土压平衡盾构机基本构造及原理.pptx

土压平衡式盾构机

基本构造及原理;讲课内容：;一、盾构机简介;一、盾构机简介;一、盾构机简介;一、盾构机简介;一、盾构机简介;一、盾构机简介;一、盾构机简介;一、盾构机简介;一、盾构机简介;一、盾构机简介;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;二、盾构机基本构造;三、盾构机关键部件设计;（2）盾构机刀盘设计;（2）盾构机刀盘设计;（2）盾构机刀盘设计;超挖刀结构及实物图;（2）盾构机刀盘设计;刀盘采用中心环梁式连接法兰与主轴承相接，利用刀盘（旋转）和土仓隔板（固定）的相对运动进行搅拌，隔板中心部位加设搅拌棒可以增强搅拌效果，有利于防止刀盘中心泥饼。;中心支撑结构图;主驱动选择大扭矩理由：

结合以往广深地区设备配置情况，大部分额定扭矩为4000～4500kN.m，在一般地质情况下使用可以满足，但在上软下硬地层施工时，由于块状渣土在改良时很难充分搅拌，需要较大的搅拌扭矩，设备扭矩不足会引起建压困难、对地层扰动频繁从而引起地表沉降等问题，甚至引发一系列施工问题，提供的盾构配置大储备能力的额定扭矩，确保在特殊地段顺利通过，规避施工风险。;设计扭矩曲线：

主驱动曲线配置，既可以在全断面微风化岩地层提供高转速（最高3.7rpm），也可以在复合地层或砂层提供大扭矩，额定6000KNm，脱困7200KNm。扭矩系数22.1，较大的扭矩储备有利于建立土仓压力，也有利于在不良地层中的盾构脱困。;主轴承

采用整体内齿圈式大直径的三排圆柱滚子轴承，主轴承直径3061mm，提高了轴承轴向推力、反推力、径向力及???覆力矩的承载能力，小齿轮与主轴承内齿圈啮合，改善了主轴承承载能力。;主轴承形式可使土仓中心隔板固定，安装中心固定搅拌棒，能够有效防止土仓中心泥饼产生。

配置土仓中心高压水喷射系统，主要针对泥质粉砂岩掘进，当由于改良原因在土仓中心将要形成泥饼或已经形成泥饼时，高压水喷射系统可缓解或解除中心泥饼。;为减小盾体在掘进过程中的阻力，盾体设计为梭形，前、中、尾直径分别为φ6450mm、φ6440mm、φ6430mm。

盾尾间隙设计为30mm，满足250m转弯的要求。

在前盾和尾盾上方设计有土压传感器，可以检测盾体顶部的压力，减小塌方的风险。;中盾前部和中盾后部之间设计有两道聚氨酯橡胶密封和一道紧急气囊，正常情况下，通过B孔向两道聚氨酯密封之间注入油脂，两道聚氨酯橡胶密封起作用。在涌水时，使用紧急气囊密封。Ａ孔作为手动注脂孔，向第一道聚氨酯橡胶密封的两个唇内注入油脂；Ｃ孔作为聚氨酯注入孔，一周布置６个。;盾尾密封采用两道钢丝刷和一道钢板刷，钢丝刷是集弹簧钢板、钢丝刷及不锈钢金属网于一体的结构；钢板刷采用多层薄钢板叠加而成。盾尾油脂泵向每道盾尾刷密封之间的腔室提供压力油脂，以提高止水性能。根据不同的水土压力可选择不同排数的尾刷布置方式。在盾尾的后部设计有一道止桨板，防止注入的浆液流到盾体的外部。;（4）盾构机盾体设计;布置22根推进油缸，采用4组分组油缸布置方式,每区设置位移传感器，满足调向及纠偏要求以及管片纵向螺栓分度要求。推进行程2100mm，满足安装1200mm、1500mm管片的要求。最大推力4086T，满足各类土及风化岩及小卵砾层掘进需求。

;按照铰接方式分为2种：

1）主动铰接：铰接油缸和推进油缸均有调向功能，铰接缸在推进缸前面，可直接迫使刀盘转向。调向时可采用主动转向方式也可采用被动转向方式。调向性能好，但结构较复杂，造价较高。

2）被动铰接：铰接油缸随动，结构较简单，造价较低。

;本盾构采用主动铰接，铰接液压系统油缸采用12根320/220-190的铰接油缸，主动铰接推力3376T，铰接系统采用分区控制，共分4个区，每区设置1个位移传感器。转向时可分组动作帮助顺利转向及脱困。;采用内径900mm轴式叶片螺旋输送机，最大扭矩210kNm，最高转速25r/min;最大通过粒径340×560mm;当地下水比较丰富、土层透水系数较高，