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盾構(gòu)機(jī)的構(gòu)造
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一、 盾構(gòu)的外形和材料
1.盾構(gòu)的外形
盾構(gòu)的外形就是指盾構(gòu)的斷面形狀,有圓形、雙圓、三圓、矩形、馬蹄形、半圓形或與隧道斷面相似的特殊形狀等。
2.制造盾構(gòu)的材料
盾構(gòu)主要用鋼板制成,鋼板一般用A3鋼。鋼板間連接可采用焊接和鉚接兩種方法,大型盾構(gòu)考慮到水平運(yùn)輸和垂直吊裝的困難,可制成分體式,到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行就位拼裝,部件的連接一般采用定位銷定位,高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接,最后焊接成型。
二、 盾構(gòu)的基本構(gòu)造
盾殼
盾構(gòu)的殼體由切口環(huán)、支撐環(huán)和盾尾三部分構(gòu)成,外殼采用鋼板焊接成整體,如圖所示。
1.切口環(huán)部分
它位于盾構(gòu)的最前端,用于開挖和擋土,施工時(shí)切入地層并掩護(hù)開挖作業(yè)。切口環(huán)前端設(shè)有刃口,以減少切土?xí)r對(duì)地層的擾動(dòng)。切口環(huán)的長度主要取決于支撐、開挖方法以及挖土機(jī)具和操作人員的工作回旋余地。
2.支撐環(huán)部分
它是盾構(gòu)的主體,內(nèi)部裝有千斤頂、舉重臂、真圓保護(hù)器等各種設(shè)備,它緊接于切口環(huán)后,位于盾構(gòu)的中部,是一個(gè)剛性較好的圓環(huán)結(jié)構(gòu)。地層土壓力、所以千斤頂?shù)捻斄σ约扒锌凇⒍芪?、襯砌拼裝時(shí)傳來的施工荷載均由支撐環(huán)承擔(dān)。
3.盾尾部分
盾尾一般由盾構(gòu)外殼鋼板延長構(gòu)成,主要用于掩護(hù)隧道襯砌的安裝工作。盾尾末端設(shè)有密封裝置,以防止水、土及注漿材料從盾尾與襯砌之間進(jìn)入盾構(gòu)內(nèi)。盾尾鋼殼厚度從結(jié)構(gòu)上考慮盡可能減薄,但它除承受土壓力外,遇到糾偏及彎道施工時(shí),還有難以估計(jì)的施工荷載,受力復(fù)雜,所以其厚度應(yīng)綜合考慮上述因素。
推進(jìn)系統(tǒng)
盾構(gòu)的推進(jìn)系統(tǒng)由液壓設(shè)備和盾構(gòu)千斤頂組成。千斤頂數(shù)量由設(shè)計(jì)總推力和千斤頂類型確定,其直徑宜小不宜大,故采用高壓液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力,其位置應(yīng)均勻地安裝在盾殼支撐環(huán)的內(nèi)周,方向與隧道軸線平行。
正面支撐系統(tǒng)
開挖面支撐系統(tǒng)類型有千斤頂類、刀盤面板類和網(wǎng)格類。此外,采用氣壓法施工時(shí)由壓縮空氣提供的壓力也可使開挖面保持穩(wěn)定。開挖面支撐上常設(shè)有土壓計(jì),以監(jiān)測(cè)開挖面土體的穩(wěn)定性。
襯砌拼裝系統(tǒng)
襯砌拼裝系統(tǒng)的主要設(shè)備為襯砌拼裝器和真圓保持器。襯砌拼裝器是一種專用的機(jī)械手,用于鉗住管片并使其平轉(zhuǎn)、升舉和 旋轉(zhuǎn),使管片能按預(yù)定的位置就位,并安全、迅速地拼裝成環(huán)。一般設(shè)置在盾尾或支撐環(huán)內(nèi),也可安裝在車架上。真圓保持器是使隧道管片保持真圓的裝置。當(dāng)某環(huán)管片拼裝成環(huán)后
液壓系統(tǒng)
液壓系統(tǒng)由高壓油泵、油馬達(dá)、油箱、液壓閥及管路等組成,為千斤頂、舉重臂和大刀盤等提供動(dòng)力。一般油泵和油箱設(shè)在盾構(gòu)后面的車架上。
操作系統(tǒng)
操作系統(tǒng)控制盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的工作狀態(tài)。
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