盾构机切削原理
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重型机械设备，其工作原理是通过推进机构将盾构机沿着隧道轴线推进，同时利用盾构机的钻头切削土层，然后通过输送系统将切削土层从隧道尾部运出。
一、盾构机的组成部分1. 盾构机主体：包括盾构机壳体、推进机构、切削系统等。
盾构机壳体是盾构机的主要承重部分，用于保护工作人员和设备。
推进机构是盾构机的动力系统，负责推进盾构机并控制推进速度。
切削系统由刀盘、刀盘电机、刀盘刀具等组成，用于切削土层。
2. 输送系统：包括土层输送系统和衬砌输送系统。
土层输送系统用于将切削土层从切削区域输送到隧道尾部，通常由螺旋输送机和螺旋输送机电机组成。
衬砌输送系统用于将衬砌材料输送到切削区域，通常由输送带和输送带电机组成。
3. 泥浆系统：用于控制切削区域的土层稳定，防止坍塌。
泥浆系统由泥浆循环系统和泥浆处理系统组成。
泥浆循环系统通过泵将泥浆注入切削区域，形成泥浆层，保持土层稳定。
泥浆处理系统用于处理和回收泥浆。
二、盾构机的工作流程1. 准备工作：确定隧道的设计参数、地质勘探结果和施工方案。
安装盾构机并进行调试，检查各部件是否正常运转。
2. 开始推进：启动盾构机的推进机构，使其向前推进。
同时，启动切削系统，刀盘开始切削土层。
切削的土层通过输送系统运输到隧道尾部。
3. 控制土层稳定：在切削区域注入泥浆，形成泥浆层，保持土层稳定，防止坍塌。
泥浆通过泥浆系统循环使用，同时进行处理和回收。
4. 衬砌施工：当切削到一定距离后，开始进行衬砌施工。
通过输送系统将衬砌材料输送到切削区域，工人进行衬砌作业。
5. 推进和衬砌循环进行：推进机构持续推进盾构机，切削系统不断切削土层，输送系统将切削土层运输到隧道尾部，同时进行衬砌施工。
6. 完成施工：当盾构机推进到设计的目标位置后，停止推进和切削工作。
进行最后的检查和清理工作，确认隧道施工质量。
三、盾构机的优势和应用领域1. 高效快速：盾构机能够连续推进，施工速度较快，适用于大规模的隧道工程。
盾构的分类及其工作原理
盾构的分类及其工作原理盾构作为一种现代化的隧道掘进技术，广泛应用于隧道建设和地下管网工程中。
它的分类和工作原理是大家在学习和了解盾构技术时必须掌握的基础知识。
一、盾构的分类根据盾构机的工作原理和结构特点，盾构可分为以下几类：1. 土压平衡盾构：土压平衡盾构是最常见的一种盾构类型，适用于稳定的软土和黏土层。
其工作原理是通过对盾构机前部施加适当的土压力来平衡管道周围土层的压力，保持隧道面的稳定。
土压平衡盾构一般配备有刀盘，刀盘上装有刀具，能够切削和推进土层。
2. 水压平衡盾构：水压平衡盾构主要用于软土层、淤泥和水下地层的掘进。
其工作原理是通过在盾构机前部与周围水压力相等的水力平衡，来消除土层和水的差异压力，保持隧道面的稳定。
水压平衡盾构一般需要在盾构机前部设置压力室，通过泥浆注入来维持水力平衡。
3. 双层壳体盾构：双层壳体盾构是一种特殊的盾构类型，它结合了土压平衡盾构和水压平衡盾构的优点，适用于不同地层的掘进。
双层壳体盾构的前部设有泥浆注入区和土压平衡区，可以根据不同地层的要求进行调整和切换。
4. 泥水平衡盾构：泥水平衡盾构主要用于稠密的粉质土和泥质土的掘进。
其工作原理是通过在盾构机前部注入泥浆来平衡土层的压力，同时利用泥浆的密度控制土层的稳定性。
泥水平衡盾构适用于较敏感的地层，能够减小地层沉降和地面沉降的风险。
二、盾构的工作原理盾构机的工作原理可以简单概括为：切削土层、推进管片、注浆补偿和排土运输。
1. 切削土层：盾构机前部的刀盘装有刀具，可以切削土层。
盾构机在掘进过程中，通过转动刀盘和推进盾构机来切削和破碎土层，实现隧道的掘进。
2. 推进管片：盾构机在切削土层的同时，还需要推进管片来支撑和构建隧道。
盾构机后部设有一个推进系统，可以将管片逐个推进到切削区域，并与前部的土层形成一环环的支护结构。
3. 注浆补偿：在盾构机掘进过程中，为了保持隧道的稳定，需要通过注浆来补偿土层的失去。
注浆可以填充土层中的空隙，增加土层的支撑能力，同时还可以降低地下水位和地层的沉降风险。
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。
简述盾构施工工作原理
简述盾构施工工作原理盾构机是一种用于地下隧道开挖的专用工程机械，在现代城市建设中得到了广泛应用。
盾构施工是一种机械化的施工方法，具有高效、安全、环保等优点。
本文将对盾构施工的工作原理进行简述。
1. 盾构机的构造和工作原理盾构机由下列主要部分组成：刀盘、刀杆、刀臂、液压缸、液压系统、推进装置、控制系统等。
在施工过程中，盾构机通过刀盘的切削和推进来完成隧道开挖和推进。
刀盘是盾构机的核心部分，由中心轴、切削刀具和悬挂装置组成。
切削刀具可采用强夯锚和劈裂器等方式，将软土、硬岩等地层切割下来，然后通过液压系统将切削下来的土层推向机器尾部。
液压系统是盾构机的动力源，通过液压泵站提供油压，驱动液压缸、刀盘等部件的运动。
盾构机的推进装置通常采用液压顶进和螺杆推进两种形式，将盾构机向前推进。
控制系统采用电器和液压控制技术，实现盾构机的各种功能操作。
通过控制系统，可以实现刀盘的旋转、切削力的调节、刀臂的伸缩等操作，确保施工过程的安全和精确。
2. 盾构施工的过程盾构施工过程分为前进掘进、切削土层和推进等阶段。
（1）前进掘进阶段：在盾构机进洞后，进行初始推进，安装刀盘、刀杆等工具。
首先，利用顶进装置将盾构机推进到工作点。
随后，液压缸推动刀盘进行切削，同时液压顶进装置向前推进。
（2）切削土层阶段：当刀盘开始作业时，刀盘的切削刀具将土层切割下来，然后通过泵站提供的液压力将土层推向机器尾部。
（3）推进阶段：当刀盘完成一环（一段）的切削后，盾构机继续向前推进。
可以通过液压顶进装置或螺杆推进装置实现盾构机的推进。
螺杆推进装置通过螺杆的旋转将盾构机推向前方，同时控制推进速度和方向。
3. 盾构施工的注意事项在盾构施工中，需要注意以下几个方面的问题：（1）地下水的处理：由于盾构施工是在地下进行的，对地下水的处理极为重要。
需要预先进行水文地质勘察和地下水位监测，确保施工过程中地下水的排泄。
（2）地层的分析：在进行盾构施工之前，需要对地质情况进行详细分析。
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。
盾构机的机械工作原理
盾构机的机械工作原理
盾构机是一种用于隧道施工的机械设备。
它主要由盾构机身、推进系统、环片装配系统、支撑系统、排土系统等组成。
在工作过程中，盾构机首先通过推进系统推进并推土，同时使用液压系统实施控制和调整。
推进系统由盾构机前部的推进缸和推进机构组成。
推进缸推动推进机构向前推进，推土板将土壤推到机头的切割室内。
机械工作原理如下：
1. 切割和开挖：盾构机切割头上装有切割刀具，通过旋转运动将土壤切割成碎片，然后使用刮板将碎片推到切割室中。
同时，螺旋输送装置将土壤从切割室中输送到输送通道中。
2. 推进和支撑：盾构机通过推进系统将自身推进至预定位置。
盾构机的推进缸向前伸出，推动推进机构，推进盾构机身。
同时，支撑系统在盾构机后部提供支撑，防止土壤坍塌。
3. 注浆和后推：为了防止地下水涌入隧道，盾构机采用注浆技术，通过注浆管将注浆材料注入地下。
注浆材料固化后形成注浆帷幕，起到封闭隧道周围岩土的作用。
在注浆完成后，盾构机后退一段距离，进行下一段的开挖工作。
4. 环片安装：在盾构机开挖的同时，环片装配系统负责将环片一环一环地安装在盾构机后部。
环片是预制混凝土段，将隧道的衬砌固定在地下。
5. 排土和处理：排土系统负责将开挖的土壤从盾构机中排出，一般采用螺旋输送装置将土壤输送到地面，然后使用输送带将土壤运送到堆放区域。
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。
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专业技术服务
重庆地层掘进注意事项 1、关注出渣量，防止大规模的超出土，形成大的坍塌 2、严格控制推进力，坚决不充许刀盘所受的正压力超载 3、注意渣土改良，防止糊刀盘
专业技术服务
广州复合地层 如地层比较稳定时，采用敞开模式或气压模式掘进时，应和硬岩 的掘进模式基本一样 如地层不稳定，如，开挖面具部硬，具部软的情况，应注意以下 几点： 1、要保证足够的土压力，维持土压平衡， 2、要选用相对较高的转速（因为土仓渣土影响，以及复合地层本 身盾构机的能力的影响，在实际中比全断面硬岩要低，）来切削 具部的硬岩 3、根据具部硬断面，选择合适的贯入度
专业技术服务
• 1、对设备本身的要求不同 • 於泥地层盾构机的特点： • 首先开挖面的大小是不一样的，大部分於 泥地层，开挖面比盾体小，而粉土、粉质 粘土、粉细沙地层的开挖面比盾体开挖面 大。 • 其次，盾尾间隙、铰接形式等都有不同等 级的要求。
专业技术服务
• 1、盾构机某些部分是有不同的设计要求 • 刀盘、铰接、盾尾间隙及渣土改良系统的 要求 2、施工方面的不同要求： • 对盾构机的土压力的求 • 对盾构机刀盘转速 • 对盾构机渣土改良的要求
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泥水盾构
泥水、土压盾构
(m/s) )
土压盾构
粘土
刀盘的支承形式
专业技术服务
比较项目 支撑方式 主要构件 刀盘扭矩 直径大小 中央轴 支撑方式 小～中 小～中
周边支撑方式
大
小～中
中间梁支撑方式
中
中～大
专业技术服务
轴式螺旋
条式螺旋
О因为土拴很长，所以防水性强 О用于沙・粘土层。
О因为中间是空的，和带轴比较，防 水性差 О可以排除大块的石块，用于卵石砂 砾层
专业技术服务
刀盘驱动
项 目 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
刀盘的三种驱动形式的比较
不同的设计理论方法，将会有不同的刀具、刀盘、及不同的盾构产生， 也应有不同的掘进理念。
海瑞克在成都的刀盘
专业技术服务
• 粉土、粉质粘土、粉细沙地层（南京、无 锡部分地层掘进参数选择实例分析 首先，把把於泥（上海且有代表性）与粉土 及，粉质粘土同样看待，是一种不够细的 表现。这两种地层的盾构机基本通用，但 要想取得较好的施工成绩，应用不同的施 工方法
盾构机刀具的应用及对地层的适应性
几种刀具的推荐使用范围
分类 抗压强 度 MPa 典 型 岩 石 刀 具 型 式 刮刀;齿刀; 楔齿滚刀 盘形滚刀; 楔齿滚刀 盘形滚刀; 球齿滚刀 盘形滚刀 球齿盘形滚刀
软土,软 ＜45 岩 中软岩 中硬岩 硬岩 45--85 85—180 ＞180
页岩 粘土 泥岩 石灰岩 砂岩 大理石 火山岩 凝灰岩 白云石 片麻岩 花岗岩 片岩 长石 闪绿岩 硅岩 角闪岩 硬质粘土岩 玄武岩 燧石 砾岩
专业技术服务
重庆盾构地质资料
茶园段
专业技术服务
蔡家段
重庆硬 岩掘进通常采用的参数： 1、除破碎带以外的其它地层，我们采用敞开模式或气压模式掘 进。 2、破岩主要是以滚刀破岩，所以刀盘原则上应选用较高的转速 3、推力、推进速度及贯入度要科学的控制 通过综合分析，作用在刀盘上的推力不能大于刀具允许的承载 力，在满足推力的前提条件下，根据设备能力，选一个合适的刀 盘的转速，达到一个理想的贯入度（在西方国家，主要指欧洲， 有一个经验值，滚刀掘进的掘进机平均贯入度是8MM左右，而切 刀的贯入度是20MM左右）。
广州复合地层注意事项 1、所有盾构施工需要注意的通用事项 2、观注地表沉降，观注土压力 3、注意渣土改良，防止结泥饼 4、在大的断裂带，防止裂隙水产生的喷涌 5、在具部地层较硬时，在严格注意贯入度，防止刀具的异常损坏。
砂砾地层 砂砾地层，正常情况下，是不用滚刀碾压，而是用切刀刮削 1、正常情况下，用低转速，大扭矩， 2、尽可能用较大的惯入度 为了得到较快的掘进速度，我们正常用大扭矩的最高速，用盾构机刀 盘扭矩所能承受的贯入度，发挥所用机器的最高速度。 3、土压必须根据地层的实际需要，严格保证 4、渣土改良，是整个施工的重点 5、对盾构机的推力，要有新的认识 要注意盾构机的姿态，盾构机铰链油钢的姿态
刀具破岩机理
刮削类刀具的工作原理 在刀盘推力的作用下，刮刀嵌如岩渣或岩层中，刀盘带动 刀具转动时刮削岩层，在掌子面形成一环环犁沟，特点是效 率高，刀盘转动阻力大。 在软土地层或滚刀破碎后的渣土通 过刮刀进行开挖，渣土随刮刀正面进入渣槽，因此刮刀既具 有切削的功能也具有装载的功能。
滚刀工作原理
刀盘在纵向油缸施加的推力作用下，使其上的盘形滚刀压 入岩石；刀盘在旋转装置的驱动下带动滚刀绕刀盘中心轴公 转，同时各滚刀还绕各自的刀轴自转，使滚刀在岩面上连续 滚压。刀盘施加给刀圈推力和滚动力（转矩），推力使刀圈 压入岩体，滚动力使刀圈滚压岩体。通过滚刀对岩体的挤压 和剪切使岩体发生破碎，在岩面上切出一系列的同心圆（见 图）。
专业技术服务
我们选用优质合金结构钢作为刮刀基体材料 。为了满足使用工况，我们选择的刮刀基体材料 具有足够的强度、自硬性以及良好的可焊性。经 热处理后，材料的性能可达到如下指标： • 抗拉强度 σb (MPa)：≥980 屈服强度 σs (MPa)：≥835(85) • 伸长率 δ5 (％)：≥12 断面收缩率 ψ (％)：≥45 冲击功 Akv (J)：≥63 •
专业技术服务
土压盾构和泥水盾构适应的地层的粒径
土压盾构和泥水盾构适应的地层的渗透性
地层渗透系数
卵石层 粗砂砾层 中细砂砾层 粉细砾层 粗砂层 中砂层 细砂层 淤泥质粘土 淤泥
渗 透 系 数
–– –– –– –– –– –– –– –– –– –– –– –– –– ––
10 1 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
注意事项 1、随时观注盾构机的姿态，严防各种原因汇集，造成无法正常掘进 2、随时观注推进速度与刀盘扭矩，防止卡刀盘 3、坚决不允许欠压掘进（指比规定的压力小）
砾石地层（成都） 在砾石地层，理论上有二种处理方法，刀盘的破岩有两种理论 面对地层中的大砾石，日系盾构理论是以排为主，砾石不破，选用无轴 螺旋，将砾石排出土仓（刮削） 海瑞克对地层中的大砾石，以破为主，用滚也破，不让大的石头进入土 仓， 罗威特以地层中的大砾石，以破为主，但他所采用的破，是用敲击的办 法
各类刀具的主要破岩机理 刀具类型 刮 削 主要 破岩 机理 剪 切 龟 裂 挤 压 研 磨 运动形式 刀齿形状 滑动 刨刀状 滚动+微滑 楔状 ☆ ☆ ☆ 滚动+滑动 球面状 滚动+滑动 楔状 刮刀 ☆ ☆ ☆ ☆ 楔齿滚刀 球齿滚刀 盘形滚刀
盾构机滚刀的结构 滚刀结构如图所示。它们主要由刀圈、刀体(套)、刀轴、轴承 、金属浮动密封环、刀盖(座)及联接螺栓等件组成。
专业技术服务
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一、盾构的选型原则 二、刀盘的支承方 三、刀盘的面板形式 四、刀盘的分类 五、各种刀具的介绍 六、各种不同地层参数选择注意事项
盾构机选型原则
泥水式盾构 • 砂 • 粉砂 • 粘土 • 各类软土地层 土压式盾构 • 砂（辅助设备） • 粉砂 • 粘土 • 各类软土地层
变频电机驱动 中 少 0.95 大 小 好 小 低 易 定速电机驱动 大 少 0.9 较小 大 不能无级调速 小 较低 易 液压驱动 小 较多 0.65 较大 较小 好 大 较高 较复杂
土压平衡量盾构机的工作原理及部分受力情况分析
一、土压平衡工作原理 二、土压平衡模式的刀盘受力情况分析 三、盾构机前进时的各种受力关系
支
周边梁 撑 方
式
大
小～中
专业技术服务
辐条式刀盘与面板式刀盘的比较
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。 辐条式刀盘对砂、土等单一软土地层的适应性比面 板式刀盘较强；但由于不能安装滚刀，在风化岩及软硬 不均地层或硬岩地层，宜采用面板式刀盘。
盾构机刀盘、刀具介绍 及掘进 中相关参数的选择
主要介绍人：郭家庆 2011年6月
专业技术服务
• 随着中国高速的城市化进程，城市轨道交 通及相关的产业在中国快速发展，盾构法 施工在全国各地得到了广泛的应用，因中 国国土资源辽阔，各地的地质水纹差异大 ；为完成全国各地的盾构法施工工程，盾 构设计者设计了各种不同形式盾构满足施 工需要，下面我们对部分刀盘刀具及部分 盾构机技术参数进行探讨。
Ｆ4
牵引台车的反力
Ｆ2 挖掘机前 面的反力 Ｆ1 对于盾构机推进的周边反力 合计＝
Ｆ3
盾尾里面的 摩擦反力
Ｆ１： π・Ｄo・Ｌ・Ｃu
（必要的推力）
Ｆ2：
πＤo 2 ４
・
Ｑ1＋Ｑ2 ２
Ｆ3： ２Ｍ1・Ｗs Ｆ4： Ｍs・Ｇ1
专业技术服务
• 各种不同地层参数选择注意事项
• • • • • 1、硬岩地层（重庆）掘进参数选择实例分析 2、复合地层（广州）掘进参数选择实例分析 3、砂砾地层（西安）掘进参数选择实例分析 4、砾石地层（成都）掘进参数选择实例分析 5、粉土、粉质粘土（南京、无锡部分地层掘进参数选择 实例分析 • 6、於泥（上海）掘进参数选择实例分析
土舱土压力与地层水土压力平衡状态
地表面 地下水位
PE 土 压 力 Pw 水 压 力 P EPB 盾 构 土 仓 压 力 P w + P E = P EPB
专业技术服务
Ｔ2
Ｔ4
Ｔ1＝刀头的切削反力 Ｔ2＝刀盘面板的摩擦反力 ＋外周环的摩擦反力