第十七章隧道掘进机械预案.ppt

第五节 盾 构 机 盾构机是一种集开挖、支护、衬砌等多种作业于一体的大型隧道施工机械。 采用盾构施工时，应考虑下面几方面因素： (1)地质条件。 (2)覆盖土层要深。 (3)断面要大。 (4)电源问题。 (5)远离主要建筑物。 (6)水源。 (7)施工段要长。 机械化盾构的特点和几种施工法的适用范围 (一)机械化盾构的特点 (1)工效高，工期短。 (2)减少塌方，生产安全。 (3)降低成本，经济性明显。 (4)能随土层地质的变化，改变掘进方法。 (5)造价高。 (6)掌子面局部塌方，发现不及时会引起沉陷，造成局部超挖和增大加固的难度。 (7)设计制造工期长，刀具磨损更换难。 (二)几种盾构法的适用范围 1．切削轮式盾构 用主轴旋转驱动切削轮挖土，随切削轮旋转的周边铲斗将挖下的土屑倾落于皮带输送机上，运输机将土运到盾构后部的运土斗车里，再由牵引车运住洞外。同时，推进千斤顶将盾构不断推进，当推进到一个衬砌管片宽度后，立即进行逐片拼装管片的拼装，整圈衬砌拼装完后，再开始继续挖土和盾构顶进。 2．气压式盾构 为了防止掌子面坍塌，将工作面密封在具有一定气压下，阻止地下水外流，以利于挖土。在较大的砂砾层地质中使用气压是无效的。 3．泥水加压式盾构 在盾构前部设置一个密封区，注入一定压力的泥浆水，以平衡地下水压力，阻止地下水流出，防止塌方。 4．土压平衡式盾构 在螺旋输送机和切削轮架内充满着土砂，利用螺旋的回转力压缩土壤，形成具有一定压力的连续防水壁，抵抗地下水压力，阻止流水和塌方。 机械化盾构的主要结构及功能 机械化盾构有多种形式，按切削机构划分有切削轮式、挖掘式、铣削管式等；按切削方式区分有旋转切削式和网格切削式等。不论是何种形式，都由以下几部分组成，即切削机构、盾壳、动力装置、拼装机、推进装置、出料装置和控制设备等。 1．切削部分 A 切削刀 切削刀有三角形、螺旋形、片式、楔形、水力切割等几种形式。 B 切削面的形式 软地层中掌子面土壤不能直立，刀盘面各刀刃之间的空挡要安装挡土板，以防土砂流入；硬地层时，一般前面无需挡板，只用带刀臂的切削轮；切削面应向下适度倾斜，这样盾壳后的切口环上部向外伸出，使掌子面稳定，减少塌方。 C 切削轮支承机构和顶进机构 切削轮的支承形式有中心支承式、圆周分散文承式、混合支承式。 * 第十七章 隧道掘进机械 第一节 概 述 隧道掘进有三种方法：钻爆法、掘进机法和盾构法。 钻爆法 钻爆法掘进的优点：灵活性和适应性较强、机械设备成本低。 掘进机法 掘进机是靠旋转并推进刀盘，通过盘形滚刀破碎岩石而使隧道全断面一次成形的机器。当隧道长度与隧道断面直径比超过600时，采用这种机器开凿隧道是十分合算的。 掘进机的技术水平主要表现在以下几个方面： (1)规格系列化。 (2)刀具大型化。 (3)断面形状多样化。 (4)扩大地质的适应性。 盾构法 盾构掘进机是一种集开挖、支护、衬砌等多种作业于一体的大型隧道施工机械。使用这种机械施工的方法叫盾构法。 第二节 凿 岩 机 凿岩机的工作原理 钻爆法掘进巷道时，首先在工作面岩壁上钻凿出许多直径34～42mm、深度1.5～2m的炮眼，然后在炮眼内装入炸药进行爆破。凿岩机就是一种在岩壁上钻凿炮眼用的钻眼机械，或称钻眼机具。凿岩机是按冲击破碎岩石的原理进行工作的。 钎子 钎子结构由钎头2、钎杆1两部分组成。钎杆与钎头连接方式有两种： 一种是锥面摩擦连接(锥角3°30’)，另一种是螺纹连接。 钎头按刃口形状不同，可分一字形、十字形和X形等，其中最常用的是一字形钎头。 钎杆由专用钎子钢(ZK8Cr、ZKSiMn等)制成，断面呈有中心孔的六角形。 凿岩机的种类 凿岩机的种类很多，按所用动力可分为气动、电动、内燃和液压四类。 凿岩机按支承和推进方式可分为手持式、气腿式、伸缩式和导轨式。 气动凿岩机 气动凿岩机主要由钎子1、凿岩机2、注油器3、水管4、风管5和气腿6所组成。 液压凿岩机 (一)概述 液压凿岩机是在气动凿岩机的基础上发展起来的一种凿岩机。它以高压液体为动力，推动活塞在缸体内往复运动，冲击钎杆能克服气动凿岩机存在的问题和缺陷。 优点： (1)动力消耗少，能量利用率高。 (2)凿岩速度高。 (3)作业条件好。 (4)液压凿岩机的运动件都在油液中工作，润滑条件好。 (5)操作方便，适应性