2023學(xué)年完整公開課版盾構(gòu)機選型

盾構(gòu)機一.盾構(gòu)簡介

歷史和分類：從1818年brunel首先開發(fā)出手掘盾構(gòu)應(yīng)用于泰晤士河公路隧道，盾構(gòu)發(fā)展有接近200年的歷史全敞開式手掘式、半掘式、機械式半敞開式擠壓式（網(wǎng)格式）密閉式泥水式、土壓式盾構(gòu)現(xiàn)狀全世界有大約12個知名的盾構(gòu)主機生產(chǎn)廠商，包括德國的三家；法國一家；美國和加拿大各一家；日本六家；日本真正開始應(yīng)用盾構(gòu)也不超過35年時間，但發(fā)展迅猛，迄今為止已經(jīng)有超過5000臺盾構(gòu)投入使用。當(dāng)然，制造盾構(gòu)的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只這些廠家。最大直徑15.2米，最小0.2米，目前有60%以上是土壓平衡盾構(gòu)施工進(jìn)度水平：根據(jù)不同類型的盾構(gòu)，施工進(jìn)度水平不同，最大進(jìn)度的統(tǒng)計可能要算是英國西思羅機場（swot）2.91米的直徑的泄洪隧道，最大施工日進(jìn)度72米，平均日進(jìn)度50米；和本項目同直徑同條件盾構(gòu)最高國內(nèi)月進(jìn)度562米。發(fā)展方向探索進(jìn)一步提高安全性、經(jīng)濟性、實用性的技術(shù)開發(fā)努力實現(xiàn)大深度的地下利用盾構(gòu)界的人士最希望得到的開發(fā)項目是：1.可靠簡單的泵送出碴方式2.盾構(gòu)控制的自動化3?，F(xiàn)場澆注襯砌技術(shù)二.盾構(gòu)選型依據(jù)盾構(gòu)選型是重大決策依據(jù)是地質(zhì)情況，對于密閉式盾構(gòu)來說，選型的最為重要的依據(jù)就是地層的透水率。盾構(gòu)設(shè)備生產(chǎn)廠商的情況各廠家有各廠家的設(shè)計思路，都各有所長，所以選取設(shè)備型號也要根據(jù)這些特點結(jié)合工程情況來綜合考慮。HerrenknechtWirth-NFMLovatRobinsKAWASAKIMITSUBISHIKOMATSUHITASHI土壓平衡盾構(gòu)的原理及系統(tǒng)組成原理及壓力分布要求系統(tǒng)組成開挖系統(tǒng)出碴系統(tǒng)管片安裝系統(tǒng)注漿系統(tǒng)動力與控制系統(tǒng)后配套系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng)輔助系統(tǒng)土壓平衡壓力分布的要求盾構(gòu)施工輔助工法輔助工法的必要性：盾構(gòu)施工自身安全的需要，構(gòu)筑物保護(hù)的需要，保持持續(xù)施工能力的需要分類：穩(wěn)定開挖面的輔助工法：壓氣施工；降水施工法；化學(xué)注漿施工法；凍結(jié)施工法始發(fā)和到達(dá)保護(hù)的輔助工法：使開挖面自穩(wěn)；鋼板樁；開挖臨時擋墻特殊條件下的輔助工法長期以來，隧道施工設(shè)備都是一種松散的組織形式，可以隨時根據(jù)需要撤換或者添加，對施工管理和設(shè)備的要求相對較低。盾構(gòu)法施工前所未有的將隧道施工工廠化和流水線化了，這就帶來了對施工管理和設(shè)備管理的更高要求；施工管理層和作業(yè)管理層需要有對地質(zhì)認(rèn)知和分析的能力管理人員要具有施工設(shè)備設(shè)計、管理的知識和經(jīng)驗建立和完善管理復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)備的系統(tǒng)能力和組織機制

盾構(gòu)法施工對管理的要求三、盾構(gòu)機結(jié)構(gòu)本項目使用的土壓平衡盾構(gòu)機的結(jié)構(gòu)介紹：分為主機和后配套兩大系統(tǒng)：主機：刀盤、主軸承、螺旋輸送機、前體、中體、盾尾、管片安裝機等幾大部分。后配套：連接橋、管片輸送小車、1~5號拖車，安裝有主控室、注漿機、液壓泵站、皮帶輸送機、控制柜、油脂站、泡沫站、聚合物站、變壓器、空壓機、電力電纜、信號電纜卷筒、水管卷筒等盾構(gòu)施工所需要的輔助設(shè)備和安全保護(hù)所需的附屬設(shè)施。還有導(dǎo)向系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等用于自動化和信息化的高科技設(shè)備，提升了施工設(shè)備的先進(jìn)性，更有利于施工質(zhì)量和施工安全。EPB總體結(jié)構(gòu)圖EPB盾構(gòu)主機結(jié)構(gòu)EPB主機結(jié)構(gòu)圖（二）1.刀盤2.前體2.前體3.中體4.盾尾

4.盾尾

盾尾密封同步注漿孔5.人員艙四.螺旋輸送機

五.管片安裝機

六.后配套

管片小車管片吊機連接橋拖車七.

輔助設(shè)備

注漿系統(tǒng)泡沫系統(tǒng)隧道導(dǎo)向系統(tǒng)VMT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)DTA八.導(dǎo)向系統(tǒng)SLT采用自動導(dǎo)向系統(tǒng)的必要性VMT導(dǎo)向系統(tǒng)自動測量盾構(gòu)機當(dāng)前位置，實時提供盾構(gòu)姿態(tài)，是主司機控制掘進(jìn)方向的依據(jù)LASERTargetBoard2TargetBoard1MONITORINDUSTRIALPCPurposebuiltfortunnelconditionsTBMControlCabinLASERTHEODOLITEREFERENCETARGETYELLOWBOXARTICULATIONRAMEXTENSIONMEASUREMENTG1G2G4G3G...nMAINRAMEXTENSIONMEASUREMENTV1V2V4V3V...nCONTROLLERUNIT-SLUMTAIL-SKINCLEARANCEMEASUREMENTDisto1Disto2Disto4Disto3Disto5MODEMLINKTOOFFICETunnelsegmentTBMSPS------------------------------