第六篇 盾构机
盾构机的讲解
盾构机的讲解盾构机是一种用于地下隧道开挖的专用设备，它采用盾构法施工原理，是现代化隧道工程中不可或缺的重要装备。
盾构机能够有效地降低工程施工风险，提高施工效率，保证工程质量。
本文将从盾构机的工作原理、结构组成、施工流程和应用领域等方面进行详细讲解。
工作原理盾构机主要通过盾构的方式进行地下隧道开挖。
盾构机的工作原理是在盾构机头部安装刀具，由液压系统驱动刀具旋转切削地层，同时通过液压顶推系统推进盾构机整体，形成一个封闭的工作面，在施工的同时支撑土体。
盾构机还会排出隧道开挖时产生的泥浆或者石料。
结构组成1.盾构机主体：包括盾构圆盘、尾部推进装置、作业室等部分。
2.刀具系统：用于切削地层的重要部分，通常采用硬质合金刀具。
3.液压系统：提供动力支撑，驱动盾构机的工作。
4.注浆系统：用于土层稳固，减少地层位移。
5.排土系统：排出隧道开挖时产生的泥浆或者石料。
施工流程1.施工前准备：确定隧道线路、进行现场钻探、安装盾构机等。
2.盾构机施工：盾构机推进、切削、排土、注浆等工作。
3.隧道贯通：完成盾构机开挖后，隧道贯通。
4.隧道衬砌：进行隧道衬砌工作，保证隧道的结构安全。
5.隧道检验验收：对隧道进行检验验收，确保质量合格。
应用领域盾构机在地下管廊、地铁、交通隧道、水利隧洞等工程中得到广泛应用。
盾构机可以开挖各种类型的地下工程，同时由于其施工方式的灵活性和高效性，能够适应不同地层的复杂情况。
结语盾构机作为现代化隧道工程的重要设备，发挥了不可替代的作用。
通过本文的讲解，相信读者对盾构机的工作原理、结构组成、施工流程和应用颁奖都有了更深入的了解。
希望本文能为相关领域的从业人员提供一定的参考和帮助。
盾构机简介介绍
盾构机发展历程
盾构机技术起源于19世纪中叶的英国，最初用于铁路隧 道施工。
20世纪初，日本开始在地下工程中应用盾构机技术，并 研制出第一台真正意义上的现代盾构机。
随着技术的不断发展，盾构机逐渐应用于各种地下工程 ，包括地铁、水务、电力、通讯等。
特点
敞开式盾构机适用于软至流塑性地层的掘进，但 需要解决对周围地层扰动较大的问题
复合式盾构机
适用地质
适用于多种地层条件
工作原理
同时具备泥水式和土压平衡盾构机的功能，能够根据不同的地层条 件进行掘进
特点
复合式盾构机适用范围广Байду номын сангаас能够根据不同的地层条件进行掘进，但需 要解决不同地层条件下掘进设备的协调问题
在16号线的建设中，盾构机被广 泛应用于地下隧道的挖掘和衬砌 作业。
主要使用了直径为6.4米的土压平 衡盾构机和直径为8.3米的泥水平 衡盾构机。
线路简介 盾构机应用 工程特点 盾构机型号
北京地铁16号线是北京市地铁的 一条重要线路，连接了海淀区和 昌平区，全长约49.8公里，共设 29座车站。
北京地铁16号线在建设过程中面 临着复杂的地理环境和地质条件 ，如上软下硬的土质、高水位等 。
盾构机简介介绍
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目录
• 盾构机概述 • 盾构机种类及应用 • 盾构机关键部件及功能 • 盾构施工过程及优缺点 • 盾构技术的发展趋势及前景 • 盾构机案例介绍
01
盾构机概述
Chapter
盾构机定义
盾构机是一种专门用于地下工程挖掘 的机械设备，它可以将挖掘、支护、 出土等作业集成在一起，实现高效、 安全、快速的施工。
第六章 盾构机
第六章隧道机械第三节暗挖施工法机械盾构1、概述盾构是一种集开挖、支护、推进、衬砌等多种作业一体化的大型暗挖隧道施工自动化机械。
盾构法施工是在一个能支撑地层压力而又能在地层中推进的圆形（或矩形和马蹄形等特殊形状）钢筒结构的掩护下，完成挖掘、出土、隧道支护等工作，它的最大的特点就是整个隧道掘进过程都是在这个被称做护盾的钢结构的掩护下完成的，可以最大限度地避免坍塌和地面塌陷。
现代盾构机集光、机、电、液、控等技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，而且要根据不同的地质条件进行“量体裁衣”式的设计与制造，可靠性要求极高。
用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、施工速度快、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在地下水位较高、隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理，因而盾构广泛用于地铁隧道、越江隧道、铁路隧道、水电隧道、市政公路隧道等工程的建设。
1.1、盾构定义和用途1.1.1、定义盾构（Shield Machine）是盾构掘进机的简称，是在钢壳体保护下完成隧道掘进、管片拼装作业，有主机和后配套组成的机电一体化设备。
适用于软弱性围岩地质的隧道施工。
在隧道掘进设备中，与盾构对应的另外一种设备就是TBM(Tunnel Boring Machine)，国内一般称全断面硬岩掘进机，适用于硬岩地质山岭隧道施工。
1.1.2、用途盾构机是一种非常先进的地下隧道施工设备，它可在不影响地面状况的条件下作业，从而大大提高了施工可行性、降低了成本，并能够保护地面的名胜古迹等建筑物，因而在城市地下轨道交通、公路铁路隧道、过江跨海隧道和水电工程隧道等施工中有着广泛用途。
1.2、国外发展情况和趋势1.2.1、国外发展情况1818年布鲁诺尔(Bmrel)观察了蛆虫腐蛀船底成洞的经过得到启发，提出了盾构工法并取得专利，即所谓的敞口式手掘盾构的原型问世。
盾构机构造及工作原理简介解析
盾构机构造及工作原理简介解析盾构机构造及工作原理简介第二部分四、盾构机的主控系统及工作原理下图是天地重工生产的土压平衡盾构机示意图，通过这台土压平衡盾构来简单介绍盾构机的构造及工作原理。
盾构法隧道的基本原理是用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。
这个钢组件在初步或最终隧道衬砌建成前，主要起防护开挖出的土体、保证作业人员和机械设备安全的作用，同时还能够承受来自地层的压力，防止地下水或流沙的入侵，这个钢质组件被称为盾构。
而盾构的主要组成部分即为盾体。
盾尾刷和同步注浆系统管片拼装机前盾中盾后盾推进油缸人行闸排土系统刀盘1. 盾体盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，这三部分都是管状筒体。
前盾和与之焊在一起的承压隔板用来支撑刀盘驱动，同时使泥土仓与后面的工作空间相隔离，推进油缸的压力可通过承压隔板作用到开挖面上，以起到支撑和稳定开挖面的作用。
承压隔板上在不同高度处安装有五个土压传感器，可以用来探测泥土仓中不同高度的土压力。
前盾的后边是中盾，中盾和前盾通过法兰以螺栓连接，中盾内侧的周边位置装有推进油缸。
中盾的后边是尾盾，尾盾末端装有密封用的盾尾刷。
2. 刀盘和刀盘驱动刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体，位于盾构机的最前部，用于切削土体，刀盘通过安装在前盾承压隔板上的法兰上的刀盘电机来驱动。
它可以使刀盘在顺时针和逆时针两个方向上实现无级变速。
刀盘电机的变速齿轮箱内需设置制动装置，用于制动刀盘。
电机的防护等级需大于IP55。
为了适用于不同的土质条件，刀盘上安装了多种类型和功能的刀具，所有刀具都由螺栓连接，可以从刀盘后面的泥土仓中进行更换。
刀盘(中交天和14.93米泥水气压平衡复合式盾构机)滚刀与推出式滚刀铲刀切削刀仿形刀与超挖刀铲刀:铲刀可以双向进行开挖，主要用于保证开挖直径的稳定不变。
铲刀切削刀:切削刀主要用于切削软土、泥砂地层。
其中刀口与刀盘旋转方向水平的称为切刀，刀口与刀盘旋转方向垂直的称为削刀切削刀滚刀与推出式滚刀:滚刀用于砂卵石、硬岩地层，它可以将大块的岩石打碎，分成小块。
盾构机实习报告
盾构机实习报告在实习开始时间至实习结束时间这段时间，我在实习单位名称进行了关于盾构机的实习。
通过这次实习，我对盾构机的工作原理、操作流程以及维护保养等方面有了更深入的了解和认识。
一、实习单位及工作内容介绍我实习的单位是一家在隧道工程领域具有丰富经验和卓越技术的企业。
该单位承担了众多大型隧道项目的建设，其使用的盾构机设备先进，技术实力雄厚。
在实习期间，我的主要工作内容包括：协助工程师进行盾构机的日常检查和维护工作；参与盾构机施工现场的操作和监控；学习并记录盾构机运行过程中的各项数据；与团队成员共同解决施工中遇到的技术问题等。
二、盾构机的基本原理与结构盾构机，全称为盾构隧道掘进机，是一种用于隧道掘进的大型工程机械。
它的工作原理是通过一个圆柱体的钢组件沿隧道轴线向前推进，同时对土壤进行挖掘和排土。
盾构机主要由刀盘、盾体、推进系统、拼装系统、出土系统和控制系统等部分组成。
刀盘是盾构机的前端部件，用于切削土体。
盾体则起到支撑和保护隧道壁的作用。
推进系统为盾构机提供前进的动力。
拼装系统用于安装隧道衬砌管片。
出土系统负责将挖掘出的土体运输出去。
控制系统则对整个盾构机的运行进行监控和操作。
三、盾构机的操作流程在实际操作中，盾构机的启动需要经过一系列严格的步骤。
首先，要对设备进行全面的检查，确保各个系统正常运行。
然后，根据隧道的设计要求和地质条件，设定好盾构机的推进速度、刀盘转速、出土量等参数。
在掘进过程中，操作人员需要密切关注各种仪表和监控设备，实时掌握盾构机的工作状态。
一旦发现异常情况，如压力过大、出土不畅等，要及时采取措施进行调整。
当盾构机推进一段距离后，需要进行管片拼装。
拼装管片时，要保证管片的位置准确、连接牢固，以形成稳定的隧道衬砌结构。
四、盾构机的维护与保养为了确保盾构机的正常运行，定期的维护保养工作至关重要。
维护保养工作包括日常保养、定期检查和大修等。
日常保养主要是对设备进行清洁、润滑和紧固等工作。
盾构机调研报告
盾构机调研报告根据对盾构机的调研，以下是我们的报告：1. 概述盾构机是一种用于地下隧道开挖的机械设备。
它由钻头、刀盘、推进系统和控制系统等组成。
盾构机可以在地下开挖出各种形状的隧道，被广泛应用于地铁、交通隧道和水利工程等领域。
2. 盾构机的类型根据不同的工程要求和地质条件，盾构机可以分为多种类型。
常见的盾构机类型包括硬岩盾构机、软岩盾构机、土层盾构机和混凝土管片盾构机等。
3. 盾构机的工作原理盾构机是通过推进系统推进并同时开挖隧道。
首先，推进系统推动机器的前端进行推进，同时刀盘开始旋转开挖土壤。
一旦土壤被挖掘，刀盘就利用传送系统将挖掘的土壤带到机器后方的输送带上。
4. 盾构机的优势相比传统的隧道开挖方法，盾构机具有以下优势：- 提高工作效率：盾构机可以连续开挖，比人工开挖更快。
- 保护环境：盾构机在开挖过程中可以有效控制噪音和振动，减少对周围环境和建筑物的影响。
- 提高工程质量：盾构机可以确保隧道的准确尺寸和平整度，使得隧道更加稳定和安全。
- 降低人工劳动强度：盾构机减少了人工的直接参与，对工人的劳动强度有明显的减轻。
5. 盾构机的应用领域盾构机广泛应用于城市轨道交通建设、地下排水工程、下水道建设、高速公路隧道和水利工程等领域。
随着城市化进程的推进，盾构机的需求量也在不断增加。
6. 盾构机的市场前景随着基础设施建设的加快和城市化进程的推进，盾构机市场前景广阔。
国内外盾构机制造商都在加大研发和生产力度，以满足市场的需求。
7. 盾构机的发展趋势随着技术的不断进步，盾构机的发展趋势主要体现在以下几个方面：- 提高自动化水平：加强对盾构机的自动控制和监测系统的研发，提高工作效率和质量。
- 减少环境污染：研发更环保的盾构机，减少对大气和水环境的污染。
- 提高适应性：开发多功能盾构机，适用于不同的地质条件和隧道设计要求。
根据以上调研结果，可以看出盾构机的应用前景广阔且具有较大的发展潜力。
随着技术不断创新和市场需求的增加，盾构机行业将迎来更加繁荣的发展。
盾构机构造实训报告
一、引言随着城市化进程的加快，地下空间利用日益成为城市建设的重要方向。
盾构机作为一种高效、安全、环保的地下工程掘进设备，在隧道、地铁、地下管线等工程中发挥着重要作用。
为了提高学生对盾构机构造及施工技术的理解，我们开展了盾构机构造实训课程。
本文将详细阐述实训过程中的学习内容、实践操作及心得体会。
二、实训目的1. 了解盾构机的整体结构和工作原理。
2. 掌握盾构机各组成部分的功能和作用。
3. 熟悉盾构机的施工流程和操作方法。
4. 提高学生对盾构机施工技术的认识，为今后从事相关领域工作打下基础。
三、实训内容1. 盾构机整体结构盾构机主要由以下几部分组成：- 前部开挖系统：包括刀盘、刀片、主驱动系统等，负责挖掘土体。
- 主体结构：包括盾构机壳体、推进系统、液压系统等，提供支撑和动力。
- 尾部系统：包括管片拼装机、出土系统、泥水处理系统等，负责隧道衬砌和出土。
2. 各组成部分功能- 刀盘：负责挖掘土体，是盾构机开挖的核心部件。
- 推进系统：提供盾构机在掘进过程中的推进力。
- 液压系统：为盾构机提供动力，驱动各部件工作。
- 管片拼装机：负责将预制管片拼装成隧道衬砌。
- 出土系统：将挖掘出的土体运出隧道。
- 泥水处理系统：处理掘进过程中产生的泥水。
3. 施工流程- 盾构机就位：将盾构机放置在隧道始发位置。
- 盾构机开挖：刀盘挖掘土体，推进系统提供推进力。
- 管片拼装：管片拼装机将预制管片拼装成隧道衬砌。
- 出土：出土系统将挖掘出的土体运出隧道。
- 泥水处理：泥水处理系统处理掘进过程中产生的泥水。
四、实训操作1. 盾构机模型操作：通过盾构机模型，熟悉盾构机的整体结构和工作原理。
2. 刀盘操作：学习刀盘的安装、调整和维修方法。
3. 推进系统操作：了解推进系统的组成、工作原理和操作方法。
4. 液压系统操作：学习液压系统的组成、工作原理和操作方法。
5. 管片拼装操作：掌握管片拼装机的操作方法，提高拼装质量。
五、心得体会1. 理论与实践相结合：通过实训，将理论知识与实际操作相结合，加深了对盾构机构造及施工技术的理解。
盾构机及基本知识
一、盾构机基本知识1.1盾构机的基本概念盾构(英文为Shield)词的含义在土木工程领域中为遮盖物、保护物。
这里把外形与隧道横截面相同,但尺寸比隧道外形稍大的钢筒或框架压入地中构成保护掘削机的外壳。
该外壳及壳内各种作业机械、作业空间的组合体称为盾构机。
盾构是一种既能支承地层的压力、又能在地层中掘进的施工机具。
1.2盾构机起源1818年英国工程师布鲁涅尔发明了盾构施工方法，并取得了专利。
用于泰晤士河隧道施工。
其后英美法相继进行的盾构的研究和应用。
二十世纪初日本引进盾构，盾构在日本迅速发展和应用与创新。
现在盾构主要生产国有日、德、美、英、法、加拿大等国家。
1.3盾构的施工过程及原理(1) 建造坚井( 盾构出发竖井和接收竖井)。
(2) 把盾构主机和配件分批吊入始发竖井中,并在预定迸发掘进位置上组装成整机,随后调试其性能使之达到设计要求。
(3) 盾构从竖井或基坑墙壁上的开口(洞门) ( 可人工开口,也可由盾构刀盘直接掘削)处始发,沿隧道的设计轴线掘进。
(4) 盾构掘进到达预定终点的竖井时,盾构进入该竖井,掘进结束。
随后检修盾构或解体盾构运出。
盾构机的掘进是靠盾构前部的旋转掘削刀盘掘削土体(这里把刀盘掘削的地层面称为掘削面),掘削土体过程中必须始终维持掘削面的稳定〔即保证掘削面上的土体不出现明塌。
为满足这个要求必须保证刀盘后面土舱内土体对地层的反作用压力(称为被动土压) ≥地层的土压(称为主动土压 )〕;靠舱内的出土器械( 螺旋输送机或者吸泥泵)出土;靠中部的推进千斤顶推进盾构前进;由后部的拼装机拼装成环(也称隧道衬砌 );随后再由尾部的背后注浆系统、向衬砌与地层问品的缝隙中注入填充浆液,以便防止隧道和地面的下沉。
1.泥土压必须可以对抗掘削上地层的土压和水压2.必须可以利用螺旋输送机等排土机构，调节排土量3.对必须混入添加材的土质而言，注入的添加材必须可使泥土(混入添加材的掘削土)的塑流性和抗渗性提高到满足掘削面稳定要求的水准。
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第六篇盾构机第一章盾构机选型在当今地铁施工中，盾构机以其开挖速度快、对土体扰动小、易于控制地面变形（沉降和隆起）、成洞质量高、施工安全等优点被大量采用。
合理的选择盾构机类型，对保证施工质量，保护地面与地下建筑物安全和加快施工进度，是至关重要的。
第一节盾构机比选定型几种典型盾构工法比较及盾构在不同地质条件下沉降量对比见表6-1-1、表6-1-2。
通过上述两表中几种盾构机的对比，及对国内外与南京地铁工程地质与水文地质相近的盾构法的地铁工程的调查，综合分析评估，并广泛请教国内外盾构施工领域资深专家。
同时，积极响应业主对盾构机型的建议，我们决定选用加泥式土压平衡盾构机。
加泥式土压平衡盾构机所适应的地质条件及南京地铁实际的地质条件重要项目见表6-1-3。
地质条件项目表表6-1-3通过对比可知该盾构机能满足南京地铁地质条件。
针对南京地铁特殊地段的地质情况，我们将在机器上增加专用设备，如超前注浆系统、向密封舱内注入特殊的塑流化添加剂（将各种土质改良成土压平衡式盾构机工作所需的塑流体）等手段，增强盾构机对各种特殊地质段的适应性，确保施工质量。
第二节盾构机制造商简介及设备突出特点为更好地满足业主需要，高质量完成南京地铁工程，根据对地质资料及世界著名盾构机生产厂家的调查研究，我们拟选购海瑞克（HERRENKNECHT）公司生产的加泥式土压平衡盾构机。
海瑞克公司是世界上最优秀的隧道开挖机械的专业制造商之一，1995年通过了DIN、ISO9001质量认证。
该公司从1978年投产至今已成功地向世界各地提供了直径由0.3m—14.2m各种型号的盾构机一千多台，直径14.2m徳国汉堡第4座易北河公路隧道即为该公司盾构机的杰作，为当今世界之最。
该公司在世界各地设有12个子公司，11个代理站，1998年年销售总额387.19百万马克，并以每年26%的速度递增。
短短二十年的时间即取得如此辉煌的业绩足可见其雄厚实力及在该行业的显赫地位。
海瑞克加泥式土压平衡盾构机是集机械、电子、液压于一体的高技术含量的大型成套施工设备。
其液压系统采用德国力士乐（REXROTH）公司产品，电器系统装备德国西门子（SIMENS）公司产品，注浆设备选择普茨迈斯特（PUZEMASTER）公司产品，钻机选用阿特拉斯（ATLAS）等。
整机配置均为世界名优品牌。
该盾构机功能先进，性能可靠，设计合理，适应性强，其突出特点如下：一、以泥土压力稳定开挖面泥状土充满密封舱和螺旋输送机后，在盾构推进力的作用力下可使切削土对开挖面形成被动土压力，与开挖面上的水、土压力相平衡，自护其开挖面，以使开挖面保持稳定。
二、可改善切削土的性能在砂土或砂砾地层中，土体的塑流性差，开挖面有地下水渗入时还会引起崩塌。
盾构机有向切削土加注添加剂如聚合泡沫或泥土等润滑材料并进行搅拌的功能，改善弃土及其它液状物的抗水能力和研磨土的抗磨损能力，可使其成为塑流性好和不透水的泥状土。
三、泥土压的监测和控制系统在密封舱内装有土压计，可随时监测切削土压力，并自动调控排土量，使之与切削土量保持平衡，有效控制地表沉降与隆起。
四、先进的电控系统（一）、盾构机主控制室配有计算机(PC)控制系统，该系统与洞外项目经理办公室的计算机系统相连，设备各系统的运行状态通过相应传感器采集的信号送入计算机内部处理并贮存，同时在控制室监示器和洞外办计算机监示器上显示。
操作员和洞外项目经理办公室值班员均可适时准确掌握当前的全部状态，为正确指挥施工，正确操作设备提供准确依据。
（二）、盾构机的计算机系统可通过公共电话线连接因特网，实现网上查询与对话，一但设备某处或某系统出现故障时，可通过计算机监示器迅速查出具体原因，也可通过网上寻求厂商的远程维修服务，为快速修复设备确保正常施工提供有利保障。
五、先进的隧道测量系统盾构机配置SLS—T全方位激光导向系统，可实现准确的全方位连续监测和显示，测量误差仅±1mm，能充分确保开挖隧道的精确度。
六、后配套行走系统的创新设计后配套走行轮为多排胶轮，直接在管片上行走，省去了铺设钢轨的麻烦，有利于加快施工进度，同时降低了造价。
七、超前地质预报系统刀盘上特殊装备有超声波探测系统，可提前测出刀盘正前方的地质情况，为盾构施工提供可靠依据。
八、超前钻探注浆系统盾构机上装有超前钻机，钻孔深度可达20m，护盾壳体上有12个预留孔，钻杆是以10°夹角（与盾壳母线）穿过预留孔呈伞状钻向刀盘前方，既可超前预报地质又可实施超前注浆。
通过超前注浆钻机，可将配制好的浆液注入到刀盘前方周边地层，用以提高土体强度，使开挖面保持稳定，同时避免在开挖面上产生涌水和流沙现象，有效控制地表沉降。
九、注浆管道结构形式新颖采用在盾尾内壁开沟槽安装密封盖板形成管道的形式，此设计的优点在于一旦管道堵塞可拆除盖板进行疏通，方便、可靠。
第二章盾构机工作原理加泥式土压平衡盾构机的工作原理是依靠密封舱内塑流状土体作用在开挖面上的压力（P）（它包括泥土自重产生的土压力与盾构推进过程中盾构油缸的推力）和盾构机前方地层的静止土压力与地下水压力（F）相平衡的方法。
盾构机掘进时，刀具切下的泥土在密封舱内混合并积聚，以平衡的土压对开挖面土体提供连续的支撑，然后在受控状态下由螺旋输送机排出，如图6-2-1所示：图6-2-1 盾构工作原理示意图从图中可以看出：螺旋输送机排土量大时，密封舱内土压力就减小，当F＞P时，开挖面可能塌方而引起地面沉降；相反，排土量小时，P值就加大，一旦F＜P max，地面将会隆起。
因此，要控制土压平衡式盾构机在推进过程中开挖面的稳定，可以用以下方法来实现。
其一是控制螺旋输送机排土量（调节其转速和出料口闸门开口大小）；其二是通过调节盾构机推进速度和螺旋输送机转速，直接控制密封舱内的土压力P，使其接近F=P的最佳状态，一般情况下不使开挖面产生影响的土压力P的波动范围是：主动土压力+地下水压力＜P＜被动土压力+地下水压力当土体不能自稳时，是靠向开挖面加注膨润土或泡沫剂，借助搅拌翼在密封舱内将其与切削土混合，使之成为塑流性较好和不透水的泥状土，以利于排土和保持开挖面稳定。
密封舱内的土体压力、盾构推进力、螺旋输送机的转速、出料闸门开口的大小，均由PLC 程序（程序逻辑控制器）进行自动控制。
第三章盾构机功能描述一、概述盾构机由主机和后配套两部分组成，机器总长55m，主机长约5.7m，后配套长约49.3m，开挖直径6.39m，整机总重约385T。
主机部分由刀盘系统、推进系统、输送系统、管片拼装系统和盾构附件组成；可完成盾构推进、土体输出、管片安装、同步注浆、超前勘探注浆等作业。
后配套部分由后配套车和布置在车架上的控制系统、电气系统和附属设备组成；主要作用是操纵控制、提供掘进动力、管片输送、注浆料供应、土体转载、轨道铺设、各种管线延伸等。
二、盾构机作业步骤（一）、掘进准备1、根据激光导向系统数据准确调向。
2、出土运输车辆就位后，转运管片及注浆料。
3、随时掌握各种管线卷筒储备情况，不足时及时延伸。
（二）、正常掘进1、启动皮带输送机、刀盘驱动液压马达，然后开启推进系统和螺旋输送机，正常掘进。
2、需要时，针对不同地质分别向刀盘和螺旋输送机内加膨润土浆或泡沫剂。
3、同步注浆系统配合掘进正常进行。
4、完成1.2m掘进停机，出土运输车开至始发井卸土，另一辆运输车进入。
（三）、拼装管片1、推进油缸分组收缩，让出空间，逐块拼装管片。
2、将真圆保持器撑在刚拼好的管片环上。
3、收缩拖拉油缸，将后配套前移一个行程，一个循环结束，准备下一循环的开始。
第一节主机一、刀盘系统（一）、刀盘1、刀盘为全断面平面型、开式刀盘，刀盘正面和侧缘均经耐磨涂层处理。
刀盘转速在0-1.36rpm 时，扭矩为4694KNm，在0-2.29rpm时，扭矩为2787KNm。
前者为脱困时使用，后者为正常时使用，刀盘可以正反方向旋转，工作效率相等。
2、刀盘的开口率在40%，最大开口尺寸为230mm，能够控制砾石尺寸在230mm以下通过刀盘，满足在螺旋输送机内畅通无阻的输送。
3、刀盘预留盘式滚刀与撕裂刀可互换的安装位置，以应付隧道掘进中可能遇到的大粒径石块，提高刀盘对不同地质情况的适应性。
撕裂刀、盘形滚刀由耐磨的高强度钢材经热处理渗碳而成，适用于开挖岩土和风化层。
（二）、刀具1、刀盘上安装有128把镶钨硬质合金的铲齿型刀，8把矩形磨刀，一把锥型中心刀，一把铲齿型扩孔刀，以满足对土体的切削。
2、刀盘侧边还安装有一把可伸缩50mm的扩孔刀，以满足转弯半径800m的需要。
3、刀具使用寿命为2km。
（三）、刀盘驱动1、刀盘安装在驱动组件上，驱动组件由主轴承、密封支承、密封装置以及8组驱动系组成。
每组驱动系统由液压马达、减速机、小齿轮组成。
液压马达连接减速机、小齿轮，再通过大齿轮驱动刀盘可正反方向以0-1.36rpm 、0-2.29rpm两种转速转动,输出最大扭矩为4694KN.m。
刀盘的掘进位置可随时通过线性传感器显示。
2、主轴承足以承受由于开挖支撑面产生的各类切削载荷，以及刀盘和作用在刀盘上土体的重量。
3、主轴承的滚子和滚道由一独立的压力油系统提供润滑，该润滑油系统配有独立的滤油器、配油管及油泵。
通过润滑油泵不断地喷油至轴承中，所有小的磨损颗粒将被冲下并留在滤油器中，驱动齿轮由同样的压力油系统提供润滑。
4、主轴承润滑系统的油温由一监控装置调节，超温报警并自动停止刀盘转动。
5、主轴承回转部分设置三道密封环，密封环间用3bar压力润滑脂自动加入进行润滑并防止水和土体的浸入，如果润滑系统出现故障，监控装置将使刀盘停止转动。
6、主轴承使用寿命为15000小时。
（四）、抗偏摆刀盘可进行正向或反向旋转，反向旋转刀盘是为了纠正护盾在正向旋转时产生的偏摆。
装在护盾上的偏摆传感器是为了保证掘进过程中盾构机不会偏摆超过极限位置，如果达到预定的偏摆极限，可通过改变刀盘的转向和推进油缸的推力大小、方向来达到纠偏。
二、推进系统（一）、推进油缸主机向前移动，由分布于盾壳圆周上的40个推进油缸完成。
每2个油缸连接一块靴板顶住管片端面产生反力使盾构机前移。
为便于隧道的掘进、导向、纠偏和管片安装，这40个油缸又分成5个组，可进行整体或单独控制的操作。
（二）、靴板推进油缸顶在“靴板”上以使顶进力平均分配到隧道管片上。
每两个推进油缸使用一个“靴板”，该“靴板”可自由地根据管片边缘进行对正。
每组油缸可以独立操作以便提供方向控制或方便安装管片，该“靴板”在紧固管片连接螺栓时，向管片提供压力，并协助进行封顶管片的定位。
三、输送系统（一）、螺旋输送机下部通过一个位于土仓底部的密封套筒固定，上部通过可滑动伸缩的外套筒固定在支撑架上，实现出土口与皮带输送机接土口位置相对固定。
（二）、螺旋输送机出土口安装了一个可以根据旋转速度调节开口的泄料闸门，筒内6组螺旋叶片安装在中心轴上，可正反方向旋转，速度0-17rpm，可自动和手动控制。