盾构构造与操作维护课件 1 盾构构造与操作维护-盾构机整机构造介绍

盾构构造与操作维护——

盾构机整机构造介绍这是一门什么课程？与之前学过的哪些课程相关？这门课要讲什么内容呢？1.盾构机整机构造概述

（盾构机的主机构造盾体的类型及特点盾构的后配套系统组成）2.盾构机各系统构造识别

（盾构实训基地+图纸）（切削系统、盾构主驱动系统、盾构推进及铰接系统、导向系统识别渣土运输系统、管片拼装系统、注浆系统、渣土改良及压缩空气系统构造识别、盾尾密封及集中润滑系统构造识别、水循环系统构造识别）3.盾构机操作部分（盾构虚拟仿真操作平台）4.盾构机维保部分框架如何考核？20%+50%+30%50%（完成在线开放课MOOC的学习，获得证书；2次线上测验；盾构操作考核）盾体的类型及特点盾构机后配套系统基本构造一、二、三、

本节内容

目录盾构机主机基本构造盾构机的工作原理021.盾构整机构造

按结构分为：主机和后配套系统。按功能系统分为：刀盘刀具、主驱动系统、推进及铰接系统、导向系统、出碴系统、管片运输及拼装系统、注浆系统、注脂系统、渣土改良系统、控制系统、供电系统等。1.盾构整机构造

按结构分为：主机和后配套系统。按功能分为：刀盘刀具系统、主驱动系统、推进及铰接系统、导向系统、出碴系统、管片运输及拼装系统、注浆系统、注脂系统、渣土改良系统、控制系统、供电系统等。1.刀盘；2.主驱动；3.推进油缸；4.人舱；5.螺旋机；6.管片安装机；7.排土闸门；8.管片小车；9.管片吊机；10.皮带机一盾构主机基本构造2.盾构主机基本构造刀盘切口环支承环盾尾盾尾密封推进缸主驱动人员舱管片安装机2.盾构主机基本构造2.盾构主机基本构造2.盾构主机基本构造-刀盘思考：刀盘的主要功能有哪些？

1）开挖功能：切削掌子面土体，渣土通过刀盘开口进入土仓；

2）稳定功能：支撑掌子面，稳定掌子面；

3）搅拌功能：刀盘上搅拌器对土仓内渣土进行搅拌，使渣土具有一定的塑性，然后通过螺旋输送机将渣土排出；

4）控制出渣粒径。2.盾构主机基本构造-刀盘主要作用：2.盾构主机基本构造-刀盘常规地铁土压平衡盾构—系列刀盘形式根据刀盘开口率大小，可分为？2.盾构主机基本构造-刀盘请识别刀盘上的构造2.盾构主机基本构造-刀盘

前盾又称切口环，是开挖土体和挡土的主要部分，位于盾构机的前端，结构为圆筒形，里面主要装有刀盘驱动、人员舱、各种传感器及部件等。2.盾构主机基本构造-前盾2.盾构主机基本构造-前盾请识别土仓上的构造被动搅拌棒人仓口螺机前闸门主驱动与刀盘牛腿连接回转中心压力隔板通气通水孔土压力传感器2.盾构主机基本构造-前盾2.盾构主机基本构造-前盾前盾的作用

土仓用于存放切削下来的渣土，并由承压隔板将土仓与盾构机内部隔开。土仓内设有搅拌棒，以便于对注入土仓内的泡沫、膨润土等添加剂进行充分搅拌，对渣土进行改良。在土仓下部，有供螺旋输送机叶片进入的开口，在保养和维修螺旋输送机时，螺旋输送机可从开口退出，开口用卡门密封，以保证盾构机的密封和开挖面的稳定。

前盾中盾

中盾又称支撑环，是盾构承受推力作用的主要受力结构。中盾内沿周边布置有推进千斤顶、铰接油缸和部分液压设备等。2.盾构主机基本构造-中盾超前注浆孔推进油缸“米”字梁

盾尾主要用于掩护隧道管片拼装工作及盾体尾部的密封，通过螺栓或铰接油缸与中盾相连，并装有铰接密封、盾尾密封刷、注浆管路及油脂管道等。2.盾构主机基本构造-盾尾盾尾密封刷铰接油缸盾尾油脂管路

同步注浆管路随着盾构的推进，在管片和土体之间会出现建筑间隙。为了填充这些间隙，就要在盾构机推进过程中，保持一定压力不间断地从盾尾直接向壁后注浆。2.盾构主机基本构造-盾尾前腔油脂孔后腔油脂孔盾尾刷1盾尾刷2盾尾刷3人舱是工作人员进入掘削面进行维修的通道，主要用于检查、更换刀具、维修刀盘及排除工作面异物等工作。分带压和常压两种工作模式。2.盾构主机基本构造-人舱副舱主舱螺旋输送机由筒体、伸缩油缸、液压马达、螺旋轴、出碴闸门等组成。主要有以下功能：（1）从盾构土舱内将开挖下的渣土排出到皮带机；（2）渣土通过螺旋杆输送压缩形成密封土塞，阻止渣土中的水流出，保持土舱土压的稳定；（3）可通过改变螺旋输送机转速，调节排土量，即可调节土舱的土压，使其与开挖面水、土压保持平衡。2.盾构主机基本构造-螺旋输送机管片拼装机主要完成管片的安装，由油缸、行走梁、支承架、旋转架及抓举头等组成。2.盾构主机基本构造-管片拼装机驱动类型：液压驱动、变频电机。主要作用：为刀盘提供必要的旋转扭矩，驱使刀盘旋转，切削掌子面。2.盾构主机基本构造-主驱动系统轴承变速箱减速机动力装置法兰盘刀盘驱动系统主要包括动力源、减速机、变速箱、驱动输出结构（主轴或法兰盘）。2.盾构主机基本构造-主驱动系统主要作用：1.实现主机的向前推进；2.实现掘进速度的调整；3.实现盾构方向的调整。2.盾构主机基本构造-推进系统2.盾构主机基本构造-识读图纸二

盾体的类型及特点1.盾体的类型--锥形盾体根据尺寸大小分为：锥形和筒形。锥形盾构序号名称重量(t)外形尺寸（L*W*H）mm备注1刀盘总装426280*6280*1800不含回转接头2前盾1006250*6250*3395含主驱动3中盾956240*6240*3020包含人舱4盾尾356230*6230*3680锥形盾构机的特点：1）直径尺寸递减；2）在施工时承受的摩擦阻力小，利于盾构机的前进；3）产生的建筑间隙较大。1.盾体的类型--锥形筒形盾构机的特点：1）直径尺寸保持一致；2）在施工时承受的摩擦阻力较大，不利于盾构机的前进；3）产生的建筑间隙相对较小。2.盾体的类型--筒形

在施工时，如何选择盾体的类型？2.盾体的类型--筒形思考三

盾构机后配套设备

后配套主要包括设备桥和拖车，每个拖车上都装有支持盾构机前进和施工的设备，拖车通过设备桥与管片拼装机的行走梁相接，跟随盾构机前进。1.盾构机后配套系统

设备桥为桁架结构，架设在管片安装机拖架梁和一号拖车上，前端通过拖拉油缸和托架梁连接，后端通过销轴与一号拖车连接。设备桥上布置了各种管线，同时还布置了皮带输送机和管片吊机。

2.盾构机后配套系统-设备桥

拖车上布置各种系统设备，每节拖车由连接杆相连。拖车上面布置了各种管线，同时顶部还布置了皮带输送机和风筒支架。2.盾构机后配套系统-拖车2.盾构机后配套系统-拖车

拖车上各管线的颜色识别。2.盾构机后配套系统-拖车

1号台车：主控室、同步注浆系统

主控室

同步注浆系统控制系统主要作用：

1.实现各系统间通讯及连锁2.实现各系统数据采集与处理3.实现各系统参数调整与控制盾构后配套系统-控制系统琴台上位机盾构后配套系统-注浆系统主要作用：

1.管片壁后空隙填充，控制地表沉降

2.形成壁后屏障，形成防水层

3.稳定管片与周围岩体一体化同步注浆罐同步注浆泵2.盾构机后配套系统-拖车

2号台车：泡沫箱原液（渣土改良）、注脂系统、液压泵站盾构后配套系统-渣土改良系统主要作用：

1.改善碴土流塑性，有利于碴土顺畅排出

2.降低碴土密实度并减小摩擦

3.拓宽盾构的适应范围盾构后配套系统-注脂系统根据盾构使用、设计理念的不同而有所区别，总体来说盾构注脂系统包括以下三种：1.HBW注脂系统（密封油脂）

2.主轴承密封注脂系统

3.盾尾密封注脂系统2.盾构机后配套系统-拖车

3号台车：变频柜、膨润土罐2.盾构机后配套系统-拖车

4号台车：高压配电柜、压缩空气系统盾构后配套系统-供电系统主要作用：

1.实现高压电缆延伸

2.实现动力系统供电

3.实现控制系统供电

4.实现照明及应及照明供电盾构后配套系统-空气压缩系统

压缩空气的用途：1.提供工业用气；2.给气动球阀提供动力；3.给自动保压系统提供气源。2.盾构机后配套系统-拖车

5号台车：低压配电柜、工具箱盾构后配套系统-照明系统2.盾构机后配套系统-拖车

6号台车：污水罐、水管卷筒、高压电缆卷筒盾构后配套系统-水循环、排污管道主要作用:

1.实现供排水管路延伸

2.实现各系统供水

3.实现各系统冷却