盾构机模拟实训设备.docx

1、盾构机模拟实训设备盾构机模拟实训设备WM-AM/S盾构机实训室模型技术方案一、概述1、装置特征本方案是以本招标文件提出的整体构思、装置基本要求和规格尺寸为基础，结合我公司多年来制作各类重型机械，特别是盾构机同类仿真装置的实际生产经验和公司独特的工艺技 术编写而成，力求突出如下特征：1 、采用目前装置最先进的“激光金属雕刻机”，既确保其结构强度，又不失其精美度。2 、仿真装置建成后，应该是我国目前教育界盾构机仿真装置中， 规格最大、设施最全、演示功能最多、感观效果最佳的装置。集多方位仿真动态演示和数据测量为一体综合型设备，直观效果好，结构齐全，美观大方，气势磅礴；3 、可人工/计算机操作控制。配

2、有手动操作盘，可与自动切换使用，声光电系统、电 脑软件控制系统二者合一，可实现解说、装置展示同步进行；4 、逻辑电路，可防手动时的误操作；5 、主体材质为金属，且金属构件传动，坚固耐用，可解后顾之忧；6 、地层表现为玻璃钢整体成型，刚柔并举，防潮防腐；7 、弱电控制，安全可靠。配有背景音乐的解说，专用功放推动；8 、可电脑操控测量，本装置预留电脑测控端口，可根据需要升级为电脑测控效果，部 分数据如系统温度等进行电脑模拟；9 、造型逼真、分段制作，整体组装，确保接合自然；10 、不但提高了展品的观赏价值，而且极大地增强各知识点的系统性和连贯性。2、我公司对结构原理的理解泥水盾构机主体是由圆筒形断

3、面，自挖掘面起，由切口环、支承环、盾尾三部分构成。 其强度足以承受土压、水压、盾构千斤顶的反推力及挖掘反作用力。梁部呈 V型平面中折结构。中折部的前部称为前体、后部成为后体。支承环的前部装置的驱动部件，与切口环一壁 相隔；隔壁后部设有环形空气室。隔壁的上部有送泥管、下部配置有排泥管。在梁后部的外 围沿圆周方向均匀排列有盾构机主体推进用的盾构千斤顶。盾尾部配备了组装管片用的拼装 机装置、用作脚手架的后方作业台。拼装机装置、后方作业台由梁部进行支承。支承环通过 竖梁、横梁加以强化稳固。具体如图：其主要结构有：盾构机从刀盘向盾尾有：刀头、仿形刀盘、机罩、梁、前体前瞳、后体 后瞳、旋转接头、刀盘旋转油

4、压马达、中折千斤顶、送泥管、排泥管、盾构千斤顶、注浆钻 孔、拼装机、形状保持装置、盾尾密封件、提升机、提升机。二、精心制作1、 体现主要构造本装置制作中具体体现主要结构有：刀盘、装片机、液压推进千斤顶、工业水箱、空压 机、泥浆泵、装卸吊、轨道吊、灌浆泵、控制舱、高压柜、轨道辅机、变压器、水泥浆罐、 空气罐、抽气扇、电源柜、脱水泵、泥浆车、泥浆管、空发气过滤器、滚道、液压机、管片 堆放传送带等等。2、 体现主要运行原理盾壳装置制造时，分切口环、支承环、盾尾三部分进行 ，通过其内的大梁和中心横梁原部件，盾尾钢丝刷设置3道。推进系统。对推进千斤顶及其布置进行重新设计 ,盾构设置7个，220 mm长行

5、程千斤顶, 15个140 mm短行程千斤顶。千斤顶均布,22个千斤顶中设计4个可单独控制伸缩，并分4 个“液压”分区进行压力控制，其中 1、2、4分区中的第7、18、22号千斤顶安装行程传感 器。错缝拼装时利用特殊设计靴板，以避免千斤顶推力直接作用于管片接缝上。拼装机。拼装机主体结构缩小制作，可绕中心横梁旋转，也可平移 ，并增加配重块；装置对压力油箱进行改造，增装遥控功能。螺旋机。螺旋机主体结构按比例，可制作体现进料槽。进料槽与切口环焊接成一体 ，闸门开度这里采用手动式，取代“检测拉绳式传感器”。皮带机在保持原结构的基础上，需进行适当的设计改造 ，采用电滚筒驱动，体现刮泥装置。3、 装置解决思

6、路：盾构机装置制作的基本思路为制作一个“地层剖面”，以泥土沉积层为剖面主要表现效果，“地层剖面”长度和高度都略大于盾构机及其施工项目总体布置的总尺寸，给人一种“正在 处于工作状态”的感觉。“盾构机装置”整体制作成已开挖并安装了管片的部分半剖隧道，前段为正在工作中的 盾构机后段为可以通过剖开的部分观察到：盾构机的整机结构、工作原理、大小比例及其相 互位置关系等都尽显其中。如：旋转的刀头、推进千斤顶、管片自动拼装器、管片堆放传送 带、管片起重机、液压装置、控制室、行走轨道等设备设施的细节应有尽有、造型逼真，统 一谐调。5、装置比例及主要技术参数 （长度单位：mr）此台盾构机装置是根据需方所提出制作

7、的初步要求及比例（ 1： 10）进行制作，其装置的规格为：台座规格：9000mm*1200mm*600mm装置规格为800m,长度8000mn含施工项目部分所占长度在内，具体参数如下：整体比例：1:10台座规格：9000 X 1200 X 600;(abh)盾构机：为 800X8000;（含施工项目部分所占长度在内）仿真地层：8600 X500X 1100；(abh)刀盘装置需配置2个刀盘，具体如下：设备名称技术指标及规格数量刀盘（含刀具）1#开挖直径：800mm刀盘型式：辐条型1套刀盘（含刀具）2#开挖直径：800mm刀盘型式：面板型开口率：20-40%1套本盾构装置为泥水盾构机，但另配置螺

8、旋输送机两套螺旋输送机，具体如下:设备名称技术指标及规格数量螺旋输送机1#型式：轴式外径：80mm1套螺旋输送机2#型式：带式外径：80mm1套管片司分块：6块外径：740mm管片 幅宽：200mm材质：轻质金属或其他5延米&装置选材盾构机装置采用有机玻璃、玻璃钢、工程塑料制作，刀盘等主要构件、主体支架、其他 受力部分、传动装置使用金属构件，各部件均按实物颜色喷漆。地层剖面，主休采用高分子树胶及其多种填料制作；盾构机的主体构架，采用金属构架；传动部分、受力部分为金属配件，采用铜材或钢材 制作，以保证设备的整体强度性和可靠性。盾构机的外壳为珠光灰有机玻璃与透明玻璃相结合进行制作，其他部分随具体情

9、况而定。 盾构机内部各设备细部结构则采用工程塑料与 ABS型材相结合进行造型制作。以保证设备的编辑部结构因金属构件而不能达到的精细效果。管片采用铝合金制作；装置的外观以及各设备进行设色处理，电脑调色汽车烤漆进行专业喷涂处理。7、精细加工1 管片制作，分两部分：其一，为“演示装片工作过程和原理”，特制作标准构造的单管片。此管片采铝合金材料 制作出10片规格形状不完全一样的管片，其中6片正好一圈，1片用作在装片机的装片演示， 这样更加方便教学和学生的理解。另外 3片考虑到其管片容易丢失而作为配件。其二，其他则采用一整块铝合金加工而成，用激光机将打出环状且显“错位砖”效果接 缝并最终制作出管片衬砌外

10、壳效果。并用区别于其管片颜色的色彩，喷涂出每一个环圈都有 的，该环圈最后安装的管片。（请见效果图）2 刀盘装置需加工配套使用的 3个刀盘，制作时，根据3种不同的刀盘采用采用目前装置最先进的“激光金属雕刻机” （可精细到规格2mm以上的结构造型），既确保其结构强度，又不失其精美度，钢材分别通过分块雕刻，焊接组装，形成 3种形式刀盘架，加上用 ABS材料精细雕刻的细部构造（可体现规格在 2mm内的结构），与刀盘架粘接组合，打磨抛光，等 待统一喷漆装饰处理。刀盘驱动电动电机，因学员操作严重失误或采用故意阻转动作，是比较容易损坏的，我 公司在设计制作时，考虑了方便电机折装的结构，并配有 2个与原装置上

11、同样的配用电机。3 盾体内部的螺旋输送机：输送机设备本体筒体采用透明的管材制作，将旋转的螺旋体 进行展示，体现输送渣料的原理过程；螺旋输送机模拟运行，也同样配有 2个配用电机皮带输送机：输送机的皮带上，在制作进行效果处理的时候会粘上一些仿真的外输渣土，可以很形象的表现将渣土外输的过程展;5 其他构造的制作办法与“刀盘”的加工方法基本相同也同样配有相应的易损件。如下图：6 装置喷漆处理装置外观喷漆处理：先用砂布将板材的切割面进行反复打磨，达到光滑的效果，对大面 积的地方，我们采用抛光的工艺进行表面处理，这两道工序使得装置粗坯整体达到可进行最 终喷汽车烤漆的目的。汽车烤漆我们是用电脑调漆然后经喷漆

12、工在烤房进行专业喷涂，使设 备整体不但形象逼真，而且结构分明，色彩明快，让人赏心悦目。装置可通过外观喷漆后，可表现设备与零件的各材质特点，如管片衬砌为珠光灰、液压 光杆为镀铬漆、栏杆为红白搭配的色彩等；7 对装置的各内部结构设备与零件进行文字标注，这样可有助于老师讲解和学生观察认知，方便其地相关知识的深入理解。三、 装置效果其中盾构机及隧道施工布置仿真装置包括三部分组合制作：（1） 盾构机装置；（2） 隧道施工半剖面装置；（3） 隧道场景装置。组合装置制作一段盾构机完成掘径施工后的隧洞场景装置，包括隧洞的后续施工以及盾构机的施工的后续供给等系统。包含隧洞基础设施的安装于施工场景装置，包括路基、

13、路面、 灯光、电力系统、通风系统，安保系统等铺设与完善施工情景，其中一部分隧洞采用剖面切 割制作。四、 仿真演示为更好地达到教学的目标，本装置在需方要求“可展现四个动态模拟演示”的基础上再增加3个演示功能和赠送一项“电脑与同步操作”演示系统。具体分别如下：1 刀盘的匀速转动（电动模拟），即刀盘在电源开启的状态下可以以机体的纵轴心线进行 无限3600旋转，速度约为5转/分钟；2 管片拼装机原地360度得匀速转动（电动模拟），即盾体尾部的管片拼装机会加装一 块仿真的管片，依照既定的方向进行旋转动作；3 液压千斤顶的来回往返运动（电动模拟），即盾体周围的十几个液压油缸可以单独或整 体作伸缩运行;4

14、水流和泥浆的流动效果（灯光模拟）；5 螺旋输送机以12n/s的速度匀速模拟运行；6 洞内施工通风系统，其风机实际运行，模拟送风；7 洞内施工照明系统，采用LED中目前最先进发光效果，实际照明演示；8 与盾构教学相配合的视频，能够介绍盾构内部结构构造、施工工艺、关键部位演示；9 必要时，装置上参与演示的动作可配合上述视频进行同步演示（本系统我公司作为赠 送）。五、其它电源要求：只需提供单相220V 5A的电源插座。水源要求：本装置无水源要求。空间要求：因本装置的规格为长条形：9000mm*1200mm*500mm座，台子上装置高度1300mm则总高达1800 mm可一面靠墙，所以，要求陈列空间在 10000mm*5000mm*4000mm上。地面承重：本装置的总重在 1100Kg而与地面接触面积10平米，远小于普通地面的设计承重标准。因此，只需普通承重要求即可，没有特殊要求*幷构机教学仿胃快生