盾构施工配套设备介绍知识讲解
盾构施工配套设备介绍
龙 门 吊
吊 渣
2、轨道运输系统设备组成
由提升门吊、门吊上的翻转倒碴装置（或固定在地面上的翻转倒碴装置）、 门吊轨线、地面渣仓等组成垂直运输系统。包括渣土的垂直运输及管片、材料 垂直下放运输。
由牵引机车、碴土运输车、砂浆运输车、管片运输车及轨线组成水平运输 系统。
编组列车如上图所示，管片运输车在前方，列车进入盾构机后配套系统时， 刚好使管片运输车位于管片吊机下方。管片运输车前面不能有其他车辆，否则会 防碍管片的吊卸。其次紧跟砂浆运输车，进入时恰好位于盾构机注浆罐附近。再 次为渣土车，机车在最后。
一、盾构施工配套设备简介 二、轨道运输系统 三、其它配套设备
一、盾构施工配套设备简介
盾构施工配套设备主要包括：轨道运输设备、二次运输设备、垂 直提升设备、砂浆搅拌设备、通风设备、供电系统、供水系统、排污 系统、二次注浆设备等。
轨道运输设备主要包括牵引设备（一般采用电瓶车或内燃机车）、 出渣设备、砂浆运输设备、管片运输设备、电瓶充电设备。
第一列车循环 装渣30分钟 驶出15 卸渣60分钟（含管片、沙浆装 驶入15 车）
第二列车循环 卸渣60分钟 （含：同上）
驶入15 装渣30分 驶出15 接左格 钟
1、砂浆搅拌设备
砂浆搅拌设备多采用JS1000双卧轴搅拌机及配料机PLD1500组成搅拌站。采用 根据砂浆需要量的不同而不同。 配料机有两个料斗能自动称量砂及粉煤灰，然后通过梭槽进入搅拌机搅拌仓内， 控制方式为自动计量控制，袋装水泥和膨润土直接加进搅拌仓内，生产能力为 30m3/h。每循环需要砂浆量为6m3，则生产6m3砂浆所需时间为 T=6m3÷30m3/h×60min＝12min，在碴车卸碴的同时进行砂浆的搅拌制作，保 证盾构掘进所需的砂浆生产。当双线同时掘进时，一般采用在正常掘进时，在搅 拌站下设有一台砂浆储浆罐，以保证两条线砂浆的拌制供应。
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下隧道工程的特殊设备，它的工作原理是利用盾构机本身的推进力和土壤的支撑作用来完成隧道的开挖和衬砌工作。
盾构机通常由刀盘、推进系统、土压平衡系统、排土系统、控制系统等部分组成，下面将逐一介绍盾构机的工作原理。
首先，盾构机的刀盘是其核心部件，它位于盾构机的前端，用于切削土壤和岩石。
刀盘一般由刀具、刀架、主轴、主驱动器等部分组成，通过主驱动器的驱动，刀盘可以旋转并切削地下的土壤和岩石，完成隧道的开挖工作。
其次，盾构机的推进系统是用来推动盾构机向前行进的部分，通常由液压缸、推进顶板、推进腔等部分组成。
在盾构机工作时，推进系统可以提供足够的推进力，使盾构机能够顺利地向前推进，完成隧道的开挖和推进工作。
然后，盾构机的土压平衡系统是用来平衡地下土壤和岩石的压力，保证隧道开挖工作的稳定进行。
土压平衡系统通常由压力注入装置、控制室、土压平衡管道等部分组成，通过控制土压平衡系统的压力，可以有效地平衡地下土壤和岩石的压力，保证盾构机的安全工作。
此外，盾构机的排土系统是用来清理刀盘切削后的土壤和岩石碎片，保证盾构机的正常工作。
排土系统通常由螺旋输送机、输送管道、土料箱等部分组成，通过螺旋输送机将切削后的土壤和岩石碎片输送到地面，完成排土工作。
最后，盾构机的控制系统是用来控制盾构机各个部分的工作，保证盾构机能够按照设计要求进行工作。
控制系统通常由电气控制柜、液压控制柜、监控系统等部分组成，通过对盾构机的各个部分进行精确的控制，可以保证盾构机的稳定工作。
总的来说，盾构机是一种复杂的地下隧道工程设备，其工作原理涉及到刀盘的切削、推进系统的推进、土压平衡系统的平衡、排土系统的清理和控制系统的控制等多个方面。
只有这些部分协调配合，盾构机才能顺利地完成隧道的开挖和衬砌工作。
盾构机在地下隧道工程中发挥着重要的作用，相信随着技术的不断进步，盾构机的工作原理也将不断得到改进和完善。
盾构工程施工机械
盾构工程施工机械盾构机是一种用于隧道掘进的先进工程机械，它广泛应用于地铁、公路、水利、城市地下管道等领域。
盾构机的工作原理是在地面上设置一个工作坑，通过盾构机在地下进行掘进，同时将土体推进管道中，形成一条完整的隧道。
盾构机具有自动化程度高、施工速度快、对地面环境影响小等优点，成为现代隧道工程的重要施工手段。
盾构机的主要组成部分包括刀盘、驱动系统、土体输送系统、通风系统、支护系统等。
刀盘是盾构机的关键部件，负责切割土体，刀盘的形状和数量根据地质条件进行选择。
驱动系统用于驱动刀盘旋转，推动盾构机前进。
土体输送系统将切割下来的土体通过管道输送出去，一般采用螺旋输送机或皮带输送机。
通风系统为盾构机提供新鲜空气，保证施工人员的呼吸。
支护系统用于稳定隧道周围的土体，防止塌方事故发生。
在盾构机的施工过程中，土体支护是关键环节。
由于盾构机在地下掘进，周围的土体会受到扰动，容易发生塌方。
因此，在盾构机前进的同时，需要进行土体支护，以确保隧道的安全稳定。
常用的土体支护方法包括预加固、注浆、锚杆等。
预加固是在盾构机掘进前，对土体进行加固处理，提高土体的强度和稳定性。
注浆是在盾构机掘进过程中，向土体中注入浆液，填充土体的空隙，提高土体的支护能力。
锚杆是通过钻孔将钢筋锚杆固定在土体中，形成一种网格状的支护结构，提高土体的稳定性。
此外，盾构机在施工过程中还会遇到各种各样的技术难题，如地质条件复杂、隧道曲线半径小、地下水丰富等。
为了解决这些问题，盾构机不断进行技术创新和改进。
例如，针对地质条件复杂的情况，可以采用多刀盘、可变刀盘等设计，提高盾构机的切割能力。
针对曲线半径小的情况，可以采用灵活的盾构机控制系统，实现盾构机的精确转弯。
针对地下水丰富的情况，可以采用防水措施，如防水隔离层、排水泵站等，确保隧道施工的安全。
总之，盾构工程施工机械在现代隧道工程中发挥着重要的作用。
盾构机具有自动化程度高、施工速度快、对地面环境影响小等优点，成为隧道施工的重要选择。
盾构及配套设备参数
★盾构机系统及参数★盾构机的主要尺寸及重量★后配套台车组盾构后配套设备主要技术参数主梁单片：22T（加30.5m×2轨道-43轨）支腿单片：2.5T×4台车单台：4.0T×4下端横梁：3.5T×2天车重量：38T四、编组车辆六、通风机序项目技术参数备注号1 型号2 隧道通风机2×55kw 轴流或防爆局扇七、充电器序项目技术参数备注号1 充电器型号KCA01-100/2752 交流输入电压380V 10% 三相三线制3 额定直流电流100A4 电压调整范围275V5 外形尺寸730×600×1760mm6 进线电源接入A/B/C三相按照正相序接入2009年10月10日轴流式通风机型号规格：BD(K)系列及BK系列风机的特点：范围宽、效率高，性能曲线无明显驼峰，风机无明显喘振现象。
整机体积小，且不需建反风系统，风机直接反转反风量为正常风量的60%以上。
另外风机叶轮与电机采用直联方式。
结构上BD(K)系列为双叶轮对旋式、BK系列为单叶轮单级式，它们的叶片安装角度均为可调式，其中BD(K)系列可在48°/36°、45°/33°、42°/30°、39°/27°、36°/24°五组合角度间任意调整，BK系列可在27°、30°33°、36°、39°、42°六角度间任意调整。
转动部分为电机内置结构，电机的通风散热介质与风机输送的介质相互隔离，保证装置的安全性及高效性。
另外，根据生产需要，对旋风机也可单机运行，对旋风机比单机运转可增加风量45-70%，增加风压100-192%，与双机串联运转比，风量可增加速25%，风压可增加50%左右，对中高阻力矿井增加更为显著。
煤矿防爆局扇风机型号规格：DSFA、JSFA系列风机的特点：由于叶片采用先进的机翼扭曲技术，并结合风机在每个工况点的最高点功率，设计出现行的科学安装角度，使"局扇风机易烧毁"的结论成为历史！"安全、耐用"煤矿防爆主扇风机型号规格：BD(K)、BK系列风机的特点：新型、高效、节能、低噪。
盾构及配套设备参数
★盾构机系统及参数★盾构机的主要尺寸及重量★后配套台车组盾构后配套设备主要技术参数主梁单片：22T（加30.5m×2轨道-43轨）支腿单片：2.5T×4台车单台：4.0T×4下端横梁：3.5T×2天车重量：38T四、编组车辆六、通风机序项目技术参数备注号1 型号2 隧道通风机2×55kw 轴流或防爆局扇七、充电器序项目技术参数备注号1 充电器型号KCA01-100/2752 交流输入电压380V 10% 三相三线制3 额定直流电流100A4 电压调整范围275V5 外形尺寸730×600×1760mm6 进线电源接入A/B/C三相按照正相序接入2009年10月10日轴流式通风机型号规格：BD(K)系列及BK系列风机的特点：范围宽、效率高，性能曲线无明显驼峰，风机无明显喘振现象。
整机体积小，且不需建反风系统，风机直接反转反风量为正常风量的60%以上。
另外风机叶轮与电机采用直联方式。
结构上BD(K)系列为双叶轮对旋式、BK系列为单叶轮单级式，它们的叶片安装角度均为可调式，其中BD(K)系列可在48°/36°、45°/33°、42°/30°、39°/27°、36°/24°五组合角度间任意调整，BK系列可在27°、30°33°、36°、39°、42°六角度间任意调整。
转动部分为电机内置结构，电机的通风散热介质与风机输送的介质相互隔离，保证装置的安全性及高效性。
另外，根据生产需要，对旋风机也可单机运行，对旋风机比单机运转可增加风量45-70%，增加风压100-192%，与双机串联运转比，风量可增加速25%，风压可增加50%左右，对中高阻力矿井增加更为显著。
煤矿防爆局扇风机型号规格：DSFA、JSFA系列风机的特点：由于叶片采用先进的机翼扭曲技术，并结合风机在每个工况点的最高点功率，设计出现行的科学安装角度，使"局扇风机易烧毁"的结论成为历史！"安全、耐用"煤矿防爆主扇风机型号规格：BD(K)、BK系列风机的特点：新型、高效、节能、低噪。
盾构及配套设备参数
盾构及配套设备参数盾构机是一种用于地下隧道和管道施工的专用设备，适用于各种地质环境。
其主要由盾构机主体、刀盘、推进系统、控制系统和配套设备组成。
首先是盾构机主体，主要由壳体、曲柄连杆机构、液压缸、冠架系统和大臂组成。
壳体是盾构机的主体部分，其内部安装有刀盘和推进系统。
曲柄连杆机构通过驱动电机将转动运动转化为直线推动力，推动盾构机前进。
液压缸用于控制盾构机的工作压力和推进速度。
冠架系统用于支撑和固定盾构机主体，确保施工的稳定性。
大臂是盾构机的延伸部分，用于连接刀盘和控制系统。
刀盘是盾构机的核心部件，主要由刀盘盘身和刀具组成。
刀盘盘身通常由钢材制成，具有足够的刚度和强度以应对复杂地质环境。
刀具是刀盘的工作部分，可根据不同的地质条件进行更换和调整，以确保施工的效率和质量。
推进系统是盾构机的动力系统，主要由推进液压缸、传动装置和推进轮组成。
推进液压缸通过油缸的伸缩变化推动盾构机前进。
传动装置用于将电机的转动力传递给液压缸，以产生推进力。
推进轮是盾构机前进的部分，通过与地下隧道壁面摩擦产生推力。
控制系统是盾构机的智能化部分，主要由电气系统、液压系统、传感器和监控系统组成。
电气系统负责盾构机的整体控制和电力供应。
液压系统用于控制盾构机的液压部件，如液压缸和液压马达。
传感器用于监测盾构机的工作状态和地质情况，以及对盾构机进行实时调整和控制。
监控系统用于实时显示盾构机的工作状态和地下施工环境，以便工作人员及时做出相应的调整和决策。
配套设备包括隧道回水系统、预制隧道衬砌系统和空气压缩机。
隧道回水系统用于将盾构机挖掘出来的泥浆和排水通过管道送回地面，以便处理和循环利用。
预制隧道衬砌系统用于安装预制混凝土片或钢管作为隧道的衬砌材料，确保隧道的结构稳定和安全性。
空气压缩机用于为盾构机提供所需的空气压力，并驱动部分液压系统和辅助设备。
总之，盾构机及配套设备参数丰富多样，其具体参数将根据具体的施工需求和地质环境进行调整和配置。
盾构及配套设备参数
盾构及配套设备参数★盾构机系统及参数序号系统名称技术参数1 盾构机总体尺寸标称直径6140mm主机长度（刀盘-螺旋机尾部）约11m（8.68m）总长度(包括拖车) 67.88m最小转弯半径150m总重336t最大推进速度100mm/min最大推力37730kN最大工作压力刀盘密封1MPa、盾尾密封0.4MPa、铰接密封1.0MPa最大设计压力刀盘密封1.0MPa、盾尾密封0.5 MPa 1.0MPa2 盾壳（盾壳+刀盘）总长8705mm3 前体除耐磨层以外的直径6140mm前体长度3500mm盾壳厚度40mm隔板厚度40mm土压传感器4个隔板门数量1个搅拌臂数量8个超前注浆孔壳体10个、胸板8个重量（含设备）103t4 中体外径6140mm长度2240mm盾壳厚度40mm重量（含设备）80t5 盾尾外径6140mm长度2435mm盾壳厚度40mm（盾尾密封刷安装区域为14）密封刷数量3道重量（含设备）18t盾尾间隙30mm6 盾尾油脂系统泵站形式气压驱动管路数量1套号油脂注入点数量12个注入点分布均匀分布盾壳上管路布置形式外置式注浆口数量4处7 人员舱形式2室式舱门数量5个长度2570m直径1750mm操作压力0.3MPa容纳人数3+1人8 推进油缸油缸行程2150mm油缸数量22单缸最大推力1715kN全部油缸最大推力37730kN推进油缸分区数量 4行程测量油缸数量4只内置式油缸的伸出速度10 cm/min9 集中润滑油脂系统泵站形式电机驱动、2套管路分部10 拖车拖动油缸采用销连接形式油缸数量无11 刀盘刀盘形式面板形式刀盘开挖直径φ6170mm重量约26吨旋转方向左右方向进碴口最大宽度550mm搅拌臂数量8旋转接头管道 3刀盘上的泡沫注入口 5开口率43%12 刀具中心刀数量 1先行刀数量周边先行刀12，其它先行刀51把先行刀伸出刀盘面的高度110mm切刀切刀+刮刀数量88切刀伸出刀盘面的高度80mm号周边刮刀的数量12＋4超挖刀超挖刀数量 2超挖刀行程135mm旋转接头旋转接头数量 1泡沫1套液压管路 213 刀盘驱动旋转速度范围0.3～1.56rpm标称扭矩5147 kN-m （100%）脱困扭矩6176 kN-m （120%）驱动形式变频电机主轴承直径φ3600mm驱动马达(电机)数量驱动电机：8机械式迷宫密封1套内唇形密封系统1套（1个唇型密封、3道MY形密封）润滑脂给油系统外唇形密封系统1套（1个唇型密封、3道MY形密封）润滑脂给油系统最大承压能力1MPa使用寿命盾构机8km，主轴承10000小时。
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如下图所示：编组列车进入隧道时，管片运输车、砂浆运输车为重车，将管 片和砂浆和其他材料运进，运渣车为空车。驶出隧道时管片运输车、砂浆运输车 为轻车，运渣车为重车，将渣土水平运出。列车到达洞口地出渣井后，提升门吊 把渣车车箱吊离渣车底盘到达地面相应的高度后，车箱随门吊小车横移到渣仓纵 方向位置，再随门吊大车移动到渣仓横向位置，利用设置在门吊上的翻转机构， 随着吊钩地下落，车箱及渣土利用重心与转轴的不平衡而翻转卸渣。
5.2.1.6 渣土的松方系数和容重的确定
地质情况不同将导致松方系数差别较大，如广东地区多为中风化、微风化 岩层，隧道的松方系数达1.8，在南京地铁、北京地铁遂道的松方系数只有1.1 ，但后配套运输系统要适应多个盾构区间掘进，故一般按照1.5松方系数计算， 如与实际不符则靠增减渣车数量来解决。根据经验，不管松方系数如何，实际 容重多为1.8—2.0吨/立方左右，这是因为当切削的岩土粒度较大时，往土仓加 的泥水填满了岩土的空隙。当切削的岩土粒度较小时，松方比较密实，与实方 的重量差不多。
有轨运输方式的优点是适用性强，能把从泥浆（指的是含水较多的渣土）到 砂砾和卵石等各种类型的盾构机切削出来的碴土运出。把管片、背衬浆料，各种 材料运进。能适应各种区间隧道长度，系统本身采用的工业技术及产品也极为成 熟可靠。目前，国内的土压平衡式盾构法施工的运输系统均采用轨道方式。
5.运输方案的设计、计算 5.1、轨线制选择
每工作日实际循环车次设为： 16小时×60分钟／12分钟＝80车次
5.2.2.5 按门吊能力计算，不同容量渣车每工作日理论、实际垂直运输能力 （环数）：
由：环数 = 提升车次数×渣车容量（立方米）/每环松方渣量（立方米）；得：
渣车容量 理论环数
11.5 23.5
14.5 30
主运输轨线仍为单线制轨线，在后配套后部设两副浮放双开道岔组成会车点 。当隧道特长时在隧道中部可增设双线会车点，可以是固定的或可移动式的。会 车点间隔距离根据运输系统诸参数计算确定。既节省钢轨和轨枕材料又满足特长 盾构区间施工运输需要。当隧道区间长度短时，复合式轨线相当于四轨三线制轨 线，利用盾构机掘进时间，另一组空的编组列车可驶入在后配套后部等待优点： 1）由于左右两线的运输互不干涉，运输是连续的，与区间隧道的长度无关。不 管区间隧道长度是长是短都能适应。2）编组列车的容量和编组列数受运行因素 的影响较小，配置的灵活性大。2）列车调度较为灵活，易于应付突发性故障和 事件。3）工序适应性较强，当工序临时变动或脱节时，便于临时调度。
每循环渣重：70×2.0=140t 为了有足够的牵引力能力储备，容重系数按2.0计算。
5.2.2设.3：小门车吊平每均车行次走卸行渣程循1环0M时，间大估车算平均行走行程10M，提升及下降平均 速度
8M／min，小车行走平均速度12M／min，大车平均行走速度20M／min。
每循环工序时间：∑＝10.2分钟≈12分钟（实测值）。 5.2.2.4 门吊每工作日理论、实际极限卸碴车次 每工作日理论极限循环车次为： 24小时×60分钟／12分钟＝120车次
但卸碴的总体布置与场地布置有很大的关系，根据出碴井与碴坑各自的位 置，门吊的行走方向有的顺着出碴井，有的横着出碴井。有的翻碴装置在门吊 上随门吊移动，有的固定在碴坑上。基本上取决于场地。所以在确定方案之前 ，首先要完成场地布置，才能确定门吊的主体结构和翻碴装置结构进行采购和 制造。
4、有轨运输方式的特点
龙 门 吊
吊 渣
2、轨道运输系统设备组成
由提升门吊、门吊上的翻转倒碴装置（或固定在地面上的翻转倒碴装置）、 门吊轨线、地面渣仓等组成垂直运输系统。包括渣土的垂直运输及管片、材料 垂直下放运输。
由牵引机车、碴土运输车、砂浆运输车、管片运输车及轨线组成水平运输 系统。
编组列车如上图所示，管片运输车在前方，列车进入盾构机后配套系统时， 刚好使管片运输车位于管片吊机下方。管片运输车前面不能有其他车辆，否则会 防碍管片的吊卸。其次紧跟砂浆运输车，进入时恰好位于盾构机注浆罐附近。再 次为渣土车，机车在最后。
盾构施工配套设备介绍
一、盾构施工配套设备简介
盾构施工配套设备主要包括：轨道运输设备、二次运输设备、垂 直提升设备、砂浆搅拌设备、通风设备、供电系统、供水系统、排污 系统、二次注浆设备等。
轨道运输设备主要包括牵引设备（一般采用电瓶车或内燃机车）、 出渣设备、砂浆运输设备、管片运输设备、电瓶充电设备。
二、轨道运输系统
1、地铁盾构法施工的场地特点
一般来说，地铁车站就是盾构机的始发点。地铁车站主框架施工完毕后， 盾构机开始在车站里面组装始发。盾构机施工期间，车站主框架要为盾构机设 一安装井，同时也作为出渣井。有时除安装井外还专门另设出渣井。施工运输 包含了水平运输和垂直运输两大部分。
龙门吊实例
牵 引 机 车 实 例
垂直提升设备主要是龙门式起重机。 砂浆搅拌设备主要包括强制式搅拌机和混凝土配料机。 通风设备主要包括主通风设备（一般采用轴流通风机）和辅助通 风设备（盾构上的二次风机和局部通风设备）。 供电系统主要包括箱式变压器（带高、低压开关）、备用电源 （发电机）、已成洞段的照明线路和灯具、应急照明设施等。 供水系统主要包括盾构机冷却循环水箱、(冷却塔)、手动板阀等。 排污系统主要包括管道、抽水设备、沉淀池等。 二次注浆设备主要是单（双）液注浆机。
5.2.2 运输能力计算和设备配置
以气流盾构区间为例进行计算、配置。设其工程参数为：盾构机切削直径： Φ6280mm ，盾构区间长度：3034m，施工平均进度指标：300m/月，管片宽度： 1.5m，出渣井提升高度：20m，。 5.2.2.1 每循环渣量估算
每循环松方渣量：G=π×R2×B×μ=3.14×3.142×1.5×1.5=69.7立方米。 μ--松方系数，取1.5。 5.2.2.2 每循环渣重估算