盾構機的機械裝置有哪些

1. 盾構機的類型有哪些各適用於哪些范圍

盾構機的類型要根據不同的地況不同的用途來分類。例如：有挖地鐵用的，有挖下水用的，還有鋪光纜用的等等。不同的用途所用直徑不同。不同的土質所用的盾構機也不同，可分硬岩 泥水等等。

2. 盾構機工作原理及製造方法

盾構機 盾構機，全名叫盾構隧道掘進機，是一種隧道掘進的專用工程機械，現代盾構掘進機集光、機、電、液、感測、信息技術於一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能，涉及地質、土木、機械、力學、液壓、電氣、控制、測量等多門學科技術，而且要按照不同的地質進行「量體裁衣」式的設計製造，可靠性要求極高。盾構掘進機已廣泛用於地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。 編輯本段應用 用盾構機進行隧洞施工具有自動化程度高、節省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開挖時可控制地面沉降、減少對地面建築物的影響和在水下開挖時不影響水面交通等特點，在隧洞洞線較長、埋深較大的情況下，用盾構機施工更為經濟合理。 編輯本段原理 盾構機的基本工作原理就是一個圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進邊對土壤進行挖掘。該圓柱體組件的殼體即護盾，它對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時支撐的作用，承受周圍土層的壓力，有時還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排土、襯砌等作業在護盾的掩護下進行。 編輯本段相關 據了解，採用盾構法施工的掘進量占京城地鐵施工總量的45%，目前共有17台盾構機為地鐵建設效力。雖然盾構機成本高昂，但可將地鐵暗挖功效提高8到10倍，而且在施工過程中，地面上不用大面積拆遷，不阻斷交通，施工無噪音，地面不沉降，不影響居民的正常生活。不過，大型盾構機技術附加值高、製造工藝復雜，國際上只有歐美和日本的幾家企業能夠研製生產。 盾構機問世至今已有近180年的歷史，其始於英國，發展於日本、德國。近30年來，通過對土壓平衡式、泥水式盾構機中的關鍵技術，如盾構機的有效密封，確保開挖面的穩定、控制地表隆起及塌陷在規定范圍之內，的使用壽命以及在密封條件下的更換，對一些惡劣地質如高水壓條件的處理技術等方面的探索和研究解決，使盾構機有了很快的發展。盾構機尤其是土壓平衡式和泥水式盾構機在日本由於經濟的快速發展及實際工程的需要發展很快。德國的盾構機技術也有獨到之處，尤其是在地下施工過程中，保證密封的前提以及高達0.3MPa氣壓的情況下更換刀盤上的，從而提高盾構機的一次掘進長度。德國還開發了在密封條件下，從大直徑刀盤內側常壓空間內更換被磨損的。 盾構機的選型原則是因地制宜，盡量提高機械化程度，減少對環境的影響。 參與沈陽地鐵工作的盾構機名為開拓者號，總長為64.7米，盾構部分9.08米，重量為420噸，其工作誤差不超過幾毫米。 價格：德國進口的盾構機大概需要5000萬元，日本進口的盾構機大概需要3000萬元以上，國產的盾構機價格一般在2500萬左右。 目前國內具有自主知識產權的國產盾構機是上海隧道工程股份有限公司研製的國產「863」系列盾構機。 2007年7月，北方重工集團董事長耿洪臣與法國NFM公司原股東正式簽署了股權轉讓協議，以絕對控股方式成功結束了歷時兩年的並購談判，使北方重工擁有了世界上最先進的全系列隧道盾構機的核心技術和知名品牌。 編輯本段分類 盾構機根據工作原理一般分為手掘式盾構，擠壓式盾構，半機械式盾構（局部氣壓、全局氣壓），機械式盾構（開胸式切削盾構，氣壓式盾構，泥水加壓盾構，土壓平衡盾構，混合型盾構，異型盾構）。 泥水式盾構機是通過加壓泥水或泥漿(通常為膨潤土懸浮液)來穩定開挖面，其刀盤後面有一個密封隔板，與開挖面之間形成泥水室，裡面充滿了泥漿，開挖土料與泥漿混合由泥漿泵輸送到洞外分離廠，經分離後泥漿重復使用。土壓平衡式盾構機是把土料(必要時添加泡沫等對土壤進行改良)作為穩定開挖面的介質，刀盤後隔板與開挖面之間形成泥土室，刀盤旋轉開挖使泥土料增加，再由螺旋輸料器旋轉將土料運出，泥土室內土壓可由刀盤旋轉開挖速度和螺旋輸出料器出土量(旋轉速度)進行調節。 根據盾構機不同的分類，盾構開挖方法可分為：敞開式、機械切削式、網格式和擠壓式等。為了減少盾構施工對地層的擾動，可先藉助千斤頂驅動盾構使其切口貫入土層，然後在切口內進行土體開挖與運輸。 敞開式 手掘式及半機械式盾構均為半敞開式開挖，這種方法適於地地質條件較好，開挖面在掘進中能維持穩定或在有輔助措施是能維持穩定的情況，其開挖一般是從頂部開始逐層向下挖掘。若土層較差，還可借用千斤頂加撐板對開挖面進行臨時支撐。採用敞開式開挖，處理孤立障礙物、糾偏、超挖均為其它方式容易。為盡量減少對地層的擾動，要適當控制超挖量與暴露時間。 機械切削式 指與盾構直徑相仿的全斷面旋轉切削刀盤開挖方式。根據地質條件的好壞，大刀盤可分為刀架間無封板及有封板兩種。刀架間無封板適用於土質較好的條件。大刀盤開挖方式，在彎道施工或糾偏是不如敞開式開挖便於超挖。此外，清除障礙物也不如敞開式開挖。使用大刀盤的盾構，機械構造復雜，消耗動力較大。目前國內外較先進的泥水加壓盾構、土壓平衡盾構，均採用這種開挖方式。 網格式 採用網格式開挖，開挖面由網格梁與格板分成許多格子。開挖面的支撐作用是由土的粘聚力和網格厚度范圍內的阻力而產生的。當盾構推進是，土體就從格子里擠出來。根據土的性質，調節網格的開孔面積。採用網格式開挖時，在所有千斤頂縮回後，會產生較大的盾構後退現象，導致地表沉降，因此，在施工務必採取有效措施，防止盾構後退。 擠壓式 全擠壓式和局部擠壓式開挖，由於不出土或只部分出土，對地層有較大的擾動，在施工軸線時，應盡量避開地面建築物。局部擠壓時施工時，要精心控制出土量，以減少和控制地表變形。全擠壓式施工時，盾構把四周一定范圍內的土體擠密實。 編輯本段盾構機的市場需求及特點 當前，中國已經成為世界最大的盾構機市場，我國盾構機市場需求旺盛。據有關專家預計，隨著我國城市軌道交通的發展，各類盾構掘進機未來潛在市場將有200億元以上的產值。 我國盾構機的市場有以下幾個特點： 1.地鐵建設高潮將至。在國內，目前地鐵已經開工的共23個城市，國務院批準的有33個城市，國內地鐵盾構機由中心城市向四周輻射，到2015年將進入地鐵發展的高潮。 2.范圍不斷擴大。盾構機使用范圍從城市軌道交通向市政地下管道發展，包括污水管道、電力管道、上下水、煤氣燃氣管道、城市共同溝。 3.盾構機品種多樣化。從單一的地鐵盾構發展到多品種，包括土壓平衡盾構、泥水盾構、開敞式盾構、以及其他異形（雙圓、三圓、矩形、馬蹄形等）盾構。 4.已經從國內市場向國際市場發展。 應用 用盾構機進行隧洞施工具有自動化程度高、節省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開挖時可控制地面沉降、減少對地面建築物的影響和在水下開挖時不影響水面交通等特點，在隧洞洞線較長、埋深較大的情況下，用盾構機施工更為經濟合理。 編輯本段原理 盾構機的基本工作原理就是一個圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進邊對土壤進行挖掘。該圓柱體組件的殼體即護盾，它對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時支撐的作用，承受周圍土層的壓力，有時還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排土、襯砌等作業在護盾的掩護下進行。 編輯本段相關 據了解，採用盾構法施工的掘進量占京城地鐵施工總量的45%，目前共有17台盾構機為地鐵建設效力。雖然盾構機成本高昂，但可將地鐵暗挖功效提高8到10倍，而且在施工過程中，地面上不用大面積拆遷，不阻斷交通，施工無噪音，地面不沉降，不影響居民的正常生活。不過，大型盾構機技術附加值高、製造工藝復雜，國際上只有歐美和日本的幾家企業能夠研製生產。 盾構機問世至今已有近180年的歷史，其始於英國，發展於日本、德國。近30年來，通過對土壓平衡式、泥水式盾構機中的關鍵技術，如盾構機的有效密封，確保開挖面的穩定、控制地表隆起及塌陷在規定范圍之內，的使用壽命以及在密封條件下的更換，對一些惡劣地質如高水壓條件的處理技術等方面的探索和研究解決，使盾構機有了很快的發展。盾構機尤其是土壓平衡式和泥水式盾構機在日本由於經濟的快速發展及實際工程的需要發展很快。德國的盾構機技術也有獨到之處，尤其是在地下施工過程中，保證密封的前提以及高達0.3MPa氣壓的情況下更換刀盤上的，從而提高盾構機的一次掘進長度。德國還開發了在密封條件下，從大直徑刀盤內側常壓空間內更換被磨損的。 盾構機的選型原則是因地制宜，盡量提高機械化程度，減少對環境的影響。 參與沈陽地鐵工作的盾構機名為開拓者號，總長為64.7米，盾構部分9.08米，重量為420噸，其工作誤差不超過幾毫米。 價格：德國進口的盾構機大概需要5000萬元，日本進口的盾構機大概需要3000萬元以上，國產的盾構機價格一般在2500萬左右。 目前國內具有自主知識產權的國產盾構機是上海隧道工程股份有限公司研製的國產「863」系列盾構機。 2007年7月，北方重工集團董事長耿洪臣與法國NFM公司原股東正式簽署了股權轉讓協議，以絕對控股方式成功結束了歷時兩年的並購談判，使北方重工擁有了世界上最先進的全系列隧道盾構機的核心技術和知名品牌。 編輯本段分類 盾構機根據工作原理一般分為手掘式盾構，擠壓式盾構，半機械式盾構（局部氣壓、全局氣壓），機械式盾構（開胸式切削盾構，氣壓式盾構，泥水加壓盾構，土壓平衡盾構，混合型盾構，異型盾構）。 泥水式盾構機是通過加壓泥水或泥漿(通常為膨潤土懸浮液)來穩定開挖面，其刀盤後面有一個密封隔板，與開挖面之間形成泥水室，裡面充滿了泥漿，開挖土料與泥漿混合由泥漿泵輸送到洞外分離廠，經分離後泥漿重復使用。土壓平衡式盾構機是把土料(必要時添加泡沫等對土壤進行改良)作為穩定開挖面的介質，刀盤後隔板與開挖面之間形成泥土室，刀盤旋轉開挖使泥土料增加，再由螺旋輸料器旋轉將土料運出，泥土室內土壓可由刀盤旋轉開挖速度和螺旋輸出料器出土量(旋轉速度)進行調節。 根據盾構機不同的分類，盾構開挖方法可分為：敞開式、機械切削式、網格式和擠壓式等。為了減少盾構施工對地層的擾動，可先藉助千斤頂驅動盾構使其切口貫入土層，然後在切口內進行土體開挖與運輸。 敞開式 手掘式及半機械式盾構均為半敞開式開挖，這種方法適於地地質條件較好，開挖面在掘進中能維持穩定或在有輔助措施是能維持穩定的情況，其開挖一般是從頂部開始逐層向下挖掘。若土層較差，還可借用千斤頂加撐板對開挖面進行臨時支撐。採用敞開式開挖，處理孤立障礙物、糾偏、超挖均為其它方式容易。為盡量減少對地層的擾動，要適當控制超挖量與暴露時間。 機械切削式 指與盾構直徑相仿的全斷面旋轉切削刀盤開挖方式。根據地質條件的好壞，大刀盤可分為刀架間無封板及有封板兩種。刀架間無封板適用於土質較好的條件。大刀盤開挖方式，在彎道施工或糾偏是不如敞開式開挖便於超挖。此外，清除障礙物也不如敞開式開挖。使用大刀盤的盾構，機械構造復雜，消耗動力較大。目前國內外較先進的泥水加壓盾構、土壓平衡盾構，均採用這種開挖方式。 網格式 採用網格式開挖，開挖面由網格梁與格板分成許多格子。開挖面的支撐作用是由土的粘聚力和網格厚度范圍內的阻力而產生的。當盾構推進是，土體就從格子里擠出來。根據土的性質，調節網格的開孔面積。採用網格式開挖時，在所有千斤頂縮回後，會產生較大的盾構後退現象，導致地表沉降，因此，在施工務必採取有效措施，防止盾構後退。 擠壓式 全擠壓式和局部擠壓式開挖，由於不出土或只部分出土，對地層有較大的擾動，在施工軸線時，應盡量避開地面建築物。局部擠壓時施工時，要精心控制出土量，以減少和控制地表變形。全擠壓式施工時，盾構把四周一定范圍內的土體擠密實。 編輯本段盾構機的市場需求及特點 當前，中國已經成為世界最大的盾構機市場，我國盾構機市場需求旺盛。據有關專家預計，隨著我國城市軌道交通的發展，各類盾構掘進機未來潛在市場將有200億元以上的產值。 我國盾構機的市場有以下幾個特點： 1.地鐵建設高潮將至。在國內，目前地鐵已經開工的共23個城市，國務院批準的有33個城市，國內地鐵盾構機由中心城市向四周輻射，到2015年將進入地鐵發展的高潮。 2.范圍不斷擴大。盾構機使用范圍從城市軌道交通向市政地下管道發展，包括污水管道、電力管道、上下水、煤氣燃氣管道、城市共同溝。 3.盾構機品種多樣化。從單一的地鐵盾構發展到多品種，包括土壓平衡盾構、泥水盾構、開敞式盾構、以及其他異形（雙圓、三圓、矩形、馬蹄形等）盾構。 4.已經從國內市場向國際市場發展。 盾構機工作原理具體是什麼？ 盾構機的工作原理 1．盾構機的掘進 液壓馬達驅動刀盤旋轉，同時開啟盾構機推進油缸，將盾構機向前推進，隨著推進油缸的向前推進，刀盤持續旋轉，被切削下來的碴土充滿泥土倉，此時開動螺旋輸送機將切削下來的渣土排送到皮帶輸送機上，後由皮帶輸送機運輸至渣土車的土箱中，再通過豎井運至地面。 2．掘進中控制排土量與排土速度 當泥土倉和螺旋輸送機中的碴土積累到一定數量時，開挖面被切下的渣土經刀槽進入泥土倉的阻力增大，當泥土倉的土壓與開挖面的土壓力和地下水的水壓力相平衡時，開挖面就能保持穩定，開挖面對應的地面部分也不致坍坍或隆起，這時只要保持從螺旋輸送機和泥土倉中輸送出去的渣土量與切削下來的流人泥土倉中的渣土量相平衡時，開挖工作就能順利進行。 3.管片拼裝 盾構機掘進一環的距離後，拼裝機操作手操作拼裝機拼裝單層襯砌管片，使隧道—次成型。 盾構機的組成及各組成部分在施工中的作用 盾構機的最大直徑為6.28m，總長65m，其中盾體長8.5m，後配套設備長56.5m，總重量約406t，總配置功率1577kW，最大掘進扭矩5300kN?m，最大推進力為36400kN，最陝掘進速度可達8cm／min。盾構機主要由9大部分組成，他們分別是盾體、刀盤驅動、雙室氣閘、管片拼裝機、排土機構、後配套裝置、電氣系統和輔助設備。 1.盾體 盾體主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，這三部分都是管狀簡體，其外徑是6．25m。 前盾和與之焊在一起的承壓隔板用來支撐刀盤驅動，同時使泥土倉與後面的工作空間相隔離，推力油缸的壓力可通過承壓隔板作用到開挖面上，以起到支撐和穩定開挖面的作用。承壓隔板上在不同高度處安裝有五個土壓感測器，可以用來探測泥土倉中不同高度的土壓力。 前盾的後邊是中盾，中盾和前盾通過法蘭以螺栓連接，中盾內側的周邊位置裝有30個推進油缸，推進油缸桿上安有塑料撐靴，撐靴頂推在後面已安裝好的管片上，通過控制油缸桿向後伸出可以提供給盾構機向前的掘進力，這30個千斤頂按上下左右被分成A、B、c、D四組，掘進過程中，在操作室中可多帶帶控制每一組油缸的壓力，這樣盾構機就可以實現左轉、右轉、抬頭、低頭或直行，從而可以使掘進中盾構機的軸線盡量擬合隧道設計軸線。 中盾的後邊是尾盾，尾盾通過14個被動跟隨的鉸接油缸和中盾相連。這種鉸接連接可以使盾構機易於轉向。 2.刀盤 刀盤是一個帶有多個進料槽的切削盤體，位於盾構機的最前部，用於切削土體，刀盤的開口率約為28％，刀盤直徑6．28m，也是盾構機上直徑最大的部分，一個帶四根支撐條幅的法蘭板用來連接刀盤和刀盤驅動部分，刀盤上可根據被切削土質的軟硬而選擇安裝硬岩或軟土，刀盤的外側還裝有一把超挖刀，盾構機在轉向掘進時，可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盤的徑向方向向外伸出，從而擴大開挖直徑，這樣易於實現盾構機的轉向。超挖刀油缸桿的行程為50mm。刀盤上安裝的所有類型的都由螺栓連接，都可以從刀盤後面的泥土倉中進行更換。 法蘭板的後部安裝有一個回轉接頭，其作用是向刀盤的面板上輸入泡沫或膨潤土及向超挖刀液壓油缸輸送液壓油。 3.刀盤驅動 刀盤驅動由螺栓牢固地連接在前盾承壓隔板上的法蘭上，它可以使刀盤在順時針和逆時針兩個方向上實現0-6．1rpm的無級變速。刀盤驅動主要由8組傳動副和主齒輪箱組成，每組傳動副由一個斜軸式變數軸向柱塞馬達和水冷式變速齒輪箱組成，其中一組傳動副的變速齒輪箱中帶有制動裝置，用於制動刀盤。 安裝在前盾右側承壓隔板上的一台定量螺旋式液壓泵驅動主齒輪箱中的齒輪油，用來潤滑主齒輪箱，該油路中一個水冷式的齒輪油冷卻器用來冷卻齒輪油。 4.雙室氣閘 雙室氣閘裝在前盾上，包括前室和主室兩部分，當掘進過程中磨損工作人員進入到泥土倉檢察及更換時，要使用雙室氣閘。 在進入泥土倉時，為了避免開挖面的坍坍，要在泥土倉中建立並保持與該地層深度土壓力與水壓力相適應的氣壓，這樣工作人員要進出泥土倉時，就存在一個適應泥土倉中壓力的問題，通過調整氣閘前室和主室的壓力，就可以使工作人員可以適應常壓和開挖倉壓力之間的變化。但要注意，只有通過高壓空氣檢查和受到相應培訓有資質的人員，才可以通過氣閘進出有壓力的泥土倉。 現以工作人員從常壓的操作環境下進入有壓力的泥土倉為例，來說明雙室氣閘的作用。工作人員甲先從前室進入主室，關閉前室和主室之間的隔離門，按照規定程序給主室加壓，直到主室的壓力和泥土倉的壓力相同時，打開主室和泥土倉之間的閘閥，使兩者之間壓力平衡，這時打開主室和泥土倉之間的隔離

3. 盾構機的認識， 及各個部件的功能

網上隨便一搜，大把
盾構機主要由9大部分組成，他們分別是盾休、刀盤驅動、雙室氣閘、管片拼裝機、排土機構、後配套裝置、電氣系統和輔助設備。

2.1盾體

盾體主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，這三部分都是管狀簡體，其外徑是6．25m。

前盾和與之焊在一起的承壓隔板用來支撐刀盤驅動，同時使泥土倉與後面的工作空間相隔離，推力油缸的壓力可通過承壓隔板作用到開挖面上，以起到支撐和穩定開挖面的作用。承壓隔板上在不同高度處安裝有五個土壓感測器，可以用來探測泥土倉中不同高度的土壓力。

前盾的後邊是中盾，中盾和前盾通過法蘭以螺栓連接，中盾內側的周邊位置裝有30個推進油缸，推進油缸桿上安有塑料撐靴，撐靴頂推在後面已安裝好的管片上，通過控制油缸桿向後伸出可以提供給盾構機向前的掘進力，這30個千斤頂按上下左右被分成A、B、c、D四組，掘進過程中，在操作室中可單獨控制每一組油缸的壓力，這樣盾構機就可以實現左轉、右轉、抬頭、低頭或直行，從而可以使掘進中盾構機的軸線盡量擬合隧道設計軸線。

中盾的後邊是尾盾，尾盾通過14個被動跟隨的鉸接油缸和中盾相連。這種鉸接連接可以使盾構機易於轉向。

2.2刀盤

刀盤是一個帶有多個進料槽的切削盤體，位於盾構機的最前部，用於切削土體，刀盤的開口率約為28％，刀盤直徑6．28m，也是盾構機上直徑最大的部分，一個帶四根支撐條幅的法蘭板用來連接刀盤和刀盤驅動部分，刀盤上可根據被切削土質的軟硬而選擇安裝硬岩刀具或軟土刀具，刀盤的外側還裝有一把超挖刀，盾構機在轉向掘進時，可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盤的徑向方向向外伸出，從而擴大開挖直徑，這樣易於實現盾構機的轉向。超挖刀油缸桿的行程為50mm。刀盤上安裝的所有類型的刀具都由螺栓連接，都可以從刀盤後面的泥土倉中進行更換。

法蘭板的後部安裝有一個回轉接頭，其作用是向刀盤的面板上輸入泡沫或膨潤土及向超挖刀液壓油缸輸送液壓油。

2.3刀盤驅動

刀盤驅動由螺栓牢固地連接在前盾承壓隔板上的法蘭上，它可以使刀盤在順時針和逆時針兩個方向上實現0-6．1rpm的無級變速。刀盤驅動主要由8組傳動副和主齒輪箱組成，每組傳動副由一個斜軸式變數軸向柱塞馬達和水冷式變速齒輪箱組成，其中一組傳動副的變速齒輪箱中帶有制動裝置，用於制動刀盤。

安裝在前盾右側承壓隔板上的一台定量螺旋式液壓泵驅動主齒輪箱中的齒輪油，用來潤滑主齒輪箱，該油路中一個水冷式的齒輪油冷卻器用來冷卻齒輪油。

2.4雙室氣閘

雙室氣閘裝在前盾上，包括前室和主室兩部分，當掘進過程中刀具磨損工作人員進入到泥土倉檢察及更換刀具時，要使用雙室氣閘。

在進入泥土倉時，為了避免開挖面的坍坍，要在泥土倉中建立並保持與該地層深度土壓力與水壓力相適應的氣壓，這樣工作人員要進出泥土倉時，就存在一個適應泥土倉中壓力的問題，通過調整氣閘前室和主室的壓力，就可以使工作人員可以適應常壓和開挖倉壓力之間的變化。但要注意，只有通過高壓空氣檢查和受到相應培訓有資質的人員，才可以通過氣閘進出有壓力的泥土倉。

現以工作人員從常壓的操作環境下進入有壓力的泥土倉為例，來說明雙室氣閘的作用。J怍／u吊甲先從前室進入主室，關閉前室和主室之間的隔離門，按照規定程序給主室加壓，直到主室的壓力和泥土倉的壓力相同時，打開主室和泥土倉之間的閘閥，使兩者之間壓力平衡，這時打開主室和泥土倉之間的隔離門，工作人員甲進入泥土倉。如果這時工作人員乙也需要進入泥土倉工作，乙就可以先進入前室，然後關閉前室和常壓操作環境之間的隔離門，給前室加壓至和主室及泥土倉中的壓力相同，扣開前室和主室之間的閘閥，使兩者之間的壓力平衡，打開主室和前室之間的隔離門，工作人員乙進入主室和泥土倉中。

2.5管片拼裝機

管片拼裝機由拼裝機大梁、支撐架、旋轉架和拼裝頭組成。
拼裝機大梁用法蘭連接在中盾的後支撐架上，拼裝機的支撐架通過左右各兩個滾輪安放在拼裝機大樑上的行走槽中，一個內圈為齒圈形式外徑3．2m的滾珠軸承外圈通過法蘭與拼裝機支撐架相連，內圈通過法蘭與旋轉架相連，拼裝頭與旋轉支架之間用兩個伸縮油缸和一個橫粱相連接。

現以拼裝頭在正下方位置的情況為例，來說明拼裝機的運動情況。兩個拼裝機行走液壓油缸可以使支撐架、旋轉架、拼裝頭在拼裝機大樑上沿隧道軸線方向移動；安裝在支撐架上的兩個斜盤式軸向柱塞旋轉馬達，通過驅動滾珠軸承的內齒圈可以使旋轉架和拼裝頭沿隧道圓周方向左右旋轉各200度；通過伸縮油缸可以使拼裝頭上升或下降；拼裝頭在油缸的作用下又可以實現在水平方向上的擺動，和在豎直方向上的擺動以及抓緊和放鬆管片的功能。這樣在拼裝管片時，就可以有六個方向的自由度，從而可以使管片准確就位。

拼裝手可以使用有線的或遙控的控制器操作管片拼裝機，用來拼裝管片。我們採用的是1．2m長的通用管片，一環管片由六塊管片組成，它們是三個標准塊、兩塊臨塊和一塊封頂塊。封頂塊可以有十個不同的位置，代表十種不同類型的管環，通過選擇不同類型的管環就可以使成型後的隧道軸線與設計的隧道軸線相擬合。隧道成型後，管環之間及管環的管片之間都裝有密封，用以防水。管片之間及管環之間都由高強度的螺栓連接。

2.6排土機構

盾構機的排土機構主要包括螺旋輸送機和皮帶輸送機。螺旋輸送機由斜盤式變數軸向柱塞馬達驅動，皮帶輸送機由電機驅動。碴土由螺旋輸送機從泥土倉中運輸到皮帶輸送機上，皮帶輸送機再將碴土向後運輸至第四節台車的尾部，落入等候的碴土車的土箱中，土箱裝滿後，由電瓶車牽引沿軌道運至豎井，龍門吊將士箱吊至地面，並倒人碴土坑中。

螺旋輸送機有前後兩個閘門，前者關閉可以使泥土倉和螺旋輸送機隔斷，後者可以在停止掘進或維修時關閉，在整個盾構機斷電緊急情況下，此閘門也可由蓄能器貯存的能量自動關閉，以防止開挖倉中的水及渣土在壓力作用下進入盾構機。

2.7後配套設備

後配套設備主要由以下幾部分組成：管片運輸設備、四節後配套台車及其上面安裝的盾構機操作所需的操作室、電氣部件、液壓部件、注漿設備、泡沫設備、膨潤土設備、循環水設備及通風設備等。

2.7.1管片運輸設備

管片運輸設備包括管片運送小車、運送管片的電動葫蘆及其連接橋軌道。

管片由龍門吊從地面下至豎井的管片車上，由電瓶車牽引管片車至第一節台車前的電動葫蘆—方，由電動葫蘆吊起管片向前運送到管片小車上，由管制、車再向前運送，供給管片拼裝機使用。

2.7.2一號台車及其上的設備

一號台車上裝有盾構機的操作室及注漿設備。

盾構機操作室中有盾構機操作控制台、控制電腦、盾構機PLC自動控制系統、VMT隧道掘進激光導向系統電腦及螺旋輸送機後部出土口監視器。

2.7.3二號台車及其上的設備

二號台車上有包含液壓油箱在內的液壓泵站、膨潤土箱、膨潤土泵、盾尾密封油脂泵及潤滑油脂泵。液壓油箱及液壓泵站為刀盤驅動、推進油缸、鉸接油缸、管片拼裝機、管片運輸小車、螺旋輸送機、注漿泵等液壓設備提供壓力油。泵站上裝有液壓油過濾及冷卻迴路，液壓油冷卻器是水冷式。

盾尾密封油脂泵在盾構機掘進時將盾尾密封油脂由12條管路壓送到三排盾尾密封刷與管片之間形成的兩個腔室中，以防止注射到管片背後的漿液進入盾體內。

潤滑油脂泵將油脂泵送到盾體中的小油脂桶中，盾構機掘進時，4kw電機驅動的小油脂泵將油脂泵送到主驅動齒輪箱、螺旋輸送機齒輪箱及刀盤回轉接頭中。這些油脂起到兩個作用，一個作用是被注入到上述三個組件中唇形密封件之間的空間起到潤滑唇形密封件工作區域及幫助阻止贓物進入被密封區域內部的作用，對於螺旋輸送機齒輪箱還有另外一個作用，就是潤滑齒輪箱的球面軸承。

2.7.4三號台車及其上的設備

三號台車上裝有兩台打氣泵、一個1立方米貯氣罐、一組配電櫃及一台二次風機。

打氣泵可提供8Bar的壓縮空氣並將壓縮空氣貯存在貯氣罐中，壓縮空氣可以用來驅動盾尾油脂泵、密封油脂泵和氣動污水泵，用宋給人閘、開挖室加壓，用來操作膨潤土、盾尾油脂的氣動開關，用來與泡沫劑、水混合形成改良土壤的泡沫，用來8嘞氣動工具等。

二次風機由11kW的電機驅動，將由中間井輸送至第四節台車位置處的新鮮空氣，繼續向前泵送至盾體附近，以給盾構機提供良好的通風。

2.7.5四號台車及其上的沒備

四號台車上裝有變壓器、電纜捲筒、水管捲筒、風管盒。
鋪設在隧道中的兩條內徑為100mm的水管作為盾構機的進、回水管，將豎井地面的蓄水池與水管捲筒上的水管連接起來，與蓄水池連接的一台高壓水泵驅動盾構機用水在蓄水池和盾構機之間循環。通常情況下，進人盾構機水管捲筒水管的水壓控制在5Bar左右。正常掘進時，進人盾構機水循環系統的水有以下的用途：對掖壓油、主驅動齒輪油、空壓機、配電櫃中的電器部件及刀盤驅動副變速箱具有冷卻功能，為泡沫劑的合成提供用水，提供給盾構機及隧道清潔用水。蓄水池中的水用冷卻塔進行循環冷卻。

風管盒中裝有折疊式的風管，風管與豎井地面上的風肌連接，向隧道中的盾構機里提供新鮮空氣。新鮮空氣通過風管被送至第四節台車的位置。

2.8電氣設備

盾構機電氣設備包括電纜捲筒、主供電電纜、變壓器、配電櫃、動力電纜、控制電纜、控制系統、操作控制台、現場控制台、螺旋輸送機後部出土口監視器、電機、插座、照明、接地等。電器系統最小保護等級為IP5．5。

主供電電纜安裝在電纜捲筒上，10kV的高壓電由地面通過高壓電纜沿隧道輸送到與之連接的主供電電纜上，接著通過變壓器轉變成400v，50Hz的低壓電進人配電櫃，再通過供電電纜和控制電纜供盾構機使用。

西門子S7-PLC是控制系統的關鍵部件，控制系統用於控制盾構機掘進、拼裝時的各主要功能。例如盾構機要掘進時，盾構機司機按下操作控制台上的掘進按鈕，一個電信號就被傳到PLC控制系統，控制系統首先分析推進的條件是否具備(如推進油缸液壓油泵是否打開，潤滑脂系統是否工作正常等，．如果推進的條件不具備，就不能推進，如果條件具備，控制系統就會使推進按鈕指示燈變亮，同時控制系統也會給推進油缸控制閥的電磁閥供電，電磁閥通電打開推進油缸控制閥，盾構機開始向前推進。PLC安裝於控制室，在配電櫃里裝有遠程介面，PLC系統也與操作控制台的控制電腦及VMT公司的SLS-T隧道激光導向系統電腦相連。

盾構機操作室內的操作控制台和盾構機某些可移動裝置旁邊的現場控制台(如管片拼裝機、管片吊車、管片運送小車等)用來操作盾構機，實現各種功能。操作控制台上有控制系統電腦顯示器、實現各種功能的按鈕、調整壓力和速度的旋鈕、顯示壓力或油缸伸長長度的顯示模塊及各種鑰匙開關等。

螺旋輸送機後部出土口監視器用來監視螺旋輸送機的出土情況。

電機為所有液壓油泵、皮帶機、泡沫劑泵、合成泡沫用水水泵、膨潤土泵等提供動力。當電機的功率在30kW以下時，採用直接起動的方式，當電機的功率大於30kW時，為了降低起動電流，採用星形—三角形起動的方式。

2.9輔助設備

輔助設備包括數據採集系統、S1S-T隧道激光導向系統、注漿裝置、泡沫裝置、膨潤土裝置。

2.9.1數據採集系統

數據採集系統的硬體是一台有一定配置要求的計算機和能使該計算機與隧道中掘進的盾構機保持聯絡的數據機、轉換器及電話線等原件。該計算機可以放置在地面的監控室中，並始終與隧道中掘進的盾構機自動控制系統的PLC保持聯絡，這樣數據採集系統就可以和盾構機自動控制系統的PLC具有相同的各種關於盾構機當前狀態的信息。數據採集系統按掘進、管片拼裝、停止掘進三個不同運行狀態段來記錄、處理、存儲、顯示和評判盾構機運行中的所有關鍵監控參數。
通過數據採集系統，地面工作人員就可以在地面監控室中實時監控盾構機各系統的運行狀況。數據採集系統還可以完成以下任務：用來查找盾構機以前掘進的檔案信息，通過與列印機相連列印各環的掘進報告，修改隧道中盾構機的PLC的程序等等。

2.9.2隧道掘進激光導向系統

德國VMT公司的SLS-T隧道掘進激光導向系統主要作用有以下幾點：

①可以在隧道激光導向系統用電腦顯示屏上隨時以圖形的形式顯示盾構機軸線相對於隧道設計軸線的准確位置，這樣在盾構機掘進時，操作者就可以依此來調整盾構機掘進的姿態，使盾構機的軸線接近隧道的設計軸線，這樣盾構機軸線和隧道設計軸線之間的偏差就可以始終保持在一個很小的數值范圍內。
②推進一環結束後，隧道掘進激光導向系統從盾構機PLC自動控制系統獲得推進油缸和鉸接油缸的油缸桿伸長量的數值，並依此計算出上一環管片的管環平面，再綜合考慮被手工輸入隧道掘進激光導向系統電腦的盾尾間隙等因素，計算並選擇這—環適合拼裝的管片類型。
③可以提供完整的各環掘進姿態及其他相關資料的檔案資料。
④可以通過標準的隧道設計幾何元素計算出隧道的理論軸線。
⑤可以通過數據機和電話線和地面的一台電腦相連，這樣在地面就可以實時監控盾構機的掘進姿態。

隧道掘進激光導向系統主要部件有激光經緯儀、帶有棱鏡的激光靶、黃盒子、控制盒和隧道掘進激光導向系統用電腦。
激光經緯儀臨時固定在安裝好的管片上，隨著盾構機的不斷向前掘進，激光經緯儀也要不斷地向前移動，這被稱為移站。激光靶則被固定在中盾的雙室氣閘上。激光經緯儀發射出激光束照射在激光靶上，激光靶可以判定激光的入射角及折射角，另外激光靶內還有測傾儀，用來測量盾構機的滾動和傾斜角度，再根據激光經緯儀與激光靶之間的距離及各相關點的坐標等數據，隧道掘進激光導向系統就可以計算出當前盾構機軸線的准確位置。

控制盒用來組織隧道掘進激光導向系統電腦與激光經緯儀和激光靶之間的聯絡，並向黃盒子和激光靶供電。黃盒子用來向激光經緯儀供電並傳輸數據。隧道掘進激光導向系統電腦則是將該系統獲得的所有數據進行綜合、計算和評估。所得結果可以被以圖形或數字的形式顯示在顯示屏上。

2.9.3注漿裝置

注漿裝置主要包括兩個注漿泵、漿液箱及管線。

在豎井，漿液被放入漿液車中，電瓶車牽引漿液車至盾構機漿液箱旁，漿液車將漿液泵入漿液箱中。兩個注漿泵各有兩個出口，這樣總共有四個出口，四個出口直接連至盾尾上圓周方向分布的四個注漿管上，盾構機掘進時，山注漿泵泵出的漿液被同步注入隧道管片與土層之間的環隙中，漿液凝固後就可以起到穩定管片和地層的作用。

為了適應開挖速度的快慢，注漿裝置可根據壓力來控制注漿量的大小，可預先選擇最小至最大的注漿壓力，這樣可以達到兩個目的，一是盾尾密封不會被損壞，管片不會受過大的壓力，二是對周圍土層的擾動最小。注漿方式有兩種：人工方式和自動方式。人工方式可以任選四根注漿管中的一根，由操作人員在現場操作台上操作按鈕啟動注漿系統；自動方式則是在注漿現場操作台上預先設定好的，盾構機掘進即啟動注漿系統。

2.9.4泡沫裝置

泡沫系統主要包括泡沫劑罐、泡沫劑泵、水泵、四個溶液計量調節閥、四個空氣劑量調節閥個液體流量計、四個氣體流量計、泡沫發生器及連接管路。

泡沫裝置產生泡沫，並向盾構機開挖室中注入泡沫，用於開挖土層的改良，作為支撐介質的土在加入泡沫後，其塑型、流動性、防滲性和彈性都得至U改進，盾構機掘進驅動功率就可減少，同時也可減少刀具的磨損。

泡沫劑泵將泡沫劑從泡沫劑罐中泵出，並與水泵泵出的水按盾構司機操作指令的比例混合形成溶液，控制系統是通過安裝在水泵出水口處的液體流量計測量水泵泵出水的流量，並根據這一流量控制泡沫劑泵的輸出量來完成這一混合比例指令的。混合溶液向前輸送至盾體中，被分配輸送到四條管路中，經過溶液劑量調節閥和液體流量計後，又被分別輸送到四個泡沫發生器中，在泡沫發生器中與同時被輸入的壓縮空氣混合產生泡沫，壓縮空氣進入泡沫發生器前也要先經過氣體流量計和空氣劑量調節閥。泡沫劑溶液和壓縮空氣也是按盾構機司機操作指令的比例混合的，這一指令需通過盾構機控制系統接收液體流量計和氣體流量計的信息並控制空氣劑量調節閥和溶液劑量調節閥來完成。最後，泡沫沿四條管路通過刀盤旋轉接頭，再通過刀盤上的開口，注入到開挖室中。在控制室，操作人員也可以根據需要從四條管路中任意選擇，向開挖室加入泡沫。

2.9.5膨潤土裝置

膨潤土裝置也是用來改良土質，以利於盾構機的掘進。膨潤土裝置主要包括膨潤土箱、膨潤土泵、九個氣動膨潤土管路控制閥及連接管路。

和漿液一樣，在豎井，膨潤土被放人膨潤土車中，電瓶車牽引膨潤土車至膨潤土箱旁，膨潤土車將膨潤土泵入膨潤土箱中。

需要注入膨潤土時，膨潤土被膨潤土泵沿管路向前泵至盾體內，操作人員可根據需要，在控制室的操作控制台上，通過控制氣動膨潤土管路控制閥的開關，將膨潤土加入到開挖室、泥土倉或螺旋輸送機中。

4. 盾構機的配套專用設備有什麼

盾構機是盾構法施工中的主要施工機械。盾構施工法是在地面下暗挖隧洞的一種施工方法，它使用盾構機在地下掘進，在防止軟基開挖面崩塌或保持開挖面穩定的同時，在機內安全地進行隧洞的開挖和襯砌作業。其施工過程需先在隧洞某段的一端開挖豎井或基坑，將盾構機吊入安裝，盾構機從豎井或基坑的牆壁開孔處開始掘進並沿設計洞線推進直至到達洞線中的另一豎井或隧洞的端點。 用盾構機進行隧洞施工具有自動化程度高、節省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開挖時可控制地面沉降、減少對地面建築物的影響和在水下開挖時不影響水面交通等特點，在隧洞洞線較長、埋深較大的情況下，用盾構機施工更為經濟合理。 盾構機的基本工作原理就是一個圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進邊對土壤進行挖掘。該圓柱體組件的殼體即護盾，它對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時文撐的作用，承受周圍土層的壓力，有時還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排土、襯砌等作業在護盾的掩護下進行。 盾構機施工主要由穩定開挖面、挖掘及排土、襯砌包括壁後灌漿三大要素組成。其中開挖面的穩定方法是其工作原理的主要方面，也是區別於硬岩掘進機或比硬岩掘進機復雜的主要方面。大多數硬岩岩體穩定性較好，不存在開挖面穩定問題。 盾構機根據其適用的土質及工作方式的不同主要分為壓縮空氣式、泥水式，土壓平衡式盾構機等不同類型。泥水式盾構機是通過加壓泥水或泥漿(通常為膨潤土懸浮液)來穩定開挖面，其刀盤後面有一個密封隔板，與開挖面之間形成泥水室，裡面充滿了泥漿，開挖土料與泥漿混合由泥漿泵輸送到洞外分離廠，經分離後泥漿重復使用。土壓平衡式盾構機是把土料(必要時添加泡沫等對土壤進行改良)作為穩定開挖面的介質，刀盤後隔板與開挖面之間形成泥土室，刀盤旋轉開挖使泥土料增加，再由螺旋輸料器旋轉將土料運出，泥土室內土壓可由刀盤旋轉開挖速度和螺旋輸出料器出土量(旋轉速度)進行調節。 盾構機問世至今已有近180年的歷史，其始於英國，發展於日本、德國。近30年來，通過對土壓平衡式、泥水式盾構機中的關鍵技術，如盾構機的有效密封，確保開挖面的穩定、控制地表隆起及塌陷在規定范圍之內，的使用壽命以及在密封條件下的更換，對一些惡劣地質如高水壓條件的處理技術等方面的探索和研究解決，使盾構機有了很快的發展。國外主要生產廠家有日本三菱重工人川崎重工、日立造船、德國海倫克內希特(Herrenknecht AG)公司等。盾構機尤其是土壓平衡式和泥水式盾構機在日本由於經濟的快速發展及實際工程的需要發展很快。德國的盾構機技術也有獨到之處，尤其是在地下施工過程中，保證密封的前提以及高達0.3MPa氣壓的情況下更換刀盤上的，從而提高盾構機的一次掘進長度。德國還開發了在密封條件下，從大直徑刀盤內側常壓空間內更換被磨損的。

5. 簡要說明盾構機有哪些主要部分組成，各有什麼作用

盾構機主要由8大部分組成，他們分別是盾體、刀盤驅動、雙室氣閘、管片拼裝機、排土機構、後配套裝置、電氣系統和輔助設備。

6. 盾構機主要構件是什麼，簡單回答！

刀盤，前盾體，中盾體，後盾體，後配套設備。主傳動裝置，人艙，螺旋輸送機，管片拼裝機，皮帶運輸機，配套的液壓裝置，電氣裝置等等。。。。

7. 隧道施工常用機械設備有哪些

1、通風機、空氣壓縮機、抽水機是少不了的。

2、掘進設備：石質隧道常用鑿岩台車或風鑽。

3、裝載設備：常用立爪裝岩機或裝載機。

4、運輸設備：常用梭式礦車（配立爪），自卸車（配裝載機）。

5、支護設備：如噴漿機，錨桿機，以及噴射機械手等。

6、襯砌設備：如混凝土泵、襯砌台車等。有時還要有清危石、支護穩定性監測、空氣質量監測、中線控制測量等設備。長大隧道還會用到探地雷達。

(7)盾構機的機械裝置有哪些擴展閱讀

隧道施工方法：

1、盾構法。

是一種鋼制的活動防護裝置或活動支撐，是通過軟弱含水層，特別是河底、海底，以及城市中心區修建隧道的一種機械。在它的掩護下，頭部可以安全地開挖地層，一次掘進相當於裝配式襯砌一環的寬度。

2、明挖法。是指挖開地面，由上向下開挖土石方至設計標高後，自基底由下向上順作施工，完成隧道主體結構，最後回填基坑或恢復地面的施工方法。

3、蓋挖法。是由地面向下開挖至一定深度後，將頂部封閉，其餘的下部的工程在封閉的頂蓋下進行施工，主體結構可以順作，也可逆作。

4、淺埋暗挖法。是參考新奧法的基本原理，開挖中採用多種輔助施工措施加固圍岩，充分調動圍岩的自承能力，開挖後即時支護，封閉成環，使其與圍岩共同作用形成聯合支護體系，有效地抑制圍岩過大變形的一種綜合施工技術。

8. 什麼是盾構機，有什麼功能作用

盾構機，全名叫盾構隧道掘進機，是一種隧道掘進的專用工程機械

盾構機的功能作用：

盾構機可有效進行隧洞施工，盾構機集光、機、電、液、感測、信息技術於一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能。

知識點延伸：

盾構機是通過加壓泥水或泥漿(通常為膨潤土懸浮液)來穩定開挖面，其刀盤後面有一個密封隔板，與開挖面之間形成泥水室，裡面充滿了泥漿，開挖土料與泥漿混合由泥漿泵輸送到洞外分離廠，經分離後泥漿重復使用。盾構機是把土料(必要時添加泡沫等對土壤進行改良)作為穩定開挖面的介質，刀盤後隔板與開挖面之間形成泥土室，刀盤旋轉開挖使泥土料增加，再由螺旋輸料器旋轉將土料運出，泥土室內土壓可由刀盤旋轉開挖速度和螺旋輸出料器出土量(旋轉速度)進行調節。

9. 盾構機的配套專用設備有什麼

我感覺樓上的回答有點答非所問的意思。
個人根據所應用過的三菱以及小鬆土壓平衡式盾構機來進行說明：
盾構機後配套主要有工作台（張出台，英文working stage），大梁(beam)，後續台車(backup trailers)主要這幾部分組成.
工作台主要是在管片拼裝時以及擰緊時有作用。三菱的工作台上有個拼裝機控制以及推進油缸低壓操作用繼電器櫃，小松的採用了觸摸屏所以節省了很多的硬體設施。
大樑上主要是盾體與台車連接的油管，氣管，電纜，電磁閥等。三菱的有牽引油缸。小松沒有採用牽引油缸系統，它的大梁與盾體以及與台車的連接是採用銷連接方式，所以實現了轉向的可控性。
一號台車左，注漿泵以及注漿箱。小松採用德國SWCHING泵進行變頻控制，三菱和小松都採用了注塞泵。一號台車右，操作台所在位置。
下面我僅以小松進行說明：
二號台車左加泥泡沫箱,用於改良土質用的,還有冷卻水箱,由於小松刀盤電機採用水冷電機,所以這很重要;右側則是動力盤,低壓開關以及刀盤電機變頻器在這一側.
三號台車左大水箱在此,三號台車右盾尾油脂泵以及潤滑油脂泵在此,同時還有加泥泡沫櫃.
四號台車左,液壓油箱以及泵站,四號台車右,1400KVA變壓器以及電壓輸出櫃.
五號台車左,空壓機(螺桿式空壓機兩台)以及儲氣罐,五號台車右,高壓電纜卷盤.
皮帶機在台車上方.
簡單說:盾構機分為主體和後配套部分
盾體(Sheld Body)
工作台(Working Stage)三菱叫張出台
大梁(Beam)也叫橫梁
後續台車(Backup Trailers)
最後註明一下:根據對所有用電設備計算出的功率因數如果過低,則需採用功率因數補償.三菱有一濾波電櫃以及無功補償櫃以提高電的利用率以及對電網不至造成沖擊.
希望對你有用!