1、盾殼
盾殼由切口環(huán)、支承環(huán)、鋼板束、盾尾等部分通過焊接、鉚接、螺栓連接組成。主要作用是：承受地層壓力，起臨時(shí)支護(hù)作用，保護(hù)設(shè)備及操作人員安全，承受千斤頂水平推力，使盾構(gòu)在土層中前進(jìn)，同時(shí)也是各機(jī)構(gòu)的骨架與基礎(chǔ)。
2、切口環(huán)
為盾構(gòu)最前面的一個(gè)具有剛度和強(qiáng)度的鑄鋼或焊接環(huán)。前端切成銳角，便于切入地層，環(huán)周有加強(qiáng)筋，將千斤頂水平推力傳至鋼殼上。
3、支承環(huán)
與切口環(huán)相似是盾構(gòu)受力的主要部分，是具有一定厚度的鑄鋼件，由環(huán)狀加強(qiáng)筋、縱向加強(qiáng)筋、外殼所組成。環(huán)狀加強(qiáng)筋焊在支承環(huán)兩端，縱向加強(qiáng)筋焊在環(huán)狀加強(qiáng)筋之間，盾構(gòu)千斤頂安在上面。
支承環(huán)內(nèi)設(shè)豎向和水平向立柱與橫梁，形成井形隔架，第二層上設(shè)置工作平臺(tái)。
4、鋼板束
主要作用是保護(hù)開挖、掘進(jìn)、襯砌裝置。由兩層鋼板鉚接而成，分塊包在支承環(huán)和切口環(huán)外面，伸出部分為盾尾。
5、盾尾
盾尾由環(huán)狀外殼與安裝在內(nèi)側(cè)的密封裝置構(gòu)成，其作用是支承隧道周邊，防止地下水、開挖面泥漿、泥土與注漿材料被擠入隧道內(nèi)。盾尾是進(jìn)行襯砌組裝的地方，其長(zhǎng)度取決于襯砌形式。
6、盾尾密封
盾尾密封是為了防止注漿材料、地下水和開挖面泥漿與泥土從鋼殼面板和管片外圍流入盾構(gòu)機(jī)而設(shè)置的。由于盾構(gòu)保持不斷推進(jìn)，盾尾內(nèi)壁與襯砌管片外圈結(jié)合處摩擦力很大，極容易將密封損壞。
盾尾密封采用三道鋼絲刷加密封脂密封方式。在鋼絲刷之間壓入密封油脂來(lái)承受地下高壓泥水。始發(fā)前10 環(huán)，每環(huán)都注入密封油脂，隨后每隔10 環(huán)注到第100 環(huán)，過了試驗(yàn)段每50 環(huán)或100 環(huán)注入密封油脂。遇到特殊情況，如密封不好時(shí)，在施工中要注意保證隨時(shí)補(bǔ)充密封油脂。
7、開挖機(jī)構(gòu)
開挖機(jī)構(gòu)由切削刀盤、刀盤支承與密封系統(tǒng)、刀盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、泥土倉(cāng)等部分組成。
8、切削刀盤
盾構(gòu)刀盤是開挖機(jī)構(gòu)的主要部件。它直接與開挖面土壤接觸，通過推進(jìn)液壓油缸的作用，使盾構(gòu)刀盤向前推進(jìn)，刀具切入土層，由驅(qū)動(dòng)裝置使刀盤旋轉(zhuǎn)，刀盤把土壤切削下來(lái)，隧道向前掘進(jìn)。
9、切削刀具
切削刀具是開挖機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵零件。為了適應(yīng)本區(qū)間土壤、提高強(qiáng)度、增加效率、便于更換，盾構(gòu)上設(shè)計(jì)、安裝了兩種刀具。
一種是普通割刀，用螺栓固定在刀盤面肋板上，割刀上配置硬質(zhì)合金，增加刀具耐磨性能，使刀具能夠在一個(gè)區(qū)間的施工中不需要更換。
另一種是超挖刀，主要適用于特殊情況。
10、刀盤支承與密封系統(tǒng)
刀盤支承采用中間支承式。
刀盤回轉(zhuǎn)密封主要用來(lái)保持軸承潤(rùn)滑脂，防止泥沙、地下水、外加劑侵入刀盤軸承。由內(nèi)外兩組多個(gè)唇型密封組成。
11、刀盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
刀盤驅(qū)動(dòng)是盾構(gòu)機(jī)的主驅(qū)動(dòng)，它由8 個(gè)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。液壓馬達(dá)具有能夠適應(yīng)啟動(dòng)、開挖時(shí)所必須的瞬時(shí)扭矩的特點(diǎn)。
12、密封隔板與氣閘
切削倉(cāng)為密封倉(cāng)。切削倉(cāng)與操作倉(cāng)之間設(shè)立密封隔板。密封隔板設(shè)置氣壓管路、泥漿管路、出土閘門等裝置，以便于排送、維護(hù)。
密封隔板上部設(shè)置人閘，需要人員進(jìn)入密封倉(cāng)內(nèi)排除故障、更換刀具時(shí)，應(yīng)先向密封倉(cāng)充壓（最大為0.25Mpa 的壓縮空氣），使渣土易于排盡、開挖面穩(wěn)定及止水。通過人閘逐步加壓或減壓過渡。
13、管片運(yùn)送與拼裝機(jī)構(gòu)
隨著盾構(gòu)向前推進(jìn)，隧道的永久支護(hù)—鋼筋混凝土管片需要同時(shí)拼裝。在地面預(yù)制好的鋼筋混凝土管片通過工作井、軌道運(yùn)輸車運(yùn)送到盾構(gòu)尾部工作面，由管片安裝機(jī)械手安裝。管片為每環(huán)6 片，最大塊重量為3.2 噸。
管片安裝機(jī)械手以液壓為動(dòng)力，具有6 個(gè)自由度，可以將各管片調(diào)整到適當(dāng)位置，保證拼裝精度，保證待裝配的管片的螺栓孔與已拼裝好的管片的螺栓孔對(duì)好，以便螺栓安裝與固定。
14、推進(jìn)機(jī)構(gòu)
盾構(gòu)在土層中掘進(jìn)，主要是靠安裝在支承環(huán)內(nèi)的推進(jìn)機(jī)構(gòu)完成的。推進(jìn)機(jī)構(gòu)主要由液壓油缸（千斤頂）、和相關(guān)液壓設(shè)備構(gòu)成，以襯砌管片為支承座。由于盾構(gòu)內(nèi)部空間狹窄，安裝條件惡劣以及盾構(gòu)工作情況和其它機(jī)械不同，要求液壓油缸體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于安裝和布置、同步性能好、有必要的防護(hù)裝置，避免灰塵、泥水、砂漿混入油內(nèi)或千斤頂內(nèi)。
推進(jìn)油缸沿圓周對(duì)稱均勻分布，共22 臺(tái)。每個(gè)油缸的推力為1500kN，總推力33000kN。 3 個(gè)長(zhǎng)油缸推進(jìn)行程1860mm，18 個(gè)短油缸推進(jìn)行程為1200mm。
推進(jìn)油缸可以分為4 組，四個(gè)缸組同時(shí)動(dòng)作，盾構(gòu)直線前進(jìn)。
如果按照規(guī)定分別動(dòng)作，就可獲得盾構(gòu)的調(diào)向動(dòng)作。
15、排送機(jī)構(gòu)
排送機(jī)構(gòu)主要由螺旋輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)、出土軌道車、提升與上部運(yùn)輸設(shè)備、泥漿（泡沫）注入設(shè)備等主要部件組成。
螺旋輸送機(jī)由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，功率為74kw。其直徑為702mm，斜置式，進(jìn)土口在切削倉(cāng)下部，排土口在 皮帶輸送機(jī)上部。排土口設(shè)液壓控制排土閘，控制出土快慢、排土量，由此控制掘進(jìn)速度、控制地表沉降。
皮帶輸送機(jī)起中間傳送作用，液壓驅(qū)動(dòng)，功率為15kw，皮帶速度為1.2m/s，總程度52 米。
泥漿（泡沫）注入設(shè)備是將在地面配置好的泥漿（或泡沫）泵送注入切削倉(cāng)，改善砂性渣土的密水性和流動(dòng)性。
16、壁后注漿系統(tǒng)
壁后注漿系統(tǒng)主要由地面壁后泥漿制造設(shè)備、運(yùn)輸車、駁接泵、盾構(gòu)自動(dòng)壁后注漿設(shè)備等所組成。
壁后注漿主要防止隧道周圍地基變位、提高隧道止水性能、確保管片襯砌的早期穩(wěn)定性。
17、電力、液壓動(dòng)力站
盾構(gòu)機(jī)械的動(dòng)力裝置主要是電力、液壓動(dòng)力裝置。這些裝置設(shè)在動(dòng)力站里，動(dòng)力站設(shè)在緊隨盾構(gòu)的后續(xù)臺(tái)車上。動(dòng)力站由變壓器、配電盤、控制臺(tái)、液壓油泵組及液壓油箱、液壓控制閥、冷卻系統(tǒng)等所組成。液壓系統(tǒng)將電力轉(zhuǎn)換為液壓動(dòng)力，通過液壓壓力、流量、方向閥等控制元件，精確控制掘進(jìn)開挖、管片安裝、以及其它動(dòng)作。
由于盾構(gòu)機(jī)需要電力功率較大，隧道開挖較長(zhǎng)，為了防止洞外輸入電壓降增大，主變壓器必須跟隨盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞，一起向前移動(dòng)，主變壓器容量為800KVA。
18、輔助設(shè)備
盾構(gòu)始發(fā)、調(diào)頭車架
盾構(gòu)始發(fā)車架放置在始發(fā)井內(nèi)，主要在安裝盾構(gòu)、安裝完畢后剛開始進(jìn)洞時(shí)使用。
盾構(gòu)調(diào)頭車架放置在接收井內(nèi)，主要用于盾構(gòu)在站內(nèi)調(diào)頭。
后續(xù)臺(tái)車設(shè)備
后續(xù)臺(tái)車設(shè)備有：動(dòng)力組臺(tái)車、操作控制設(shè)備、同步注漿設(shè)備、集中潤(rùn)滑與密封脂泵等。這些是與盾構(gòu)連接在一起的。
盾構(gòu)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)
為了防止出現(xiàn)地基變位、產(chǎn)生較大的沉降，采用自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)盾構(gòu)機(jī)及其工作區(qū)域進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)。
采用激光測(cè)量裝置來(lái)掌握盾構(gòu)機(jī)是否有俯仰、偏轉(zhuǎn)、側(cè)傾等。
防止盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)生水平、垂直等方向上的偏移。
通風(fēng)、運(yùn)輸設(shè)備
通風(fēng)采用軸流式通風(fēng)機(jī)。
隧道運(yùn)輸采用軌道車方式，由電機(jī)車、運(yùn)漿車、運(yùn)土車、管片車、材料車等組成。
其它設(shè)備
其它輔助設(shè)備還有地下通訊設(shè)備、洞內(nèi)照明裝置等。
盾構(gòu)機(jī)按掘進(jìn)模式可以分為密閉式、開放式。
開放式適用于地層條件自立性好、且無(wú)地下水的地層。而密閉式掘進(jìn)模式適用于地層自立條件較差、地下水較豐富的地層，因?yàn)椴捎妹荛]式掘進(jìn)可以有效地保證開挖面的自立與穩(wěn)定。
密閉式盾構(gòu)機(jī)分為泥水加壓式、土壓平衡式兩種，代表了不同的出土方式和不同工作面土體平衡方式的特點(diǎn)。
這兩種盾構(gòu)是目前世界上最常用的最先進(jìn)的兩種盾構(gòu)形式，但適用地質(zhì)與范圍有較大區(qū)別。泥水加壓式盾構(gòu)施工所產(chǎn)生的大量泥漿必須經(jīng)過地面設(shè)備進(jìn)行處理，泥漿處理設(shè)備較為龐大，占地面積很大，許多城市建筑物稠密，難以提供較大的空曠的施工場(chǎng)所。
目前在城市軟土地層中修建地鐵隧道，多采用土壓平衡盾構(gòu)機(jī)械。
土壓平衡盾構(gòu)機(jī)械能適應(yīng)較大的土質(zhì)范圍與地質(zhì)條件，能用于多種復(fù)雜的土層，施工速度較高，比泥水式盾構(gòu)價(jià)格低廉，易控制沉降并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制。對(duì)于含砂量較大的土層，土壓平衡盾構(gòu)的加泥裝置可以根據(jù)土質(zhì)，選用膨潤(rùn)土、CMC、粘土、高吸水樹脂、發(fā)泡劑等添加材料，將其注入開挖面和泥土倉(cāng)。通過攪拌機(jī)構(gòu)將添加材料與開挖土砂的強(qiáng)力攪拌，將開挖土砂變成塑性流動(dòng)性、防滲性的泥土，這種泥土充滿土室和螺旋輸送機(jī)內(nèi)，通過盾構(gòu)液壓油缸的推力使泥土受壓，使與開挖面土壓和水壓平衡，穩(wěn)定開挖面。
土壓平衡盾構(gòu)的基本工作原理為：
1）盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)
液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)切削刀盤旋轉(zhuǎn)，同時(shí)開啟盾構(gòu)液壓油缸（千斤頂），將盾構(gòu)向前推進(jìn)。切削下來(lái)的土渣進(jìn)入泥土倉(cāng)。隨著油缸的向前推進(jìn)、刀盤的持續(xù)旋轉(zhuǎn)，土渣充滿泥土倉(cāng)。根據(jù)地質(zhì)情況決定是否注入添加材料來(lái)改善土渣流動(dòng)性與防滲性。然后開動(dòng)螺旋輸送機(jī)，將切削下來(lái)的土渣排送至運(yùn)輸皮帶上，通過輸送皮帶將土渣輸送至運(yùn)土軌道車上，通過豎井運(yùn)至地面。
2）控制排土量與排土速度
排土量與排土速度的控制，關(guān)系到開挖面的穩(wěn)定。當(dāng)泥土倉(cāng)與螺旋輸送機(jī)中的土渣積累到一定數(shù)量時(shí)，開挖面被切下的土渣經(jīng)刀槽進(jìn)入泥土倉(cāng)的阻力增大，當(dāng)這個(gè)阻力足以抵抗土層的土壓力和地下水的水壓力時(shí)，開挖面就能保持相對(duì)穩(wěn)定而不致坍塌。這時(shí)只要保持從螺旋輸送機(jī)與泥土倉(cāng)中輸送出去的土渣量與切削下來(lái)的流入泥土倉(cāng)中的土渣量相平衡，開挖工作就能順利進(jìn)行。土壓平衡盾構(gòu)就是通過土壓管理來(lái)保持土壓力或土渣量的相對(duì)平衡與穩(wěn)定來(lái)進(jìn)行工作的。
土壓力與土渣量的相對(duì)平衡用三種方式來(lái)保證，一是推進(jìn)油缸速度不變，改變螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速和閘門開口度；二是螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速與閘門開口度不變，改變 推進(jìn)油缸推進(jìn)速度；三是兩個(gè)同時(shí)適當(dāng)調(diào)整。
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