984年10月推進(jìn)結(jié)結(jié)束，隧隧道總長長1130m。1987年，上海海市隧道道工程公公司承建建市南站站過江電電纜隧道道工程，，成功設(shè)設(shè)計(jì)了我我國第一一臺直徑徑4.35m加泥式土土壓平衡衡盾構(gòu)掘掘進(jìn)機(jī)，，由上海海造船廠廠制造。。Ф4.35m土壓盾構(gòu)研研制該盾構(gòu)能控控制正面土土壓平衡和和減少地面面沉降，施施工速度快快，掘進(jìn)長長度達(dá)583m，，該技術(shù)獲得得1990年國家科技技進(jìn)步一等等獎。工程程于1988年1月開始盾構(gòu)構(gòu)推進(jìn)，9月推進(jìn)結(jié)束束。1990年12月，上海市市隧道工程程公司承建建的上海合合流污水治治理工程6.1標(biāo)過江隧道道推進(jìn)施工工。采用自自己設(shè)計(jì)制制造直徑5.17m加泥式土壓壓平衡盾構(gòu)構(gòu)。盾構(gòu)自自重190t,總推力28800kN，總功率500kW。直徑5.17m加泥式土壓壓平衡盾構(gòu)構(gòu)1994年10月，上海隧隧道工程股股份有限公公司采用盾盾構(gòu)法承建建的南京第第一條秦淮淮河治理工工程夾江隧隧道推進(jìn)。。最具風(fēng)險的的是盾構(gòu)推推抵江中段段，即鉆入入全斷面粉粉砂層中，，該粉砂層層上方?jīng)]有有其它土層層與夾江水水間隔。直徑6.34m土壓平衡盾盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)機(jī)于1995年2月5日順利進(jìn)入入江心州接接收井。南京夾江隧隧道直徑6.34m盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)機(jī)1992年6月，上海市市承建上海海地鐵1號線上?；鸹疖囌尽珴h漢中路車站站區(qū)間，采采用盾構(gòu)法法隧道施工工，1993年4月全線貫通通。1993年8月，上海承承建上海地地鐵1號線黃陂路路站～陜西西路站區(qū)間間隧道，1994年4月全線貫通通。與法國FCB公司合作設(shè)設(shè)計(jì)制作的的Φ6.34M土壓平衡盾盾構(gòu)機(jī)1995年，我國開開始研究矩矩形盾構(gòu)隧隧道掘進(jìn)技技術(shù)，1996年上海隧道道工程股份份有限公司司研制了一一臺2.5m××2.5m可變網(wǎng)格矩矩形隧道掘掘進(jìn)機(jī)，頂頂進(jìn)矩形隧隧道60m，解決了推推進(jìn)軸線控控制、糾偏偏技術(shù)、沉沉降控制、、隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)等技術(shù)難難題。.1999年5月，上海隧隧道工程股股份有限公公司研制成成功國內(nèi)第第一臺3.8m××3.8m矩形組合刀刀盤式土壓壓平衡掘進(jìn)進(jìn)機(jī)，在浦浦東陸家嘴嘴地鐵車站站掘進(jìn)120m，建成兩條條過街人行行地道。1998年12月，中國第第一條較長長距離的水水底觀光游游覽隧道――上海外灘觀觀光隧道建建成。采用用國外二手手直徑7.65m鉸接式土壓壓平衡盾構(gòu)構(gòu)施工。隧道施工不不僅工期短短，還要在在極大的坡坡度和曲率率的條件下下，穿越地地鐵2號線的兩條條越江隧道道，觀光隧隧道與地鐵鐵隧道間距距離僅1.57m，形成越江隧隧道施工中中罕見的“三隧疊交”，創(chuàng)造了中外外越江隧道道史上的奇奇跡，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了中國軟軟土隧道施施工史上的的又一次飛飛躍。.1999年6月，深圳開開埠以來第第一臺地鐵鐵盾構(gòu)開始始掘進(jìn)益田田～香蜜湖湖區(qū)間隧道道。此項(xiàng)目目由深圳地地鐵有限公公司建設(shè)，，由上海隧隧道工程股股份有限公公司設(shè)計(jì)、、施工總承承包。深圳地鐵一一號線引進(jìn)進(jìn)2臺三菱和1臺

小松制制造的?6.20m復(fù)合型土壓壓盾構(gòu)（3）快速發(fā)展展階段：進(jìn)入21世紀(jì)，隨著著國家經(jīng)濟(jì)濟(jì)、技術(shù)的的迅猛發(fā)展展為地鐵建建設(shè)帶來了了重大機(jī)遇遇，同時也也為盾構(gòu)技技術(shù)應(yīng)用和和發(fā)展提供供了廣闊的的平臺和空空間。國家有關(guān)部部門已經(jīng)規(guī)規(guī)定人口在在300萬以上、GDP值在1000億以上、年年財(cái)政收入入在100億以上的城城市可以建建地鐵。據(jù)中國交通通運(yùn)輸協(xié)會會城市軌道道交通專業(yè)業(yè)委員分析析報告稱：：目前我國正正處于軌道道交通建設(shè)設(shè)的繁榮時時期，中國國已經(jīng)成為為世界上最最大的城市市軌道交通通市場。國國內(nèi)40多座百萬人人口以上的的特大城市市中，已經(jīng)經(jīng)有30多座城市開開展了城市市快速軌道道的建設(shè)或或建設(shè)前期期工作，約約有15個大城市上上報城市軌軌道交通網(wǎng)網(wǎng)規(guī)劃方案案，擬規(guī)劃劃建設(shè)55條線路，長長約1500km，總投資5000億元，其中中“十一五”期間預(yù)計(jì)投投資2000多億元，計(jì)劃在2010年前建成的的地鐵線路路長度超過過1200km。目前已有成成熟盾構(gòu)施施工經(jīng)驗(yàn)的的城市主要要分布在長長三角、珠珠三角和環(huán)環(huán)渤海灣地地區(qū)。如廣廣州、深圳圳、上海、、南京、北北京、天津津。近兩年年已開始盾盾構(gòu)施工的的有沈陽、、成都、西西安、杭州州、武漢等等。據(jù)有關(guān)關(guān)信息寧波波、無錫等等都將修建建城市地鐵鐵。并且在越江江道路、輸輸氣和市政政排水隧洞洞等工程中中廣泛采用用盾構(gòu)法施施工。2003年9月，上海隧隧道工程股股份有限公公司建設(shè)的的中國首條條雙圓隧道道在軌道交交通8號線應(yīng)用3、盾構(gòu)設(shè)備保保有情況由于近年來來我國基礎(chǔ)礎(chǔ)建設(shè)和城城市軌道交交通發(fā)展迅迅速，盾構(gòu)構(gòu)設(shè)備裝備備大幅度提提升。專家預(yù)計(jì)：：到2020年前，我國國的盾構(gòu)需需求量約為為300多臺。據(jù)不完全統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，截至至目前，國國內(nèi)保有的的盾構(gòu)機(jī)在在170臺左右，其其中小松32臺、三菱34臺、海瑞克克45臺(不含7米以上盾構(gòu)構(gòu)機(jī))，其余的有有法碼通、、FCB、維爾特、、川崎、石石川島。盾構(gòu)機(jī)的分分布情況小松：主要在上海海、北京、、沈陽、西西安使用。。三菱：主要在上海海、北京、、天津、沈沈陽、廣州州、南京、、深圳使用用。海瑞克：主要在北京京、天津、、廣州、深深圳、成都都、南京、、沈陽使用用。維爾特：在廣州、深深圳使用，，法碼通、、FCB在上海使用用。川崎、石川川島：在上海、天天津、北京京使用。

直徑單位臺

數(shù)制造廠家＜6m6～7m＞7m中鐵一局0250海瑞克、小松中鐵二局0100海瑞克、小松中鐵三局080海瑞克、小松中鐵四局060三菱、小松、海瑞克中鐵五局010海瑞克中鐵隧道局22110海瑞克、維爾特、小松中鐵工程總總公司系統(tǒng)統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)情情況表集團(tuán)公司盾盾構(gòu)機(jī)情況況2005年集團(tuán)公司司籌措資金金4800萬元，購置置日本三菱菱φ6340土壓平衡式式盾構(gòu)機(jī)2臺，分別由由機(jī)械工程程分公司（（杭州）和和二公司（（上海）管管理使用。。2006年投入資金金7222萬元，購置置日本小松松φ6340土壓平衡式式盾構(gòu)機(jī)2臺。日本小小松盾構(gòu)機(jī)機(jī)正天津施施工。2007年投入資金金11426萬元，購置置德國海瑞瑞克φ6250土壓平衡式式盾構(gòu)機(jī)2臺。目前海海瑞克即將將在深圳下下井施工。。二、盾構(gòu)機(jī)機(jī)概述盾構(gòu)機(jī)是掘掘進(jìn)機(jī)的一一種類型。。掘進(jìn)機(jī)的定定義是：用用機(jī)械能破破碎隧道掌掌子面、隨隨即將破碎碎物質(zhì)連續(xù)續(xù)向后輸出出并獲得預(yù)預(yù)期的洞型型、洞線的的機(jī)器。盾構(gòu)法隧道道的基本原原理是用一一件有形的的鋼質(zhì)組件件沿隧道設(shè)設(shè)計(jì)軸線開開挖土體而而向前推進(jìn)進(jìn)。這個鋼鋼組件在初初步或最終終隧道襯砌砌建成前，，主要起防防護(hù)開挖出出的土體、、保證作業(yè)業(yè)人員和機(jī)機(jī)械設(shè)備安安全的作用用，這個鋼鋼質(zhì)組件被被稱為盾構(gòu)構(gòu)。盾構(gòu)的另一一個作用是是能夠承受受來自地層層的壓力，，防止地下下水或流沙沙的入侵。。2008年3月31日發(fā)布的《盾構(gòu)法隧道道施工與驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)范》定義：盾構(gòu)構(gòu)是盾構(gòu)掘掘進(jìn)機(jī)的簡簡稱，是在在鋼殼體保保護(hù)下完成成隧道掘進(jìn)進(jìn)、拼裝作作業(yè)，由主主機(jī)和后配配套組成的的機(jī)電一體體化設(shè)備下圖是我局局擁有的土土壓平衡式式日本三凌凌盾構(gòu)機(jī)在在上海彭浦浦廠組裝是是的照片。。該盾構(gòu)機(jī)機(jī)直徑6340mm，長10515mm，全長78m。我局共有兩兩臺：二公公司和我們們機(jī)械工程程分公司各各一臺。1掘進(jìn)機(jī)的定定義確定了了以下作為為掘進(jìn)機(jī)的的必要條件件。1.1能量要求：：必須是用用機(jī)械能破破碎隧道掌掌子面。主主要表現(xiàn)形形式是由機(jī)機(jī)械能通過過刀具擠裂裂巖石。這這完全區(qū)別別于鉆爆法法用炸藥的的化學(xué)能破破碎巖石的的機(jī)理和方方法。1.2作業(yè)范圍：：破碎范圍圍僅對隧道道的掌子面面。保持范范圍為預(yù)期期的洞線、、洞型。1.3作業(yè)對象：：開挖的對對象是隧道道掌子面的的物質(zhì)。1.4出碴時間要要求：掌子子面物質(zhì)破破碎后隨即即連續(xù)向后后輸出，在在出碴的時時間上特別別強(qiáng)調(diào)了隨隨即性和連連續(xù)性，掘掘進(jìn)機(jī)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了邊掘進(jìn)進(jìn)邊出碴同同時連續(xù)作作業(yè)。區(qū)別別于鉆爆法法和人工掘掘洞時將開開挖和出碴碴分成二個個在不同的的時間進(jìn)行行的工序。。1.5洞線要求：：必須配置置精確的導(dǎo)導(dǎo)向裝置以以確保開挖挖的洞線滿滿足設(shè)計(jì)預(yù)預(yù)期的要求求。1.6洞型要求：：必須能開開挖出滿足足預(yù)期要求求的隧道形形狀和尺寸寸，并配置置相應(yīng)的支支護(hù)和襯砌砌設(shè)備以保保持所需洞洞型的穩(wěn)定定。2掘進(jìn)機(jī)的分分類掘進(jìn)機(jī)種類類繁多，根根據(jù)不同的的參照標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)有不同的的分類方法法，如：按一次開挖挖斷面占全全部斷面的的份額分：：全斷面、、部分?jǐn)嗝婷?。按開挖斷面面的形狀分分：圓型斷斷面、非圓圓型斷面。。按開挖的洞洞線分：平平洞、斜洞洞、豎井。。按掘進(jìn)機(jī)的的頭部形狀狀分：刀盤盤式、護(hù)盾盾式按掘進(jìn)機(jī)是是否帶有盾盾殼分：敞敞開式、護(hù)護(hù)盾式。按掘進(jìn)機(jī)的的盾殼的數(shù)數(shù)量分：單單護(hù)盾、雙雙護(hù)盾。按掘進(jìn)機(jī)機(jī)機(jī)體與推進(jìn)進(jìn)機(jī)構(gòu)是聯(lián)聯(lián)合一體還還是分成二二部分：整整機(jī)式、分分體式。盾構(gòu)的分類類盾構(gòu)的分類類為適應(yīng)各種種不同的土土質(zhì)，所以以形成盾構(gòu)構(gòu)的種類繁繁多。按其其構(gòu)造特點(diǎn)點(diǎn)和開挖方方法，可歸歸納為以下下4類。A類：敞口式式盾構(gòu)或稱稱普通盾構(gòu)構(gòu)有全部的或或部分的正正面支撐，，人工或正正、反鏟開開挖；無正面支撐撐，人工或或正、反鏟鏟開挖；正面有切削削土體或軟軟巖的刀盤盤。B類：普通閉閉胸式盾構(gòu)構(gòu)或稱普通通擠壓式盾盾構(gòu)（半機(jī)機(jī)械化盾構(gòu)構(gòu)）正面全部胸胸板封閉，，擠壓推進(jìn)進(jìn)，留有可可調(diào)節(jié)進(jìn)土土孔口的面面積，局部部擠壓推進(jìn)進(jìn)；正面網(wǎng)格上上覆全部或或部分封板板；或裝調(diào)調(diào)節(jié)開挖面面積的閘門門，擠壓、、局部擠壓壓推進(jìn)。C類：機(jī)械式式閉胸盾構(gòu)構(gòu)正面封閉艙艙中加壓，，刀盤切削削土體的，，稱局部氣氣壓盾構(gòu)；；正面密封艙艙中設(shè)泥漿漿或泥漿加加氣壓平衡衡裝置的稱稱泥水平衡衡盾構(gòu)、泥泥水加壓式式平衡盾構(gòu)構(gòu)；正面密封艙艙中設(shè)土壓壓或土壓加加泥水式平平衡裝置的的，稱土壓壓平衡盾構(gòu)構(gòu)或加泥式式土壓平衡衡盾構(gòu)。D類：TBM盾構(gòu)在硬巖中（（＞50MPa）使用的隧道道掘進(jìn)機(jī)（（TBM），分敞開型型和密閉型型，盾構(gòu)正正面的切削削由大刀盤盤加滾刀組組成的復(fù)合合刀盤。土壓平衡式式盾構(gòu)機(jī)泥土加壓式式盾構(gòu)機(jī)泥漿式盾構(gòu)構(gòu)機(jī)泥水式盾構(gòu)構(gòu)機(jī)多圓式盾構(gòu)構(gòu)機(jī)矩形盾構(gòu)機(jī)機(jī)硬巖掘進(jìn)機(jī)機(jī)——TBM3、掘進(jìn)機(jī)的基基本功能全斷面掘進(jìn)進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)進(jìn)工況時，，必須具有有掘進(jìn)、出出碴、導(dǎo)向向、支護(hù)四四個基本功功能，并配配置完成這這些功能的的機(jī)構(gòu)。三、盾構(gòu)法施工工的特點(diǎn)及工藝藝流程1、盾構(gòu)施工的的特點(diǎn)(1)地下施工，，必須面對對復(fù)雜的地地質(zhì)條件和和敏感感的地面面環(huán)境。(2)所用設(shè)備集集成度高，，技術(shù)含量量高。(3)涉及的專業(yè)業(yè)領(lǐng)域較多多，對復(fù)合合型人才有有較多需求求。2、盾構(gòu)法施工工的優(yōu)點(diǎn)（1）盾構(gòu)法隧道道施工不受受地面自然然條件的影影響。在盾構(gòu)支護(hù)護(hù)下進(jìn)行地地下工程暗暗挖施工，，不受地面面交通、河河道、航運(yùn)運(yùn)、潮汐、、季節(jié)、氣氣候等條件件的影響，，能較經(jīng)濟(jì)濟(jì)合理地保保證隧道安安全施工；；（2）盾構(gòu)構(gòu)法施施工隧隧道機(jī)機(jī)械化化、自自動化化程度度高。。盾構(gòu)的的推進(jìn)進(jìn)、出出土、、襯砌砌拼裝裝等可可實(shí)行行自動動化、、智能能化和和施工工遠(yuǎn)程程控制制信息息化，，掘進(jìn)進(jìn)速度度較快快，施施工勞勞動強(qiáng)強(qiáng)度較較低；；（3）地面面人文文自然然景觀觀受到到良好好的保保護(hù)，，周圍圍環(huán)境境不受受盾構(gòu)構(gòu)施工工干擾擾。在松軟軟地層層中，，開挖挖埋置置深度度較大大的長長距離離、大大直徑徑隧道道，具具有經(jīng)經(jīng)濟(jì)、、技術(shù)術(shù)、安安全、、軍事事等方方面的的優(yōu)越越性。。3、盾構(gòu)法法施工工的缺缺點(diǎn)（1）需要要隧道道襯砌砌管片片預(yù)制制、運(yùn)運(yùn)輸、、襯砌砌、襯襯砌結(jié)結(jié)構(gòu)防防水及及堵漏漏、施施工測測量、、場地地布置置、機(jī)機(jī)械安安裝等等施工工技術(shù)術(shù)的配配合，，系統(tǒng)統(tǒng)工程程協(xié)調(diào)調(diào)復(fù)雜雜；（2）施工工過程程變化化斷面面尺寸寸困難難；只只能前前進(jìn)，，不能能后退退，當(dāng)當(dāng)隧道道曲線線半徑徑過小小或隧隧道埋埋深較較淺時時，施施工難難度大大，在在飽和和含水水的松松軟地地層中中施工工，地地表沉沉陷風(fēng)風(fēng)險較較大；；（3）盾構(gòu)構(gòu)機(jī)制制造周周期長長，造造價較較昂貴貴，盾盾構(gòu)的的拼裝裝、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移等等較復(fù)復(fù)雜，，建造造短于于750m的隧道道經(jīng)濟(jì)濟(jì)性差差。4、盾構(gòu)施施工工工藝流流程大流程程：盾盾構(gòu)總總體施施工流流程小流程程：盾盾構(gòu)掘掘進(jìn)流流程4.1大流程程：盾盾構(gòu)總總體施施工流流程大流程程：盾盾構(gòu)總總體施施工流流程始始發(fā)井井交付付使用用→盾構(gòu)構(gòu)托架架就位位→盾盾構(gòu)機(jī)機(jī)下井井、安安裝、、調(diào)試試→初初始掘掘進(jìn)（（L=80~100m）→負(fù)負(fù)環(huán)拆拆除及及其它它調(diào)整整→正正常掘掘進(jìn)→→盾構(gòu)構(gòu)機(jī)到到達(dá)中中間站站→盾盾構(gòu)機(jī)機(jī)通過過中間間站→→盾構(gòu)構(gòu)機(jī)再再次安安裝、、調(diào)試試→盾盾構(gòu)機(jī)機(jī)再次次初始始掘進(jìn)進(jìn)→正正常掘掘進(jìn)→→盾構(gòu)構(gòu)機(jī)到到達(dá)終終點(diǎn)站站→盾盾構(gòu)機(jī)機(jī)解體體外運(yùn)運(yùn)→隧隧道清清理準(zhǔn)準(zhǔn)備驗(yàn)驗(yàn)收盾構(gòu)機(jī)下井盾構(gòu)機(jī)就位調(diào)試初始掘進(jìn)正常掘進(jìn)到達(dá)車站過站再次始發(fā)到達(dá)終點(diǎn)站盾構(gòu)機(jī)解體外運(yùn)設(shè)備調(diào)整始發(fā)端頭加固反力架安裝洞門密封圈安裝洞門圍護(hù)墻鑿除到達(dá)端頭加固洞門密封圈安裝盾構(gòu)機(jī)托架再次就位調(diào)試始發(fā)站中間站到達(dá)站盾構(gòu)隧道施施工流程圖圖4.2小流程：盾盾構(gòu)掘進(jìn)流流程準(zhǔn)備工作→轉(zhuǎn)動刀盤盤→啟動動次級運(yùn)輸輸系統(tǒng)（皮皮帶機(jī)）→→啟動推進(jìn)進(jìn)千斤頂→→啟動首級級運(yùn)輸系統(tǒng)統(tǒng)（螺旋機(jī)機(jī)）→停止止掘進(jìn)→安安裝管片→→回填注漿→準(zhǔn)備下一一環(huán)掘進(jìn)，，開挖→出土→拼裝→注漿（請看動畫畫）四、土壓平平衡式盾構(gòu)構(gòu)機(jī)的構(gòu)造造1、盾構(gòu)體1.1盾構(gòu)的外形形作為一種保保護(hù)人體的的空間，隧隧道的形狀狀因其使用用要求不同同而造成盾盾構(gòu)外形不不同。無論論盾構(gòu)的形形狀如何，，隧道掘進(jìn)進(jìn)總是沿軸軸線方向前前進(jìn)，所以以，盾構(gòu)的的外形就是是指盾構(gòu)的的斷面形狀狀，絕大多多數(shù)盾構(gòu)還還是采用圓圓形。1.2盾構(gòu)的材料料盾構(gòu)在地下下穿越，要要承受水平平荷載、豎豎向荷載和和水壓力，，如果地面面有構(gòu)筑物物，還要承承受這些附附加荷載；；盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)時，還要要克服正面面阻力，所所以，盾構(gòu)構(gòu)整體要求求具有足夠夠的強(qiáng)度和和剛度。盾盾構(gòu)主要用用鋼板成型型制成?？紤]到水平平運(yùn)輸和垂垂直吊裝的的困難，大大型盾構(gòu)可可制成分體體式到現(xiàn)場場拼裝，部部件的連接接一般采用用定位銷定定位、高強(qiáng)強(qiáng)度螺栓連連接，最后后焊接成型型的方法。。盾構(gòu)的種類類繁多，所所有盾構(gòu)的的形式，其其本體從工工作面開始始均可分為為切口環(huán)、、支承、盾盾尾三部分分，借以外外殼鋼板聯(lián)聯(lián)成整體。。擁有可充充分承受土土壓、水壓壓、盾構(gòu)千千斤頂推進(jìn)進(jìn)反作用力力、挖掘反反作用力的的強(qiáng)度。支支承前部收收納有刀盤盤裝置的驅(qū)驅(qū)動部分、、通過艙墻墻與切口環(huán)環(huán)區(qū)分開來來。艙墻下下方設(shè)置有有螺旋輸送送機(jī)。上方方裝有人行行孔，中央央裝有人行行閘、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)節(jié)。支承承外周呈圓圓周方向，，均等配置置有為推進(jìn)進(jìn)盾構(gòu)機(jī)運(yùn)運(yùn)行的盾構(gòu)構(gòu)千斤頂。。1.3盾構(gòu)本體的的構(gòu)造1.4切口環(huán)切口環(huán)部分分是開挖和和擋土部分分,它位于盾構(gòu)構(gòu)機(jī)的最前前端,施工時最先先切入土層層并掩護(hù)開開挖作業(yè)。。切口環(huán)保保持著工作作面的穩(wěn)定定，并作為為開挖下來來的土砂向向后方運(yùn)輸輸?shù)耐ǖ溃?，采用機(jī)械械化開挖式式盾構(gòu)時，，就根據(jù)開開挖下來土土砂的狀態(tài)態(tài)，確定切切口環(huán)的形形狀、尺寸寸。切口環(huán)的長長度主要取取決于盾構(gòu)構(gòu)正面支承承、開挖的的方法。對對于機(jī)械化化盾構(gòu)切口口環(huán)內(nèi)按不不同的需要要安裝各種種不同的機(jī)機(jī)械設(shè)備，，這些設(shè)備備是用于正正面土體的的支護(hù)及開開挖，而各各類機(jī)械設(shè)設(shè)備是由盾盾構(gòu)種類而而定的。切口環(huán)內(nèi)主要要設(shè)備情況：：土壓平衡盾構(gòu)構(gòu)安置有切削削刀盤、攪拌拌器和螺旋輸輸送機(jī)泥水盾構(gòu)安置置有切削刀盤盤、攪拌器和和吸泥口在局部氣壓、、泥水加壓、、土壓平衡等等盾構(gòu)中，因因切口環(huán)內(nèi)壓壓力高于隧道道內(nèi)常壓，所所以在切口環(huán)環(huán)處還需要布布設(shè)密封隔板板及人行艙的的進(jìn)出閘門。。1.5支承環(huán)支承環(huán)是盾構(gòu)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)構(gòu)，是承受作作用于盾構(gòu)上上全部荷載的的骨架。它緊緊接于切口環(huán)環(huán)，位于盾構(gòu)構(gòu)中部，通常常是一個剛性性很好的圓形形結(jié)構(gòu)。地層層壓力、所有有千斤頂?shù)姆捶醋饔昧σ约凹扒锌诃h(huán)入土土正面阻力、、襯砌拼裝時時的施工荷載載均由支承環(huán)環(huán)來承受。在支承環(huán)外沿沿布置有盾構(gòu)構(gòu)千斤頂，中中間布置拼裝裝機(jī)及液壓設(shè)設(shè)備、動力設(shè)設(shè)備、操縱控控制臺。當(dāng)切切口環(huán)壓力高高于常壓時，，在支承環(huán)內(nèi)內(nèi)要布置人行行加、減壓艙艙。支承環(huán)的長度度應(yīng)不小于固固定盾構(gòu)千斤斤頂所需的長長度，對于有有刀盤的盾構(gòu)構(gòu)還要考慮安安裝切削刀盤盤的軸承裝置置、驅(qū)動裝置置和排土裝置置的空間。擁有可充分承承受土壓、水水壓、盾構(gòu)千千斤頂推進(jìn)反反作用力、挖挖掘反作用力力的強(qiáng)度。支支承前部收納納有刀盤裝置置的驅(qū)動部分分、通過艙墻墻與切口環(huán)區(qū)區(qū)分開來。艙艙墻下方設(shè)置置有螺旋輸送送機(jī)。上方裝裝有人行孔，，中央裝有人人行閘、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)節(jié)。支承外外周呈圓周方方向，均等配配置有為推進(jìn)進(jìn)盾構(gòu)機(jī)運(yùn)行行的盾構(gòu)千斤斤頂。推進(jìn)油油缸用螺栓緊緊固在連接法法蘭上并在活活塞桿端帶有有彈性軸承和和頂在管片上上的撐靴。它它們可以分組組由流量和壓壓力控制推進(jìn)進(jìn)和轉(zhuǎn)向。1.6盾尾盾尾鋼結(jié)構(gòu)鋼鋼板厚40mm，，以適應(yīng)預(yù)計(jì)的的工作壓力,與盾體的連接接是一種被動動式鉸接設(shè)計(jì)計(jì)。機(jī)加工的的中盾尾部和和盾尾前部為為鉸接提供密密封面。后體與中盾的的連接采用的的是鉸接油缸缸。鉸接油缸缸行程和壓力力由數(shù)字顯示示在控制室。。盾尾包括：盾尾密封：安安裝在盾體的的最后部分，，3道鋼絲密封刷刷,采用非常先進(jìn)進(jìn)的盾尾注脂脂系統(tǒng)和有極極好密封性能能的密封刷相相結(jié)合。它的的作用是：防防止地下水、、土砂、壁后后注漿材料等等進(jìn)入管片與與盾構(gòu)殼體之之間的縫隙。。雙鉸接密封：：由重載型橡橡膠密封和緊緊急密封（緊緊急膨脹）組組成。為了提高密封封刷的密封性性能，需要在在密封刷之間間注入粘性油油脂材料。盾盾構(gòu)機(jī)對盾尾尾之間的前方方一般有6處自動供給盾盾尾油脂，每每條注脂管都都連接到前油油脂腔和后油油脂腔。（6x2注脂管）盾尾密封裝置置在加注密封封油脂后能在在0.4MPa壓力下應(yīng)能不不漏漿液，否否則就應(yīng)更換換。注漿管路直徑徑50mm，整合在盾尾尾內(nèi)（內(nèi)置式式）注漿管設(shè)計(jì)有有特制的窗口口以便于進(jìn)行行維修或清洗洗堵塞在正常的工作作情況下（例例如足夠注脂脂等），不需需要更換盾尾尾刷。如確有必要更更換，選擇地地質(zhì)條件較好好的地段進(jìn)行行盾尾刷更換換作業(yè)。更換盾尾刷上一環(huán)拼裝結(jié)結(jié)束后，盾構(gòu)構(gòu)推進(jìn)，直至至推進(jìn)油缸完完全伸出（2000mm）?？s回推進(jìn)油缸缸，安裝墊木木或頂鐵（寬寬度約650mm），伸出推進(jìn)進(jìn)油缸繼續(xù)推推進(jìn)，至第一一和第二道盾盾尾刷完全暴暴露。進(jìn)行盾尾刷更更換。拆除墊木或頂頂鐵，拼裝管管片?；謴?fù)掘進(jìn)。盾尾密封示意意圖1.7盾構(gòu)機(jī)的組成成盾構(gòu)機(jī)主要由由下列部件和和系統(tǒng)構(gòu)成：：有盾構(gòu)殼、推推進(jìn)油缸、、刀盤、刀盤盤驅(qū)動、主軸軸承、人閘倉倉、管片安裝裝機(jī)、螺旋輸輸送機(jī)、皮帶帶輸送機(jī)等設(shè)設(shè)備和裝置；；還有控制系統(tǒng)統(tǒng)、液壓系統(tǒng)統(tǒng)、電力系統(tǒng)統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)、密封潤滑滑系統(tǒng)、隧道道導(dǎo)向系統(tǒng)、、報警裝置；；以及服務(wù)于盾盾構(gòu)工作要求求的后配套設(shè)設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)設(shè)備、注漿設(shè)設(shè)備等輔助設(shè)設(shè)備。2.盾構(gòu)殼盾構(gòu)機(jī)的鋼結(jié)結(jié)構(gòu)是根據(jù)土土壓、水壓和和動荷載及操操作荷載的壓壓力而設(shè)計(jì)的的。盾殼由兩兩片焊接構(gòu)件件組成。此焊焊接構(gòu)件帶有有機(jī)械加工的的密封面和中中心回轉(zhuǎn)軸承承以及兩盾體體間（前盾和和中盾）的連連接法蘭。這這樣，組裝和和拆卸工作將將更加方便。。盾構(gòu)機(jī)集成成了所有的接接頭和工作所所需的管線。。3.推進(jìn)油缸盾體的前進(jìn)由由推進(jìn)油缸完完成。每一組組油缸均可獨(dú)獨(dú)立控制壓力力進(jìn)行操縱而而不會引起管管片移位或產(chǎn)產(chǎn)生引起損壞壞的壓力過載載。在控制室室里，司機(jī)可可以看到數(shù)字字顯示的每組組油缸行程及及壓力。油缸缸的布置避開開了管片接縫縫，所有的油油缸撐靴均為為球形絞接式式以避開管片片裂縫或損壞壞。推進(jìn)油缸缸頂在壓力艙艙板后部。油缸缸體尾部部由一個塑膠膠軸承支撐，，這樣，這些些油缸就可以以不受側(cè)向力力的作用從管管片向壓力艙艙板自由伸展展。推進(jìn)油缸缸為兩個一組組，每對油缸缸均有獨(dú)立的的撐靴。在推推進(jìn)時，組油油缸各自獨(dú)立立進(jìn)行壓力調(diào)調(diào)節(jié)?？偟耐仆七M(jìn)速度由一一個總流量控控制閥來調(diào)節(jié)節(jié)。推進(jìn)油缸缸回路設(shè)計(jì)最最大推進(jìn)速度度為80mm/分鐘。推進(jìn)系統(tǒng)具有有糾偏和爬坡坡功能。.根據(jù)計(jì)算，最最大總推力約約為35,180-40000kN,主驅(qū)動器全部部輸出功率峰峰值為440kW，最高轉(zhuǎn)速為為2.5rpm。并有安全余量量。油缸位置示意意圖4刀盤4.1刀盤設(shè)計(jì)要求求(1)能夠降低對刀刀具的磨損(2)保護(hù)刀盤的鋼鋼結(jié)構(gòu)(3)能夠?qū)崿F(xiàn)高的的貫入度(4)刀盤開口率為為最小36%。大的開口率率能夠大大降降低刀具具的磨損。(5)4個幅輪設(shè)計(jì)以以使每個旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)方向都有4個碴土出口口(6)2個旋轉(zhuǎn)方向(左/右)(7)刀盤前面4條獨(dú)立的泡沫沫注入管用于于渣土改良以以降低磨損(8)連接到主驅(qū)動動的連接臂（（厚壁管）保保證刀盤良好好的穩(wěn)定性(9)出渣通道的幾幾何設(shè)計(jì)必須須滿足開挖艙艙容易出渣(10)大的物料通道道從刀盤外緣緣通到刀盤中中心區(qū)域，這這樣便于將挖挖掘的物料運(yùn)運(yùn)輸?shù)介_挖艙艙。(11)渣土開口設(shè)計(jì)計(jì)限制大的石石塊進(jìn)入，這這些石塊可以以通過螺旋輸輸送機(jī)運(yùn)出去去。4.2刀盤的材料刀盤的結(jié)構(gòu)材材料為Q345B、16MnR、GS52或相當(dāng)于這種種材料的鑄鋼鋼。4.3刀盤結(jié)構(gòu)刀盤設(shè)計(jì)成盤盤形結(jié)構(gòu)且?guī)в泻荛煹倪M(jìn)進(jìn)料口。4根輻臂支撐的的厚壁法蘭連連接主驅(qū)動裝裝置，并且作作為刀盤面板板的基座。刀刀盤在下列的的開口邊緣備備有所需的刀刀具以便于將將挖掘的物料料運(yùn)輸?shù)介_挖挖艙：刀盤中心的徑徑向開口邊緣緣刀盤外圓周的的開口邊緣中心回轉(zhuǎn)體上上配有注射調(diào)調(diào)節(jié)土壤介質(zhì)質(zhì)的通道。刀刀盤有4個泡沫/膨潤土/水通道和2個液壓油通道道。4.4切削刀具切削刀具數(shù)量量：軟土刀具（刮刮刀）：120把中心刀：1把鏟刀：16把仿形刀：2把刮刀：刮刀安裝在碴碴土通道的一一側(cè)。高質(zhì)量的碳質(zhì)質(zhì)刀刃,寬度100mm?？梢詮牡侗P后后面更換刀具具。刮刀示意圖鏟刀：鏟刀的設(shè)計(jì)保保證了快速、、清潔的開挖挖；它們可以雙向向進(jìn)行開挖,同時保證了開開挖直徑的穩(wěn)穩(wěn)定不變。鏟刀用可更換換的螺紋固定定到鋼結(jié)構(gòu)上上，因此，可可以被單獨(dú)更更換。鏟刀示意圖仿形刀：刀盤上安裝了了仿形刀。安安裝的仿形刀刀通過一個行行程（50mm海瑞克；120mm三菱）的油缸缸進(jìn)行操作。。仿形刀的伸伸縮則在主控控室內(nèi)按每10°事先加以設(shè)置置控制。盾構(gòu)具有仿形形超挖功能是是目前盾構(gòu)中中較為先進(jìn)的的一種，其仿仿形超挖方位位、超挖量可可根據(jù)不同的的施工要求而而調(diào)整。仿形刀示意圖圖刀具圖片4.5耐磨保護(hù)一般采用以下下耐磨保護(hù)方方法：刮刀：軟土齒齒形刀具有高高耐磨的鋼刀刀體和高質(zhì)量量的碳化切削削邊緣。刀齒齒的支撐有硬硬質(zhì)堆焊層保保護(hù)。鏟刀：鏟刀的的前刀面硬質(zhì)質(zhì)堆焊到切削削邊緣，同時時刀具后端由由碳化襯片保保護(hù)。刀盤：刀盤上上某些極易磨磨損的部分安安裝了特殊的的耐磨保護(hù)：：在外圍部分分增加了硬質(zhì)質(zhì)堆焊,圓周有耐磨保保護(hù)環(huán).4.6刀具更換所有的滾刀、、刮刀和鏟刀刀都可以在隧隧道內(nèi)從刀盤盤后部更換。。一般不需要要中途換刀。。如有必要，，刀具更換作作業(yè)可以在常常壓和帶壓方方式下進(jìn)行。。如果地面具備備地層加固條條件或事先已已經(jīng)進(jìn)行了地地層加固處理理，開挖面的的穩(wěn)定有保障障，則可在常常壓下進(jìn)行刀刀具檢查和更更換作業(yè)。盾盾構(gòu)在選定地地點(diǎn)停機(jī)后，，將土倉里的的土排出一部部分，直至土土倉內(nèi)土體高高度低于土艙艙隔板上的密密封門，此時時作業(yè)人員可可以通過氣閘閘打開通往土土倉的密封門門在不帶壓的的情況下進(jìn)入入土倉，從而而進(jìn)行刀具檢檢查和更換。。如果沒有注漿漿加固條件，，開挖面又不不是可以自穩(wěn)穩(wěn)的地層，則則需要用壓縮縮空氣來維持持開挖面的穩(wěn)穩(wěn)定。作業(yè)人人員需在土倉倉內(nèi)帶壓作業(yè)業(yè)。做這項(xiàng)工工作就由經(jīng)過過培訓(xùn)的專業(yè)業(yè)人員進(jìn)行。。具體步驟如下下：盾構(gòu)推進(jìn)到選選定地點(diǎn)停機(jī)機(jī)。將土倉內(nèi)的土土排出一部分分，使倉內(nèi)土土體高度下降降至土倉隔板板上的密封門門以下。在排排土的同時，，通過盾構(gòu)機(jī)機(jī)上自帶的保保壓系統(tǒng)向土土倉內(nèi)注入壓壓縮空氣。壓壓縮空氣的壓壓力經(jīng)過設(shè)定定，可以自動動維持在設(shè)定定值，以確保保倉內(nèi)的壓力力與在停機(jī)前前的相同，從從而保證開挖挖面穩(wěn)定。與此同時，作作業(yè)人員進(jìn)入入氣閘，開始始對人閘加壓壓，逐步把人人閘內(nèi)的氣壓壓升到與土倉倉壓力一致。。當(dāng)人閘內(nèi)壓力力與土倉內(nèi)壓壓力一致達(dá)到到平衡時，作作業(yè)人員從人人閘內(nèi)打開土土倉隔板上的的密封門，進(jìn)進(jìn)入土倉。進(jìn)行刀具檢查查和更換。刀刀盤上的刀具具可以方便地地從刀盤后部部更換，人員員不需要到刀刀盤前方。逐逐步將刀具檢檢查和更換完完畢后，人員員退回到人閘閘，關(guān)閉密封封門。人員在在人閘內(nèi)減壓壓。與此同時時，可以恢復(fù)復(fù)掘進(jìn)。人員減壓結(jié)束束，退出人閘閘。注意：加壓檢查刀具具時人員應(yīng)經(jīng)經(jīng)過相關(guān)培訓(xùn)訓(xùn)和身體檢查查，加壓和減減壓過程中的的壓力控制和和調(diào)節(jié)應(yīng)按相相關(guān)規(guī)范進(jìn)行行。（見動畫）5、刀盤驅(qū)動5.1概述刀盤驅(qū)動用螺螺栓安裝在壓壓力艙壁上，，主要部件如如下：齒輪箱主軸承密封支撐刀盤安裝法蘭蘭環(huán)密封壓緊環(huán)內(nèi)外密封系統(tǒng)統(tǒng)小齒輪，齒輪輪馬達(dá)和軸承承刀盤驅(qū)動是液液壓驅(qū)動，通通過在閉式回回路的功率控控制變量液壓壓泵,可實(shí)現(xiàn)雙向無無級調(diào)速。5.2齒輪箱，驅(qū)動動齒輪安裝有3級液壓變速馬馬達(dá)并帶有齒齒輪沖刷裝置置。變速箱齒輪的的尺寸有足夠夠的富余量以以保證在給定定的工地能安安全的運(yùn)行。。驅(qū)動齒輪的兩兩軸端都由球球面滾動軸承承支撐，可使使承載時齒輪輪良好嚙合。。5.3主軸承主軸承由三軸軸滾柱軸承支支撐，帶有內(nèi)內(nèi)齒圈。軸承承設(shè)計(jì)使用壽壽命10,000小時。該軸承承具有承受徑徑向和軸向推推力的功能。。5.4密封系統(tǒng)內(nèi)外兩個密封封系統(tǒng)可將小小齒輪或軸承承室與土倉分分隔開。密封封系統(tǒng)使用一一個三道唇密密封系統(tǒng)，該該系統(tǒng)有連續(xù)續(xù)的油脂進(jìn)行行潤滑。該三三道密封是重重載荷加強(qiáng)型型唇形密封。。潤滑脂均勻勻注入第一、、二層密封之之間的整個環(huán)環(huán)形間隙。多多余的潤滑脂脂從第一道密密封溢出至土土倉。潤滑脂脂除潤滑第一一、二、三道道密封唇外，，還對第一道道密封唇有清清潔作用。第第三層密封唇唇是通過小齒齒輪的潤滑油油來潤滑。第第二、三層密密封之間的空空間有孔通向向后部，用來來做泄漏檢查查。5.5齒輪的潤滑驅(qū)動小齒輪的的潤滑由齒輪輪油完成。驅(qū)驅(qū)動齒輪軸承承和嚙合通過過飛濺潤滑和和強(qiáng)制供油潤潤滑。對油位位、流量和溫溫度的檢查同同取樣程序一一起進(jìn)行。行行星齒輪需要要不間斷供油油；它與主軸軸承使用的齒齒輪油型號一一致。同時還還有監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)以防止設(shè)備備空轉(zhuǎn)。變速速箱底部區(qū)域域的齒輪油被被吸出、再通通過過磁性的的濾器注入到到存儲箱內(nèi)。。5.6主驅(qū)動輸出主驅(qū)動全為液液壓驅(qū)動。在在后配套上裝裝有電機(jī)驅(qū)動動液壓泵。液液壓驅(qū)動變速速箱配備變量量馬達(dá)。變量量泵和變量馬馬達(dá)的聯(lián)合使使用可將刀盤盤適宜的轉(zhuǎn)速速控制在0-2.5rpm之間。刀盤的的最大扭矩為為5,213KNm（脫困扭矩））。6管片安裝機(jī)6.1概述管片安裝器安安裝在盾尾區(qū)區(qū)域，用來安安裝襯砌管片片。安裝器所所具有的各種種動作能在施施工場地條件件下使管片精精密地就位。。它主要的運(yùn)運(yùn)動構(gòu)件的功功能均可通過過比例控制來來實(shí)現(xiàn)。在管管片安裝模式式下，為達(dá)到到最理想的襯襯砌效果，每每個/對推進(jìn)油缸可可以單獨(dú)控制制。所有方向向運(yùn)動可靠，，功率足夠，，采用比例液液壓控制的管管片安裝器可可以快速地達(dá)達(dá)到毫米級的的安裝精度。。管片安裝器由由以下構(gòu)件組組成：臂梁移動機(jī)架回轉(zhuǎn)機(jī)架安裝頭管片安裝器的的行程允許在在隧道內(nèi)更換換前面兩排盾盾尾刷。6.2懸臂梁懸臂梁用于管管片安裝器的的縱向移動。。它通過法蘭蘭與中盾H架連接。盾構(gòu)構(gòu)與拖車之間間的所有管線線連接都穿過過管片安裝機(jī)機(jī)敞開的中心心部位。管片片安裝器懸臂臂梁與橋架用用油缸鉸接。。6.3移動機(jī)架移動機(jī)架安裝裝在懸臂梁上上，可通過兩兩個液壓缸的的伸縮作縱向向移動。帶內(nèi)內(nèi)齒的滾動軸軸承用法蘭連連接在移動機(jī)機(jī)架上，并以以此帶動回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)機(jī)架。回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)驅(qū)動馬達(dá)安安裝在移動機(jī)機(jī)架上。回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)動通過驅(qū)驅(qū)動馬達(dá)上的的齒輪驅(qū)動，，該液壓馬達(dá)達(dá)具有制動裝裝置。6.4回轉(zhuǎn)基架回轉(zhuǎn)機(jī)架用法法蘭安裝在滾滾動軸承的內(nèi)內(nèi)圈上，其側(cè)側(cè)向安裝有伸伸縮臂。由內(nèi)內(nèi)部的伸縮油油缸帶動，伸伸縮油缸可以以單獨(dú)伸縮。。6.5安裝頭內(nèi)部伸縮管兩兩端固定在安安裝頭的懸臂臂梁上，安裝裝頭帶有機(jī)械械夾持系統(tǒng)。。安裝頭上可可以實(shí)現(xiàn)如下下運(yùn)動：安裝裝頭的旋轉(zhuǎn)與與傾側(cè)。6.6動力輸入管片安裝器旋旋轉(zhuǎn)部件裝有有：液壓動力力、閥的信號號電壓。動力力通過組合供供能系統(tǒng)供給給。6.7技術(shù)參數(shù)6.7.1結(jié)構(gòu)

安裝裝器為中空式式，并帶有管管片夾持系統(tǒng)統(tǒng)，有6個自由度。6.7.2運(yùn)動全液壓驅(qū)動，，速度可以比比例調(diào)節(jié)縱向移動：2000mm旋轉(zhuǎn)：＋＋/-200度伸縮：1000mm.安裝頭旋轉(zhuǎn)：： ＋/-2.5度安裝頭傾側(cè)：： ＋/-2.5度6.7.3操作力縱向移動：50kN提升力：120kN額定扭矩：0-150kNm6.7.4移動速度旋轉(zhuǎn)速度：0-1rpm縱向移動：0-8m/min主油缸伸縮：：0-8m/min8.7.5規(guī)格：設(shè)備功功率45kW。8.7.6對混凝土管片片的要求：起吊螺紋管位位于管片中心心點(diǎn)，螺紋管管的尺寸大于于或等于M30，允許的拉力力150kN，允許的徑向向力90kN?？拷鸬蹩卓滋幱娩摻罴蛹訌?qiáng)，以承受受管片拼裝或或后配套系統(tǒng)統(tǒng)上的管片吊吊車側(cè)向位移移時產(chǎn)生的剪剪力。6.8真圓保持器盾構(gòu)向前推進(jìn)進(jìn)時管片就從從盾尾脫出，，管片受到自自重和土壓的的作用會產(chǎn)生生變形，當(dāng)該該變形量很大大時，既成環(huán)環(huán)和拼裝環(huán)拼拼裝時就會產(chǎn)產(chǎn)生高低不平平，給安裝縱縱向螺栓帶來來困難。為了了避免管片產(chǎn)產(chǎn)生高低不平平的現(xiàn)象，應(yīng)應(yīng)有必要讓管管片保持真圓圓，該裝置就就是真圓保持持器。真圓保持器上上裝有上、下下可伸縮的千千斤頂，上下下裝有圓弧形形的支架，它它在動力車架架挑出的梁上上是可以滑動動的。當(dāng)管片片拼裝成環(huán)后后，就讓真圓圓保持器移到到該管片環(huán)內(nèi)內(nèi)，支柱千斤斤頂使支架圓圓弧面密貼管管片后，盾構(gòu)構(gòu)就可進(jìn)行下下一環(huán)推進(jìn)。。盾構(gòu)推進(jìn)后后由于它的作作用，圓環(huán)不不易產(chǎn)生變形形而保持真圓圓狀態(tài)。7、螺旋輸送機(jī)7.1物料運(yùn)輸概述述掘進(jìn)過程中產(chǎn)產(chǎn)生的碴土，，通過速度可可調(diào)的螺旋輸輸送機(jī)，從土土倉運(yùn)送到皮皮帶輸送機(jī)進(jìn)進(jìn)料端，再由由皮帶輸送機(jī)機(jī)運(yùn)送到盾構(gòu)構(gòu)機(jī)后部的渣渣車。皮帶輸輸送機(jī)長度的的確定取決于于渣車的數(shù)量量。每個渣車車都可移動到到皮帶輸送機(jī)機(jī)出料口的下下方。7.2螺旋輸送機(jī)螺旋輸送機(jī)安安裝在土倉壁壁的連接法蘭蘭上。把碴土土從盾構(gòu)機(jī)土土倉底部運(yùn)送送到皮帶輸送送機(jī)進(jìn)料端。。驅(qū)動裝置由由球面軸承支支撐能應(yīng)付螺螺旋輸送機(jī)如如有磨損時并并保護(hù)驅(qū)動密密封系統(tǒng)。螺旋輸送機(jī)主主要部件包括括：安裝裝/連接接法法蘭蘭（（焊焊接接在在倉倉壁壁上上））前段段帶帶有有耐耐磨磨保保護(hù)護(hù)伸縮縮段段出料料管管。驅(qū)動動裝裝置置，，包包括括：：·離合合器器座座·離合合器器·帶有有球球面面軸軸承承的的3排密密封封系系統(tǒng)統(tǒng)·帶有有行行星星齒齒輪輪的的液液壓壓馬馬達(dá)達(dá)有軸軸式式螺螺旋旋（（3分之之1的螺螺旋旋具具有有耐耐磨磨保保護(hù)護(hù)））卸料料口口的的閘閘門門.螺旋旋輸輸送送機(jī)機(jī)外外管管有有六六個個R2””螺紋紋接接頭頭型型的的物物料料注注射射孔孔。。螺螺旋旋輸輸送送機(jī)機(jī)內(nèi)內(nèi)徑徑和和軸軸徑徑?jīng)Q決定定了了能能通通過過的的碴碴土土的的最最大大尺尺寸寸為為520mmx290mm。如果果孤孤石石的的尺尺寸寸超超過過可可以以通通過過螺螺旋旋輸輸送送機(jī)機(jī)的的最最大大粒粒徑徑，，可可以以將將螺螺旋旋輸輸送送機(jī)機(jī)縮縮回回，，并并關(guān)關(guān)閉閉前前閘閘門門。。然然后后可可以以從從開開挖挖艙艙人人工工搬搬除除孤孤石石。。.周末末停停機(jī)機(jī)及及維維護(hù)護(hù)期期間間，，螺螺旋旋輸輸送送機(jī)機(jī)出出料料口口可可用用滑滑動動閘閘門門關(guān)關(guān)上上。?；瑒觿娱l閘門門靠靠液液壓壓油油缸缸操操縱縱，，具具備備在在停停電電時時自自動動關(guān)關(guān)閉閉的的緊緊急急功功能能。。。7.3螺旋旋輸輸送送機(jī)機(jī)前前閘閘門門閘門門由由分分別別位位于于盾盾體體中中心心左左右右兩兩側(cè)側(cè)的的兩兩部部分分組組成成，，兩兩個個液液壓壓油油缸缸裝裝在在艙艙壁壁后后面面通通過過連連桿桿控控制制閘閘門門。。螺螺旋旋輸輸送送機(jī)機(jī)出出料料口口可可用用滑滑動動閘閘門門關(guān)關(guān)上上。?；瑒觿娱l閘門門靠靠液液壓壓油油缸缸操操縱縱，，具具備備在在停停電電時時自自動動關(guān)關(guān)閉閉的的緊緊急急功功能能。。盾盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)在在掘掘進(jìn)進(jìn)過過程程中中，，通通過過關(guān)關(guān)閉閉螺螺旋旋輸輸送送機(jī)機(jī)的的出出料料閘閘門門，，可可以以快快速速、、安安全全地地切切斷斷地地下下水水防防止止其其進(jìn)進(jìn)入入盾盾構(gòu)構(gòu)閘門門7.4螺旋旋輸輸送送機(jī)機(jī)伸伸縮縮正常常工工作作時時螺螺旋旋輸輸送送機(jī)機(jī)螺螺旋旋前前端端伸伸入入土土倉倉。。為為了了關(guān)關(guān)閉閉土土倉倉，，螺螺旋旋輸輸送送機(jī)機(jī)可可以以通通過過伸伸縮縮油油缸缸自自動動縮縮回回。。伸伸縮縮行行程程1000mm。螺螺旋旋輸輸送送機(jī)機(jī)在在任任何何位位置置上上都都可可以以進(jìn)進(jìn)行行操操作作，，即即使使在在其其伸伸縮縮過過程程中中。。此此特特性性使使得得螺螺旋旋輸輸送送機(jī)機(jī)被被木木頭頭或或大大石石頭頭阻阻塞塞時時可可以以自自由由進(jìn)進(jìn)退退。。8.皮帶帶輸輸送送機(jī)機(jī)皮帶帶輸輸送送機(jī)機(jī)把把螺螺旋旋機(jī)機(jī)卸卸料料口口的的出出土土運(yùn)運(yùn)送送到到渣渣車車。。皮皮帶帶機(jī)機(jī)由由驅(qū)驅(qū)動動單單元元和和位位于于后后配配套套上上的的出出料料口口組組成成。。皮皮帶帶上上有有防防跑跑偏偏裝裝置置。。皮帶帶輸輸送送機(jī)機(jī)主主要要由由以以下下部部件件組組成成：：皮帶帶卸料料部部件件張緊緊裝裝置置在在驅(qū)驅(qū)動動裝裝置置部部分分裝裝有有一一個個機(jī)機(jī)械械式式可可調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)的的刮刮料料器器。。皮帶帶輸輸送送機(jī)機(jī)有有急急停停拉拉線線裝裝置置。。9.壓力力傳傳感感器器與與排排水水9.1土壓壓傳傳感感器器土壓壓傳傳感感器器安安裝裝在在艙艙壁壁上上，，可可從從壁壁后后更更換換而而無無需需進(jìn)進(jìn)入入前前方方的的壓壓力力艙艙。。9.2排水水盾體體內(nèi)內(nèi)安安裝裝了了一一臺臺氣氣動動馬馬達(dá)達(dá)泵泵（（40m33/h）來來進(jìn)進(jìn)行行盾盾體體內(nèi)內(nèi)的的排排水水工工作作。。廢廢水水經(jīng)經(jīng)由由該該泵泵泵泵入入列列車車上上的的水水箱箱內(nèi)內(nèi)。。10、、后配配套套設(shè)設(shè)備備后配配套套系系統(tǒng)統(tǒng)由由盾盾體體牽牽引引，，在在架架設(shè)設(shè)在在管管片片上上的的路路軌軌上上行行走走。。后后配配套套系系統(tǒng)統(tǒng)的的外外形形輪輪廓廓確確保保了了它它可可以以在在路路軌軌上上曲曲線線前前進(jìn)進(jìn)。。盾盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)工工作作和和管管片片安安裝裝所所需需的的設(shè)設(shè)備備和和裝裝置置均均安安裝裝在在后后配配套套拖拖車車上上。。10.1構(gòu)成成后配配套套系系統(tǒng)統(tǒng)主主要要由由以以下下構(gòu)構(gòu)成成：：運(yùn)送送管管片片的的橋橋架架吊運(yùn)運(yùn)系系統(tǒng)統(tǒng)（（管管片片存存儲儲））5臺裝裝載載盾盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)工工作作必必需需的的電電氣氣及及液液壓壓元元件件的的拖拖車車所有有設(shè)設(shè)備備都都安安裝裝在在拖拖車車行行進(jìn)進(jìn)方方向向左左右右兩兩側(cè)側(cè)。。這這使使得得拖拖車車中中間間有有足足夠夠的的空空間間讓讓運(yùn)運(yùn)輸輸車車行行走走，，把把管管片片輸輸送送到到安安裝裝器器10.2管片片裝裝卸卸整環(huán)環(huán)管管片片由由2部特特殊殊的的管管片片運(yùn)運(yùn)輸輸車車運(yùn)運(yùn)到到1號拖拖車車前前。。通通過過1號拖拖車車上上的的吊吊機(jī)機(jī)梁梁，，利利用用管管片片吊吊機(jī)機(jī)的的兩兩個個電電動動葫葫蘆蘆將將管管片片逐逐一一卸卸到到管管片片輸輸送送小小車車上上。。管管片片吊吊機(jī)機(jī)下下方方空空間間允允許許承承載載了了三三塊塊管管片片的的管管片片車車自自由由進(jìn)進(jìn)入入管管片片吊吊機(jī)機(jī)下下方方。。兩兩個個平平行行工工作作的的電電動動葫葫蘆蘆由由人人工工通通過過一一個個操操縱縱板板操操縱縱。。技術(shù)術(shù)參參數(shù)數(shù)：：管管片片吊吊車車梁梁20.0m；起起升升力力2××25kN；設(shè)設(shè)備備功功率率2××2.0kW。管片片儲儲存存在在連連接接橋橋區(qū)區(qū)域域和和喂喂片片機(jī)機(jī)上上，，喂喂片片機(jī)機(jī)安安裝裝在在連連接接橋橋區(qū)區(qū)域域下下，，用用于于將將管管片片運(yùn)運(yùn)輸輸?shù)降焦芄芷舶惭b裝機(jī)機(jī)區(qū)區(qū)域域。。10.3拖車車上上的的裝裝置置10.3.1液壓壓系系統(tǒng)統(tǒng)(1)推進(jìn)進(jìn)千千斤斤頂頂和和絞絞接接油油缸缸壓壓力力控控制制的的高高壓壓泵泵輸出出功功率率75KW,最大大推推進(jìn)進(jìn)速速度度80mm/min,最大大回回程程速速度度1,600mm/min。(2)電機(jī)機(jī)驅(qū)驅(qū)動動泵泵用于于刀刀盤盤驅(qū)驅(qū)動動電電機(jī)機(jī)液液壓壓變變量量泵泵:輸出出功功率率630kW(2x315kW)用于于管管片片安安裝裝機(jī)機(jī)電電機(jī)機(jī)驅(qū)驅(qū)動動變變量量泵泵：：輸輸出出功功率率45kW(3)螺旋旋輸輸送送機(jī)機(jī)電電機(jī)機(jī)驅(qū)驅(qū)動動泵泵驅(qū)動動電電機(jī)機(jī)液液壓壓變變量量泵泵：：輸輸出出功功率率200kW(4)濾油油器器過濾濾系系統(tǒng)統(tǒng)直直接接裝裝在在液液壓壓油油箱箱下下面面。。螺螺旋旋泵泵把把油油連連續(xù)續(xù)泵泵到到過過濾濾、、冷冷卻卻系系統(tǒng)統(tǒng)，，再再回回到到油油箱箱。。連連續(xù)續(xù)過過濾濾能能夠夠確確保保液液壓壓系系統(tǒng)統(tǒng)保保持持清清潔潔和和機(jī)機(jī)器器的的正正常常工工作作。。10.3.3刀盤盤主主驅(qū)驅(qū)動動油油脂脂泵泵一個氣氣動油油脂泵泵安裝裝在后后配套套系統(tǒng)統(tǒng)中。。此泵泵連接接到多多管路路油脂脂泵，，給主主驅(qū)動動，螺螺旋驅(qū)驅(qū)動和和回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)單元元提供供油脂脂。10.3.4冷卻回回路盾構(gòu)機(jī)機(jī)具有有一個個封閉閉的回回路用用以冷冷卻設(shè)設(shè)備上上的電電氣及及液壓壓元件件。10.3.5通風(fēng)系系統(tǒng)新鮮的的空氣氣是由由一條條空氣氣管來來輸送送。抽抽風(fēng)管管從拖拖車1一直延延伸到到整個個后配配套系系統(tǒng)。。它將將盾體體及液液壓系系統(tǒng)中中的廢廢氣撤撤出，，此管管路中中含有有消音音通風(fēng)風(fēng)機(jī)（（次級級通風(fēng)風(fēng)設(shè)備備）。。通風(fēng)風(fēng)機(jī)及及管路路保證證了隧隧道中中有持持續(xù)的的新鮮鮮空氣氣提供供。10.3.6盾尾密密封油油脂泵泵一個氣氣動油油脂泵泵安裝裝在后后配套套系統(tǒng)統(tǒng)中。。11.電力系系統(tǒng)(1)供應(yīng)電電力變變壓器器用變壓壓器將將高壓壓電降降到400V。變壓壓器為為完全全密封封，戶戶外型型，自自帶風(fēng)風(fēng)機(jī)用用于盾盾構(gòu)機(jī)機(jī)上。。類型：：功率率1,250KVA初級電電壓10KV±±10%次級電電壓0.4KV頻率50HZ防護(hù)等等級IP55監(jiān)控：：溫度度監(jiān)控控，觸觸點(diǎn)斷斷開報報警，，觸點(diǎn)點(diǎn)斷開開停止止制造造標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)：DINVDE0532/IEC60076o(2)配電柜柜配電柜柜位于于后配配套鋼鋼架上上，防防護(hù)等等級為為IP55，配電電柜相相應(yīng)地地分成成由總總線相相連的的獨(dú)立立部分分。在在配電電柜面面板裝裝有電電壓表表和電電流表表，以以及獨(dú)獨(dú)立的的回路路過載載保護(hù)護(hù)和短短路保保護(hù)器器件。。(3)電容補(bǔ)補(bǔ)償裝裝置機(jī)器上上安裝裝了適適當(dāng)?shù)牡墓β事恃a(bǔ)償償設(shè)備備以保保證載載荷于于0.9功率補(bǔ)