盾构机结构原理
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。
盾构机械设计与优化分析
盾构机械设计与优化分析盾构机是一种用于地下隧道开挖的重型机械设备，具有高效、安全、环保等优点。
盾构机的设计与优化分析是确保盾构机能够在复杂地质条件下稳定工作、提高开挖效率的关键。
本文将从盾构机械设计与优化分析的角度，介绍盾构机的结构、工作原理、设计要点和优化方法。
一、盾构机的结构盾构机主要由刀盘、刀盘推进系统、导轨、螺旋输送机、支架等主要部件组成。
刀盘是盾构机的核心部件，由刀具、铰接机架和剪刀臂等组成。
刀盘推进系统用于推进盾构机，通常包括压力室、液压缸等，通过推进液压缸的工作，实现盾构机的前进。
二、盾构机的工作原理盾构机的工作原理是利用刀盘的旋转和推进系统的推力，在地下挖掘出需要的隧道。
首先，盾构机将刀盘推进到工作面，并通过刀盘旋转将地层削掉。
然后，通过刀盘推进系统的推力，将挖出的土石材料推送到螺旋输送机，再由螺旋输送机将土石材料输送至出口。
三、盾构机械设计要点1. 可靠性设计：盾构机作业环境复杂，容易受到地质条件和外界环境的影响，因此在盾构机的设计中，需考虑其结构的稳定性和可靠性，以确保盾构机在工作过程中能够正常运行。
2. 自动化设计：现代盾构机普遍采用自动化控制系统，能实现对整个开挖过程的自动控制。
因此，在盾构机的设计中，需要考虑自动化控制系统的集成，以提高盾构机的作业效率和安全性。
3. 节能设计：盾构机作业消耗大量能源，因此，在盾构机的设计中，需注重节能设计，通过提高机械传动效率、减少能量损失等方式，降低盾构机的能耗。
四、盾构机优化方法1. 结构优化：通过对盾构机结构的优化设计，提高盾构机的刚度和稳定性，减少振动和变形，提高盾构机的工作效率。
2. 液压系统优化：盾构机的液压系统是保证盾构机正常工作的关键。
通过优化液压系统的设计，可以提高液压系统的响应速度和控制精度，从而提高盾构机的工作性能。
3. 机械传动系统优化：通过优化盾构机的机械传动系统，改善传动效率，减少能量损失，提高盾构机的动力输出和工作效率。
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。
盾构机结构原理PPT课件
目录
• 盾构机概述 • 盾构机结构组成 • 盾构机工作原理 • 盾构机应用与案例 • 盾构机维护与保养
01
盾构机概述
盾构机定义
盾构机是一种使用盾构法进行隧道施 工的大型掘进机械，主要由刀盘、盾 体、人舱、螺旋输送机、管片拼装机 、管片运输车等部分组成。
盾构机的主要作用是在地下挖掘出一 条隧道，并在挖掘过程中对隧道进行 衬砌和支护，以保证隧道施工的安全 和稳定。
20世纪初，盾构机开始在日本得到广 泛应用，并逐渐发展成为一种成熟的 施工方法。
02
盾构机结构组成
主机系统
01
02
03
04
主机是盾构机的核心部分，包 括刀盘、盾体、刀具等。
刀盘是盾构机挖掘土体的主要 部件，通常采用硬质合金或碳
化钨等材料制成。
盾体是保护操作人员和盾构机 内部设备的重要结构，通常采
盾构机分类
根据盾构机的用途，可分为地 铁盾构机、市政管道盾构机、 公路盾构机等。
根据盾构机的掘进方式，可分 为开敞式盾构机和气压式盾构 机。
根据盾构机的直径，可分为小 直径盾构机和大直径盾构机。
盾构机发展历程
盾构机最早起源于欧洲，但最早的盾 构机比较简单，仅适用于软土地层。
随着科技的不断进步，现代盾构机已 经实现了自动化、智能化，并广泛应 用于地铁、市政管道、公路等领域。
03
盾构机工作原理
工作原理简介
盾构机是一种隧道掘进的专用工 程机械，通过刀盘旋转切削土体， 同时使用盾构壳体保护作业面和
运输渣土。
盾构机的工作原理基于一个封闭 的作业系统，通过土压平衡、泥 水加压等工法维持开挖面的稳定，
并控制地层变形。
盾构机的工作过程包括挖掘、排 渣、运渣、拼装等环节，各环节 相互配合，实现隧道的高效掘进。
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重型机械设备。
它采用盾构法施工，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、盾构机的构造盾构机主要由盾构机主体、刀盘、推进系统、控制系统和后续支护系统等部分组成。
1. 盾构机主体：由机壳、前后密封室、前后推进系统、主推进油缸和主推进盘等组成。
机壳是盾构机的主体结构，能够承受地下土压力。
2. 刀盘：位于盾构机前部，由刀盘主轴、刀盘盘体、刀具和刀盘驱动系统等组成。
刀盘通过旋转和推进来进行土层的开挖。
3. 推进系统：由推进油缸、推进盘和推进螺杆等组成。
推进油缸通过液压系统提供推进力，推进盘和推进螺杆将盾构机推进到地下。
4. 控制系统：包括盾构机的操作控制台、传感器、液压系统和电气系统等。
控制系统能够监测和控制盾构机的运行状态。
5. 后续支护系统：在盾构机通过后，需要进行地下隧道的支护。
后续支护系统包括涵洞衬砌、钢筋混凝土衬砌、喷射混凝土等。
二、盾构机的工作原理盾构机采用盾构法进行隧道施工，其工作原理如下：1. 准备工作：在施工前，需要对地质情况进行勘察，并确定盾构机的施工参数。
施工现场需要进行地面开挖，建立起盾构机的工作坑。
2. 推进过程：盾构机启动后，刀盘开始旋转，刀具在土层中开挖。
同时，推进油缸提供推进力，将盾构机推进到地下。
推进过程中，盾构机会持续排放掘进物料。
3. 土层处理：盾构机开挖的土层通过输送系统运出隧道，同时通过注浆系统进行土层的稳定，防止地面沉降。
4. 密封和支护：盾构机在开挖过程中，通过前后密封室和密封垫进行土层的封闭，防止水和泥浆进入隧道。
同时，后续支护系统进行隧道的支护。
5. 推进和停顿：盾构机在推进过程中，需要根据地质情况和施工计划进行停顿和调整。
停顿时，可以进行刀具更换、维护和修理。
6. 完工和拆除：当盾构机推进到目标位置后，施工完成。
隧道的后续工程，如道路铺设、管线安装等可以进行。
盾构机可以拆除或继续用于其他隧道施工。
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泥水平衡盾构原理
无气垫仓泥水盾构与有气垫仓泥水盾构压力波动比较图
泥水平衡盾构原理
用压缩空气抵消外部水压
盾构的发展史
• 1874年德国工程师开发了用流体支撑开挖面的盾构 ，1896年德国第一台泥水式盾构申请了专利。
• 1959年用流体支撑开挖面的盾构成功地建造了一条 直径为3.35米的排污隧洞。
• 1960年采用了膨润土悬浮液来支撑开挖面。 • 1967年开发了首台有切削刀盘并以水力出土的泥水
• 软弱围岩掘进时，推力过大或刀盘转速过快会造成局部刀 具过载、密封失效等
• 上软下硬的地层会造成刀具崩刃断裂、刀圈脱落及偏磨 • 破碎地层和断层岩层容易造成刀圈崩裂及脱落
地质对刀具的影响
小
前
盾
部 推
构
力 轴
机
承
主
轴
前 弹
承
性 密
结
封
构
主轴承外圈 经向轴承
主 推 力 轴 承 后 弹 性 密 封 带主 大轴 齿承 圈内
管片拼装机： 功能：举升、回转、水平移动。吸盘的横、纵向微动、水平微转。
泥水平衡盾构结构
盾构机铰接结构形式： •1、被动铰接式
优点：铰接油缸数量少、体积也小，调向灵活。 缺点：转弯时，推力油缸与管片不垂直，
•2、主动铰接式 优点：转弯时，推力油缸与管片垂直， 缺点：铰接油缸数量多、体积大。
• 德国和日本体系的主要区别是，德国式的在泥水舱中 设置了气压舱，便于人工正面控制泥水压力，构造简 单；日本式的泥水密封舱中全是泥水，要有一套自动 控制泥水平衡的装置。
泥水平衡盾构的发展
• 1967年：三菱公司制造了第一台为泥浆开挖面支 护的试验盾构，直径为3.10m的样机取得经验后 。
• 1970年：建造了第一台大型泥水盾构,直径为 7.20m,用于建设海峡下的Keiyo铁路线。自此以 后,日本的很多制造商生产了此型盾构。与欧洲相 比,泥水盾构在日本使用很多。在欧洲,英国的 Markham,法国的NFM及FCB公司等采用日本 许可证,也制造了泥水盾构。
圈
大盾构主轴承结构
外密封 外圈 外壳
主驱动减速器
小齿轮
内圈
旋转体
内密封
大齿圈（外）
安全销 膨胀液 膨胀套 动力输入轴
动力输出轴
外壳
安全环槽
泥水平衡盾构结构 盾尾密封
• 盾尾密封 • 同步注浆孔
油脂管
泥水平衡盾构结构 盾尾密封
盾尾刷手抹油脂的作用：保护盾尾刷不受杂物的侵蚀
泥水平衡盾构结构
土压平衡加压盾构原理
土体水压 泥浆压力 压缩空气
土体对刀 具反力
进气管
进浆管
排浆管
泥水平衡盾构原理
1、开挖面稳定机理：刀盘结构、泥膜、泥水 压力。
2、泥膜形成机理： 泥膜形成的基本要素（泥水的密度、含砂率、 泥水的黏性、泥水压力：土压力、水压力、预留 压力）——尽快形成不透水的泥膜 。 掘进速度 与泥膜的关系：高质量泥水成膜时间1-2秒。 3、地质适用范围
泥水平衡盾构的发展
• 泥水式盾构机的发展有三种历程，即日本历程、英国 历程和德国历程，到目前则只有日本和德国两个主要 的发展体系。
• 日本的发展历程导致当今的泥水盾构,德国的发展历程 导致水力盾构。以日本的泥水盾构为基础又发展了土 压平衡盾构。
• 而德国的水力盾构导致很多不同的机型,如混合型盾构 ,悬臂刀头泥水盾构及水力喷射盾构等。
• 1881年-一台压缩空气驱动的TBM 用于掘进英吉利海峡探测隧道。
TBM发展史
• Moie（鼹鼠），重：125T，直径：7.9米，长：27米，日进尺：48.7米
岩石掘进机
TBM发展史
ROBBINS站在新开挖的掌子面旁
TBM发展史
1846年：比利时工程师亨利-约瑟. Maus制作了第一台 TBM，未成功。 1851年：美国在马萨诸塞州西北HOOSAC隧道使用TBM， 未成功。 1856年：同一个HOOSAC隧道又使用了一台TBM,同样未 成功。 1881年：一台压缩空气驱动的TBM用于掘进英吉利海峡探 测隧道。 1953年：一台ROBBINS开发的TBM用于南达科他州皮尔 引隧道。 1956年：ROBBINS研制了硬岩TBM用于加拿大多伦多。 1973年：一台双护盾TBM在意大利诞生。
• 1959年：E.C.Gardner成功地将以液体支撑开挖面应用 于一台用于建造排污隧洞的直径为3.35m的盾构。1960年 引进了用膨润土悬浮液来支撑开挖面，而H.Lorenz的专利 提出用加压的膨润土液来稳固开挖面。
• 1967年：第一台有切削刀盘并以水力出土、直径为3.1m 的泥水盾构在日本开始使用。在德国，第一台以膨润土悬浮 液支撑开挖面的盾构由Wayss&Freytag开发并投入使用 。
1.沙性土层2.砂层3.砾石层4.贝壳层。
泥水平衡盾构原理
• 泥浆比重：常采用泥浆比重计测定。泥浆比重计由由泥浆杯和秤杆等 组成。测量时将泥浆杯装满泥浆，加盖并擦净从小口溢出的泥浆。然 后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态，读出游码左侧所示刻 度，即为泥浆的比重。该仪器测使用前要用清水对仪器进行校正，如 读数不在1.0处，可通过增减杠杆右端的金属颗粒来调节。
泥水平衡盾构的发展
• 德国的发展历程起始于1972年，德国承包商 Wayss及Freytag公司开发了水力盾构系统。
• 1974年：其样机用于建设Hamburg港口下的总 管道，盾构外径为4.48m。当时还没有可靠的盾尾 密封。这样一来整条隧道被加压。因为此型盾构是 首次使用，很多修改事先未预料到。为了继续隧洞 修建工程,采取了许多补救措施，解决了一些主要问 题。第二次掘进着重解决了可靠的尾封，使得在最 后的30m，采用了新的尾封后才达到隧洞内无压力 的目的。当今水力盾构在欧洲市场占有很重要的位 置。
TBM发展史
• 到了1851 年，波士顿南部的理查 德穆恩公司又建造了一台重75吨的 巨大机器，用于马萨诸塞州西北 Hoosac（胡塞克）隧道的开挖。 仅仅开挖了10英尺（3米），机器 就不动了，成为一个丑闻。
• 1856 年，美国最著名的工程师之 一，赫尔曼.豪普特，宣布他将以另 一台隧道机拯救胡塞克项目。他对 此充满信心，甚至自掏腰包资助该 计划。然而，他的机器开挖了不到1 英尺（0.3米）就寿终正寝，豪普特 在郁闷中破产。
排浆比重 1.15-1.35
南京伟三路隧道泥水盾构机
刀盘 气垫仓 进浆管 推进缸 盾尾刷 拼装机
主轴承
排浆管
参数 理论
推力
速度
扭矩
278400KN 50mm/min 36585KN.m
转速
切口水压 进浆比重 排浆比重
0.1-1.84rpm
刀盘刀具配置图
刀盘分割图一
NO.1(114t)
No.4(112t)
*1818年，英国的布鲁偌尔（法国人）从蛀虫钻孔得得启 示，提出了盾构掘进隧道的设想。 *1825-1843年，布鲁偌尔在伦敦泰晤士河下用盾构法修 建了458米长的矩形隧道（11.4MX6.8M）。
盾构发展简介
布鲁诺尔注册专利的盾构，1818
1832年1月12日泰晤士 河底隧道施工时涌入水
盾构历史简介
泥水平衡盾构原理
总结： 日本泥水盾构
土压平衡盾构
德国泥水盾构
混合型盾构
日本体系：泥水仓全是泥水，直接控制型泥水盾 构，调节控制阀开度来进行泥浆压力控制。
德国体系：泥水仓中设置了气压仓，间接控制型 泥水盾构，气压复合模式，调节空气压力来进行 泥浆压力控制，液位传感器根据液位的高低来调 整液位。
盾构历史简介
广州吉原交通技术工程有限公司
泥水盾构系统和结构原理
目
录
1、盾构的发展 2、TBM的发展 3、泥水盾构的发展 4、泥水盾构系统和结构原理
盾构的发展简介
一、盾构发展简介
常用隧道施工方法
常
明挖法
用
隧
道 施
矿山法
工
方
TBM硬岩掘
法
掘进机
进机
（Tunnel Boring Machine）
盾构
盾构发展简介
加压平衡盾构。 • 1974年日本开发了首台土压平衡盾构。 • 1994年日本制造出首台3圆式泥水盾构。
TBM的发展史
二、TBM发展简介
TBM发展史
先驱者是一个是叫亨利约瑟. Maus的比利时工 程师。他在1845 年得到 撒丁国王的许可修建一 条连接法国和意大利的 铁路。
毛瑟的“片山机(mountainslicer) ” 1846 年在都灵附 近的一个军工厂组装成形。 他庞大而复杂，体积超过 一节火车头。他有一百多 个钻头。
切刀的失效形式 • 正常磨损 • 断齿 • 掉齿 • 刀体折断
刀具失效图例
正常磨损
刀圈断裂
刀圈断裂碎片
偏磨（弦磨）
偏磨与断裂
滚刀被碴土粘住
4、掘进参数及地质对刀具的影响
• 硬岩掘进时推力及速度过大会造成刀具崩刃断裂 • 粘土层掘进时泡沫、水等添加不合适即碴土改良效果不好
会产生泥饼或刀具被碴土裹住无法转动
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泥水平衡盾构原理
泥水盾构原理
泥水盾构原理
日本东京湾隧道
日本东京湾泥浆平衡盾构机
日本东京湾泥浆平衡盾构机
狮子洋广深港高铁泥水盾构机 直径：Φ11182mm
理论 实际
最大推力 123850KN
推进速度 40mm/min
最大扭矩 13650KN.m