盾构机原理介绍
---宏润集团隧道施工盾构设备培训
刀盘系统
▪ 盾构刀盘系统为盾构机最为重要的系统之一， 其主要功能为将盾构机前方的土体进行切削、 搅拌，便于排土，同时也起到减小盾构推进 阻力、保持开挖面土体稳定等重要作用。刀 盘结构一般采用辐条加面板式，驱动采用电 驱动或液压驱动。
推进系统
数据采集系统
▪ 数据采集系统的主要功能为将盾构各系统的 主要参数采集并保存在电脑中，同时通过通 信电缆将这些数据传据也 可作为盾构发生故障后分析原因的重要依据。
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仿形刀系统
▪ 仿形刀系统的主要功能为可以根据需要配合 刀盘进行局部的超挖。仿形刀安装在刀盘的 侧面，驱动采用液压油缸形式，结合刀盘旋 转的位置传感器在360°范围内的任意位置进 行伸和缩。
集中润滑系统
▪ 集中润滑系统的主要功能除在盾构机主要油 脂润滑部位进行自动注脂外，还对盾构前土 砂密封进行自动注脂，确保前土砂密封的密 封性和润滑性。集中润滑系统采用一台气动 泵将油脂桶内的油脂转驳至储脂筒，然后采 用电动油脂泵将储脂筒内的油脂通过分配器 自动注至所需部位，其自动控制方式有压力 和时间控制两种。
螺旋输送机
皮带输送机系统
▪ 皮带输送机系统的主要功能为将从螺旋输送 机内排出的泥土输送至施工单位配备的运泥 土箱内。皮带输送机的驱动方式采用电动驱 动或液压驱动，在其出口处设有刮泥板。
管片拼装机系统
▪ 管片拼装机系统的主要功能是通过拼装机上 一般具有的4个自由度动作进行管片的拼装。 由于管片拼装机必须具有独立旋转的功能， 所以一般设有独立的密封液压油箱，并配备 电缆卷筒进行电气上的控制。管片拼装机的 回转驱动方式采用液压驱动，并配备失压刹 车，其他动作采用液压油缸驱动。
螺旋输送机系统
▪ 螺旋机系统的主要功能为将刀盘切削下来的土从土 仓内排出，并且通过自动控制螺旋机转速来控制出 土量，达到土仓内土压平衡的目的（即土仓内的进 土量与出土量相等，维持盾构刀盘正面的土压力， 将地面沉降控制到最小）。螺旋机结构一般采用有 杆式，其驱动方式采用液压驱动，通过改变电液控 制泵的控制电流来改变泵的输出流量，从而改变螺 旋机油马达的转速。筒体后部出土口处设有一液压 油缸驱动的闸门，该闸门在断电情况下通过所配备 的储能器进行闸门的紧急关闭。
管片吊运系统
▪ 管片吊运系统的主要功能为将管片从管片运 输小车上吊下运输至管片拼装位置。管片吊 运系统在车架内采用单梁电动葫芦，在盾构 机本体与车架之间采用双梁电动葫芦。
人行闸
▪ 人行闸的主要功能为在盾构本体前方发生意 外情况，需要施工人员进入到刀盘正面时， 必须通过人行闸。由于施工过程中，盾构土 仓内有一定的土压力，所以施工人员进入人 行闸后，关上闸门，对人行闸进行充气，使 其建立一定的气压，以抵消土仓内的土压力。
盾尾密封油脂系统
▪ 盾尾密封油脂系统的主要功能为在各道盾尾 密封刷之间的空腔内充填盾尾密封油脂，防 止盾尾外部的水和泥浆进入至盾构内部来。 盾尾密封油脂系统采用气动油脂泵通过各分 路阀将盾尾密封油脂注入到各分路，其控制 方式有手动控制和自动控制，自动控制又分 为压力控制和时间控制。
同步注浆系统
▪ 同步注浆系统的主要功能为在盾构掘进过程 中，注入浆液充填管片脱出盾尾后产生的建 筑空隙，减少地面沉降。同步注浆系统采用 一台柱塞泵将浆液搅拌筒内的浆液通过各分 路向盾尾外部注出。同步注浆系统的控制方 式有手动控制和自动控制，自动控制又分为 压力控制和流量控制。
注水注泥系统
▪ 注水注泥系统的主要功能为在一些特殊土质 情况下，为减小刀盘扭矩，注入水或泥水， 进行土体的改良。注水注泥系统采用电动注 泥泵，将水或泥水通过中心回转节向刀盘正 面注出。刀盘正面的注水口具有防止外部泥 砂进入的装置。
▪ 盾构推进系统是盾构机前进的唯一动力。主 要功能为以已拼管片作为支撑点，克服盾构 机前方土体压力及其他阻力，使盾构机向前 掘进；完成一环的推进后，可通过液压油缸 的伸缩进行新一环管片的拼装及固定；通过 调节四个区域千斤顶的油压来控制盾构前进 的方向。推进系统以液压为动力、通过液压 油缸产生向前的推进力。