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传说中的盾构机长啥样?涨知识啦!

基础工程2018-11-07 14:33:26


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传说中的盾构机长啥样?



盾构机全貌

盾构机全名叫盾构隧道掘进机,是一种隧道掘进的专用工程机械,是地下施工最高端的设备,集光、机、电、液、传感、信息技术于一身,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、同步注浆、测量导向纠偏等功能。一台盾构机的设计和制造涉及到地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科,而且要根据不同的地质条件“量体裁衣”。该机械广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。


下面我们一点点来认识这个“巨无霸”吧!
盾构机刀盘
首先是刀盘,怎么样形容它呢?确切的说更像是盾构机的“牙齿”。千万别小看它的“牙齿”,无论是什么土,它都可以一点点啃掉。每台盾构机根据土体性质的不同,“牙齿”也不同。
盾构机前中盾对接
盾构机盾尾组装
刀盘过后就是盾体啦,盾体由前盾、中盾和盾尾组成,这三部分都是管状简体。盾体主要支撑和保护着盾构机的主轴承、液压千斤顶、人舱、注浆系统、密封系统以及其他液压、电气、传感和控制装置,其重要性不用我细说你也知道啦。
管片拼装机吊运
管片拼装
接下来我们了解一下管片拼装机吧,盾构机掘进一环的距离后,拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片,使隧道一次成型。你可别小瞧它哦,它可是“大力水手”,能够轻松抓起重达3t的管片,实现360度全方位旋转和移动。操作手可以使用有线的或遥控的控制器操作管片拼装机,用来拼装管片,是不是瞬间觉得它非常高大上呢?
运渣电瓶车
盾构机的排土机构主要包括螺旋输送机和皮带输送机。螺旋输送机由斜盘式变量轴向柱塞马达驱动,皮带输送机由电机驱动。碴土由螺旋输送机从泥土仓中运输到皮带输送机上,皮带输送机再将碴土向后运输至第六节台车的尾部,落入等候的碴土车的土箱中,土箱装满后,由电瓶车牵引沿轨道运至竖井,龙门吊将土箱吊至地面,并倒入碴土坑中。可实际操作中,可没有小编说的这么简单。


配套设备

同步注浆系统
1号拖车装有盾构机的操作室、同步注浆系统和油脂系统。同步注浆系统向隧道管片后壁注浆,使管片后面的间隙及时得到充填,有效地保证隧道的施工质量,防止地面下沉。油脂系统为盾构机提供润滑和密封作用,防止地下水涌入盾壳内。
主控室的操作界面
主控室是整个盾构机的中枢神经,负责采集信息和发出指令,随时掌握和控制着盾构机的工作状态。盾构机的所有操作均由操作按钮来实现,这么多按钮,一般人可HOLD不住呀?我们的盾构机司机要连续12小时坚守在这狭窄的空间里,时刻盯着操作界面,很辛苦的。
膨润土注入系统
盾构机液压系统
2号拖车主要是液压系统和膨润土注入系统。液压系统可以说是盾构机的心脏,为盾构机推进、刀盘旋转、管片拼装、螺旋机旋转、冷却过滤、同步注浆等系统提供液压动力并进行控制。膨润土注浆系统则用来改善地层土体性质,起到很好的润滑作用,使土体更容易被切削和输出。
电力控制柜
内循环水系统组件
3号拖车上的装置主要是电力控制柜、泡沫注浆系统和内循环水系统。电力控制柜继承了盾构机复杂的电路控制系统;泡沫系统生产泡沫并注入切削土体,也能改善土体性质,与膨润土注浆系统是很好的搭配组合;内循环水系统为盾构机各部件提供循环用水并进行冷却。
拖车压缩空气系统和变压器装置
4号拖车上主要为压缩空气系统和变压器装置。压缩空气系统由空压机、储气罐和输气管路组成,主要为盾构机气压掘进模式和人舱内提供稳定的气体压力;盾构机整机功率为1700多KW,要求供电电源为10KV的高压,没有变压器怎么行!
污水箱
污水管卷筒
5号和6号拖车上主要为电缆箱、污水箱、水管卷筒等,将盾构机与地面的水电系统连接。前面提到皮带传送机,就是将渣土水平输送到图中5号拖车再卸载到渣车上。
配套台车
实际一台盾构机在正常掘进施工中,还有其他的配套设施如管片运输机、渣土砂浆运输车等。所以说,盾构机是一台集光、机、电、液、传感、信息技术于一身的地下施工高端机械,果真是名副其实!


最后为大家附上一张盾构机推进后的隧道实景图

盾构机施工隧道的优势:用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点,在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下,用盾构机施工更为经济合理。



【来源:中建五局隧道公司】