盾构基本知识
【干货】盾构管片知识全面总结
【干货】盾构管片知识全面总结一、什么是盾构管片盾构机刀盘、盾壳的尺寸就是根据管片环的这几个参数来设计的。
整体的混凝土圆环是无法在隧道内运输、安装的。
解决方法就是将混凝土圆环分解成多块。
分解运输，洞内拼装。
这些块就是管片(segment)。
二、盾构管片分块1.管片是构成管片环的所有分块的统称，包括标准块(B)，邻接块(L)和封顶块(F)三类。
管片的分块数量因隧道直径（对应管片环的周长）的不同而不同。
原则就是不宜做得太大，以便于运输和安装。
其中，封顶块只有一块；邻接块分布在封顶块的两侧，有两块。
因此，分块数量的不同，实际是指标准块的数量不同。
2.为什么如此分块呢？想象一个竖放的圆筒，从上而下通过圆心像切蛋糕一样，简单地切割成几个等份的圆弧块不是更简单吗？也许最初大家确实是这么想的。
按这个思路我们继续想象下去，看看会发生什么呢：现在，将这个等份切割的圆筒扳倒平放（圆心的法线想象成隧道轴线）。
拿掉其中任意一块。
怎么拿？当然，是沿直径方向往外移动。
反之，向内是拿不掉的。
这是因为圆环的外周长比内周长大，每一份分得的外弧长也比内弧长要大。
同理，将这拿掉的一块再装回去的话，也只能是从外向内地“凑”上去。
拿掉一块的过程相当于隧道内的管片拼装过程的逆过程。
隧道施工时，人员的操作都是在隧道内部进行的。
你怎么将这最后的一块管片送到管片环外侧再由外向内地将这块管片凑到正确的安装位置呢？这显然是不行的。
为解决这个问题，技术人员采取了两种办法：（1）将认定为最后安装的一块管片的环向结合面（就是上面说的切割面）设计成内弧长，外弧短。
从而可以从内向外地安装管片。
相应的，与这块管片连接的左右两切割面设计成与之对应的坡面。
就是更大的内外弧差。
总之，严密贴合就行。
盾构发展的历史上，确曾有过这样的解决方法。
由于有更好的方案，这种设计国内基本上没人采用。
（2）细心的话，你可能会想到，将最后那一片从端头平滑地插进去不就解决了吗？完全正确，从端头可以插进去。
盾构安全常识
盾构安全常识盾构安全常识盾构机是集机、电、液一体的大型施工机械，盾构机施工是隧道施工的工厂化作业。
为了使盾构机的管用养修安全高效、标准有序、经济合理，必需了解盾构根本的安全常识。
特别工种人员等应同时严格遵守相关行业的安全操作规程，这里就不一一介绍但应同时有效。
1、操作人员的根本要求：1.对将在盾构内工作和操作盾构的施工人员必需经过专业培训；2、操作人员要有较强的责任心，盾构各操作、修理、治理人员的责任必需有明确规定；盾构主司机的责任必需明确。
为安全起见主司机可以拒绝除调车员外任何人的指令；3、操作人员要经过专业培训，机、电、液的各操作、维保人员必需经过专业培训，有相关专业方面的专业学问和肯定的工作阅历；电力设备的修理保养必需由具有此资格的电工人员进展，且须有资格的负责人监视和指导，操作和维护高压设备的人员必需是具有高压操作资格证书的工作人员；4、各设备的操作要经过操作培训，〔掘进操作、管片吊机的操作、空压机的操作、人员舱的操作、管片安装机的操作〕；5、要经过安全学问培训，操作人员对盾构机内危急源要有生疏，要学习安全操作规程；2、安全保障设备在盾构内工作的相关人员应格外生疏盾构上的全部安全保障设备，以便在可能发生危急时能利用这些设备来避开和消退危急的发生。
1）在发生紧急故障或事故的状态下应马上按下紧急状态停顿按钮，以防止或停顿事故的连续发生。
任何时候只要按动主控室掌握面板上的紧急停顿按钮就可停顿全部正在运转的设备，并切断主电源供给〔除紧急照明电源外〕。
另外,局部锁定开关如修理保养开关也在掌握室的掌握面板上。
其余掌握盒上的紧急停顿按钮只能切断本系统的能源供给。
2）在工作区域的全部人员应格外生疏盾构上全部的警示灯、警报器所表示的盾构设备状态及可能发生的危急含义，警示灯和警报器的作用不单表示系统故障，也能警示工作人员留意机器的运转状况，从而防止事故的发生。
盾构有以下几种警示灯、警报器：传送带启动时会伴随警示灯的闪耀和警报器的鸣响。
科普盾构知识点总结
科普盾构知识点总结一、盾构机的分类及工作原理：1.盾构机的分类：盾构机主要分为普通盾构机和土压平衡盾构机两种类型。
根据不同的地质条件和工程要求，选择合适类型的盾构机是非常重要的。
（1）普通盾构机：普通盾构机是最常见的盾构机类型，适用于地质较好的地质条件，一般用于软土层、砂质土层和松散砂岩等地层的隧道开挖。
它的工作原理是通过施加液压推进力，推动盾构机前进并进行土层的开挖，然后在推进的同时进行隧道衬砌的施工，最后形成一个完整的隧道结构。
（2）土压平衡盾构机：土压平衡盾构机适用于地质较差的地质条件，例如黏土、软弱砂岩和黏壤等地层。
它的工作原理是通过施加与地层土压相平衡的土压平衡力，防止地下水和土层的涌入，从而保证安全稳定地进行隧道开挖。
土压平衡盾构机在处理软弱地层时具有较大的优势，可以有效避免地面沉降和地下水涌入等问题。
2.盾构机的工作原理：盾构机的工作原理主要包括土层开挖、隧道衬砌和推进三个阶段。
（1）土层开挖：盾构机在进行隧道开挖时，首先需要进行土层的开挖工作。
它通过刀具和刀盘对地层进行切割和掘进，将土层从隧道工作面上切削下来，并通过输送设备将土层带至隧道后部的料斗中。
在这个过程中，盾构机需要施加一定的推进力以克服土层的阻力，并同时进行隧道衬砌施工，确保隧道结构的稳定和安全。
（2）隧道衬砌：隧道衬砌是盾构机工作中非常重要的一个环节，它直接影响到隧道的质量和安全性。
在盾构机进行土层开挖的同时，需要同时进行隧道衬砌的施工，一般采用预制节段和喷射混凝土两种方式。
预制节段是通过现场浇筑或预制成形的隧道衬砌节段，用于保护地下结构和确保隧道的稳定。
（3）推进：在进行土层开挖和隧道衬砌之后，盾构机需要进行推进工作，将盾构机推向下一工作环节。
推进是盾构机工作的重要环节，通过施加一定的推进力，盾构机可以快速地前进，并在此过程中进行土层开挖和隧道衬砌工作，最终完成整个隧道结构的施工。
二、盾构机的主要构成和关键部件：1.主要构成：（1）盾构机主要由刀盘、主机、推进系统、控制系统、料斗、隧道衬砌系统以及供电和供水系统等组成。
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。
盾构施工技术知识
盾构盾构是一种隧道掘进的机械，现代的盾构机集机、电、液、传感、信息、技术于一体，具有开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌、测量、导向、纠偏的功能。
盾构的工作原理就是一个钢结构组件沿隧道轴线边向前推进边对土壤进行掘进。
硬岩掘进机和盾构的主要区别就是不具备泥水压、土压等维护掌子面稳定的功能。
盾构施工的三大要素：稳定开挖面、掘进及排土、管片衬砌及壁后注浆。
盾构接支护地层形成分类，主要分为自然支护式、机械支护式、压缩空气支护式、泥浆支护式、土压平衡支护式。
盾构类型：敞开式（全敞开式：手掘式盾构、半机械式盾构、机械式盾构；部分敞开式：挤压式盾构。
）闭胸式：（压气式：压缩空气盾构；泥水式：泥水加压盾构；土压式：土压平衡盾构、加泥式土压平衡盾构。
）泥水盾构五大系统：①盾构掘进系统。
②泥水循环系统。
③综合管理系统。
④泥水分离处理系统。
⑤壁后同步注浆系统。
泥水盾构利用循环悬浮液体积对泥浆压力进行调节和控制，采用的膨润土悬浮液作为支护材料。
开挖面的稳定是将泥浆送入泥水室内，在开挖面上用泥浆形成不透水的泥膜，通过该泥膜的张力保持水压力，以平衡作用于开挖面的土压力和水压力。
开挖的土砂以泥浆形式输送到地面，通过泥水处理设备进行分离，分离后的泥水进行质量调整，在输送到开挖面。
泥膜形成机理:泥水盾构是通过在泥水仓中适当压力的泥浆，使其在开挖面形成泥膜，支撑隧道开挖面的土体，并由刀盘切削土体表层的泥膜，与泥水混合后，形成高密度的泥浆，然后有排泥泵及管道把泥浆输送到地面进行分离处理。
泥膜形成的基本要素：泥水盾构施工时稳定开挖面的机理为：①以泥水压力来抵抗开挖面的土压力和水压力以保持开挖面的稳定，同时控制开挖面变形和地基沉降②在开挖面形成不透水泥膜，保持泥水压有效作用于开挖面。
控制泥水压力和和控制泥水质量是两个重要课题。
土压平衡盾构的工作原理：刀盘旋转切削开挖面的泥土，破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓，泥土落到土仓底部后，通过螺旋输送机运到皮带输送机上，然后输送到停在轨道上的渣土车。
盾构基础知识及施工技术
盾尾
切削刀盘
刀盘驱动马达
排浆泵
气锁室 密封隔舱板
压力夹舱
操作控制台
环片拼装机
推进千斤顶
密封油脂装置
泥水平衡盾构机的主要结构
二、盾构机的基本构造及工作原理
2.泥水盾构
开挖泥水舱
气压调节舱
气压调节管
进泥管
排泥管
泥水平衡盾构机的工作原理
二、盾构机的选型
1、泥水盾构与土压平衡盾构的选择
泥水盾构特点
土压平衡盾机特点
幅条式：优点是开口率大，渣土易进入土仓，不易形成泥饼， 刀盘不易被堵，正面土压能较准确的反映；缺点是正面土压波 动较大，容易引起地表沉降，刀盘比较薄弱，不易满足复合地 层刀具的布置和刀盘本身刚度的要求。
面板式刀盘
辐条式刀盘
二、盾构机的选型
2、刀盘选型
面板 钢格栅
辐条 泡沫口
辐条
面板式刀盘
盘型滚刀 重型撕裂刀 刮刀 中心刀
1、准备工作 2、盾构机的始发 3、盾构机的掘进 4、盾构机的过站 5、盾构机的接收
一、准备工作 1、场地布置
盾构施工场地布置：
➢ 龙门吊 ➢ 设置渣土坑 ➢ 管片堆放场地及材
料堆放场地 ➢ 一座高压配电房 ➢ 备用变压器 ➢ 一座砂浆拌合站
盾构施工场地布置图
一、准备工作 1、场地布置 配套设施及设备
场地要求较高； 施工费用相对多；
场地要求较低； 施工费用相对少；
二、盾构机的选型
2、刀盘选型
面板式：优点是开口率较小，软土口开口率一般在45% 左右，复合地层开口率在30%左右，面板开口小，强度 高，易于刀具布置，对正面土体支撑效果较好，土压 波动小；缺点是传感器对正面土体的压力反映不够准 确，渣土进入土仓相对困难。
盾构测量知识点总结
盾构测量知识点总结盾构是一种在地下挖掘隧道的机械设备，广泛应用于城市地铁、地下管线等工程中。
盾构测量是盾构施工中不可或缺的一个环节，它负责确定隧道的位置、方向和姿态，确保盾构在地下进行准确、安全的施工。
在盾构测量中涉及到很多基本概念、原理和技术，下面就盾构测量的知识点进行总结分析。
一、盾构测量基本概念1. 盾构测量的定义盾构测量是指利用测量技术手段对盾构进行控制和监测。
它是盾构施工中的重要环节，主要包括盾构的导向、水平、垂直和姿态控制。
盾构测量的目的是确保盾构在地下进行准确、安全的施工。
2. 盾构测量的作用盾构测量的作用主要包括以下几方面：（1）确定盾构的位置、方向和姿态。
（2）监测盾构的变形、位移和姿态变化。
（3）调整和控制盾构的导向、水平和垂直度。
（4）确保盾构在地下进行准确、安全的施工。
3. 盾构测量的方法盾构测量主要包括以下几种方法：（1）导向测量：用于确定盾构的位置和方向。
（2）水平测量：用于控制盾构的水平度。
（3）垂直测量：用于控制盾构的垂直度。
（4）姿态测量：用于控制盾构的姿态。
二、盾构测量原理1. 盾构测量的基本原理盾构测量的基本原理是利用测量仪器和设备对盾构进行控制和监测。
它主要包括以下几个方面的原理：（1）测量原理：利用测距仪、角度仪等测量仪器对盾构进行定位和测量。
（2）控制原理：利用控制系统对盾构的位置、方向和姿态进行调整和控制。
（3）监测原理：利用监测系统对盾构的变形、位移和姿态变化进行监测和分析。
2. 盾构测量的误差分析盾构测量中存在着不可避免的误差，主要包括以下几种误差：（1）仪器误差：由于测量仪器本身的精度和稳定性导致的误差。
（2）环境误差：由于地下环境、地质条件等因素导致的误差。
（3）操作误差：由于人为操作不当导致的误差。
（4）系统误差：由于盾构控制系统本身的误差导致的误差。
盾构测量的误差分析对于准确测量和控制盾构非常重要，需要采取相应措施来减小误差并提高测量精度。
盾构技术入门指南7篇
盾构技术入门指南7篇盾构技术是一种在地下进行隧道开挖的技术，被广泛应用于城市地铁、隧道、水管等建设领域。
本指南将为您介绍盾构技术的基本概念、工作原理、主要设备、施工准备、施工过程、安全控制和质量控制等内容，帮助您快速入门盾构技术。
1. 盾构技术概述盾构技术是一种利用盾构机在地下进行隧道开挖的技术。
盾构机是一种具有推进、开挖、支护和衬砌功能的综合设备。
它可以根据地质条件、隧道长度、直径和埋深等参数进行设计和制造。
2. 盾构机工作原理盾构机的工作原理主要是通过旋转刀盘进行开挖，同时通过推进系统将盾构机向前推进，通过支护系统保护隧道周围的土体稳定，最后通过衬砌系统进行隧道衬砌。
3. 盾构机主要设备盾构机的主要设备包括刀盘、推进系统、支护系统和衬砌系统等。
刀盘是进行开挖的主要设备，推进系统用于推动盾构机向前推进，支护系统用于保护隧道周围的土体稳定，衬砌系统用于进行隧道衬砌。
4. 盾构施工准备盾构施工前需要进行详细的地质勘察和设计，确定盾构机的参数和施工方案。
同时，还需要进行施工现场的准备，包括盾构井的建造、通风系统的设置等。
5. 盾构施工过程盾构施工过程主要包括盾构机的组装和调试、盾构机的推进和开挖、隧道衬砌的施工等。
在施工过程中，需要密切关注地质变化和隧道周围的土体稳定情况，及时调整施工方案。
6. 盾构施工安全控制盾构施工安全控制主要包括对盾构机的安全防护、隧道周围土体的监测和控制、施工现场的安全管理等。
在施工过程中，要严格遵守安全规定，确保施工现场的安全。
7. 盾构施工质量控制盾构施工质量控制主要包括对隧道衬砌的质量检查、隧道尺寸的测量和控制、隧道内部环境的检测等。
在施工过程中，要严格按照设计要求进行施工，确保隧道的质量。
以上就是盾构技术入门指南的七个方面，希望对您有所帮助。
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盾构主体结构
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EPB总体结构图
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盾构机液压系统组成
❖ 推进系统 ❖ 刀盘驱动系统 ❖ 注浆系统 ❖ 管片移运及安装系统 ❖ 螺旋输送机系统 ❖ 超挖刀控制系统 ❖ 控制油路系统
速度参数
❖ 掘进速度 ❖ 刀盘转速 ❖ 贯入度 ❖ 螺旋输送机转速
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泡沫注入参数
❖ 泡沫与水的比例 ❖ 泡沫注入率 ❖ 膨胀率 ❖ 空气的流量 ❖ 混合液的流量 ❖ 泡沫空气的流量
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土压平衡盾构机工作图
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❖ 土仓压力 ❖ 推进力 ❖ 铰接油缸压力 ❖ 盾尾密封注脂压力 ❖ 空压机及各空气系统压力 ❖ 冷却水压力 ❖ 液压系统关键部位压力值
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管片安装机
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螺旋输送机
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刀盘
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前体（前部）
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导向系统
前点坐标 后点坐标 滚动值 竖直偏转度 水平偏转度
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盾构基本知识
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前体（后部）
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中体
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盾构机
我公司盾构机
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盾构机的机械系统组成
❖ 盾体 ❖ 连接桥 ❖ 螺旋输送机系统 ❖ 管片拼装机系统 ❖ 皮带输送机系统 ❖ 1号拖车 ❖ 2号拖车 ❖ 3号拖车 ❖ 4号拖车 ❖ 5号拖车
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Ｃity Rail Engineering Co.,Ltd of China Railway 11 ❖ 注浆速度 ❖ 注浆冲程数（注浆
量）
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盾构机掘进控制
❖ 掘进参数 ❖ 掘进模式的选择 ❖ 碴土改良 ❖ 掘进方向的控制 ❖ 掘进与刀具 ❖ 特殊地层的掘进 ❖ 掘进中异常现象的处理
盾尾
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人员舱
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掘进参数
❖ 模式参数 ❖ 扭矩参数 ❖ 行程参数 ❖ 温度参数 ❖ 泡沫参数 ❖ 方向参数
压力参数 速度参数 状态参数 注浆参数
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压力参数