這所謂的隧道鏜床與盾構機有什么區別嗎
+ u& O5 J4 E! f/ Z7 p* f w掃街 發表于 2009-10-14 07:55 ![]()
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是一樣的吧 看著都差不多
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盾構機的工作原理
8 C. N/ V4 C- e, n0 `, ]8 ^ 1.盾構機的掘進5 ~& F0 F6 @! F( r) ]
液壓馬達驅動刀盤旋轉,同時開啟盾構機推進油缸,將盾構機向前推進,隨著推進油缸的向前推進,刀盤持續旋轉,被切削下來的碴土充滿泥土倉,此時開動螺旋輸送機將切削下來的渣土排送到皮帶輸送機上,后由皮帶輸送機運輸至渣土車的土箱中,再通過豎井運至地面。
4 i) ? X; y, F9 S 2.掘進中控制排土量與排土速度
- l0 x t7 [) Q 當泥土倉和螺旋輸送機中的碴土積累到一定數量時,開挖面被切下的渣土經刀槽進入泥土倉的阻力增大,當泥土倉的土壓與開挖面的土壓力和地下水的水壓力相平衡時,開挖面就能保持穩定,開挖面對應的地面部分也不致坍坍或隆起,這時只要保持從螺旋輸送機和泥土倉中輸送出去的渣土量與切削下來的流人泥土倉中的渣土量相平衡時,開挖工作就能順利進行。* H, t1 }& b- O# Y
3.管片拼裝" O; n1 I8 P! K( l1 ^/ Q5 b3 w
盾構機掘進一環的距離后,拼裝機操作手操作拼裝機拼裝單層襯砌管片,使隧道—次成型。* {$ i( Y& V% s5 e* D. Y+ j1 a8 ]* W8 m5 L
盾構機的組成及各組成部分在施工中的作用% h8 w" p, L! n' w. a- `- U
盾構機的最大直徑為6.28m,總長65m,其中盾體長8.5m,后配套設備長56.5m,總重量約406t,總配置功率1577kW,最大掘進扭矩5300kN?m,最大推進力為36400kN,最陜掘進速度可達8cm/min。盾構機主要由9大部分組成,他們分別是盾體、刀盤驅動、雙室氣閘、管片拼裝機、排土機構、后配套裝置、電氣系統和輔助設備。
( n. ?+ T5 Y8 z4 N 1.盾體7 o$ B3 `" ^) E* K
盾體主要包括前盾、中盾和尾盾三部分,這三部分都是管狀簡體,其外徑是6.25m。 前盾和與之焊在一起的承壓隔板用來支撐刀盤驅動,同時使泥土倉與后面的工作空間相隔離,推力油缸的壓力可通過承壓隔板作用到開挖面上,以起到支撐和穩定開挖面的作用。承壓隔板上在不同高度處安裝有五個土壓傳感器,可以用來探測泥土倉中不同高度的土壓力。 前盾的后邊是中盾,中盾和前盾通過法蘭以螺栓連接,中盾內側的周邊位置裝有30個推進油缸,推進油缸桿上安有塑料撐靴,撐靴頂推在后面已安裝好的管片上,通過控制油缸桿向后伸出可以提供給盾構機向前的掘進力,這30個千斤頂按上下左右被分成A、B、c、D四組,掘進過程中,在操作室中可單獨控制每一組油缸的壓力,這樣盾構機就可以實現左轉、右轉、抬頭、低頭或直行,從而可以使掘進中盾構機的軸線盡量擬合隧道設計軸線。 中盾的后邊是尾盾,尾盾通過14個被動跟隨的鉸接油缸和中盾相連。這種鉸接連接可以使盾構機易于轉向。1 B0 ]# A1 s" [$ V; {
2.刀盤
, N2 G$ W) A: @) I* s 刀盤是一個帶有多個進料槽的切削盤體,位于盾構機的最前部,用于切削土體,刀盤的開口率約為28%,刀盤直徑6.28m,也是盾構機上直徑最大的部分,一個帶四根支撐條幅的法蘭板用來連接刀盤和刀盤驅動部分,刀盤上可根據被切削土質的軟硬而選擇安裝硬巖刀具或軟土刀具,刀盤的外側還裝有一把超挖刀,盾構機在轉向掘進時,可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盤的徑向方向向外伸出,從而擴大開挖直徑,這樣易于實現盾構機的轉向。超挖刀油缸桿的行程為50mm。刀盤上安裝的所有類型的刀具都由螺栓連接,都可以從刀盤后面的泥土倉中進行更換。 法蘭板的后部安裝有一個回轉接頭,其作用是向刀盤的面板上輸入泡沫或膨潤土及向超挖刀液壓油缸輸送液壓油。: |( B$ ?, `' n/ Z L# v
3.刀盤驅動8 {6 h ~% ]! J( R* {- J9 F/ h, r
刀盤驅動由螺栓牢固地連接在前盾承壓隔板上的法蘭上,它可以使刀盤在順時針和逆時針兩個方向上實現0-6.1rpm的無級變速。刀盤驅動主要由8組傳動副和主齒輪箱組成,每組傳動副由一個斜軸式變量軸向柱塞馬達和水冷式變速齒輪箱組成,其中一組傳動副的變速齒輪箱中帶有制動裝置,用于制動刀盤。 安裝在前盾右側承壓隔板上的一臺定量螺旋式液壓泵驅動主齒輪箱中的齒輪油,用來潤滑主齒輪箱,該油路中一個水冷式的齒輪油冷卻器用來冷卻齒輪油。
# y8 |; S( |; X4 s2 d. b" X/ O. B! _ 4.雙室氣閘/ {8 t( P( o" R& D% a Z9 A3 E3 `
雙室氣閘裝在前盾上,包括前室和主室兩部分,當掘進過程中刀具磨損工作人員進入到泥土倉檢察及更換刀具時,要使用雙室氣閘。 在進入泥土倉時,為了避免開挖面的坍坍,要在泥土倉中建立并保持與該地層深度土壓力與水壓力相適應的氣壓,這樣工作人員要進出泥土倉時,就存在一個適應泥土倉中壓力的問題,通過調整氣閘前室和主室的壓力,就可以使工作人員可以適應常壓和開挖倉壓力之間的變化。但要注意,只有通過高壓空氣檢查和受到相應培訓有資質的人員,才可以通過氣閘進出有壓力的泥土倉。 現以工作人員從常壓的操作環境下進入有壓力的泥土倉為例,來說明雙室氣閘的作用。工作人員甲先從前室進入主室,關閉前室和主室之間的隔離門,按照規定程序給主室加壓,直到主室的壓力和泥土倉的壓力相同時,打開主室和泥土倉之間的閘閥,使兩者之間壓力平衡,這時打開主室和泥土倉之間的隔離門,工作人員甲進入泥土倉。如果這時工作人員乙也需要進入泥土倉工作,乙就可以先進入前室,然后關閉前室和常壓操作環境之間的隔離門,給前室加壓至和主室及泥土倉中的壓力相同,扣開前室和主室之間的閘閥,使兩者之間的壓力平衡,打開主室和前室之間的隔離門,工作人員乙進入主室和泥土倉中。 5.管片拼裝機; z" I) i6 D: B' S; G6 }+ ^ C- y
管片拼裝機由拼裝機大梁、支撐架、旋轉架和拼裝頭組成。 拼裝機大梁用法蘭連接在中盾的后支撐架上,拼裝機的支撐架通過左右各兩個滾輪安放在拼裝機大梁上的行走槽中,一個內圈為齒圈形式外徑3.2m的滾珠軸承外圈通過法蘭與拼裝機支撐架相連,內圈通過法蘭與旋轉架相連,拼裝頭與旋轉支架之間用兩個伸縮油缸和一個橫粱相連接。 現以拼裝頭在正下方位置的情況為例,來說明拼裝機的運動情況。兩個拼裝機行走液壓油缸可以使支撐架、旋轉架、拼裝頭在拼裝機大梁上沿隧道軸線方向移動;安裝在支撐架上的兩個斜盤式軸向柱塞旋轉馬達,通過驅動滾珠軸承的內齒圈可以使旋轉架和拼裝頭沿隧道圓周方向左右旋轉各200度;通過伸縮油缸可以使拼裝頭上升或下降;拼裝頭在油缸的作用下又可以實現在水平方向上的擺動,和在豎直方向上的擺動以及抓緊和放松管片的功能。這樣在拼裝管片時,就可以有六個方向的自由度,從而可以使管片準確就位。 拼裝手可以使用有線的或遙控的控制器操作管片拼裝機,用來拼裝管片。我們采用的是1.2m長的通用管片,一環管片由六塊管片組成,它們是三個標準塊、兩塊臨塊和一塊封頂塊。封頂塊可以有十個不同的位置,代表十種不同類型的管環,通過選擇不同類型的管環就可以使成型后的隧道軸線與設計的隧道軸線相擬合。隧道成型后,管環之間及管環的管片之間都裝有密封,用以防水。管片之間及管環之間都由高強度的螺栓連接。
' E5 o6 ?! h/ ^0 l7 w- t: q 6.排土機構7 M! i* I1 _" `2 z4 U2 K5 f3 Z
盾構機的排土機構主要包括螺旋輸送機和皮帶輸送機。螺旋輸送機由斜盤式變量軸向柱塞馬達驅動,皮帶輸送機由電機驅動。碴土由螺旋輸送機從泥土倉中運輸到皮帶輸送機上,皮帶輸送機再將碴土向后運輸至第四節臺車的尾部,落入等候的碴土車的土箱中,土箱裝滿后,由電瓶車牽引沿軌道運至豎井,龍門吊將士箱吊至地面,并倒人碴土坑中。 螺旋輸送機有前后兩個閘門,前者關閉可以使泥土倉和螺旋輸送機隔斷,后者可以在停止掘進或維修時關閉,在整個盾構機斷電緊急情況下,此閘門也可由蓄能器貯存的能量自動關閉,以防止開挖倉中的水及渣土在壓力作用下進入盾構機。 |