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盾构机结构.docx盾构机技术讲座
（EPB总体结构
盾构是一个具备多种功能于一体的综合性隧洞开挖设备，它集和了 盾构施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能，目前， 盾构机已成为地下交通工程及隧道建设施工的首选设备被广泛使用。其 优点如下：
不受地面交通、河道、航运、季节、气候等条件的影响。
能够经济合理地保证隧道安全施工。
盾构的掘进、出土、衬砌、拼装等可实行自动化、智能化和施工 运输控制信息化。
掘进速度较快，效率较高，施工劳动强度较低。
地面环境不受盾构施工的干扰。
其缺点为：
盾构机械造价较高。
在饱和含水的松软地层中施工地表沉陷风险大。
隧道曲线半径过小或埋深较浅时难度较大。
设备的转移、运输、安装及场地布置等较复杂。
盾构作为一种保护人体和设备的护体，其外形（断面形状）随所建 的工程要求不同有圆形、双圆形、三圆形、矩形、马蹄形、半圆形等。
（如：人行道方形能最大限度的利用空间、过水洞马蹄形符合流体力学、 公路隧道半圆形利用下玄跑午）。而因圆形断面受力好、圆形盾构设备 制造相对简单及成本相对低廉，绝大部分盾构还是采用传统的圆形。
为适应各种不同类型土质及盾构机工作方式的不同，盾构机可分为 三种类型、四种模式：
三种类型：
（1） 软土盾构机；
（2） 硬岩盾构机；
（3） 混合型盾构机。
四种模式：
（4） 开胸式;
（5） 半开胸式（半闭胸式、欠土压平衡式）；
（6） 闭胸式（土压平衡式）；
（7 ）气压式。
软土盾构机适应于未固结成岩的软土、某些半固结成岩及全风化和 强风化围岩。刀盘只安装刮刀，无需滚刀。
硬岩盾构机适应于硬岩且围岩层较致密完整，只安装滚刀，不需要 刮刀。
混合盾构机适应于以上两种情况，适应更为复杂多变的复合地层。 可同时安装滚刀和刮刀。
气压盾构是在加气压状态下的施工模式，即可用于泥水加压式盾构 机，也可用于土压平衡式盾构机。
式 型\
软土盾构机
硬岩盾构
机
混合盾构
机
土压平
衡
泥水加
压
开胸式
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半开胸式
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闭胸式
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以下以海瑞克公司在广州地铁使用的典型土压平衡式盾构机为
哂童■
盾构机总图
总体外形尺寸：①6280X75000mm
总质最：520t
装机总功率：
最大掘进速度：80mm/min
第一节：主机结构（盾体及刀盘结构）
断面形状：圆形、用钢板成型制成，材料为：S335J2G3o主要由己 下部分构成：
刀盘、主轴承、前体、中体、推进油缸、狡接油缸、盾尾、管片安 装机。
主机外形尺寸：7565mm （L） X①6250 （前体）X 06240 （中体）
X①6230 （盾尾）
质量：刀盘57t 盾尾26t 舱4t
总质量约：236T。（不含各系统设备质量〉
功能:实现对岩土的开挖、推进、一级出渣、管片安装。
盾构机主机结构图
（一）刀盘
硬岩盘口部
刀盘是盾构机的核心部件，其结构形 式、强度和整体刚度都直接影响到施工掘 进的速度和成本，并且出了故障维修处理 困难。不同的地质情况和不同的制造厂家， 刀盘的结构也不相同，其常见的结构有： 平面圆角刀盘、平面斜角刀盘、平面直角 刀盘。
盾构机刀盘应满足以下要求：
（1） 刀盘应有足够的强度和刚度。
（2） 刀盘应有较大的开口率。
（3） 针对地层的变化，能够方便地更 换硬岩滚刀和软岩齿刀。
（4） 刀盘结构应有足够的耐磨强度。
（5） 刀盘上应配置足够的渣土搅拌装置。
（6） 刀盘上应配置足够的注入口，各口并装有单向阀。以满足刀具 的冷却、润滑和渣土改良。
下面是海瑞克公司的刀盘结构和参数：结构形状：平面圆角形刀 盘。铸造和焊接混合型。
外形尺寸：06280mm 06130mm （刀圈外经）X 1410mm总厚（刀
盘厚580mm）
刀盘质量：57000kg
开口率：28%
超挖刀行程：50mm
刀盘转速：0・ 最大扭矩：I・ II・ 脱困扭矩：
结构：刀盘前端而有8条辐板（开有8个对称的长条孔），其上配 有滚刀（齿刀）座、刮刀座和2根搅拌棒，刀盘与驱动装置是用法兰连 接，法兰与刀盘之间是靠四根粗大的辐条相连。为保证刀盘的抗扭强度 和整体刚度，刀盘中心部分、辐条和法兰是采用整体铸造，周边部分和 中心部分采用先拴接后焊结的方式连接。（以前该件需从国外进口，现 在己国产化）。为保证刀盘在硬岩掘进时的耐磨性，刀盘的周边焊有耐 磨条，面板上焊有栅