盾构机结构详解
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。
盾构机主要结构功能及分类
盾构机主要结构功能及分类盾构机是一种用于地下工程的特种设备，主要用于隧道的掘进。
它的主要结构由多个部分组成，每个部分都有独特的功能。
分类上主要有两种，土压平衡盾构机和密闭式盾构机。
1.土压平衡盾构机的主要结构和功能：（1）盾构机主体结构：主要包括盾构机壳体、导轨、支撑盘、刀盘和推进系统。
盾构机壳体是盾构机的主要结构，起到抗土压力和保护工作人员的作用。
导轨可以保证盾构机在隧道掘进过程中的稳定运动。
支撑盘用于支撑刀盘和推进系统。
（2）刀盘：刀盘是盾构机掘进的核心部分，主要负责切削地层和储存切削土层，同时还可以承载推进力。
刀盘通常由切削刀片和刀杆组成，切削刀片负责切削，切削土层则通过刀杆输送到刀盘内。
（3）推进系统：推进系统是盾构机掘进的动力系统，主要由推进液压缸、液压系统和控制系统组成。
推进液压缸通过提供推进力，推动盾构机前进。
液压系统负责为推进液压缸提供液压能源。
控制系统监控和控制盾构机的运行。
2.密闭式盾构机的主要结构和功能：（1）盾构机主体结构：密闭式盾构机的主体结构与土压平衡盾构机类似，包括盾构机壳体、导轨、支撑盘、刀盘和推进系统。
盾构机壳体保护工作人员，导轨保证盾构机的稳定运动，支撑盘用于支撑刀盘和推进系统。
（2）刀盘：密闭式盾构机的刀盘相对复杂，主要包括切削刀片、刀杆、注浆管和注浆系统。
刀盘负责切削地层和储存切削土层，切削刀片通过刀杆进行切削，同时通过注浆管和注浆系统注入混凝土浆液，以形成地层的支撑结构。
（3）推进系统：推进系统和土压平衡盾构机类似，主要由推进液压缸、液压系统和控制系统组成。
推进液压缸通过提供推进力，推动盾构机前进。
液压系统为推进液压缸提供能源，控制系统监控和控制盾构机的运行。
综上所述，盾构机的种类主要有土压平衡盾构机和密闭式盾构机，其结构和功能都有所区别。
了解盾构机的结构和功能可以帮助人们更好地理解盾构机的工作原理，从而进行合理的使用和维护。
盾构机结构设计与优化分析
盾构机结构设计与优化分析盾构机作为现代隧道掘进的主要设备，在地下工程中起着至关重要的作用。
盾构机的结构设计与优化分析对于提高施工效率、减少工程风险具有重要意义。
本文将从盾构机的结构设计和优化分析两个方面进行讨论。
一、盾构机的结构设计1. 盾构机主体结构设计：盾构机主体结构包括主梁、副梁、大门架、副门架等组成。
在设计过程中，需要结合工程要求和施工环境，确定主梁和副梁的材料、尺寸和连接方式，保证足够的刚度和强度。
2. 掘进机构设计：盾构机的掘进机构是实现施工的关键部分。
在设计过程中，需要考虑盾构机的直径、推力和刀盘转速等因素，并根据地质条件选择合适的刀盘形式和工具，以提高施工效率和掘进质量。
3. 支护系统设计：盾构机在掘进过程中需要不断进行地下支护，以保证隧道的稳定性和安全性。
设计支护系统时，需要考虑地质条件、地下水位等因素，选择合适的支护方式和材料，确保支护系统能够满足施工要求。
4. 液压系统设计：盾构机的液压系统是控制和驱动盾构机正常工作的关键部分。
在设计过程中，需要确定液压系统的工作参数、液压元件的选型和布置方式，保证盾构机的稳定性和可靠性。
二、盾构机的优化分析1. 结构强度优化：盾构机在掘进过程中承受巨大的地压力和水压力，对其结构强度提出了很高的要求。
通过优化盾构机的主体结构和加强关键部位的设计，可以提高盾构机的结构强度，降低断裂和变形的风险，保证施工的安全性和稳定性。
2. 控制系统优化：盾构机的控制系统是实现盾构机运行和施工的关键。
通过优化控制系统的设计，提高盾构机的自动化程度和控制精度，可以有效提高施工效率和掘进质量，减少人工干预，降低事故风险。
3. 刀盘设计优化：盾构机的刀盘是直接参与掘进工作的部件。
通过优化刀盘的设计，选择合适的刀具材料和刀具形状，可以提高刀盘的抗磨性和切削性能，延长刀具寿命，降低刀具更换频率，提高施工效率。
4. 施工参数优化：盾构机的施工参数包括刀盘转速、推进速度等。
盾构机结构详解范文
盾构机结构详解范文盾构机是一种用于隧道施工的大型工程设备，它能够在地下挖掘隧道并同时进行支护，保证施工的安全和高效。
盾构机的结构主要由切割头、前导套管、中央管和尾部推进系统组成。
下面将详细介绍盾构机的结构。
1.切割头切割头是盾构机的前部装置，主要用于挖掘隧道的岩石或土壤。
切割头通常由刀盘、泥水管和挖掘壁设备组成。
-刀盘是切削岩石或土壤的主要部件，通常由大型的刀片和刀齿组成。
刀片通常是位于刀盘外缘的大型金属板，用于切削岩石或土壤。
刀齿则位于刀片的外缘，用于切割和破碎岩石或土壤。
-泥水管是用于排除切割过程中产生的土壤和水的管道。
泥水管连接在刀盘下方，可以将挖掘产生的切削物料输送到管道中。
-挖掘壁设备主要用于支撑挖掘面的岩土，防止地表塌陷。
常见的挖掘壁设备包括液压支架、撑撑架和钢拱架。
2.前导套管前导套管位于切割头之后，主要用于导向并支撑盾构机的挖掘过程。
前导套管是一组环形的钢管，通过液压系统控制前进和转向。
前导套管的内径和外径会逐渐增大，以适应隧道挖掘的需要。
3.中央管中央管是贯穿整个盾构机的主要结构。
它位于前导套管的后方，用于支撑隧道挖掘的地下空洞。
中央管由环形拱顶和侧壁组成，通常由多个大型的钢环连接而成。
-环形拱顶位于中央管的顶部，用于承受地表的重压，并将重压传递给整个结构。
-侧壁位于中央管的两侧，用于支撑地下空洞的侧面。
侧壁通常由多个大型钢板组成，钢板之间通过螺栓或焊接固定。
4.尾部推进系统尾部推进系统位于盾构机的后部，主要用于推进盾构机并将其移动到下一个挖掘位置。
尾部推进系统通常由推进油缸、液压马达和支撑脚组成。
-推进油缸用于推动盾构机前进。
推进油缸通过液压系统提供推进力，将盾构机推动到下一个挖掘位置。
-液压马达用于驱动尾部推进系统的液压设备，以实现推进和方向控制。
-支撑脚用于支撑盾构机，在推进过程中稳定和平衡盾构机的重量。
除了以上主要结构，盾构机还包括供电系统、控制室、液压系统、工业润滑油系统、注浆系统和排水系统等辅助设备和系统，以实现盾构机的全面功能。
盾构机的构造及应用
盾构机的构造及应用盾构机是一种利用液压系统或者其他动力系统驱动，通过在地下掘进的同时安装钢壳管道的工程机械设备。
在现代城市化进程中，盾构机在地下工程建设中起着举足轻重的作用。
本文将从盾构机的构造和应用两个方面，详细介绍盾构机的相关知识。
一、盾构机的构造盾构机主要由刀盘、推进装置、系统控制、土压平衡系统、供泥系统和安装支撑系统等几个主要部分组成。
1. 刀盘：刀盘是盾构机最重要的部分，它相当于盾构机的“头脑”。
刀盘有圆形、椭圆形或其他形状，上面有安装刀具的刀盘头，用于在地下掘进的同时切割和破碎土层。
2. 推进装置：盾构机通过推进装置实现在地下的移动。
推进装置主要由盾构机的推进液压缸、推进动力系统和推进下车等部分组成，可以控制盾构机的前进和后退。
3. 系统控制：盾构机的系统控制包括盾构机的自动控制系统和人工控制系统。
自动控制系统可以实时监测和控制盾构机的各个参数，保证盾构机的正常运行；人工控制系统则由操作员通过操纵盾构机的操纵台完成对盾构机的控制。
4. 土压平衡系统：盾构机在地下掘进过程中，土层的压力对盾构机有很大的影响。
土压平衡系统可以保持掘进工作面的土层压力与外界压力相平衡，从而减小盾构机的阻力，保证盾构机的正常运行。
5. 供泥系统：盾构机工作时需要将切割出的土层排出。
供泥系统主要负责将切削下来的泥浆经过输送管道排出到地面或者处理设备，保持掘进工作面干燥。
6. 安装支撑系统：盾构机在掘进过程中，需要将钢壳管道安装在地下。
安装支撑系统可以将钢壳管道一节一节地推送到地下，保证施工的顺利进行。
二、盾构机的应用盾构机在地下工程建设中应用广泛，主要包括以下几个方面：1. 地铁建设：盾构机在地铁建设中起到了至关重要的作用。
通过盾构机可以快速地开挖地下隧道，将地铁站点相连接，形成地铁线路。
盾构机的使用可以提高施工效率，减少对地面的影响，同时也保证了地下空间的安全稳定。
2. 隧道工程：盾构机在隧道工程中可以大大缩短施工时间，减少劳动强度。
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。
盾构机主要结构功能及分类
盾构机主要结构功能及分类盾构机是一种用于地下隧道工程的机械设备，可以将土层钻掘和推进到机体后方，并同时安装预制的隧道衬砌。
它的主要结构由下述几部分组成，并具有相应的功能。
1.推进架：推进架是盾构机的主体支撑结构，通过支撑来分担推进机构产生的推力，并将其传递给隧道衬砌。
推进架内部包含两个推进头（用于掘进）和一个后备推进装置（用于支撑推进），以及一些液压支撑腿和插板，用于调整和固定推进架在隧道内的姿态。
2.切削头：切削头是盾构机的前部装置，由盾壳、刀盘和剥片组成。
刀盘上带有切削刀具，通过自转和推进向前的作用，将前方土层切割、破碎，并通过剥片将其带回盾壳内，然后通过管道输送到地面。
3.后部封闭状态：后部封闭状态由后推装置和盾壳后部密门组成。
在切削头前进时，后部封闭状态可以防止土层倒灌，同时也可以提供泥浆的均匀分布。
4.泥浆循环系统：泥浆循环系统用于冲洗切削区域和运输土层碎片。
它包括泥浆池、泥浆泵、沉淀器、过滤器等设备，可以实现循环使用泥浆，减少泥浆的消耗并保持隧道稳定。
盾构机可根据其适用工程和特点进行分类，常见的分类方式有以下几种：1.土压式盾构机：土压式盾构机是最常用的一种盾构机类型。
它通过切削头前进时施加土压力，将以往的土层推到推进机构后方，并利用一个密闭的后部封闭状态防止土层的倒灌。
这种类型的盾构机适用于切削耐水的软土、砂质土或含有少量卵石的土层。
2.水压式盾构机：水压式盾构机是用水压力代替土压力推进的一种盾构机。
切削头前方通常填充高压注浆或者与切削头相接的压水室，通过在切削头和管片之间施加适当的压力，实现推进并保持隧道稳定。
这种类型的盾构机适用于岩石地层或特殊地质情况下的隧道掘进。
3.平衡盾构机：平衡盾构机是一种在切削头和推进机构之间保持地层平衡的盾构机。
它将切削头前方的土层留在盾壳内部，并通过在推进架内增减水压来平衡切削头前的土层压力，避免地下水倒灌或塌方。
这种类型的盾构机适用于软土、粉砂层和含有水化学物质的地层。
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软土盾构机
硬岩盾构
混合盾构
模
式 土压平
泥水加
机
机
型
衡
压
开胸式
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半开胸式
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闭胸式
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★
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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。 主 要 由 已 下部分构成： 刀盘、主轴承、前体、中体、推进油缸、铰接油缸、盾尾、管片安 装机。 主 机 外 形 尺 寸 ： 7565mm（ L） Ｘ 6250（ 前 体 ） Ｘ 6240（ 中 体 ） Ｘ 6230（盾尾） 质量：刀盘 57t 前体 92t 中 盾尾 26t 主轴承 人舱 4t 管 片安装机 总 质 量 约 ： 236T。（ 不 含 各 系 统 设 备 质 量 ）
① 工作面的岩层要有一定强度； ② 滚刀的启动扭矩要小。 因为以下因素很难满足以上条件： ① 地质因素； ② 滚刀的制造质量及工艺； ③ 滚刀质量一致性； ④ 开挖模式问题。
滚刀滚压破岩示意 图
1、断裂体 2、碎断体
（ 3） 刀 具 配 置 的 差 异 性 刀具配置的差异性表现在滚刀和刮刀的配置数量和高等级组合高
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70/42
数
刀盘先行刮刀
无 ， 滚 动 与 刮 无 ， 滚 动 与 刮 90, 滚 动 与 刮
刀互换
刀互换
刀互换
刀具的高度差及组合高度差对开挖的影响： ① 刀具高对防结泥饼有利。 ② 刀具的高度差大有利于破岩。 （ 4） 滚 刀 与 滚 刀 之 间 的 刀 间 距 。 滚刀的刀间距也是影响破岩能力的关键因素。刀间距过大会在两刀 之 间 出 现 破 岩 的 盲 区 而 形 成“ 岩 脊 ”。 刀 间 距 过 小 会 将 岩 体 碾 成 小 碎 块 ， 降低破岩功效。目前，刀盘边缘部分的刀间距一般都小于 90mm,正面刀 具的刀间距一般在 100mm,有的在 115-120
前 两 道 采 用 永 久 性 失 脂 润 滑 来 阻 止 土 仓 内 的 渣 土 和 泥 浆 渗 入 ，后 一 道 密
封 是 防 止 主 轴 承 内 的 润 滑 油 渗 漏 。内 密 封 前 一 道 阻 止 盾 体 内 大 气 尘 土 的
侵入，后一道防止主轴承内润滑油的外渗。
举例参数：最大扭矩：
脱困扭矩：
刀盘的结构也不相同，其常见的结构有：
平面圆角刀盘、平面斜角刀盘、平面直角
刀盘。
盾构机刀盘应满足以下要求：
（ 1） 刀 盘 应 有 足 够 的 强 度 和 刚 度 。
（ 2） 刀 盘 应 有 较 大 的 开 口 率 。
软岩刀盘
（ 3） 针 对 地 层 的 变 化 ， 能 够 方 便 地 更 换 硬 岩 滚 刀 和 软 岩 齿 刀 。
都是中心滚刀）、齿刀、切刀、刮刀和方形刀（超挖刀）。为适应不同 的地层，滚刀和齿刀可以互换，所以它们的刀座相同。
单刃滚刀结构图
双刃滚刀结构图 刀具形式
双刃中心刀
单刃滚刀
中心齿刀
用于硬岩掘进， 用于硬岩掘进
用 于 软 土 掘 进 ，替 换
在软土中可以换装 齿刀
数量：4
刀刃距刀盘面 175mm， 滚 刀 ， 更 换 后 可 以 增 掌子面与刀盘面间碴土 加刀盘中心部分的开 空间大，利于流动，可 口率。
仿形刀 用于局部扩大隧道断
面 数量：1
（ 2） 刀 具 的 破 岩 机 理 ： 分 软 岩 切 削 机 理 和 硬 岩 破 岩 机 理 。软 岩 切 削 机 理 是 刀 具 对 土 层 的 挤
压所产生的剪切力来破坏土层而达到切削效果。
硬 岩 破 岩 机 理 是 利 用 硬 质 材 料 的 易 脆 性 质 ，采 用 滚 刀 的 滚 动 对 岩 石 挤 压 产 生 的 剪 切 力 和（ 冲 击 力 ）碾 碎 岩 石 的 机 械 破 岩 方 法 。要 实 现 连 续 破 岩 就 要 在 滚 刀 上 施 加 一 个 正 压 力 和 一 个 使 滚 刀 滚 动 的 水 平 推 力 。正 压 力 是 来 自 于 盾 构 的 推 进 力 ，水 平 推 力 是 刀 盘 转 动 施 加 在 滚 刀 轴 上 与 开 挖 面平行的推力。所以滚刀破岩要想达到满意效果，必须满足两个条件：
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。
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。
主 驱 动 装 置 由 主 轴 承 、八 个 液 压 驱 动 马 达 、八 个 减 速 器 及 主 轴 承 密
封组成，轴承外圈通过连接法兰用螺丝与前体固定，内（齿）圈用螺丝
和刀盘连接，借助液压动力带动液压马达、减速器、轴承内齿圈直接驱
动 刀 盘 旋 转 。主 轴 承 设 置 有 三 道 唇 形 外 密 封 和 两 道 唇 形 内 密 封 ，外 密 封
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:
（ 4） 刀 盘 结 构 应 有 足 够 的 耐 磨 强 度 。
（ 5） 刀 盘 上 应 配 置 足 够 的 渣 土 搅 拌 装 置 。
（ 6） 刀 盘 上 应 配 置 足 够 的 注 入 口 ， 各 口 并 装 有 单 向 阀 。 以 满 足 刀 具
的冷却、润滑和渣土改良。
1. 下 面 是 海 瑞 克 公 司 的 刀 盘 结 构 和 参 数 ：结 构 形 状 ：平 面 圆 角 形 刀 盘。铸造和焊接混合型。
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 ： 6250mm（ 直 径 ）X1700mm（ 长 度 ）X60mm（ 板 厚 ）X57t （质量）
前体结构示意图
1. 主驱动装置
刀间距示意图
(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
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
功 能 :实 现 对 岩 土 的 开 挖 、 推 进 、 一 级 出 渣 、 管 片 安 装 。
(一) 刀盘
盾构机主机结构图
6280mm
开 挖 直 径
硬岩盘口部分
刀盘是盾构机的核心部件，其结构形
式、强度和整体刚度都直接影响到施工掘
进的速度和成本，并且出了故障维修处理
困 难 。不 同 的 地 质 情 况 和 不 同 的 制 造 厂 家 ，
/mm
15-20
15-20
15-20
中 心 滚 刀 高 度 175/8
110/10
110/8
/mm/把 数
正 面 滚 刀 高 度 175/30
110/25
110/30
/mm/把 数
切 刀 高 度 /mm/把 140/（32X2） 70（37X2）
70/（ 30X2）0/16
外形尺寸： 6280mm
6130mm（刀 圈外 经 ）Ｘ 1410mm 总厚（ 刀
盘厚 580mm）
刀 盘 质 量 ： 57000kg
开 口 率 ： 28%
超 挖 刀 行 程 ： 50mm
刀盘转速：min 最大扭矩： 脱困扭矩：
结 构 ： 刀 盘 前 端 面 有 8 条 辐 板 （ 开 有 8 个 对 称 的 长 条 孔 ）， 其 上 配
输出转速：min 主轴承外径： 2600mm 质量： 寿命：10000h
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。