盾构机资料中文Word文件下载.docx
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10.1概述15
10.2概念，结构和装置16
10.3管片搬运16
10.3.1桥吊16
10.3.2管片供应器16
10.4拖车设备16
10.4.1液压系统16
10.4.2盾尾密封注脂泵18
10.4.3主驱动注脂泵18
10.4.4冷却回路18
10.4.5压缩空气设备18
10.4.6通风系统18
11.电气系统18
11.1TBM供电变压器18
11.2配电柜18
11.3操作控制台18
11.4现场控制台18
11.5控制系统19
11.6电缆19
11.7主供电电缆19
11.8控制电缆，动力电缆19
11.9电机19
11.10接地、19
11.11电压19
11.12插座19
11.13照明19
11.14CCTV系统19
11.14.1电缆绕线鼓20
12.辅助设备20
12.1数据采集系统20
12.1.1硬件要求20
12.1.2程序介绍21
12.1.3测量数据采集和存储21
12.1.4数据可视化22
12.1.5数据的分析整理23
12.2SLS-T隧洞导向系统23
12.2.1前言23
12.2.2简介23
12.2.3性能特点24
12.2.4SLS-TAPD系统的操作25
12.2.5TBM驱动与管片顺序计算25
12.3整圆器25
12.3.1概述25
12.4注浆装置25
12.4.1概述25
12.4.2技术参数26
12.5泡沫生产系统26
12.5.1一般知识26
12.5.2设备组成27
12.5.3功能原理27
12.6膨润土浆设备28
12.6.1概述28
12.6.2控制28
12.6.3安装的设备28
12.7BETM3050RP钻探设备29
12.7.1推进架29
12.7.2旋转头29
12.7.3冲击钻29
12.7.4钻进秆把手29
12.7.5管型送开装置29
12.7.6固定板30
12.7.7液压与控制部分30
12.7.8水开关30
13.包装清单30
14.主要供应商30
15.质量保证计划30
16.图纸30
17.参考资料30
1.概述
计划隧道线路
地质情况
一般地质情况
地下水
管片设计
轨道延伸
列车编组
管片运输
注浆车
运土车
盾构简介
各部件的主要作用与特性
人员安全
隧道施工安全
防水
防火
2.盾构工作原理
概述
向前开挖
多种工作模式
全部土压平衡
半土压平衡/气压模式
开式
控制装置
管片安装
3.技术参数表
名称
规格尺寸
备注
1
隧道总体
隧道长度（大约数）
2*980m+2*760m
外径
6.000mm
内径
5.400mm
管片长
1.200mm
垂直方向最小曲线半径
3,000m
水平方向最小曲线半径
300m
最大坡度
3.5%
一环管片数
5+楔型块
2＊22.5＋2＊67.5
最大管片重
约3.8tons
水压
2bar
2
盾构主体
类型
EPB
最小曲线半径
150m
直径
6.250mm
不包括硬化层
长度
4,280mm
重量
910kN
只含钢结构部分
工作压力
3bar
尾盾
铰接式
土压传感器
5
气闸室连接法兰
ND1600
双闸室
螺旋输送器连接法兰
ND800
螺旋输送器闸门
有
在压力隔板上
压力隔板
最小厚度60mm
开挖室内注料管（钻杆）
4
3
推进油缸
数量
16对千斤顶
32个
尺寸
220/180mm
油缸基座
橡胶
推进力
36400kN
300bar
行程
2,000mm
推进速度
80mm/min
32个千斤顶
回缩速度
1.400mm/min
1组
型式
密封
3排丝刷
3,150mm
不算铰接部分
注脂管
2＊6
DN25
注浆口
DN50,单管
真圆保持器
265kN
尾盾铰接油缸
14
回缩力
7340Kn
180/80mm
150mm
行程测量
6
刀盘
盘状
6.300mm
（6280）
开口率
刀具软岩/可变硬岩
约64个刮削刀/64
5个双刃滚刀/13个-17”
16个斗齿刀/16个
14个中间裂土刀/6个中间滚刀17”
超挖刀1个
50mm
液压控制、带硬岩刀具
旋转方向
左/右
460kN
7
刀盘驱动
液压、环型驱动
液压马达数量
8
最大扭矩
4,377KNm
脱困扭矩
5,350KNm
旋转速度
0to6.1rpm
电功率
945kW
3x315kW
主轴承型式
固定
主轴承直径
2.600mm
主轴承寿命
10000H
310kN
旋转连接副
用于泡沫及液压管线
4＊泡沫，2＊液压管
气闸
双腔
1,600mm
测试压力
人员
3/2
主腔/紧急腔
40kN
9
管片拼装机
环式拼装
管片抓举系统
机械式
自由度
旋转
+/-200°
比例控制
伸缩
1,000mm
轴向移动
2.000mm
拼装头旋转
+/-2,5°
拼装头倾斜
拼装头摆动
+/-2°
纵向移动
50kN
转动扭矩
150kNm
提升力
提升功率
45kW
200kN
10
螺旋输料机
带中心轴螺旋式
700mm
200kW
225kNm
转速
0to21.86rpm
连续可调
最大输送量（理论值）
270m³
/h
取决于装料量
输送块体最大尺寸
mm
节距
630mm
可以
前闸
排土闸
P=4bar
300kN
11
皮带输送机
驱动
电或液压驱动
带宽
800mm
带长约
45m
30kW
速度
2,5m/s
最大输送量
300m³
12
后配套装置
液压组件
包括油泵油箱
冷却系统（泵/油冷却器/阀）
注浆系统
2xKSP12泵
泡沫注入系统
膨润土注入系统
气泵及气罐
用于工具，泡沫系统
主驱动润滑泵
尾盾油脂注入泵
控制室
带空调
主配电盘
变压器
双管卷筒
水管20M,DN80
高压电缆盘
200M电缆
轨道吊机
二级通风系统
SDS6,DN600，ESN6-110
空气管储藏装置
DN1000,100M备用
空气管储藏装置固定设备
激光导向系统
SLS-TAPD
TBM驱动与管片计算装置
导向系统用
数据采集系统
13
后配套系统
台车架数量（轨道行走，开放结构）
4＋桥
轨距4＊762
桥L*W*H/重量
12.3*4.0*2.3m/150kN
台车1：
开放式钢结构L*W*H/重量
7.7*5.1*3.1/300kN
台车2：
7.7*5.1*3.1/280kN
台车3：
7.7*5.1*3.1/200kN
台车4：
14
通讯电话（盾构体及后配套区域）
8部电话
15
电气
初级电压
10kV（+10%/-15%）
次级电压
400V
2,000kVA
干式，IP44
控制电压
24V/230V
照明
230V
阀电压
24V
频率
50Hz
系统保护（电机）
IP55
PLC
S7西门子
16
配置功率
供油泵
75KW
推进千斤顶
55kW
管片拼装
超挖刀
7,5kW
油过滤
22.5kW
油冷却
8.0KW
传动注脂
4.0KW
吊车
8.0kW
22.0KW
膨润土泵
6KW
泡沫设备
11KW
回填注浆
38kW
二级通风
气泵
30KW
附属设备
22kW
电气插座等
17
隧洞掘进设备总长
约60m
主盾和尾盾总长
7.950m
4.盾构
概述
盾构体钢结构的设计根据给定的土压，水压和动载荷，在运行时所产生的负载，以及要承受在3.0bar以上气压下运行等条件而进行的。
它通过焊接而成为一个整体钢结构件，密封面和轴承座要进行机械加工。
所有的盾构机运行所需的连接件及连接副均集成布置在盾体内。
盾体由两部分管形筒体组成：
主盾牌前体
主盾中体
刀盘部分（前、中段）
前体和与之焊在一起的承压隔板作为刀盘驱动的支承，压力通过前体作用到开挖面以起到支撑开挖面的作用。
前体部分也起到平衡由刀盘作用于土层而产生的力。
推进千斤顶安装在中体，油缸侧装于中体前法兰上，顶杆侧支承端装有橡胶垫。
推进千斤顶在与管中接触端装有支承靴，通过支承靴作用于5＋1片管片一环的管片环上。
它们可以通过单个控制或通过压力作用分与组控制以达到调整掘进方向的功能。
●外径6250mm
●带有5mm硬化处理层的切割缘，6260mm
●双室气闸连接法兰
●螺旋输料机连接法兰，ND900mm
●承压隔板上土压测量元件，5个
●管片拼装机支承架
●主驱动支承座机械加工
尾盾焊接成一个整体，通过被动跟随的铰接式油缸与主盾体相连。
尾盾与衬砌隧洞壁之间通过了排丝刷环蜜封，丝刷环之间不断地被注入蜜封油脂。
尾盾控制系统的供货中包括了相关的泵。
尾盾润滑
尾盾后部装有两室三排丝刷环蜜封，以防止地下水侵入。
只有在两个蜜封室都充满密封油脂时，才能真正起到密封的作用。
在隧洞掘进过程中，当密封室内的油脂开始变得稀薄时，就必须保证有油脂被连续补充注入。
系统描述
台车┶上装有活塞泵，用于泵入尾盾密封用油脂。
泵为气油驱动，将油脂直接人桶内注入泵内。
油脂然后通过台车┶以及管片拼装机到达位于盾构体内的计量阀。
尾盾里针对每一密封室有4根注入管。
位于盾构内的各个计量阀周期性地打开。
各个阀之间的切换根据时间和压力控制。
时间由控制室内控制盘上的电位计来调节。
压力由SPC内的编程控制。
它与时间相比有优先权。
如果当调节压力到达时，系统便会切换到下一个阀而不管时间是否到达。
而通常调节时间到后系统便会切换到下一个阀。
尾盾密封系统可自动或手工操作开始工作。
手工方式：
密封油脂被连续地泵入。
显示：
8个压力值用来显示密封室中的压力。
1个行程计量器来记录泵的行程数量。
一旦油脂桶里的油脂用完，泵停止工作，控制室里马上会出现错误信息。
排水
技术参数
5.刀盘
刀盘是根据深圳地铁一期第7标段的给定地质情况而进行设计和制造。
设计制造
刀盘设计如同一个切削盘体带有大的进料槽。
刀盘面开口率为约30％。
一个很厚的法兰板带4根支承条辐臂用来连接刀盘体与主驱动部件。
4根支承条辐臂为厚壁管筒。
刀盘体在外缘周装有轮缘面，并配备下列部件：
●输料槽通至中心部位
料口最大内宽为200mm
这样就保证了通过刀盘面的土料块就完全能通过螺旋输料机。
（螺旋输料机能通过的最大块体尺寸为220mm）
一个旋转连接副用于向刀盘面输送入添加物（如泡沫等），安装于刀盘中心部位。
钢结构
钢结构体加工时材料质量符合S355JZG3（ST52－3），整个部件做成一个钢结构体。
可变软岩刀具
在料槽的左右侧装有刮削刀，刀具布满整个料槽长度。
刀盘外缘面装有斗齿刀，能够从刀盘后面更换。
刀盘装有一把超挖刀，靠液压伸缩，行程为50mm。
起挖刀可用于曲线段掘进，这也是根据深圳地铁一期第7标段地质情况而设计的。
刀盘还设计有用于安装盘形滚刀的刀座室，必要时可装上双刃盘形滚刀。
在刀盘背面装有至少两根搅抖臂。
可变刀盘（硬岩时可加滚刀）
6.刀盘驱动
刀盘驱动由螺栓牢固地连接于前盾体承压隔板上的法兰上。
它的主要部件如下：
●传动室
●主轴承
●密封座
●装刀盘的法兰环
●密封接触环
●外部和内部密封系统
●传动副，包括轴承、带液压马达的传动变连箱
刀盘驱动为液压驱动，由一带容量控制液压泵的闭环电路操作。
它可以正反两个方向旋转以及转速可变。
传动副
8套三级液压驱动变速齿轮箱带有齿轮油注入及水冷却系统。
齿轮箱按给定安装位置进行尺寸先定，并考虑安全系数。
传动副两端都装于滚柱轴承上。
主轴承
主轴承设计为了轴滚柱轴承带内齿圈。
主轴承生产供应厂家有HoeschRotheErde/Dortmund（Germany）或RKS（SKF）／Avallon（France）。
我们与以上两家主轴承生产商都有基于长期的合作，两家公司都可做到按期保质，为我们提供主轴承。
密封系统
传动副或轴承室由内外密封系统与外面的挖掘工作室隔开，一个三道密封系统用于以上密封并连续地注入油脂润滑。
这三道密封为而拥型丝网加强唇封。
油脂被供应至第一至第二道密封之间的窨最终充满整个环形空间。
多余油脂由第一道密封下面排出，流入开挖工作室。
油脂注入有清洁第一道唇密封的作用，除了润滑第一及第二道唇封之外。
在第二与第三道密封之间的空间有挖孔通向后面以检查池漏。
硬化处理的接触环用于与密封唇的接触面。
主驱动输出
刀盘驱动为全液压式。
三台马达驱动泵，每台315KW输出功率，三台泵装于后配套台车上。
8套液压驱动减速箱配有变容量马达。
通过变容量泵与变容量马达的配合，刀盘转速可在O或4.15rpm之间优化运转。
最大刀盘扭矩为4860KNM。
最大转速4.15rpm。
7.气闸
双室气闸装于前盾，其连接发兰的几何尺寸与盾构半径和刀盘驱动相适应。
发兰连接可以使工作人员从承压隔板上的门进入开挖室，这个门的直径为600毫米。
双室气闸在中心处分开，一个压力门可以让人员从一边进入另一边。
双室气闸
双室气闸由连接法兰连接。
气闸形状和尺寸根据在盾构内的安装空间设计。
人员可以从不同的方向进入两个气闸室，两室相互独立分开，有门相连。
设备配套
按照CEN在压缩空气条件工作的标准进行装备如下：
压缩空气阀连通气闸室
调节器
压力计
时钟
温度计
绝缘凳
照明（包括紧急照明）
记录仪表
加热器
可呼吸的空气在工地应提供。
机器上只在台车上有可供连接的空气管。
8.管片拼装机
管片拼装机装于尾盾。
它用于拼装单层管片衬砌。
它的设计根据施工现场的特定条件而进行，并且使管片能够准确放置到位。
主要移动功能由比例精确控制。
总的计算功率能足够保证使所有的操作功能，使管片放置定位准确。
管片拼装机由下列部件组成：
●拼装机大梁
●支承架
●旋转框架
●拼装头横向移动机构
管中拼装机由盾物体内的操作员，通过静止的控制台操作。
拼装机大梁
大梁用于轴向移动，它由法兰连接盾构体后支承架上。
所有从盾构体与后配套台车之间的连接管线等部件均从拼装机开式中心通过。
台车由铰接式连接与大染相连。
支承架
支承架装于大梁上。
它通过液压千斤顶在大梁上沿隧沿轴线方向上移动。
一个带内齿圈的滚柱轴承通过法兰连接到旋转架上。
旋转驱动马达装于支承架上，液压驱动传动马达带有液力提升停止闸。
旋转架
旋转架装于滚柱轴承内轨侧用于抬升拼装头的伸缩臂装于此旋转架上。
伸缩臂（外／内管）由滑轨导向，其伸长由内伸缩油缸实现，它能独立伸长。
拼装头的横向移动
内伸缩管两端都连于横向移动装置上，横向移动装置同时对带机械抓钳系统的拼装头起支承作用。
拼装头还配备有沿经间轴旋转，以及沿横向移动轴货斜的集成系统。
旋转架的动力供应
拼装机的旋转部件配有：
●液压动力
●用于阀的信号电压
动力供应由组合能量供应系统提供。
对混凝土管片的要求
●重心部位的起吊螺纹孔
●螺纹孔径M30或更大
●允许拉力12t
●在起吊部位做钢筋加强处理，以吸收管片拼装时的剪切力及以后台车导向受力。
●楔形块侧边做坡口处理。
9.排土机构
开挖土料从混合搅拌室由螺旋输料机运至皮带运输机的给料斗。
螺旋输料机的转速是可以控制的。
皮带输送机从储料斗中将土料穿过台车运至等待装料的运料车。
每台运料车都可拖至皮带运输机的卸料口位置装运土料。
螺旋运料机
螺旋输料机由连法兰装于承压隔板上，从土料仓底部进料到与皮带机连接处的出料口倾斜安装，倾角为约17度。
其主要部件有：
安装/连接法兰
中间体
排料管
驱动装备有：
离合器室
离合器
带行星齿轮的液压马达
螺旋叶片体带中心轴
排料口有滑动门
螺旋壳体上设有总共3个R2的连接件，用于添加物注入。
根据螺旋体及中心轴尺寸，单边通过最大块体尺寸为220毫米。
在周末或停机维护期间，排料管口滑动门关闭。
滑动关闭门由液压千斤顶操作开或关，在紧急情况下如断电时，此门会自动关闭。
设计
带中心轴（220毫米）式螺旋叶片
驱动类型
液压驱动，带齿轮马达，连续可调
螺旋输送器前闸
螺旋输送器伸缩
皮带运输机
皮带运输机用从螺旋输料机卸料将土料运至运料车。
皮带运输机做成一个整体部件，包括电驱动单元。
橡胶输送带装有横向托架
皮带运输机的主要组成部件为：
带式结构
排料段
拉紧装置
一个机械调节式的皮带清扫装置装于驱动站上。
10.后配套装置
后配套系统台车装有轮子，滚动在轨道上，并由盾构体拖动跟随。
轨道铺设在钢梁上位于后配套系统的前面，在最后一节台车滚过后，轨道拆下重复循环使用。
土压平衡式盾构机运行及管片拼装需要的设备均装于台车上。
概念，结构和装置
台车系统基本组成:
`运输管片的桥吊
轨道放置区域
5辆台车，安装有电气、液压部件，都是土压平衡式盾构机运行以运料车装料站所必需的,还有高压电缆（卷）盘,软管盘，通风管、操作室，回填灌浆，泡沫和膨润土设备（可选）。
管片搬运
桥吊
一个完整环的管片由两个专用的管片运输车运至台车1。
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