土压平衡式盾构机原理
土压平衡盾构施工简介

(5)龙门吊
区间配置16T龙门吊一台,45T龙门吊两台,沿管片堆放场、盾构材料堆放场、渣土池及工 作井、出土口之间设置龙门吊轨道梁,用于调运渣土、调运材料分别安装龙门吊供专门使
用,龙门吊轨道基础尽量与车站施工合建,注意与监理沟通龙门吊轨道基础方案报批。
(6)砂浆站
临近始发井口或者出土口设置砂浆站,并配置80T以上水泥罐、砂池、膨润土及水泥堆放场,
4、 盾构机组装应注意的问题 5、 盾构机调试应注意的问题
(三)盾构始发及试掘进
1、负环管片安装 2、洞门密封与洞门破除
3、盾构始发
(四)盾构正常掘进
1、 掘进模式与主要参数控制 2 、掘进方向控制
(五)盾构到达及盾构解体吊出等过程
(六)联络通道施工 (七)洞门施工
(八)盾构施工测量与监测
(一)盾构施工整体筹划(人、机、料、法、环)
构始发定位是否准确关系到盾构机开始掘进时,盾构机的实际中线和设计中线的偏差大小
以及盾构机的掘进姿态是否理想等问题,所以应该给予足够的重视,在整个托架定位放样 过程,包括内业资料计算,都必须有相应的检查和复核,确保定位准确,符合策划要求。
(3)托架的重要作用是:支撑300吨重的盾体,使之保持稳定;为盾构机的井下安装提供平台;
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。
试谈土压平衡盾构机的工作原理

试谈土压平衡盾构机的工作原理土压平衡盾构机是由主盾构机、推进系统、土压系统、控制系统等部分组成的。
在施工过程中,主盾构机会在推进系统的作用下逐步向前推进,同时通过土压系统对隧道周围的土体进行控制和支护。
当盾构机前端进入土体时,会产生一定的土压力,这些土压力会通过土压系统来平衡盾构机的推进力,从而保持隧道的稳定和安全。
在工作过程中,土压平衡盾构机会根据具体的隧道工程需求来调整推进速度、土压力、支撑结构等参数,以确保施工过程中的平衡和稳定。
通过控制系统的实时监测和调整,盾构机能够在不同地质条件下进行隧道开挖,同时最大限度地减少对地下环境的影响。
总的来说,土压平衡盾构机的工作原理是通过土压力平衡盾构机的推进力,同时对周围土体进行控制和支护,从而保证隧道施工的安全和稳定。
随着技术的不断进步和完善,土压平衡盾构机在城市地下交通、排水、供水等工程中将发挥越来越重要的作用。
土压平衡盾构机是一种地下隧道工程施工中非常重要的设备,具有高效、安全、环保等优点。
其工作原理是基于土压力平衡盾构机的推进力,保持隧道稳定和安全。
盾构机的工作原理和结构都经历了多年的发展和改进,成为现代地下隧道工程施工中不可或缺的设备之一。
盾构机的推进系统是由推进缸和推进液压缸组成的。
在施工过程中,通过推进液压缸向前推动盾构机,进行隧道开挖。
为了减少推进液压缸的作用力,减缓盾构机推进的速度,以及避免土压力对盾构机前端的影响,需要进行土压平衡控制。
土压平衡系统会根据测量得到的土压力实时调节推进液压缸的作用力,使推进力与土压力保持平衡,确保盾构机的推进顺利进行。
在推进过程中,如果不及时进行土压平衡控制,就会导致盾构机在推进过程中受到不平衡的土压力,造成建筑物沉降、地下管道破裂等严重后果。
因此,土压平衡盾构机的土压平衡系统是隧道施工中的关键部分,它通过对土压力的控制,保证了盾构机的稳定推进。
令人印象深刻的是,土压平衡盾构机在隧道施工的同时,可以减少对地下环境的影响。
土压平衡盾构机盾尾渗漏原因分析及预防措施

土压平衡盾构机盾尾渗漏原因分析及预防措施摘要:随着社会经济的不断发展和进步,科学技术的发展也得到了飞跃。
城市作为人类生活的空间,交通设施建设的重要性也就不言而喻了,城市的飞速发展及现代化,隧道在城市中的建设施工也越来越多。
而在隧道盾构法的施工过程中,如果土压平衡盾构机发生了地下水、泥浆、油脂等污物渗漏的情况,必然会对施工中的掘进工作带来不良的影响,极大地影响盾构施工进度,特别是这些污物如果通过盾尾和隧道中安装的管片间间隙的泄漏,必然会对隧道盾构机的施工安全和使用寿命造成极大的威胁。
不仅如此,盾尾渗漏的现象还会影响隧道的防水性能,而且造成地表土壤的沉降和隆起现象。
本文就土压平衡盾构机盾尾渗漏的原因进行分析和探讨,并结合具体的施工工作提出一些可供参考的意见和措施,保证隧道盾构法施工的工程质量安全和使用寿命。
关键词:土压平衡;盾构机;盾尾渗漏;原因分析;预防措施中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:一、土压平衡盾构机的施工原理土压平衡盾构机的原理实际上是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘来运行工作的,土压平衡盾构机全断面切削刀片通过将正面土体切削下来进入刀盘后面的贮留密封舱内达到使舱内具有一定的压力来实现与开挖面水土压力平衡的作用,从而以减少盾构推进对地层土体的扰动方式来达到控制地表沉降良好效果,土压平衡盾构机在出土时则是由安装在密封舱下部的螺旋运输机向排土口连续不断的将土渣排出。
螺旋运输机一般是利用转速的控制来控制出土量的多少,因此,出土量与土压平衡盾构机前面的全断面切削刀片速率配合的十分紧密,从而有力的保证了密封舱内合理的泥土容量,使密封舱内有足够的泥土而又不会出现饱满导致问题发生的状况。
土压平衡盾构机的利用避免了局部气压盾构主要缺点及问题的出现,也极大地节约了投资成本,就是节约了用于泥水加压盾构投资较大的控制系统、泥水输送系统和泥水处理等设备的投资和使用。
特别需要注意的是在盾构在进行掘进工作时,如果土压平衡盾构机的掘进速度超出出土速度,必然会导致地表土壤的隆起;反之,土压平衡盾构机的绝掘进速度小于出土速度时,就导致土压力降低、地面沉降降幅加大的现象。
土压平衡盾构机工作原理

土压平衡盾构机工作原理土压平衡盾构机是一种用于地下隧道施工的机械设备,它能够在不破坏地表的情况下进行隧道的开挖和支护。
相比传统的开挖方法,土压平衡盾构机具有施工安全、施工速度快、对周围环境的影响小等优点。
它的工作原理是利用盾构机的推进装置和掘进装置相互配合,通过对土壤的剥离和推进来实现隧道的开挖。
土压平衡盾构机主要由盾构体、推进装置、掘进装置和支护装置等部分组成。
工作时,盾构机首先进入工作区域,并进行钻孔和张拉导管的工作。
然后,开始进行掘进作业。
掘进装置首先钻入土壤中,然后通过旋转刀盘对土壤进行切削。
切削后的土层由盾构体上的切削腔集中导入盾构机内部。
此时,通过压泥管将过高的压力排出。
在土压平衡盾构机的施工过程中,土壤中压力是非常重要的,它能够确保隧道工作面保持稳定,并防止隧道塌陷。
土壤压力的平衡是软弱地层盾构施工中的关键,其中包括孔前土压力平衡、孔内土压力平衡和孔后土压力平衡。
在孔前土压力平衡过程中,当推进装置推进一定距离后,需要通过注浆或人工通过导管来向掘进面施加压力,使前方土层形成一定的土壤压力,以防止隧道的塌陷。
而在孔内土压力平衡过程中,盾构机夹持住已经掘进的管片,并通过向管片内注浆来施加一定的内部土压力,以抵抗外部土壤的压力,确保隧道工作面的稳定。
最后,在孔后土压力平衡过程中,盾构机通过推进土层,并及时排除剥离的土壤,使工作面后面的土层得到有效支撑,以防止隧道工作面后退。
土压平衡盾构机还包括封闭空腔和气压平衡系统。
封闭空腔是指隧道后方的可供施工人员和设备出入的空间。
通过保持封闭空腔内的空气压力略高于周围大气压力,可以防止地下水渗入和土壤坍塌。
气压平衡系统则是通过控制封闭空腔内空气的压力和流动方向,来保持稳定的工作环境,并降低地下水渗入的风险。
综上所述,土压平衡盾构机通过盾构体、推进装置、掘进装置和支护装置等部分的相互配合,以及土壤压力的平衡控制,实现了地下隧道的安全快速施工。
它的工作原理在于控制土壤压力,保持工作面的稳定,同时通过封闭空腔和气压平衡系统,确保施工环境的安全和可控。
土压平衡盾构机概念

土压平衡盾构机概念
土压平衡盾构机是一种用于在土中进行隧道挖掘的工程机械设备。
它是盾构机的一种类型,主要用于地下隧道工程的施工。
土压平衡盾构机的工作原理是通过在盾构机前端设置推进挡土板,来平衡土层的压力,防止土压力过大造成隧道坍塌。
盾构机的前端还配备有刀盘,通过旋转切割土层,并将土层运输到后方的输送系统中。
土压平衡盾构机主要由推进装置、刀盘、导向系统、控制系统和输送系统等组成。
推进装置可以通过液压驱动,推进盾构机前进。
刀盘上的刀片可以根据土层类型进行更换,以实现最佳切割效果。
导向系统用于保持盾构机的方向稳定,控制系统则用于操作盾构机的运行。
输送系统负责将挖出的土层从隧道中运输出来。
土压平衡盾构机在隧道施工中具有高效、安全、低风险等特点。
它可以适应各种土层类型的挖掘,并且由于使用了土压平衡技术,可以最大程度地保护隧道周围的土体,减少地表沉降和其他地质灾害的风险。
同时,土压平衡盾构机还可以进行人工开挖和管片施工等工作,是一种多功能、高效的隧道施工设备。
土压平衡盾构机辅助系统原理

⼟压平衡盾构机辅助系统原理某⼟压平衡盾构机辅助系统原理盾构是⼀种集机、电、液、⽓、光等技术为⼀体的⼤型隧道施⼯⼯程机械,拥有复杂的配套装置,其中辅助系统在盾构正常⼯作中起着⾮常重要的作⽤,使得盾构能够稳定、⾼效的掘进作业。
辅助系统主要包括⽔循环系统;压缩空⽓系统;集中润滑系统;HBW密封系统;盾尾油脂密封系统;主驱动润滑系统;泡沫系统和膨润⼟系统;保压系统等,以下将分别作简要介绍。
⼀、⽔循环系统⽔循环系统是盾构机内循环⽔系统和外循环⽔系统的的统称。
铺设在隧道中的两条⽔管作为盾构机的进、回⽔管,将竖井地⾯的蓄⽔池与⽔管卷筒上的⽔管连接起来,与蓄⽔池连接的⼀台⾼压⽔泵驱动盾构机⽤⽔在蓄⽔池和盾构机之间循环,蓄⽔池中的⽔⽤冷却塔进⾏循环冷却。
⼟压平衡式盾构的冷却系统主要包括以下⼏部分:盾构机液压系统冷却; 主驱动、⼤轴承系统的冷却; 电变频器等系统冷却系统;盾构中部分冷却系统是为满⾜施⼯环境温度不⾼于30 °⽽设置,施⼯单位可选择性配置。
1.作⽤⽔循环系统主要⽤于带⾛盾构机各个系统正常⼯作时产⽣的热量,保证各系统在正常的温度范围内⼯作;并给盾构机⼯作时⼟仓加⽔和泡沫、冲洗盾构机机⾝、隧道内消防、打扫隧道内卫⽣等提供⽔源。
2.原理图3.关键部件内外循环⽔冷却液压油冷却增压⽔泵污⽔泵齿轮油冷却4、操作流程a)参照原理图,确认所有⼯作管路球阀打开,预留球阀关闭;b)启动外循环⽔泵;c)启动内循环⽔泵;从电机尾端观察,叶⽚顺时针转动;d)当⼟仓泡沫注⼊量不够,渣⼟较⼲时,可启动增压⽔泵往⼟仓注⽔;从电机尾端观察,叶⽚顺时针转动;e)可从预留⼝接出⽔管,以清洗隧道管⽚、台车。
5、注意事项a)外循环⽔池必须保持⼲净,以保证外循环⽔的清洁;b)外循环⽔过滤器进⼝前压⼒达到10bar时,应停机更换滤⽹,清洗⾦属滤芯;c)内循环⽤⽔应严格控制清洁度,⽤量1m3左右;d)北⽅施⼯,如遇天冷情况,应往内循环按配⽐加注⼀定量的防冻液,以免冻坏相关元器件;e)如果隧道较长,掘进⼀段距离后,由于外循环⽔泵扬程有限,需在掘进途中增设⽔泵,以保证盾构进⽔压⼒达⾄3-5bar;排污泵亦需增设中继泵,保证污⽔顺利排出洞外;f)管路延长时,应保证外循环进⽔管、回⽔管对接的正确性;g)停机检修时,应拍下急停按钮,待修复正常后,将急停复位。
试谈土压平衡盾构机的工作原理(doc 14页)

试谈土压平衡盾构机的工作原理(d o c 14页)土压平衡盾构属封闭式盾构,土压平衡盾构在掘进过程中,随着刀盘不断切削岩土,在沿圆周布置的液压千斤顶推力下,盾构机不断向前推进。
当盾构机向前推进一个管片的长度时,便可以用管片拼装机将若干管片依从下而上的顺序拼装成环。
渣土经由有轨电瓶机车运至洞外。
下面来了解下土压平衡和泥水平衡盾构的区别。
一、土压平衡盾构机工作原理土压平衡盾构机是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘,将正面土体切削下来进入刀盘后面的贮留密封舱内,并使舱内具有适当压力与开挖面水土压力平衡,以减少盾构推进对地层土体的扰动,从而控制地表沉降,在出土时由安装在密封舱下部的螺旋运输机向排土口连续的将土渣排出。
螺旋运输机是靠转速控制来掌握出土量,出土量要密切配合刀盘切削速度,以保持密封舱内始终充满泥土而又不致过于饱满。
这种盾构避免了局部气压盾构主要缺点,也省略了泥水加压盾构投资较大的控制系统、泥水输送系统和泥水处理等设备。
二、土压平衡和泥水平衡盾构的区别1、结构不同土压平衡盾构:前端刀盘旋转掘削地层土体,切削下来的土体进入土舱。
当土体充满土舱时,其被动土压与掘削面上的土压、水压基本平衡,使得掘削面与盾构面处于平衡状态。
泥水平衡盾构:在盾构用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。
开挖面的密封隔仓内注入泥水,通过泥水加压和外部压力平衡,以保证开挖面土体的稳定。
2、作用不同土压平衡盾构:初步或最终隧道衬砌建成前,主要起防护开挖出的土体、保证作业人员和机械设备安全的作用,能够承受来自地层的压力,防止地下水或流砂的入侵。
泥水平衡盾构:推进时开挖下来的土进入盾构前部的泥水室,经搅拌装置进行搅拌,搅拌后的高浓度泥水用泥水泵送到地面,泥水在地面经过分离,然后进入地下盾构的泥水室,不断地排渣净化使用。
3、盾构方式不同土压平衡盾构:盾构靠螺旋输送机将碴土排送至土箱,运至地表。
由装在螺旋输送机排土口处的滑动闸门或旋转漏斗控制出土量,确保掘削面稳定。
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本文主要介绍的是海瑞克公司生产的土压平衡式盾构机的工作原理,组成部分及各组成部分在施工中的应用。
0引言我单位承担修建深圳地铁—期工程第七标段华强至岗厦区间内径为5.4m的双线隧道的施工任务,根据施工地段地层自立条件差,地下水较丰富的特点,购进了两台德国海瑞克公司生产的世界上最先进的土压平衡式盾构机。
这两台盾构机都由西门子公司的S7-PLC自动控制系统控制,配备了机电一体化的液压驱动系统、同步注浆设备、泡沫设备、膨润土设备及SLS-T隧道激光导向设备,并可在地面监控室对盾构机的掘进进行实时监控。
本文将就盾构机的工作原理、盾构机的组成、及各组成部分的功能结合实际施工情况做一简要阐述。
1 盾构机的工作原理1.1盾构机的掘进液压马达驱动刀盘旋转,同时开启盾构机推进油缸,将盾构机向前推进,随着推进油缸的向前推进,刀盘持续旋转,被切削下来的碴土充满泥土仓,此时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。
1.2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一定数量时,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,开挖面就能保持稳定,开挖面对应的地面部分也不致坍坍或隆起,这时只要保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,开挖工作就能顺利进行。
1.3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。
2 盾构机的组成及各组成部分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,总重量约406t,总配置功率1 577kW,最大掘进扭矩5 300kN·m,最大推进力为36400kN,最陕掘进速度可达8cm/min。
盾构机主要由9大部分组成,他们分别是盾休、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。
2.1盾体盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分,这三部分都是管状简体,其外径是6.25m。
前盾和与之焊在一起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,以起到支撑和稳定开挖面的作用。
承压隔板上在不同高度处安装有五个土压传感器,可以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个推进油缸,推进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可以提供给盾构机向前的掘进力,这30个千斤顶按上下左右被分成A、B、c、D四组,掘进过程中,在操作室中可单独控制每一组油缸的压力,这样盾构机就可以实现左转、右转、抬头、低头或直行,从而可以使掘进中盾构机的轴线尽量拟合隧道设计轴线。
中盾的后边是尾盾,尾盾通过14个被动跟随的铰接油缸和中盾相连。
这种铰接连接可以使盾构机易于转向。
2.2刀盘刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体,位于盾构机的最前部,用于切削土体,刀盘的开口率约为28%,刀盘直径6.28m,也是盾构机上直径最大的部分,一个带四根支撑条幅的法兰板用来连接刀盘和刀盘驱动部分,刀盘上可根据被切削土质的软硬而选择安装硬岩刀具或软土刀具,刀盘的外侧还装有一把超挖刀,盾构机在转向掘进时,可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盘的径向方向向外伸出,从而扩大开挖直径,这样易于实现盾构机的转向。
超挖刀油缸杆的行程为50mm。
刀盘上安装的所有类型的刀具都由螺栓连接,都可以从刀盘后面的泥土仓中进行更换。
法兰板的后部安装有一个回转接头,其作用是向刀盘的面板上输入泡沫或膨润土及向超挖刀液压油缸输送液压油。
2.3刀盘驱动刀盘驱动由螺栓牢固地连接在前盾承压隔板上的法兰上,它可以使刀盘在顺时针和逆时针两个方向上实现0-6.1rpm的无级变速。
刀盘驱动主要由8组传动副和主齿轮箱组成,每组传动副由一个斜轴式变量轴向柱塞马达和水冷式变速齿轮箱组成,其中一组传动副的变速齿轮箱中带有制动装置,用于制动刀盘。
安装在前盾右侧承压隔板上的一台定量螺旋式液压泵驱动主齿轮箱中的齿轮油,用来润滑主齿轮箱,该油路中一个水冷式的齿轮油冷却器用来冷却齿轮油。
2.4双室气闸双室气闸装在前盾上,包括前室和主室两部分,当掘进过程中刀具磨损工作人员进入到泥土仓检察及更换刀具时,要使用双室气闸。
在进入泥土仓时,为了避免开挖面的坍坍,要在泥土仓中建立并保持与该地层深度土压力与水压力相适应的气压,这样工作人员要进出泥土仓时,就存在一个适应泥土仓中压力的问题,通过调整气闸前室和主室的压力,就可以使工作人员可以适应常压和开挖仓压力之间的变化。
但要注意,只有通过高压空气检查和受到相应培训有资质的人员,才可以通过气闸进出有压力的泥土仓。
现以工作人员从常压的操作环境下进入有压力的泥土仓为例,来说明双室气闸的作用。
J怍/u吊甲先从前室进入主室,关闭前室和主室之间的隔离门,按照规定程序给主室加压,直到主室的压力和泥土仓的压力相同时,打开主室和泥土仓之间的闸阀,使两者之间压力平衡,这时打开主室和泥土仓之间的隔离门,工作人员甲进入泥土仓。
如果这时工作人员乙也需要进入泥土仓工作,乙就可以先进入前室,然后关闭前室和常压操作环境之间的隔离门,给前室加压至和主室及泥土仓中的压力相同,扣开前室和主室之间的闸阀,使两者之间的压力平衡,打开主室和前室之间的隔离门,工作人员乙进入主室和泥土仓中。
2.5管片拼装机管片拼装机由拼装机大梁、支撑架、旋转架和拼装头组成。
拼装机大梁用法兰连接在中盾的后支撑架上,拼装机的支撑架通过左右各两个滚轮安放在拼装机大梁上的行走槽中,一个内圈为齿圈形式外径3.2m的滚珠轴承外圈通过法兰与拼装机支撑架相连,内圈通过法兰与旋转架相连,拼装头与旋转支架之间用两个伸缩油缸和一个横粱相连接。
现以拼装头在正下方位置的情况为例,来说明拼装机的运动情况。
两个拼装机行走液压油缸可以使支撑架、旋转架、拼装头在拼装机大梁上沿隧道轴线方向移动;安装在支撑架上的两个斜盘式轴向柱塞旋转马达,通过驱动滚珠轴承的内齿圈可以使旋转架和拼装头沿隧道圆周方向左右旋转各200度;通过伸缩油缸可以使拼装头上升或下降;拼装头在油缸的作用下又可以实现在水平方向上的摆动,和在竖直方向上的摆动以及抓紧和放松管片的功能。
这样在拼装管片时,就可以有六个方向的自由度,从而可以使管片准确就位。
拼装手可以使用有线的或遥控的控制器操作管片拼装机,用来拼装管片。
我们采用的是1.2m 长的通用管片,一环管片由六块管片组成,它们是三个标准块、两块临块和一块封顶块。
封顶块可以有十个不同的位置,代表十种不同类型的管环,通过选择不同类型的管环就可以使成型后的隧道轴线与设计的隧道轴线相拟合。
隧道成型后,管环之间及管环的管片之间都装有密封,用以防水。
管片之间及管环之间都由高强度的螺栓连接。
2.6排土机构盾构机的排土机构主要包括螺旋输送机和皮带输送机。
螺旋输送机由斜盘式变量轴向柱塞马达驱动,皮带输送机由电机驱动。
碴土由螺旋输送机从泥土仓中运输到皮带输送机上,皮带输送机再将碴土向后运输至第四节台车的尾部,落入等候的碴土车的土箱中,土箱装满后,由电瓶车牵引沿轨道运至竖井,龙门吊将士箱吊至地面,并倒人碴土坑中。
螺旋输送机有前后两个闸门,前者关闭可以使泥土仓和螺旋输送机隔断,后者可以在停止掘进或维修时关闭,在整个盾构机断电紧急情况下,此闸门也可由蓄能器贮存的能量自动关闭,以防止开挖仓中的水及渣土在压力作用下进入盾构机。
2.7后配套设备后配套设备主要由以下几部分组成:管片运输设备、四节后配套台车及其上面安装的盾构机操作所需的操作室、电气部件、液压部件、注浆设备、泡沫设备、膨润土设备、循环水设备及通风设备等。
2.7.1管片运输设备管片运输设备包括管片运送小车、运送管片的电动葫芦及其连接桥轨道。
管片由龙门吊从地面下至竖井的管片车上,由电瓶车牵引管片车至第一节台车前的电动葫芦—方,由电动葫芦吊起管片向前运送到管片小车上,由管制、车再向前运送,供给管片拼装机使用。
2.7.2一号台车及其上的设备一号台车上装有盾构机的操作室及注浆设备。
盾构机操作室中有盾构机操作控制台、控制电脑、盾构机PLC自动控制系统、VMT隧道掘进激光导向系统电脑及螺旋输送机后部出土口监视器。
2.7.3二号台车及其上的设备二号台车上有包含液压油箱在内的液压泵站、膨润土箱、膨润土泵、盾尾密封油脂泵及润滑油脂泵。
液压油箱及液压泵站为刀盘驱动、推进油缸、铰接油缸、管片拼装机、管片运输小车、螺旋输送机、注浆泵等液压设备提供压力油。
泵站上装有液压油过滤及冷却回路,液压油冷却器是水冷式。
盾尾密封油脂泵在盾构机掘进时将盾尾密封油脂由12条管路压送到三排盾尾密封刷与管片之间形成的两个腔室中,以防止注射到管片背后的浆液进入盾体内。
润滑油脂泵将油脂泵送到盾体中的小油脂桶中,盾构机掘进时,4kw电机驱动的小油脂泵将油脂泵送到主驱动齿轮箱、螺旋输送机齿轮箱及刀盘回转接头中。
这些油脂起到两个作用,一个作用是被注入到上述三个组件中唇形密封件之间的空间起到润滑唇形密封件工作区域及帮助阻止赃物进入被密封区域内部的作用,对于螺旋输送机齿轮箱还有另外一个作用,就是润滑齿轮箱的球面轴承。
2.7.4三号台车及其上的设备三号台车上装有两台打气泵、一个1立方米贮气罐、一组配电柜及一台二次风机。
打气泵可提供8Bar的压缩空气并将压缩空气贮存在贮气罐中,压缩空气可以用来驱动盾尾油脂泵、密封油脂泵和气动污水泵,用宋给人闸、开挖室加压,用来操作膨润土、盾尾油脂的气动开关,用来与泡沫剂、水混合形成改良土壤的泡沫,用来8嘞气动工具等。
二次风机由11kW的电机驱动,将由中间井输送至第四节台车位置处的新鲜空气,继续向前泵送至盾体附近,以给盾构机提供良好的通风。
2.7.5四号台车及其上的没备四号台车上装有变压器、电缆卷筒、水管卷筒、风管盒。
铺设在隧道中的两条内径为100mm的水管作为盾构机的进、回水管,将竖井地面的蓄水池与水管卷筒上的水管连接起来,与蓄水池连接的一台高压水泵驱动盾构机用水在蓄水池和盾构机之间循环。
通常情况下,进人盾构机水管卷筒水管的水压控制在5Bar左右。
正常掘进时,进人盾构机水循环系统的水有以下的用途:对掖压油、主驱动齿轮油、空压机、配电柜中的电器部件及刀盘驱动副变速箱具有冷却功能,为泡沫剂的合成提供用水,提供给盾构机及隧道清洁用水。
蓄水池中的水用冷却塔进行循环冷却。
风管盒中装有折叠式的风管,风管与竖井地面上的风肌连接,向隧道中的盾构机里提供新鲜空气。
新鲜空气通过风管被送至第四节台车的位置。