海瑞克盾构机机械装备图和清单
盾构机结构详解
盾构机技术讲座一.盾构机结构（EPB总体结构图）盾构是一个具备多种功能于一体的综合性隧洞开挖设备,它集和了盾构施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能，目前，盾构机已成为地下交通工程及隧道建设施工的首选设备被广泛使用。
其优点如下:1. 不受地面交通、河道、航运、季节、气候等条件的影响。
2. 能够经济合理地保证隧道安全施工。
3. 盾构的掘进、出土、衬砌、拼装等可实行自动化、智能化和施工运输控制信息化。
4. 掘进速度较快，效率较高，施工劳动强度较低。
5. 地面环境不受盾构施工的干扰。
其缺点为：1. 盾构机械造价较高。
2. 在饱和含水的松软地层中施工地表沉陷风险大。
3. 隧道曲线半径过小或埋深较浅时难度较大。
4. 设备的转移、运输、安装及场地布置等较复杂。
盾构作为一种保护人体和设备的护体，其外形（断面形状）随所建的工程要求不同有圆形、双圆形、三圆形、矩形、马蹄形、半圆形等。
（如：人行道方形能最大限度的利用空间、过水洞马蹄形符合流体力学、公路隧道半圆形利用下玄跑车）。
而因圆形断面受力好、圆形盾构设备制造相对简单及成本相对低廉，绝大部分盾构还是采用传统的圆形。
为适应各种不同类型土质及盾构机工作方式的不同，盾构机可分为三种类型、四种模式：三种类型：（1）软土盾构机；（2）硬岩盾构机；（3）混合型盾构机。
四种模式：（4）开胸式；（5）半开胸式（半闭胸式、欠土压平衡式）；（6）闭胸式（土压平衡式）；（7）气压式。
软土盾构机适应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。
刀盘只安装刮刀，无需滚刀。
硬岩盾构机适应于硬岩且围岩层较致密完整，只安装滚刀，不需要刮刀。
混合盾构机适应于以上两种情况，适应更为复杂多变的复合地层。
可同时安装滚刀和刮刀。
气压盾构是在加气压状态下的施工模式，即可用于泥水加压式盾构机，也可用于土压平衡式盾构机。
以下以海瑞克公司在广州地铁使用的典型土压平衡式盾构机为例：盾构机总图总体外形尺寸：?6280X75000mm总质量：520t装机总功率：最大掘进速度：80mm/min第一节：主机结构（盾体及刀盘结构）断面形状：圆形、用钢板成型制成，材料为：S335J2G3。
盾构机结构简介 ppt课件
图2-8
刀间距示意图
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（二）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、约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气 压舱（根据需要），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。
举例参数：最大扭矩：I4500KN.m II-1970KN.m 脱 困扭矩：5300KN.m 输出转速： 0-6.1r/min 主轴承外径： F2600mm 质量：6.64t 寿 命：10000h
图2-10
主驱动结构图
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（三）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。 举例参数：F6240mm（直径）X2580mm（长 度）X40mm（板厚）X31.4t（质量）
图2-20 管片安装机结构示意图
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（七）皮带输送机
皮带机用于将螺旋输送机输出的碴土传送到盾构后配套的碴车里。皮 带机由皮带机支架、前随动轮、后主动轮、上下托轮、皮带、皮带张紧装置、皮 带刮泥装置、和带减速器的驱动电机等组成。安装布置在后配套连接桥和拖车的 上面。为安全起见，其上设有3处急停开关。 举例参数：驱动形式：电机、皮带机长度：45m、皮带宽度：800mm、皮带运行 速度：2.5m/s、最大输送能力：750m3/h、电机功率：30KW。
海瑞克盾构机介绍
2)无中心轴带式。仅有机筒和螺旋叶片，通过叶片的旋转将渣 土刮出，可用于较大颗粒砂砾和块石运输，目前主要用于含有 大量卵石的地层，对水压的抵抗能力较差。
S457/S458采用的是第一种，中心轴螺杆式螺旋输送机。
人仓内的作业可分为常压和带压，开仓作业是有很 高风险的施工，需编制专项施工方案以及做好充足 的安全保障准备和人员、技术准备。
盾构机盾体上还有各类预留孔，用于水、改 良剂、浆液的注入，尾盾还有三道盾尾刷， 用于紧贴管片，三道盾尾刷形成的两个空腔， 由盾尾油脂填充，进一步确保盾构机内部行 程密闭空间，保证作业安全，若盾尾刷破损 严重，会导致盾体内形成流体的通道，随着 地下水、沙的涌入，严重影响施工安全，因 此盾尾刷的选择和焊接质量也是需要重视的 地方。
总结
各厂商制造的盾构机略有不同，但其基本原理都是服务于盾构 法施工，满足盾构法施工的各项需求。各个城市的业主要求也 不尽相同，本标段，为满足南昌地铁业主下发的盾构管理文件 相关规定，对盾构机作了相应的改造：螺旋机后闸门的双闸门 设计，泡沫系统单管单泵、刀盘刀具磨损检测装置等，均是为 了更加全面的提高盾构施工的安全性和设备可靠性。
螺旋输送机的主要作用 1)从有压力的密封土仓内将刀盘切削下
的渣土排出盾构。 2)渣土在螺旋输送机内输送过程中形成
土塞，使土仓内的压力沿螺旋输送机渐进衰 减以保持土仓内压力的稳定。
3)通过调整螺旋输送机转速，改变排土 量，调节土仓内土压力值，使其与掘进面水 压力和土压力保持动态平衡。
土压平衡盾构施工的关键是土压平衡的实现，主要 包括土仓内外的压力平衡和土仓内进土量与出土量 的平衡，两者分别代表了土压平衡盾构掘进过程中 的力学平衡条件和几何平衡条件。力的平衡依靠量 的平衡来实现，而量的平衡则依靠螺旋输送机转速 与盾构掘进速度的匹配来实现，即通过排土量的控 制来实现上述的平衡状态。排土量过大，会导致开 挖面地层损失过大而坍塌或引起地表过量沉降;排 土量过小，会使土仓压力迅速增大，进而使掘进面 产生过大压力，使掘进面失稳或引起地表隆起破坏。 因此，排土量的控制是土压平衡盾构正常掘进施工 中极为重要的环节之一。
盾构机结构详解
盾构机技术讲座一.盾构机结构（EPB总体结构图）盾构是一个具备多种功能于一体的综合性隧洞开挖设备,它集和了盾构施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能，目前，盾构机已成为地下交通工程及隧道建设施工的首选设备被广泛使用。
其优点如下:1. 不受地面交通、河道、航运、季节、气候等条件的影响。
2. 能够经济合理地保证隧道安全施工。
3. 盾构的掘进、出土、衬砌、拼装等可实行自动化、智能化和施工运输控制信息化。
4. 掘进速度较快，效率较高，施工劳动强度较低。
5. 地面环境不受盾构施工的干扰。
其缺点为：1. 盾构机械造价较高。
2. 在饱和含水的松软地层中施工地表沉陷风险大。
3. 隧道曲线半径过小或埋深较浅时难度较大。
4. 设备的转移、运输、安装及场地布置等较复杂。
盾构作为一种保护人体和设备的护体，其外形（断面形状）随所建的工程要求不同有圆形、双圆形、三圆形、矩形、马蹄形、半圆形等。
（如：人行道方形能最大限度的利用空间、过水洞马蹄形符合流体力学、公路隧道半圆形利用下玄跑车）。
而因圆形断面受力好、圆形盾构设备制造相对简单及成本相对低廉，绝大部分盾构还是采用传统的圆形。
为适应各种不同类型土质及盾构机工作方式的不同，盾构机可分为三种类型、四种模式：三种类型：（1）软土盾构机；（2）硬岩盾构机；（3）混合型盾构机。
四种模式：（4）开胸式；（5）半开胸式（半闭胸式、欠土压平衡式）；（6）闭胸式（土压平衡式）；（7）气压式。
软土盾构机适应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。
刀盘只安装刮刀，无需滚刀。
硬岩盾构机适应于硬岩且围岩层较致密完整，只安装滚刀，不需要刮刀。
混合盾构机适应于以上两种情况，适应更为复杂多变的复合地层。
可同时安装滚刀和刮刀。
气压盾构是在加气压状态下的施工模式，即可用于泥水加压式盾构机，也可用于土压平衡式盾构机。
以下以海瑞克公司在广州地铁使用的典型土压平衡式盾构机为例：盾构机总图总体外形尺寸：Φ6280X75000mm总质量：520t装机总功率：1744.6KW最大掘进速度：80mm/min第一节：主机结构（盾体及刀盘结构）断面形状：圆形、用钢板成型制成，材料为：S335J2G3。
海瑞克盾构机常用零件及配件
27 整流器 STAHL
28 刹车片 STAHL
29 皮带刮板 马丁 皮带输送机
30 泵送缸活塞
(RAM DN180/50 NBR-GB) SCHING 同步注浆泵
31 砂浆罐主动端轴承
32 油管密封 进口（套）
海瑞克盾构机常用零件及配件
序号 配件名称 厂家 海瑞克编号 备注
1 压力传感器 德国WIKA 27500786 土仓压力传感器
2 压力传感器 德国WIKA 27501055 注浆压力测量
3 压力传感器 德国WIKA(威卡) 275001KA(威卡) 27500015 推进等出口压力测量
5 压力传感器 德国WIKA(威卡) 27500177 补油泵压力传感器
6 压力传感器 德国WIKA(威卡) 27500108 泡沬压力传感器
7 模拟输入 德国西门子 26502124 主机室PLC控制
8 模拟输出 德国西门子 26502125
9 数字输入 德国西门子 26502121
14 双手控制继电器 德国Pilz(皮尔兹) 26602426 同时控制两个开关通断
15 安装器角度编码器 德国 26401507 安装器角度控制
16 电位器 西班牙PIHER 26700230 刀盘速度等控制
17 继电器 意大利FINDER(芬德) 26603462
18 继电器 意大利FINDER(芬德) 26600061
19 拼装机特制电磁阀线 Bucher 德国布赫
20 遥控器电池 德国海德
21 带LED的电磁阀线 MURR 德国穆尔
22 不带LED的电磁阀线 MURR 德国穆尔
海瑞克盾构机组装用螺丝统计
规
格
数量
注浆观察孔压板（沉头 M8×18-8.8 螺丝） 11 刀盘定位销 12 中前体定位销 M30×90-10.9 13 V形梁连接螺丝 M30×100-10.9 14 拼装机梁堵头连接螺丝 M36×110-10.9
10条 12条带垫Fra bibliotekS-254组装用螺丝统计
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 项 目 刀盘连接外（拉拔螺 丝） 刀盘拉拔螺丝保护帽 刀盘连接内 中前体连接 人闸螺丝 拼装机梁连接螺丝 台车轮子螺丝 螺旋连接螺丝 铰接销子压板螺丝 铰接密封压条螺丝 预紧力 备 注 第一次：700bar， M42×320 56条 带母、垫 第二次：1030bar M42 56个 带O型圈 第一次：400bar， M42×180-10.9 36条 带垫 第二次：630bar M36×170-10.9 130条 第一次：300bar， 带双垫、母 M36×120-10.9 33条 第二次：420bar 带垫 M30×140-8.8 27条 带母、双垫 M36×140-10.9 32条 3100N.M 在前体上 M24×100-8.8 96条 带母、双垫 M16×40-8.8 48条 轮轴压板螺丝 带垫 M30×170-8.8 36条 带垫 M20× 40-8.8 28条 压板做统计 M12×60-8.8 315条 M16×55（六角） 180条 24条 4个 2个
jess小松海瑞克nfm盾构参数对照表7324
序号
系统名称
海瑞克盾构机
小松盾构机
NFM盾构机
1
盾构机总体尺寸
标称直径（盾壳）
Φ6250mm（前盾）
Φ6140mm（通经）
Φ6260mm（前盾）
总长度(包括拖车)
75m
67m
74m
总重
5200KN
2940KN
4500 KN
最大推进速度
0～80mm/min
宽度
1660mm
高度
480mm
负载管片能力
45KN
滑动行程
1860mm
18
管片吊机
负载能力
45KN
56KN
40KN
上升/下降功率
4/0.5KW
3.5KW
起吊速度
6.3m/min
0.75/3.2m/min
起吊高度
2400mm
2221mm
驱动功率
2.2KW
驱动速度V1/V2
10m/min 40m/min
14st
12st
8st
油缸行程
150mm
230mm
170mm
行程测量油缸数量
4
4
4st
总拉力
7340KN
34596KN
10100KN
9
拖车拖动油缸
无
油缸规格
Φ130/70mm
油缸数量
2根
油缸行程
250mm
10
前部稳定器
无
油缸规格
φ140/80mm
油缸数量
2st
油缸行程
100mm
油缸推力
600KN
(完整版)海瑞克盾构机液压系统说明(附电路图)
一、液压系统元件1液压泵液压泵是液压系统的动力元件，按结构可以分为柱塞泵、齿轮泵、叶片泵，按排量可以分为定量泵、变量泵，按输出出口方向又可以分为单向泵、双向泵。
泵都是由电动机或其他原动机带动旋转，通过这种往复的旋转将油不断地输送到管路中，通过各种阀的作用，控制着执行元件的运行。
在大连地铁盾构机中，螺旋输送机使用一个双向变量泵和一个定量泵，推进系统中使用一个大排量的单向变量泵，管片安装机种使用两个单向变量泵，注浆系统中使用一个单向变量泵，辅助系统使用一个单向变量泵。
a.定量齿轮泵注：右侧油液进入泵内，齿轮旋转带动油液从左侧出口流出，排量是一定的c.定量叶片泵注：转子转动，带动叶片推动油液1、2进油，3、4出油，排量一定d.斜盘式柱塞泵注：斜盘由联轴器带动转动，往复吸油、压油，斜盘角度是可以调控的2液压阀液压阀根据作用可以分为压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。
压力控制阀可以控制液压回路的压力，如当液压回路中压力过大时，溢流阀或卸荷阀打开泄压。
流量控制阀可以控制液压回路中的流量大小，根据流量的不同可以控制执行元件的速度。
方向控制阀主要控制液压回路中液压油的流动方向，由此可以改变液压油缸的伸缩。
各种阀一般安装在靠近泵的油液管路中，相对来说比较集中，便于检查和维修。
a.单向阀注：油液从P1口进入，克服弹簧力推开单向阀的阀芯，经孔隙从p2口流出，油液只能从p1流向p2b.溢流阀注：油从压力口进入，通过阻尼孔进入后腔，克服弹簧压力，推开阀芯，油液从溢流口c.液控单向阀注：x口接压力油时，阀芯将a与b口堵死，当x口接油箱时，若Pa大于Pb，则从a口进油，打开阀芯，流向b口，若Pb大于Pa时，则油液从b 口流向a口，d.插装阀注：控制油路克服弹簧力，接通进出口，该阀一般用于主油路e.减压阀注：主要用于控制出口压力3液压马达液压马达属于液压系统的执行元件，与液压泵的工作原理相反，液压泵是将其他形式的能（如电能、风能）转化为液压油的动能，而液压马达是将液压油的动能转化为机械能，从而实现马达的旋转带动执行元件的转动。