盾构机功能原理
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，其工作原理是通过推进盾构机来实现隧道的挖掘和支护。
下面将详细介绍盾构机的工作原理。
1. 盾构机的组成部分盾构机主要由盾构壳体、刀盘、推进系统、支撑系统、排土系统和控制系统等组成。
- 盾构壳体：盾构壳体是盾构机的主体结构，由数个壳体环节组成，形成一个完整的环形结构。
- 刀盘：刀盘位于盾构壳体前端，用于破碎地层并将土层推入盾构机的内部。
- 推进系统：推进系统由液压缸、推进液压缸和推进盾构壳体等组成，用于推动盾构机向前推进。
- 支撑系统：支撑系统用于支撑盾构机的壳体，以保证施工过程中的稳定性。
- 排土系统：排土系统由螺旋输送机和螺旋输送机驱动器组成，用于将挖掘的土层从盾构机内部排出。
- 控制系统：控制系统用于监控和控制盾构机的各个部分，确保施工的安全和顺利进行。
2. 盾构机的工作过程盾构机的工作过程主要包括推进、挖掘、支护和排土四个阶段。
- 推进阶段：在推进阶段，盾构机通过推进系统推动盾构壳体向前推进。
推进过程中，盾构机同时进行挖掘和支护，确保施工的安全和稳定。
- 挖掘阶段：在挖掘阶段，盾构机的刀盘开始旋转，通过切割和破碎地层，将土层推入盾构机的内部。
同时，盾构机的排土系统开始工作，将挖掘的土层从盾构机内部排出。
- 支护阶段：在支护阶段，盾构机通过支撑系统对挖掘的隧道进行支护。
支撑系统通常包括液压支架和预制段等，用于加固隧道壁面，防止地层塌方。
- 排土阶段：在排土阶段，盾构机的排土系统将挖掘的土层从盾构机内部排出。
排土系统通常采用螺旋输送机，通过螺旋输送机将土层输送到地面上。
3. 盾构机的应用领域盾构机广泛应用于地铁、隧道、水利工程、交通隧道等领域。
其优势在于可以减少对地表的干扰，提高施工效率，降低工人的劳动强度。
4. 盾构机的发展趋势随着科技的不断进步，盾构机的技术也在不断创新和改进。
目前，一些新型的盾构机已经具备了自动化、智能化的特点，能够实现自主导航、在线监测和远程控制等功能。
盾构机工作原理
盾构机工作原理引言概述：盾构机作为一种重要的地下工程施工设备，广泛应用于隧道、地铁等工程项目中。
它的工作原理是通过推进机械和掘进机械的相互配合，将土壤或岩石挖掘出来，同时安装预制的隧道衬砌，实现地下通道的建设。
本文将详细介绍盾构机的工作原理，包括推进机械、掘进机械、土壤处理、隧道衬砌等五个方面。
一、推进机械1.1 推进机械的作用推进机械是盾构机中的核心部件之一，主要负责推动盾构机前进。
它通过液压系统提供动力，将盾构机推进到预定的位置。
推进机械通常由推进液压缸、推进电机、推进链条等组成。
1.2 推进机械的工作原理推进机械的工作原理是通过推进液压缸的伸缩运动，驱动推进链条的转动，从而推动盾构机前进。
推进液压缸将液压能转化为机械能，推进链条通过传递动力，将推进力传递给盾构机的刀盘，实现前进。
1.3 推进机械的控制方式推进机械的控制方式多种多样，常见的有手动控制和自动控制两种方式。
手动控制需要操作人员根据现场情况进行操作，而自动控制则通过传感器和控制系统实现自动化控制，提高施工效率和安全性。
二、掘进机械2.1 掘进机械的作用掘进机械是盾构机中另一个重要的组成部分，主要负责挖掘土壤或岩石，并将其送至盾构机后部进行处理。
掘进机械通常由刀盘、刀片、刀盘驱动机构等组成。
2.2 掘进机械的工作原理掘进机械的工作原理是通过刀盘的旋转和刀片的切削作用，将土壤或岩石挖掘出来。
刀盘驱动机构将电机的动力传递给刀盘，使其旋转，并通过刀片的切削作用将挖掘物料送至盾构机后部。
2.3 掘进机械的优化设计为了提高掘进机械的工作效率和稳定性，需要进行优化设计。
例如，采用合理的刀盘结构和刀片材料，提高切削效果；增加刀盘驱动机构的强度和稳定性，减少故障发生的可能性。
三、土壤处理3.1 土壤处理的目的在盾构机施工过程中，挖掘出的土壤需要进行处理，以满足环境保护和工程要求。
土壤处理的目的是将挖掘出的土壤进行分级、筛选、固化等处理，减少对环境的污染。
盾构机工作原理
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。
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特殊工程设备。
它通过推进机构推动盾构机前进，同时在前端设置刀盘进行土层的切削和掘进，然后通过输送系统将切削出的土层从隧道中运出。
盾构机工作原理主要包括推进机构、刀盘系统、土层输送系统和支护系统。
1. 推进机构：盾构机的推进机构通常由主推进缸、辅助推进缸和推进齿轮等组成。
主推进缸通过液压系统提供推进力，推动盾构机前进。
辅助推进缸用于辅助推进和调整机器姿态。
推进齿轮则通过齿轮传动将液压力转化为推进力。
2. 刀盘系统：刀盘系统位于盾构机的前端，主要由刀盘和刀盘驱动装置组成。
刀盘上安装有刀具，通过旋转和振动等方式进行土层的切削和掘进。
刀盘驱动装置通常由机电或者液压马达提供动力，驱动刀盘旋转。
3. 土层输送系统：土层输送系统用于将切削出的土层从隧道中运出。
它通常由螺旋输送机、链式输送机或者橡胶带输送机等组成。
这些输送机通过转动或者运动将土层从刀盘处输送到出口处，并将其排出隧道。
4. 支护系统：为了保证隧道的稳定和安全，盾构机还配备有支护系统。
支护系统通常由液压支架、钢拱架和注浆设备等组成。
液压支架用于支撑隧道壁，钢拱架则用于加固隧道顶部。
注浆设备则用于注入固化材料，增加隧道的稳定性。
盾构机工作时，首先通过推进机构提供推进力，推动盾构机前进。
同时，刀盘系统开始切削土层，将切削出的土层通过土层输送系统运出隧道。
在切削和掘进过程中，支护系统起到保护隧道结构的作用。
随着盾构机的推进，隧道逐渐形成。
盾构机工作原理的核心在于刀盘系统的切削和掘进。
刀盘通过旋转和振动等方式切削土层，然后通过土层输送系统将切削出的土层排出隧道。
这种切削和掘进的方式能够有效地减少地下施工对周围环境的影响，提高工程施工的效率和质量。
总结起来，盾构机工作原理包括推进机构、刀盘系统、土层输送系统和支护系统。
通过推进机构提供推进力，刀盘系统切削土层，土层输送系统将切削出的土层排出隧道，支护系统保证隧道的稳定和安全。
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开挖的特殊机械设备。
它采用盾构法进行隧道开挖，能够在地下进行连续作业，具有高效、安全、环保等优点。
下面将详细介绍盾构机的工作原理。
一、工作原理概述盾构机的工作原理是利用机械设备推进盾构机，同时进行土层开挖、支护和隧道衬砌的施工。
它主要由盾构机主体、推进系统、导向系统、控制系统、土层处理系统等组成。
下面将逐一介绍这些系统的工作原理。
二、盾构机主体盾构机主体是盾构机的核心部份，由盾构壳体、刀盘、刀盘驱动装置等组成。
盾构壳体是盾构机的外部结构，可以保护工作面和工作人员的安全。
刀盘是盾构机的工作部件，通过刀盘驱动装置旋转，实现土层开挖的功能。
三、推进系统推进系统是盾构机的重要组成部份，它通过推进装置推动盾构机向前推进。
推进装置通常由液压缸、推进液压站等组成。
液压缸通过液压系统提供的动力，将盾构机向前推进。
推进液压站负责为液压缸提供所需的液压能量。
四、导向系统导向系统用于控制盾构机的行进方向，保证隧道的准确掘进。
导向系统通常由导向轮、导向液压缸、导向液压站等组成。
导向轮负责与隧道壁面接触，通过导向液压缸的伸缩来调整盾构机的行进方向。
导向液压站为导向液压缸提供所需的液压能量。
五、控制系统控制系统是盾构机的智能化控制中心，通过监测和控制各个系统的工作状态，实现盾构机的自动化操作。
控制系统通常由人机界面、传感器、控制器等组成。
人机界面用于操作盾构机，传感器用于监测各个系统的工作状态，控制器根据传感器的反馈信号，对各个系统进行控制。
六、土层处理系统土层处理系统用于处理盾构机开挖后的土层，通常由螺旋输送机、刮板输送机、破碎机等组成。
螺旋输送机负责将开挖的土层输送到盾构机后部，刮板输送机负责将土层从盾构机后部运出隧道。
破碎机用于将较大的土块破碎成小颗粒，便于输送和处理。
七、工作流程盾构机的工作流程通常包括以下几个步骤：1. 推进准备：包括盾构机的组装、调试和安装。
2. 掘进开始：盾构机开始推进，刀盘开始旋转，进行土层开挖。
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。
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4.2.3 刀盘驱动及刀盘支撑
刀盘驱动装置由主轴承、液压（变频电机） 驱动马达、减速器及主轴承密封组成，轴 承外圈通过连接法兰用螺丝与前体固定， 内（齿）圈用螺丝和刀盘连接，借助液压 动力带动液压马达、减速器、轴承内齿圈 直接驱动刀盘旋转。主轴承设置有三道唇 形外密封和两道唇形内密封，外密封前两 道采用永久性失脂润滑来阻止土仓内的渣 土和泥浆渗入，后一道密封是防止主轴承 内的润滑油渗漏。内密封前一道阻止盾体 内大气尘土的侵入，后一道防止主轴承内 润滑油的外渗。
软土盾构的主要特点是刀盘仅安装切刀、 先行刀和刮刀，无需滚刀。
复合盾构
复合盾构是指既适用于软土、又适用于硬 岩的一类盾构，主要用于既有软土又有硬 岩的复杂地层施工。
复合盾构的主要特点是刀盘既安装有切刀、 撕裂刀和刮刀，又安装有滚刀。
3. 盾构的“机型”
盾构的“机型”是指在根据工程地质和水 文地质条件，盾构所采用的最有效的开挖 面支护形式。
闭胸式即土压平衡 模式用于围岩不稳定或 水压高、水量大的地层。
4.2土压平衡盾构的组成
刀盘 前体 刀盘驱动和刀盘支承 中体 铰接装置 推进系统 盾尾 螺旋输送机 皮带输送机 碴土改良系统 同步注浆系统 盾尾密封系统 管片安装机 数据采集系统 导向系统
盾构设备主要组成部分示意图
1.土体，2.刀盘，3.土仓，4.压力墙，5.油缸，6.螺旋机， 7.拼装机，8.衬砌
复合式土压平衡盾构 具有三种模式，即: 敞开式、半敞开式 （加气模式）、闭胸 式(土压平衡模式)
பைடு நூலகம்敞开式模式
加气模式（半敞开模
土压平衡模式
在掌子面具有足够的自稳能力，且水压小 于1.5bar的地层中，采用半敞开模式掘进。半 敞开式作业时，土仓下部是刀盘切削下来的碴 土，上部为压缩空气。半敞开式作业的开挖和 推进与敞开式作业基本一致。
4.1盾构的“模式”
盾构的“模式”是指在一定“型”的基础 上，根据特定的盾构施工环境，在确保开 挖面稳定的前提下，盾构所采用的最有效 的“出碴”方式。
“模式”是盾构的一种操作方式。 土压平衡盾构的 “模式”可分为敞开式、
半敞开式、闭胸式三种。
泥水盾构的“模式”可分为泥水平衡模式 和气压复合模式两种。
土压平衡盾构机的组成
(2) 压力舱
(4) 推进装置
(6) 附属装置
千斤顶选 总推力
锁定装置 盾尾止水装置
压力测试
型和配置
千斤顶行程
搅拌系统
压力控制
加浆系统
推进速度 压力控制
安全锁
测量装置
壁后注浆装置 后方台车
开挖面崩坏 探测装置
盾构机
超挖装置
通用装置
轴承密封 润滑装置 加浆装置
油压机油
刀具 刀盘开口
2002年——天津地铁1号线开工建设。 2006年——沈阳地铁1号线开工建设。 目前已有35个城市正在修建地铁。
主要内容
1.概述 2.盾构机类型 3.盾构机机型 4.土压平衡盾构机原理 5泥水平衡盾构机原理
1.概述
盾构是一种钢制的活动防护装置或活动支 撑，是通过软弱含水层，特别是河底、海 底，以及城市居民区修建隧道的一种机械。
刀盘驱动的三种形式比较
变频电机驱动 定速电机驱动 液压驱动
驱动部外形尺寸 后续设备 效率 起动力矩 起动冲击 转速微调控制 噪声 盾构温度 维护保养
中 少 0.95 大 小 好 小 低 易
大 少 0.9 较小 大 不能无级调速 小 较低 易
小 较多 0.65 较大 较小
好 大 较高 较复杂
刀盘支撑
刀盘支承方式有3种： 中心支承式（适用于中小型直径盾构） 中间支承式（适用于中大型直径盾构） 周边支承式（适用于小型直径盾构）
中心支承式 中间支承式 周边支承式
4.2.4 中体
中体又叫支承环是盾构的主体结构，承受 作用于盾构上的全部载荷。是一个强度和 刚性都很好的圆形结构，地层力、所有千 斤顶的反作用力、刀盘正面阻力、盾尾铰 接拉力及管片拼装时的施工载荷均由中体 来承受。中体内圈周边布置有盾构千斤顶 和铰接油缸，中间有管片拼装机和部分液 压设备、动力设备、螺旋输送机支承及操 作控制台。有的还有行人加、减压舱。中 体盾壳上焊有带球阀的超前钻预留孔，也 可用于注膨润土等材料。
扩挖刀伸出后不能自动按要求在360 °范 围内的任意位置进行伸和缩
4.2.2 前体
前体又叫切口环，是开挖土仓和挡土部分， 位于盾构的最前端，结构为圆筒形，前端设 有刃口，以减少对底层的扰动。在圆筒垂直 于轴线、在其中段处焊有压力隔板，隔板上 焊有安装主驱动、螺旋输送机及人员舱的法 兰支座和四个搅拌棒，还设有螺旋机闸门机 构及人行闸，此外，隔板上还开有安装5个 土压传感器、通气通水等的孔口。不同开挖 形式的盾构机前体结构也不相同。
2. 盾构的“类型”
盾构的“类型”是指与特定的盾构施工环 境，特别是与特定的基础地质、工程地质 和水文地质特征相匹配的盾构的种类。
根据施工环境，隧道掘进机的“类型”分 为软土盾构、硬岩掘进机(TBM)、复合盾 构三类。因此，盾构的“类型”分为软土 盾构和复合盾构两类。
软土盾构：软土盾构是指适用于未固结成 岩的软土、某些半固结成岩及全风化和强 风化围岩条件下的一类盾构。
切削刀的实物照片
a) 周边刮刀
b) 周边刮刀(背面)
c) 周边刀安装位置
d) 齿刀
方柄齿刀
f) 齿刀
g) 中心齿刀
切削刀的实物照片
h) 先行刀
i) 先行刀
j) 先行刀
k) 牛角刀
l) 羊角刀
m）三棱刮刀
滚刀的示意图和实物照片
a) 盘形 滚刀 示意 图
b) 盘形滚刀圈
c) 盘形滚刀
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面板 钢格栅
中体结构示意图
4.2.5 铰接密封系统
铰接密封：铰接密封一般有三种形式：一 种是采用一道或多道橡胶唇口式密封；另 一种是采用石墨石棉或橡胶材料的盘根加 气囊式密封；还有一种是双排气囊式密封。
单排气囊
双排气囊
4.2.6 推进系统
盾构推进系统是盾构机前进的唯一动力。 主要功能为以已拼管片作为支撑点，克服 盾构机前方土体压力及其他阻力，使盾构 机向前掘进；完成一环的推进后，可通过 液压油缸的伸缩进行新一环管片的拼装及 固定；通过调节四个区域千斤顶的油压来 控制盾构前进的方向。推进系统以液压为 动力、通过液压油缸产生的推力向前推进。
不同的地质情况和不同的制造厂家，刀盘 的结构也不相同，其常见的结构有：平面 圆角刀盘、平面斜角刀盘、平面直角刀盘。
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 道上的碴车上。盾构在推进油缸的推力作用下向
前推进。盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道起着临 时支护作用，承受周围土层的土压、承受地下水 的水压以及将地下水挡在盾壳外面。掘进、排土、 衬砌等作业在盾壳的掩护下进行。
20世纪80年代至今——研制出了加气泡盾构，同时 大直径盾构、异形断面盾构（方形、椭圆形、马蹄 形等）、双圆盾构、三圆盾构等得到发展。
中国地铁工程盾构技术的发展
20世纪60年代——北京城建集团前身 基建工程兵为修建北京地铁，自己研 制网格式压缩混凝土盾构机成功地进 行了试验。
1990年——上海地铁1号线，采用了7 台盾构机共掘进了18Km
刀具的结构、材料及其在刀盘上的数量和 位置关系直接影响到掘进速度和使用寿命。 不同的地层条件对刀具的结构和配置是不 相同的。
刀具种类：单刃滚刀、双刃滚刀、三刃滚 刀（双刃以上的一般都是中心滚刀）、齿 刀、切刀、刮刀和方形刀（超挖刀）。为 适应不同的地层，滚刀和齿刀可以互换，
所以它们的刀座相同。
头部可以安全地开挖地层 ,尾部可以装配预 制管片或砌块，迅速地拼装成隧道永久衬 砌。
盾构推进主要依靠盾构内部设置的千斤顶。
盾构机定义
盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾 构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一 体，具有开挖切削土体、输送土碴、同步衬砌注浆、 拼装隧道衬砌管片、测量导向纠偏等功能，涉及地 质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量 等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“定 制式”的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机 已广泛用于地铁、铁路、地下公路、城市市政、水 电等隧道工程。
1869年——采用Greathead新开发的圆形盾构铸铁管片，在伦敦泰晤士 河水底第二条隧道。1887年——气压盾构在南伦敦铁路隧道中应用。
19世纪末～20世纪初——城市隧道工程促进了闭胸式盾构的产生，盾构 工法相继传入美国、日本、法国、德国等国家。
20世纪60年代至80年代——盾构工法迅速发展，完善了气压盾构、挤压 （网格）盾构、插刀盾构、泥土加压盾构、泥水盾构等，盾构工法在地铁、 市政隧道、公路隧道等的建设中得到广泛应用。
1996年——上海地铁2号线开始建设， 以后陆续建设3号线、4号线、M8线、 6号线
1996年——广州开始建设1号线，以 后陆续建设2号线、3号线、5号线
2000年——北京地铁5号线盾构实验段开始设 计施工。
2001年——深圳地铁1号线、南京地铁1号线 开始建设。
2002年——北京地铁5号线正式开工，以后4 号线、10号线、机场线、地下直径线陆续开工。
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
辐条式刀盘
面板式刀盘与辐条式刀盘比较
面板式刀盘在中途换刀时安全可靠，但开 挖土体进入土仓时易粘结易堵塞，在刀盘 上易形成泥饼。
辐条式刀盘仅有几根辐条，辐条后设有搅 拌叶片，土砂流动顺畅，不易堵塞。但不 能安装滚刀，且中途换刀安全性差，需加 固土体，费用高。