文档介绍：*
土压平衡盾构工作原理及结构
*
一、土压平衡盾构简介
二、土压平衡盾构工作原理
三、土压平衡盾构结构
四、盾构开挖面平衡机理
目 录
*
*
土压平衡盾构的发展基于挤压式盾构和泥水盾构,始于日本，20式 a
☆中间支承式 (b)
☆周边支承式 (c)
*
切削***--软土
*
切削***--硬岩
硬岩***分类
切削***
齿刀
切刀
球齿滚刀
楔齿滚刀
盘形滚刀
辅助***
超挖刀
刮刀
破岩***
*
⑵前盾
前盾又称切口环,是开挖土仓和挡土的主要部分，位于盾构机的前端，结构为圆筒形，里面主要装有刀盘驱动、人员舱、各种传感器及部件等，
*
⑶中盾
中盾又称支撑环,是盾构承受推力作用的主要受力结构，中盾内沿周边布置有推进千斤顶、铰接油缸、管片拼装机和部分液压设备等。
*
⑷盾尾
盾尾主要用于掩护隧道管片拼装工作及盾体尾部的密封,通过螺栓或铰接油缸与中盾相连，并装有铰接密封、注浆管路及油脂管道等，
*
⑸人舱
人舱是工作面与切削面之间的唯一通道,主要用于在需要检查、更换***或维修刀盘及排除工作面异物等工作，分带压和常压两种工作模式。
*
⑹螺旋机
螺旋输送机由筒体、伸缩油缸、液压马达、螺旋轴、出碴闸门等组成，主要有以下功能：
1）连续向外排碴,通过速度调整实现连续的动态土压平衡；
2）排碴过程中形成土塞效应，维持土压稳定。
伸缩油缸
液压马达
螺旋轴
出碴闸门
筒体
*
⑺管片拼装机
管片安装机主要完成管片的安装,由油缸、行走梁、支承架、旋转架及抓举头等组成，
*
㈡后配套
后配套主要包括设备桥和拖车,每个拖车上都装有支持盾构前进和施工的装置，拖车通过设备桥与管片拼装机的行走梁相接，跟随盾构机前进，
*
⑴控制系统
主要作用：
☆实现各系统间通讯及连锁
☆实现各系统数据采集与处理
☆实现各系统参数调整与控制
*
⑵驱动系统
驱动类型：变频电机、一般电机、液压驱动，
主要作用：刀盘旋转转向调整转速调整。
*
小齿轮
主密封及油脂
刀盘支座
盾构主体
刀盘室
电机
轴承箱
主轴承
⑶主轴承润滑及密封系统
*
⑷推进系统
主要作用：
☆实现主机的向前推进
☆实现掘进速度的调整
☆实现盾构方向的调整
下 部
上 部
左 部
右 部
*
⑸碴土改良系统
主要作用：
☆改善碴土流塑性,有利于碴土顺畅排出
☆降低碴土密实度并减小摩擦
☆拓宽盾构的适应范围
*
⑹注浆系统
主要作用：
☆管片壁后空隙填充,控制地表沉降
☆形成壁后屏障，形成防水层
☆稳定管片与周围岩体一体化
*
⑺注脂系统
根据盾构使用、设计理念的不同而有所区别,总体来说盾构注脂系统包括以下三种：
☆HBW注脂系统
☆主轴承密封注脂系统
☆盾尾密封注脂系统
*
⑻供电系统
主要作用：
☆实现高压电缆延伸
☆实现动力系统供电
☆实现控制系统供电
☆实现照明及应及照明供电
*
⑼水循环、排污系统
主要作用:
☆实现供排水管路延伸
☆实现各系统供水
☆实现各系统冷却
☆实现施工污水排放
*
⑽空气系统
压缩空气：
☆实现盾构各气动元件的供气
☆实现人仓内人呼吸用供气
二次通风：
☆实现通风管的延伸
☆实现施隧道内的通风效果,如降温、排尘等
*
⑾导向系统
主要作用：
☆实现盾构方向的监控（水平、竖直）
☆实现盾体滚动角监控
四、 盾构开挖面平衡机理
－压力平衡
房屋开裂
地表下沉
防洪堤坍塌
土压平衡盾构开挖面的稳定由下列各因素的综合作用而维持：
土仓内的土压力平衡地层压力和水压力；
螺旋输送机调节排土量；
适当保持泥土的流动性,根据需要调节添加剂的注入量，
土仓压力=水压力+土压力
平衡
土压平衡盾构开挖面平衡机理