盾构总体概述

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1、盾构总体概述第一章盾构总体概述1-32盾构总体概述目录1盾构1-41.1渣土开挖/掘进1.2控制1.3管片循环1.4盾构机技术说明及技术参数2盾壳1-122.1前盾2.1.1稳定器2.1.2土压传感器2.1.3保养/检查2.2中盾2.2.1综述2.2.2推进油缸2.2.3管片安装2.2.4盾壳铰接油缸2.3盾尾2.3.1盾尾密封2.3.2盾尾密封主示意图2.3.3保养/控制3刀盘1-153.1技术说明3.1.1构思3.1.2设计3.1.3旋转接头3.1.4刀具3.2保养/控制4刀盘驱动1-174.1主轴承旋转工作原理4.2密封系统4.2.1外密封4.2.2内密封4.3齿轮

2、润滑5管片安装机1-195.1综述1-32盾构总体概述5.2管片安装机的设计5.3安全设施6螺旋输送机1-216.1综述6.2前门6.3后门6.4驱动/密封系统6.5保养/控制6.6安全设施7人员舱1-227.1综述7.2保养/控制7.3安全设施8后配套1-248.1综述8.2皮带机8.3连接桥8.4拖车18.5拖车28.6拖车38.7拖车48.8拖车59.管线和线路网1-279.1注浆、回填注浆9.2液压滤清器和冷却管线9.3工业水和冷却水9.4压缩空气供应9.5泡沫处理设备附表:盾构主要设备及设备供货商1-311-32盾构总体概述盾构土压平衡盾构是由土压支撑隧道掌子面

3、并用液压驱动方式进行开挖掘进的盾构机，开挖后的隧道用预制管片衬砌。土压平衡式盾构机特别适用于具有低渗水性的软土或软硬混合土质的地层中进行施工。为避免发生地表隆陷，刀盘挖出的渣土支撑着隧道掌子面。为使盾构能正常掘进，刀盘挖出的渣土应具有以下特点：1-32盾构总体概述²高可塑性²较好的连续流体性²低内磨擦性²低渗水性1-32盾构总体概述正常情况下，渣土在在开挖前不可能具有这些特点，这样，渣土就必须加入膨润土和泡沫之类的添加剂从而使其具有这些特性。但是，在加入必要的填加剂的同时必须要考虑土压的变化对开挖地层的影响。1.1.渣土开挖/掘进盾构通过刀盘的旋转进行渣土开挖，渣土通过刀

4、盘上的开口被压进开挖舱，在开挖舱它和泡沫等添加剂进行混合而形成“土胶”。通过压力隔板，推进油缸的力传递给刀盘和土胶，这样可以避免渣土由隧道掌子面进入开挖舱，从而形成土压平衡状态。隧道掌子面的当前土压大致符合静止时的土压。渣仓土胶的支撑压力进一步增加超过平衡时，会导致开挖舱和隧道掌子面的渣土进一步密实，这会导致盾壳前方区域的地表隆起。如减小土压，渣土会进入开挖舱并导致地表沉陷。挖出的渣土通过螺旋输送机由开挖舱输送到盾构机后面，为了保证螺旋输送机的正常出渣，渣土的渗水性应很低，这样可以避免渣土通过螺旋输送机时发生喷涌。土压主要由下列因素影响：Ø掘进速度Ø挖出渣土的数量Ø改良渣

5、土所用的添加剂介质掘进时，如给定掘进速度，土压通常靠改变螺旋输送机的速度来控制。螺旋输送机的速度快，渣土排出的就快，土压就相应地降低。渣土排出的慢，土压就相应地上升。一般来说，通过改变掘进速度也可以控制土压。减慢掘进速度，土压就降低；加快掘进速度，土压就增加。掘进时，要保持土压的连续。开挖舱中的压力要平衡刀盘前面的压力，目的是为了避免地表沉陷和漏浆。通过安装在压力隔板上的不同水平高度的土压传感器，在主控室的屏幕上就可以显示土压和推进压力。掘进时，为了搅拌、改良渣土和减少盾构机的滚动，可以改变刀盘的旋转速度和旋转方向。1.2.控制所有盾构机操作必需的数据和控制设备都在主控室

6、内。掘进速度、刀盘速度和螺旋输送机的速度都可以在主控室进行设定。掘进方向也要在主控室内调整。通过调整推进油缸组的压力，就可以根据导向系统给出的方向来控制盾构机。1-32盾构总体概述1.1.管片循环随着盾构机的进一步前移，已装好的上一管片外表面和刀盘开挖直径之间的间隙要通过注浆填起来。否则，周围的泥土会填充这一间隙，这样会导致地表沉陷。掘进时，下一管片要放在管片输送小车上。在完成一个进循环后，部分推进油缸收回，以便安装第一块管片。其他推进油缸仍保持和装好管片接触，以防止盾构机由于掌子面的土压而后移。管片安装机抓起管片并将其放在应放的位置，在此位置将它和上一管片用螺栓连接起来

7、。在管片安装机抓取头松开管片以前，一定要保证首先用推进油缸顶紧管片以防管片移动。其余管片的安装方法和此相同。1.2.盾构机技术说明及技术参数盾构机的钢结构是根据所提供的水文地质、地面交通量和目前的工作量而设计的。盾构机主要包括下列组件：1-32盾构总体概述Ø盾壳Ø刀盘Ø刀盘驱动Ø管片安装机Ø螺旋输送机Ø人员舱Ø后配套系统Ø管线和网络1-32盾构总体概述下表给出了此台盾构各组件的主要技术参数：隧道隧道长度：最小水平半径曲线最大坡度1.950[km]250[m]±0,35%隧道内径隧道外径隧道壁厚度管片长度每环管片的最大重量管片数