地鐵盾構技術盾構機的工作原理(編輯修改稿)
2024-12-02 10:02 本頁面
【文章內容簡介】 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(xiàn)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(xiàn)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(huán)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(huán)，通過選擇不同類型的管環(huán)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(huán)之間及管環(huán)的管片之間都裝有密封，用以防 水。管片之間及管環(huán)之間都由高強度的螺栓連接。 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?shù)狡л斔蜋C上，皮帶輸送機再將碴土向后運輸至第四節(jié)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。 后配套設備主要由以下幾部分組成：管片運輸設備、四節(jié)后配套臺車及其上面安裝的盾構機操作所需的操作室、電氣部件、液壓部件、注漿設備、泡沫設備、膨潤土設備、循環(huán)水設備及通風設備等 。 備 管片運輸設備包括管片運送小車、運送管片的電動葫蘆及其連接橋軌道。 管片由龍門吊從地面下至豎井的管片車上，由電瓶車牽引管片車至第一節(jié)臺車前的電動葫蘆 — 方，由電動葫蘆吊起管片向前運送到管片小車上，由管制、車再向前運送，供給管片拼裝機使用。 一號臺車上裝有盾構機的操作室及注漿設備。 盾構機操作室中有盾構機操作控制臺、控制電腦、盾構機 PLC 自動控制系統(tǒng)、 VMT 隧道掘進激光導向系統(tǒng)電腦及螺旋輸送機后部出土口監(jiān)視器。 號臺車及其上的設備 二號臺車上有包含液壓油箱在內的液壓泵站、膨潤土箱、膨潤土泵、盾尾密封油脂泵及潤滑油脂泵。液壓油箱及液壓泵站為刀盤驅動、推進油缸、鉸接油缸、管片拼裝機、管片運輸小車、螺旋輸送機、注漿泵等液壓設備提供壓力油。泵站上裝有液壓油過濾及冷卻回路，液壓油冷卻器是水冷式。 盾尾密封油脂泵在盾構機掘進時將盾尾密封油脂由 12 條管路壓送到三排盾尾密封刷與管片之間形成的兩個腔室中，以防止注射到管片背后的漿液進入盾體內。 潤滑油脂泵將油脂泵送到盾體中的小油脂桶中，盾構機掘進時， 4kw 電機 驅動的小油脂泵將油脂泵送到主驅動齒輪箱、螺旋輸送機齒輪箱及刀盤回轉接頭中。這些油脂起到兩個作用，一個作用是被注入到上述三個組件中唇形密封件之間的空間起到潤滑唇形密封件工作區(qū)域及幫助阻止贓物進入被密封區(qū)域內部的作用，對于螺旋輸送機齒輪箱還有另外一個作用，就是潤滑齒輪箱的球面軸承。 備 三號臺車上裝有兩臺打氣泵、一個 1 立方米貯氣罐、一組配電柜及一臺二次風機。 打氣泵可提供 8Bar 的壓縮空氣并將壓縮空氣貯存在貯氣罐中，壓縮空氣可以用來驅動盾尾油脂泵、密封油脂泵和氣動污 水泵，用宋給人閘、開挖室加壓，用來操作膨潤土、盾尾油脂的氣動開關，用來與泡沫劑、水混合形成改良土壤的泡沫，用來8 嘞氣動工具等。 二次風機由 11kW 的電機驅動，將由中間井輸送至
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