盾构机工作原理

合集下载

盾构机工作原理

盾构机工作原理

盾构机工作原理盾构机是一种用于地下隧道建设的重型机械设备,其工作原理是通过推进盾构机头部,同时进行土层的开挖和支护,实现隧道的掘进和建设。

一、盾构机的组成部分1. 盾构机头部:盾构机头部是盾构机的核心部分,由刀盘、推进缸、刀臂等组成。

刀盘上装有刀片,通过旋转切割土层,推进缸则用于推进盾构机向前移动。

2. 推进系统:推进系统由推进缸、推进液压站等组成,通过液压系统提供动力,推动盾构机前进。

3. 隧道衬砌系统:隧道衬砌系统用于支护隧道,通常由预制混凝土段、钢筋网、注浆设备等组成。

4. 泥水处理系统:盾构机在掘进过程中会产生大量泥浆,泥水处理系统用于处理和回收泥浆。

5. 控制系统:盾构机的控制系统用于监测和控制盾构机的运行状态,包括刀盘转速、推进速度、液压系统压力等参数。

二、盾构机的工作过程1. 准备工作:在开始盾构施工之前,需要进行现场勘探和测量,确定隧道的位置和地质情况。

然后,搭建起盾构机的施工平台和支撑结构。

2. 开始掘进:盾构机头部进入掘进区域后,刀盘开始旋转,刀片切割土层,同时推进缸推动盾构机向前移动。

盾构机掘进的同时,泥浆通过刀盘和刀臂上的泥浆管道排出。

3. 土层支护:盾构机掘进后,需要进行土层的支护,以防止隧道坍塌。

通常采用预制混凝土段作为隧道衬砌,通过隧道衬砌系统安装在盾构机后部。

4. 泥水处理:盾构机在掘进过程中产生的泥浆通过泥水处理系统进行处理和回收。

泥浆中的固体颗粒通过离心机和过滤器分离,回收后的水可以重新用于盾构机的工作。

5. 盾构机的推进和掘进不断进行,直到到达目标位置。

在到达目标位置后,盾构机停止工作,进行拆解和维护。

三、盾构机的优势和应用领域1. 盾构机具有高效、安全、环保等优势,能够快速掘进隧道,减少对周围环境的影响。

2. 盾构机广泛应用于地铁、隧道、水利工程等领域,可以用于城市地下交通建设、水利隧道建设等。

3. 盾构机可以适应各种地质条件,如软土、黏土、砂砾等,具有较强的适应性和灵活性。

盾构机工作原理

盾构机工作原理

盾构机工作原理盾构机是一种用于地下隧道施工的重型机械设备,其工作原理是通过推进机构将盾构机沿着隧道轴线推进,同时利用盾构机的钻头切削土层,然后通过输送系统将切削土层从隧道尾部运出。

一、盾构机的组成部分1. 盾构机主体:包括盾构机壳体、推进机构、切削系统等。

盾构机壳体是盾构机的主要承重部分,用于保护工作人员和设备。

推进机构是盾构机的动力系统,负责推进盾构机并控制推进速度。

切削系统由刀盘、刀盘电机、刀盘刀具等组成,用于切削土层。

2. 输送系统:包括土层输送系统和衬砌输送系统。

土层输送系统用于将切削土层从切削区域输送到隧道尾部,通常由螺旋输送机和螺旋输送机电机组成。

衬砌输送系统用于将衬砌材料输送到切削区域,通常由输送带和输送带电机组成。

3. 泥浆系统:用于控制切削区域的土层稳定,防止坍塌。

泥浆系统由泥浆循环系统和泥浆处理系统组成。

泥浆循环系统通过泵将泥浆注入切削区域,形成泥浆层,保持土层稳定。

泥浆处理系统用于处理和回收泥浆。

二、盾构机的工作流程1. 准备工作:确定隧道的设计参数、地质勘探结果和施工方案。

安装盾构机并进行调试,检查各部件是否正常运转。

2. 开始推进:启动盾构机的推进机构,使其向前推进。

同时,启动切削系统,刀盘开始切削土层。

切削的土层通过输送系统运输到隧道尾部。

3. 控制土层稳定:在切削区域注入泥浆,形成泥浆层,保持土层稳定,防止坍塌。

泥浆通过泥浆系统循环使用,同时进行处理和回收。

4. 衬砌施工:当切削到一定距离后,开始进行衬砌施工。

通过输送系统将衬砌材料输送到切削区域,工人进行衬砌作业。

5. 推进和衬砌循环进行:推进机构持续推进盾构机,切削系统不断切削土层,输送系统将切削土层运输到隧道尾部,同时进行衬砌施工。

6. 完成施工:当盾构机推进到设计的目标位置后,停止推进和切削工作。

进行最后的检查和清理工作,确认隧道施工质量。

三、盾构机的优势和应用领域1. 高效快速:盾构机能够连续推进,施工速度较快,适用于大规模的隧道工程。

盾构机工作原理

盾构机工作原理

盾构机工作原理
盾构机工作原理是指利用一系列可编程的机器人来铺设地下隧道,并以此类机器为核心的技术实现的。

盾构机的工作原理主要包括:
1、根据设计图进行隧道开挖:首先根据设计图对隧道进行剖面,然后对隧道沿线方向施加摩擦力,使得隧道沿线方向运动,形成一条稳定的、直线的隧道。

2、隧道支护:隧道支护旨在保证隧道的稳定性,通常采用支护构造的方式,如支撑片、拱壁、水泥桩等。

3、隧道回填:隧道回填是将开挖后的隧道两侧的空土回填到隧道内部,以防止地表塌陷。

4、其他设备的安装:在隧道铺设工作完成后,还需要安装其他设备,如信号灯、变电站、通风口、排水管等。

5、检测试验:检测试验是检查隧道工程质量的重要手段,通常包括水位检测、排水检测、支护检测、回填稳定性检测等。

盾构机的工作原理还包括:
6、运行系统:运行系统是指由机器人控制盾构机运行的系统,它能够根据设定的参数,自动控制盾构机的运行,以实现隧道的快速掘进。

7、盾尾部分:盾尾部分是指盾构机的末端,它负责将开挖后的隧道土方运输出去,以及提供支护物料等。

8、保护系统:保护系统是指盾构机的安全防护系统,它能够监测机器的运行状态,并及时采取应急措施,防止意外情况的发生。

盾构机是一种特殊的机械工程,它可以实现快速、节能、安全的地下隧道建设,为交通建设和其他工程建设提供了更好的解决方案。

它的工作原理是利用一系列可编程的机器人来铺设隧道,并通过支护系统和保护系统来确保隧道的稳定性和安全性。

盾构机工作原理

盾构机工作原理

盾构机工作原理盾构机是一种用于地下隧道施工的机械设备,它能够在地下开挖隧道并同时进行支护。

盾构机的工作原理是通过推进系统和土压平衡系统的协同作用来完成隧道的开挖和支护。

一、推进系统盾构机的推进系统主要由刀盘、推进缸、主推进液压缸、副推进液压缸等组成。

刀盘是盾构机的核心部件,它由大量的刀片和刀臂组成,通过旋转来切割土层。

推进缸通过液压系统提供推进力,推动刀盘前进。

主推进液压缸和副推进液压缸则用于控制盾构机的水平和垂直推进。

在工作过程中,盾构机首先将刀盘推入地下,然后通过液压系统提供的推进力,推动刀盘不断前进。

同时,盾构机还会将土层切割下来,并通过输送系统将其排出。

随着刀盘的推进,盾构机会不断进行支护,以确保隧道的稳定。

二、土压平衡系统盾构机的土压平衡系统是保证隧道施工安全的关键部件。

它通过控制隧道内外的土压差,使得施工现场的土体保持平衡,防止地下水和泥浆涌入隧道。

土压平衡系统主要由先后密封室、压缩空气系统、排土系统等组成。

先后密封室用于控制隧道内外的土压差,防止土体塌方。

压缩空气系统则用于控制密封室内的气压,保持密封室内的压力略高于外界,以防止地下水和泥浆渗入隧道。

排土系统则用于将切割下来的土层排出隧道。

在工作过程中,盾构机通过土压平衡系统的协同作用,控制隧道内外的土压差,使得土体保持平衡。

这样可以减少地下水和泥浆渗入隧道,保证施工现场的安全。

三、其他系统除了推进系统和土压平衡系统,盾构机还包括供电系统、液压系统、控制系统等。

供电系统为盾构机提供电力,液压系统则提供动力,控制系统则用于对盾构机的各个系统进行控制和监测。

总结:盾构机通过推进系统和土压平衡系统的协同作用,实现了隧道的开挖和支护。

推进系统通过刀盘的切割和推进缸的推进力,完成隧道的前进。

土压平衡系统则通过控制隧道内外的土压差,保持施工现场的稳定和安全。

除此之外,盾构机还包括供电系统、液压系统和控制系统等。

这些系统的协同工作,使得盾构机能够高效、安全地进行地下隧道施工。

盾构机的工作原理介绍

盾构机的工作原理介绍

盾构机的工作原理介绍
盾构机是一种用于地底隧道开挖的特种机械设备。

它的工作原理基于土壤的掘进和排除。

以下是盾构机的工作原理介绍:
1. 预制环片安装:盾构机由机身、掘进头和推力系统等组成。

首先,在掘进头前部设置一个物理屏蔽结构,称为盾构壳体。

在盾构壳体尾部,有一个可供工人进入的工作室,用于预制环片。

2. 土壤挖掘:盾构机启动后,掘进头携带切削工具在掘进面上边切削土壤,同时使用液压系统将土壤转移到盾构机后部。

液压油压力将土壤推到盾构机机体上方,通过传送装置运输到尾部的舱室。

3. 土壤排除:使用螺旋输送机将土壤从尾部舱室中排出,或者通过推力推动盾构机推进,将土壤从尾部直接排出。

4. 支撑系统:盾构机作业过程中,需要使用支撑系统来保持隧道稳定。

一般是在盾构壳体外部设置一个钢管脚手架,支撑隧道壁体。

在支撑系统后方设置混凝土预制环片,固定住刚刚开挖的地下段。

5. 推进系统:为了推进盾构机,推进系统通过液压油缸施加推力。

液压油缸定期向前移动,推动盾构机前进。

同时,推进系统通过液压顶推系统传递前进力。

6. 后续支护和衬砌:在两端推进之后,需要进行后续支护和衬
砌工作。

在盾构机后面的空隙中灌注混凝土,形成隧道壁体。

同时,还可以安装其他支护设备,如加固钢筋和注浆等,以增加隧道的稳定性和强度。

总结:盾构机工作原理是通过切削土壤和运输土壤的方式,逐步掘进地下隧道。

同时,支撑系统、推进系统和后续支护工作保证了隧道的稳定性和安全性。

盾构机的机械工作原理

盾构机的机械工作原理

盾构机的机械工作原理
盾构机是一种用于隧道施工的机械设备。

它主要由盾构机身、推进系统、环片装配系统、支撑系统、排土系统等组成。

在工作过程中,盾构机首先通过推进系统推进并推土,同时使用液压系统实施控制和调整。

推进系统由盾构机前部的推进缸和推进机构组成。

推进缸推动推进机构向前推进,推土板将土壤推到机头的切割室内。

机械工作原理如下:
1. 切割和开挖:盾构机切割头上装有切割刀具,通过旋转运动将土壤切割成碎片,然后使用刮板将碎片推到切割室中。

同时,螺旋输送装置将土壤从切割室中输送到输送通道中。

2. 推进和支撑:盾构机通过推进系统将自身推进至预定位置。

盾构机的推进缸向前伸出,推动推进机构,推进盾构机身。

同时,支撑系统在盾构机后部提供支撑,防止土壤坍塌。

3. 注浆和后推:为了防止地下水涌入隧道,盾构机采用注浆技术,通过注浆管将注浆材料注入地下。

注浆材料固化后形成注浆帷幕,起到封闭隧道周围岩土的作用。

在注浆完成后,盾构机后退一段距离,进行下一段的开挖工作。

4. 环片安装:在盾构机开挖的同时,环片装配系统负责将环片一环一环地安装在盾构机后部。

环片是预制混凝土段,将隧道的衬砌固定在地下。

5. 排土和处理:排土系统负责将开挖的土壤从盾构机中排出,一般采用螺旋输送装置将土壤输送到地面,然后使用输送带将土壤运送到堆放区域。

盾构机工作原理

盾构机工作原理

盾构机工作原理盾构机是一种用于隧道开挖的专用设备,其工作原理是通过推进装置将盾构机推进到地下,同时利用盾构机的切削头切削土壤,将土壤通过输送系统运输到地面上。

下面将详细介绍盾构机的工作原理。

一、盾构机的组成部分1. 推进装置:盾构机的推进装置是用于推动盾构机向前行进的部分。

推进装置通常由大型液压缸、推进液压缸、推进螺杆和推进支撑系统等组成。

2. 切削头:盾构机的切削头是用于切削土壤的部分。

切削头通常由刀盘、刀盘驱动系统和刀盘刀具组成。

刀盘驱动系统通过电动机或液压驱动刀盘旋转,刀盘刀具则用于切削土壤。

3. 输送系统:盾构机的输送系统用于将切削下来的土壤从切削头输送到地面。

输送系统通常由螺旋输送机、链式输送机或皮带输送机等组成。

4. 盾构壳体:盾构壳体是用于保护盾构机和工作人员的部分。

盾构壳体通常由钢板焊接而成,具有足够的强度和刚度。

二、盾构机的工作流程1. 准备工作:在开始盾构机工作之前,需要对施工现场进行勘测和准备工作。

包括地质勘探、隧道设计、施工方案制定等。

2. 推进阶段:盾构机通过推进装置将自身推进到地下,同时切削头开始切削土壤。

推进装置通过液压缸的伸缩和推进螺杆的旋转,推动盾构机向前行进。

3. 土壤处理阶段:切削头将土壤切削下来,然后通过输送系统将土壤输送到地面。

输送系统可以根据需要调整输送速度和输送量。

4. 支护阶段:在切削头通过后,需要对隧道进行支护,以防止塌方。

支护方式通常有预制管片、喷射混凝土和钢拱架等。

5. 安装阶段:在完成切削和支护后,可以进行管线、电缆等设备的安装工作。

6. 完工阶段:隧道开挖完成后,进行隧道的检测和验收工作,确保隧道的质量和安全。

三、盾构机的优势和应用领域1. 优势:盾构机具有工作效率高、施工质量好、对地上交通和环境影响小等优势。

盾构机可以在地下开挖隧道,不会影响地面交通和建筑物。

2. 应用领域:盾构机广泛应用于城市地铁、高速公路、铁路、水利工程等领域的隧道开挖。

盾构机工作原理具体是什么

盾构机工作原理具体是什么

盾构机工作原理具体是什么盾构机的工作原理 1.盾构机的掘进液压马达驱动刀盘旋转,同时开启盾构机推动油缸,将盾构机向前推动,随着推动油缸的向前推动,刀盘持续旋转,被切削下来的碴土充满泥土仓,现在开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上,后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中,再通过竖井运至地面。

2.掘进中控制排土量与排土速度当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到必然数量时,开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大,当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时,开挖面就可以维持稳固,开挖面对应的地脸部份也不致坍坍或者隆起,这时只要维持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡时,开挖工作就可以顺利进行。

3.管片拼装盾构机掘进一环的距离后,拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片,使隧道-次成型。

盾构机的组成及各组成部份在施工中的作用盾构机的最大直径为6.28m,总长 65m ,其中盾体长 8.5m,后配套设备长 56.5m,总分量约 406t,总配置功率 1577kW ,最大掘进扭矩 5300kN?m ,最大推动力为 36400kN,最陕掘进速度可达 8cm/min。

盾构机主要由9 大部份组成,他们别离是盾体、刀盘驱动、双室气闸、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备。

1.盾体盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部份,这三部份都是管状简体,其外径是 6.25m。

前盾和与之焊在一路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,推力油缸的压力可通过承压隔板作用到开挖面上,以起到支撑和稳固开挖面的作用。

承压隔板上在不同高度处安装有五个土压传感器,能够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 30 个推动油缸,推动油缸杆上安有塑料撑靴,撑靴顶推在后面已安装好的管片上,通过控制油缸杆向后伸出能够提供给盾构机向前的掘进力,这 30 个千斤顶按上下摆布被分成 A 、B 、c 、D 四组,掘进进程中,在操作室中可单独控制每一组油缸的压力,如此盾构机就可以够实现左转、右转、抬头、垂头或者直行,从而能够使掘进中盾构机的轴线尽可能拟合隧道设计轴线。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

盾构机工作原理
盾构机是一种用于隧道掘进的机械设备,它采用盾构法进行掘进作业。

盾构机工作原理包括盾构机的结构组成、掘进过程和工作原理。

一、盾构机的结构组成
1. 盾构机主体结构:盾构机主体由前部掘进机构和后部支撑机构组成。

前部掘进机构包括刀盘、推进装置和掘进腔体,用于掘进地下隧道。

后部支撑机构包括支撑系统、推进系统和尾部密封装置,用于支撑和稳定掘进工作面。

2. 刀盘:刀盘是盾构机的核心部件,由刀盘主轴、刀盘壳体和刀具组成。

刀盘壳体上安装有刀具,通过刀具的旋转和推进,实现地层的破碎和掘进。

3. 推进装置:推进装置由液压缸、推进支架和推进腔体组成,用于推动盾构机向前掘进。

推进装置通过液压缸的伸缩,推动推进支架向前挪移,同时推动盾构机前进。

4. 支撑系统:支撑系统由液压支撑腔体、支撑腿和支撑板组成,用于支撑和稳定掘进工作面。

支撑系统可以根据地层情况自动调整支撑板的位置和角度,确保掘进工作面的稳定和安全。

5. 尾部密封装置:尾部密封装置用于防止土层和水的侵入,保持掘进工作面的干燥和安全。

尾部密封装置通过密封垫和密封门的组合,实现对尾部空腔的封闭。

二、盾构机的掘进过程
盾构机的掘进过程主要包括刀盘破碎地层、推进机构推进、支撑机构支护和尾部密封装置的封闭。

1. 刀盘破碎地层:盾构机启动后,刀盘开始旋转,刀具与地层发生碰撞,通过冲击和破碎地层。

刀盘破碎地层的同时,推进装置将盾构机向前推进。

2. 推进机构推进:推进装置通过液压缸的伸缩,推动推进支架向前挪移,同时推动盾构机前进。

推进装置不断推进,使盾构机不断向前掘进。

3. 支撑机构支护:当盾构机掘进一定距离后,支撑系统开始工作。

支撑系统根据地层情况自动调整支撑板的位置和角度,支撑和稳定掘进工作面。

4. 尾部密封装置封闭:当盾构机掘进到目标位置时,尾部密封装置开始工作。

尾部密封装置通过密封垫和密封门的组合,实现对尾部空腔的封闭,防止土层和水的侵入。

三、盾构机的工作原理
盾构机的工作原理基于土层的破碎和推进。

具体工作原理如下:
1. 土层破碎:盾构机启动后,刀盘开始旋转,刀具与地层发生碰撞,通过冲击和破碎地层。

刀具的旋转和推进装置的推进作用下,土层逐渐破碎并被刀具带走。

2. 土层推进:推进装置通过液压缸的伸缩,推动推进支架向前挪移,同时推动盾构机前进。

推进装置不断推进,使盾构机不断向前掘进。

3. 土层支护:当盾构机掘进一定距离后,支撑系统开始工作。

支撑系统根据地层情况自动调整支撑板的位置和角度,支撑和稳定掘进工作面,防止地层塌方和坍塌。

4. 土层封闭:当盾构机掘进到目标位置时,尾部密封装置开始工作。

尾部密封装置通过密封垫和密封门的组合,实现对尾部空腔的封闭,防止土层和水的侵入。

盾构机工作原理的关键在于刀盘的破碎和推进装置的推进。

通过刀盘的旋转和刀具的破碎,盾构机能够有效地破碎地层。

同时,推进装置的推进作用下,盾构机能够持续向前推进。

支撑系统和尾部密封装置的工作,保证了掘进工作面的稳定和安全。

盾构机工作原理的应用广泛,可以用于地铁、隧道、水利工程等领域的隧道掘进。

盾构机的高效、安全和环保特点,使其成为现代隧道掘进的重要设备之一。

相关文档
最新文档