第六期盾構主司機培訓班土壓平衡盾構機構造2017年3月

鄭州盾構及掘進技術國家重點實驗室ClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyle一、土壓平衡盾構機構造總述盾構及掘進技術國家重點實驗室一、土壓平衡盾構機構造總述1.發(fā)展概況土壓平衡盾構的發(fā)展基于擠壓式盾構和泥水盾構，始于日本，20世紀70年代初，第一臺土壓平衡盾構由日本設計制造，直徑3.72m。1985年國內第一次引進土壓平衡盾構，直徑4.33m，1987年國內首臺土壓平衡盾構研制成功，直徑4.35m。4盾構及掘進技術國家重點實驗室一、土壓平衡盾構機構造總述2.類型及模式為適應各種不同類型地層及盾構工作方式的不同，盾構主要有以下三種類型、四種模式：三種類型：四種模式：☆敞開式；☆軟土盾構機；☆硬巖盾構機；☆混合型盾構機?！畎氤ㄩ_式；☆土壓平衡式；☆氣壓式。5盾構及掘進技術國家重點實驗室一、土壓平衡盾構機構造總述3.工作特點盾構法施工是指使用盾構機在地下掘進，在護盾的保護下，在機內安全的進行開挖和襯砌作業(yè)，從而構筑成隧道的施工方法。盾構施工法是由穩(wěn)定開挖面、盾構機挖掘和襯砌三大部分組成。要求：掘得進，穩(wěn)得住，排的出盾構及掘進技術國家重點實驗室一、土壓平衡盾構機構造總述盾構法隧道施工不受地面自然條件的影響。在盾構支護下進行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航運、潮汐、季節(jié)、氣候等條件的影響，能較經濟合理地保證隧道安全施工。同時對隧道上方的其它建筑物、交通等影響較小。如上海長江隧道、南京長江隧道等在建設時不影響航道的通行，天氣情況對盾構施工組織影響不大，便于合理安排工期。蘇埃通道工程附近有汕頭國際集裝箱碼頭，施工時不影響碼頭正常運行盾構及掘進技術國家重點實驗室一、土壓平衡盾構機構造總述盾構法施工隧道機械化、自動化程度高。盾構的推進、出土、襯砌拼裝等可實行自動化、智能化和施工遠程控制信息化，掘進速度較快，施工勞動強度較低。盾構及掘進技術國家重點實驗室一、土壓平衡盾構機構造總述4.工序原理由刀盤切削下來的土體進入土倉后由螺旋輸送機排出，同時渣土在螺旋輸送機內形成壓力梯降，以穩(wěn)定土倉壓力，使開挖面保持穩(wěn)定；盾構機向前推進的同時，螺旋輸送機排土，使排土量等于開挖量，即可使開挖面始終保持穩(wěn)定。排土量通過調節(jié)螺旋輸送機的轉速和出土閘門的開度予以控制。從螺旋輸送機出來的渣土通過皮帶機輸送轉運，皮帶將渣土卸到下方的渣土車。渣土車通過電瓶車牽引運至盾構隧道豎井，通過地面上的門吊將渣車吊到地面，并將渣土卸在渣坑內。掘進作業(yè)完成后進行管片拼裝，管片拼裝完成后再進行掘進作業(yè)，依次循環(huán)，直至完成隧道施工。盾構及掘進技

國家

點實

室一、土壓平衡盾構機構造總述5.工作原理土壓平衡盾構基本原理是刀盤旋轉切削開挖面的土體，破碎的碴土通過刀盤開口進入土倉，改良后通過螺旋機和皮帶機輸至運輸車上。盾構在推進油缸的推力作用下向前推進。盾殼對挖掘還未襯砌的隧道起著臨時支護作用，承受周圍土層的土壓、地下水的水壓以及將地下水擋在盾殼外面。使掘進、出土、襯砌等作業(yè)在盾殼的掩護下進行。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹土壓平衡盾構組成按結構分：主機和后配套。按功能分：控制系統(tǒng)、主驅動系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、出碴系統(tǒng)、管片運輸及拼裝系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、注脂系統(tǒng)、碴土改良系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等。1.刀盤；2.主軸承；3.推進油缸；4.人艙；5.螺旋機；6.管片安裝機；7.排土閘門；8.管片小車；9.管片吊機；10.皮帶機盾構及掘進技術國家重點實驗室12二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹盾構主機主機由刀盤、前體、中體、盾尾、螺旋輸送機、管片安裝機等幾大部分組成。13盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹1.盾殼盾構機的盾殼主要由前盾、中盾和盾尾組成。前盾又稱切口環(huán)，是開挖土倉和擋土的主要部分，位于盾構機的前端，結構為圓筒形，里面主要裝有刀盤驅動、人員艙、各種傳感器及部件等盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹中盾又稱支撐環(huán)，是盾構承受推力作用的主要受力結構。中盾內沿周邊布置有推進千斤頂、鉸接油缸、管片拼裝機和部分液壓設備等。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹盾尾主要用于掩護隧道管片拼裝工作及盾體尾部的密封，通過螺栓或鉸接油缸與中盾相連，并裝有鉸接密封、注漿管路及油脂管道等。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹關于盾尾圓度問題：盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹盾尾（單位mm）位置偏差值位置120.746228.497337.0684539.021041.799偏差值位置31.601117.92121.5513-8.9814-18.2215偏差值位置-26.5116-19.8417-4.4518-1.08198.7420偏差值位置7.18219.21225.89232.48240.5425偏差值0.220.874.400.937.65盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹2.推進油缸盾體的前進由推進油缸完成，每一組油缸均可獨立控制壓力進行操縱而不會引起管片移位或產生引起損壞的壓力過載。在控制室里，司機可以看到數字顯示的每組油缸行程及壓力。油缸的布置避開了管片接縫，所有的油缸撐靴均為球形絞接式以避開管片裂縫或損壞。推進油缸頂在壓力倉板后部，油缸布置如圖所示。油缸缸體尾部由一個塑膠軸承支撐，這樣，這些油缸就可以不受側向力的作用從管片向壓力倉板自由伸展。推進油缸為兩個一組，每對油缸均有獨立的撐靴。在推進時，每組油缸各自獨立進行壓力調節(jié)?？偟耐七M速度由一個總流量控制閥來調節(jié)。推進系統(tǒng)具有糾偏和爬坡功能。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹2.1推進油缸布置要求1）推進油缸軸線與盾構中心線平行；2）布置盡量靠盾構外圓，等距分布，推進油缸分度圓與管片中心圓盡可能重合；3）安裝一般對稱，即雙數；2.2推進系統(tǒng)對液壓推進油缸的要求1）結構簡單、體積小、質量輕、耐久性好，便于安裝與布置維護；2）同步性好；3）必要的防護裝置。4）推進油缸的控制：壓力無級控制（推進力），流量無級控制（速度）?！簤罕壤刂崎y（壓力閥、流量閥）盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹3、刀盤3.1刀盤設計要求(1)

能夠降低對刀具的磨損(2)

保護刀盤的鋼結構(3)

能夠實現(xiàn)高的貫入度(4)

選擇降低刀具的磨損及維持掌子面穩(wěn)定的最優(yōu)刀盤開口率(5)

幅輪設計以使每個旋轉方向都有多個碴土出口(6)

2

個旋轉方向(左/右)。(7)

刀盤前面有獨立的泡沫注入管用于碴土改良以降低磨損(8)

連接到主驅動的連接臂（厚壁管）保證刀盤良好的穩(wěn)定性(9)

出碴通道的幾何設計必須滿足開挖倉容易出碴(10)

大的物料通道從刀盤外緣通到刀盤中心區(qū)域，這樣便于將挖掘的物料運輸到開挖倉(11)

碴土開口設計限制大的石塊進入，這些石塊可以通過螺旋輸送機運出去盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹3.2刀盤的材料刀盤的結構材料為Q345B

、16MnR、

GS52或相當于這種材料的鑄鋼。3.3刀盤結構刀盤設計成盤形結構且?guī)в泻荛煹倪M料口。輻臂支撐的厚壁法蘭連接主驅動裝置，并且作為刀盤面板的基座。刀盤在下列的開口邊緣備有所需的刀具以便于將挖掘的物料運輸到開挖倉：（1）刀盤中心的徑向開口邊緣；（2）刀盤外圓周的開口邊緣；（3）中心回轉體上配有注射調節(jié)土壤介質的通道。刀盤一般有泡沫/膨潤土/水通道和液壓油通道。8盾構及掘進技術國家重點實驗室3.4刀盤支承方式☆中心支承式

(a)☆中間支承式

(b)☆周邊支承式

(c)23盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹3.5切削刀具1)刮刀①刮刀安裝在碴土通道的一側；②高質量的碳質刀刃；③寬度

100mm左右；④可以從刀盤后面更換刀具。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹2)鏟刀①鏟刀的設計保證了快速、清潔的開挖；②它們可以雙向進行開挖,同時保證了開挖直徑的穩(wěn)定不變；③鏟刀用可更換的螺紋固定到鋼結構上，因此，可以被單獨更換。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹3）仿形刀刀盤上安裝了仿形刀。安裝的仿形刀通過一個行程（50mm海瑞克；120mm三菱）的油缸進行操作。仿形刀的伸縮則在主控室內按每10°事先加以設置控制。盾構具有仿形超挖功能是目前盾構中較為先進的一種，其仿形超挖方位、超挖量可根據不同的施工要求而調整。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹4）滾刀滾刀為盾構機主要的破巖工具，其形式有單刃、雙刃、三刃、鑲齒滾刀等。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹滾刀損壞形式正常磨損非正常損壞破巖檢查+經驗不可避免避免盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹硬巖地層條件下滾刀正常磨損嚴重工期延誤盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹微型滾刀實物圖微型滾刀按照1:10的比例、利用與實際滾刀相同的材料與相同的工藝加工。包括標準刃寬、寬刃，整體式、分體式幾種類型的微型滾刀。(a)

分體式微型滾刀(b)

整體式微型滾刀盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹3.6耐磨保護一般采用以下耐磨保護方法：刮刀：軟土齒形刀具有高耐磨的鋼刀體和高質量的碳化切削邊緣。刀齒的支撐有硬質堆焊層保護。鏟刀：鏟刀的前刀面硬質堆焊到切削邊緣，同時刀具后端由碳化襯片保護。刀盤：刀盤上某些極易磨損的部分安裝了特殊的耐磨保護：在外圍部分增加了硬質堆焊,四周有耐磨保護環(huán).鑲嵌了合金材料的刀圈采用纖焊技術的刮刀加焊了耐磨材料的刀圈盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹3.7刀具更換所有的滾刀、刮刀和鏟刀都可以在隧道內從刀盤后部更換。一般不需要中途換刀。如有必要，刀具更換作業(yè)可以在常壓和帶壓方式下進行。如果地面具備地層加固條件或事先已經進行了地層加固處理，開挖面的穩(wěn)定有保障，則可在常壓下進行刀具檢查和更換作業(yè)。盾構在選定地點停機后，將土倉里的土排出一部分，直至土倉內土體高度低于土倉隔板上的密封門，此時作業(yè)人員可以通過氣閘打開通往土倉的密封門在不帶壓的情況下進入土倉，從而進行刀具檢查和更換。如果沒有注漿加固條件，開挖面又不是可以自穩(wěn)的地層，則需要用壓縮空氣來維持開挖面的穩(wěn)定。作業(yè)人員需在土倉內帶壓作業(yè)。做這項工作就由經過培訓的專業(yè)人員進行。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹帶壓進倉換刀盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹帶壓進倉具體步驟如下：（1）盾構推進到選定地點停機。（2）將土倉內的土排出一部分，使倉內土體高度下降至土倉隔板上的密封門以下。在排土的同時，通過盾構機上自帶的保壓系統(tǒng)向土倉內注入壓縮空氣。壓縮空氣的壓力經過設定，可以自動維持在設定值，以確保倉內的壓力與在停機前的相同，從而保證開挖面穩(wěn)定。（3）與此同時，作業(yè)人員進入氣閘，開始對人閘加壓，逐步把人閘內的氣壓升到與土倉壓力一致。（4）當人閘內壓力與土倉內壓力一致達到平衡時，作業(yè)人員從人閘內打開土倉隔板上的密封門，進入土倉。（5）進行刀具檢查和更換。刀盤上的刀具可以方便地從刀盤后部更換，人員不需要到刀盤前方。逐步將刀具檢查和更換完畢后，人員退回到人閘，關閉密封門。人員在人閘內減壓。與此同時，可以恢復掘進。（6）人員減壓結束，退出人閘。注意：加壓檢查刀具時人員應經過相關培訓和身體檢查，加壓和減壓過程中的壓力控制和調節(jié)應按相關規(guī)范進行。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹飽和氣體進倉：視頻盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹常壓進倉換刀盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹4.刀盤驅動刀盤驅動用螺栓安裝在壓力倉壁上，主要部件如下：齒輪箱、主軸承、密封支撐、刀盤安裝法蘭環(huán)、密封壓緊環(huán)、內外密封系統(tǒng)、小齒輪，齒輪馬達和軸承。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹4.1齒輪箱，驅動齒輪安裝有3級液壓變速馬達并帶有齒輪沖刷裝置。變速箱齒輪的尺寸有足夠的富余量以保證在給定的工地能安全的運行。驅動齒輪的兩軸端都由球面滾動軸承支撐，可使承載時齒輪良好嚙合。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹4.2主軸承主軸承由三軸滾柱軸承支撐，帶有內齒圈。軸承設計使用壽命10000小時，該軸承具有承受徑向和軸向推力的功能。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹4.3密封系統(tǒng)內外兩個密封系統(tǒng)可將小齒輪或軸承室與土倉分隔開。密封系統(tǒng)使用一個三道唇密封系統(tǒng)，該系統(tǒng)有連續(xù)的油脂進行潤滑。該三道密封是重載荷加強型唇形密封。潤滑脂均勻注入第一、二層密封之間的整個環(huán)形間隙。多余的潤滑脂從第一道密封溢出至土倉。潤滑脂除潤滑第一、二、三道密封唇外，還對第一道密封唇有清潔作用。第三層密封唇是通過小齒輪的潤滑油來潤滑。第二、三層密封之間的空間有孔通向后部，用來做泄漏檢查。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹4.4齒輪的潤滑驅動小齒輪的潤滑由齒輪油完成。驅動齒輪軸承和嚙合通過飛濺潤滑和強制供油潤滑。對油位、流量和溫度的檢查同取樣程序一起進行。行星齒輪需要不間斷供油；它與主軸承使用的齒輪油型號一致。同時還有監(jiān)測系統(tǒng)以防止設備空轉。變速箱底部區(qū)域的齒輪油被吸出、再通過磁性的濾器注入到存儲箱內。P0P1P2P3P4P5P6ABCDEV1V2V3V4V5盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹4.5主驅動輸出主驅動全為液壓驅動。在后配套上裝有電機驅動液壓泵。液壓驅動變速箱配備變量馬達。變量泵和變量馬達的聯(lián)合使用可將刀盤適宜的轉速控制在0-2.5rpm

之間。刀盤的最大扭矩設計滿足施工要求。刀盤盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹5.管片拼裝機管片拼裝機安裝在尾盾區(qū)域，用來安裝襯砌管片。拼裝機所具有的各種動作能在施工場地條件下使管片精密地就位。它主要的運動構件的功能均可通過比例控制來實現(xiàn)。在管片拼裝模式下，為達到最理想的襯砌效果，每個或每對推進油缸可以單獨控制。所有方向運動可靠，功率足夠，采用比例液壓控制的管片安裝器可以快速地達到毫米級的安裝精度。管片拼裝機由以下構件組成：臂梁、移動機架、回轉機架、安裝頭、管片安裝器的行程允許在隧道內更換前面兩排尾盾刷。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹5.1懸臂梁懸臂梁用于管片安裝器的縱向移動。它通過法蘭與中盾

H架連接。盾構與拖車之間的所有管線連接都穿過管片安裝機敞開的中心部位。管片拼裝機懸臂梁與橋架用油缸鉸接?；剞D基架懸臂梁動力裝置盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹5.2移動機架移動機架安裝在懸臂梁上，可通過兩個液壓缸的伸縮作縱向移動。帶內齒的滾動軸承用法蘭連接在移動機架上，并以此帶動回轉機架。回轉驅動馬達安裝在移動機架上。回轉運動通過驅動馬達上的齒輪驅動，該液壓馬達具有制動裝置。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹5.3回轉基架回轉機架用法蘭安裝在滾動軸承的內圈上，其側向安裝有伸縮臂。由內部的伸縮油缸帶動，伸縮油缸可以單獨伸縮。5.4安裝頭內部伸縮管兩端固定在安裝頭的懸臂梁上，安裝頭帶有機械夾持系統(tǒng)。安裝頭上可以實現(xiàn)旋轉與傾側。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹5.6

技術參數1）結構拼裝機為中空式，并帶有管片夾持系統(tǒng)，有

6個自由度。2）運動全液壓驅動，速度可以比例調節(jié)縱向移動：

滿足施工要求旋轉：伸縮：＋/-200

度1000mm安裝頭旋轉：＋/-2.5

度安裝頭傾側：＋/-2.5

度3）操作力縱向移、動提升、力額定扭矩滿足施工要求4）移動速度旋轉速度：

0-1rpm縱向移動：

0-8m/min主油缸伸縮：0-8m/min盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹6.螺旋輸送機掘進過程中產生的碴土，通過速度可調的螺旋輸送機，從土倉運送到皮帶輸送機進料端，再由皮帶輸送機運送到盾構機后部的碴車。皮帶輸送機長度的確定取決于碴車的數量。每個碴車都可移動到皮帶輸送機出料口的下方。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹6.1螺旋輸送機前閘門閘門由分別位于盾體中心左右兩側的兩部分組成，兩個液壓油缸裝在倉壁后面通過連桿控制閘門。螺旋輸送機出料口可用滑動閘門關上?；瑒娱l門靠液壓油缸操縱，具備在停電時自動關閉的緊急功能。盾構機在掘進過程中，通過關閉螺旋輸送機的出料閘門，可以快速、安全地切斷地下水防止其進入盾構。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹6.2螺旋輸送機伸縮正常工作時螺旋輸送機螺旋前端伸入土倉。為了關閉土倉，螺旋輸送機可以通過伸縮油缸自動縮回。伸縮行程1000mm。螺旋輸送機在任何位置上都可以進行操作，即使在其伸縮過程中。此特性使得螺旋輸送機被木頭或大石頭阻塞時可以自由進退。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹7.皮帶輸送機皮帶輸送機把螺旋機卸料口的出土運送到碴車。皮帶機由驅動單元和位于后配套上的出料口組成。皮帶上有防跑偏裝置。皮帶輸送機主要由以下部件組成：（1）皮帶（2）卸料部件（3）張緊裝置，在驅動裝置部分裝有一個機械式可調節(jié)的刮料器。（4）皮帶輸送機有急停拉線裝置。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹8.后配套設備后配套系統(tǒng)由盾體牽引，在架設在管片上的路軌上行走。后配套系統(tǒng)的外形輪廓確保了它可以在路軌上曲線前進。盾構機工作和管片安裝所需的設備和裝置均安裝在后配套拖車上。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹8.1管片轉運裝置整環(huán)管片由

2部特殊的管片運輸車運到拖車前。通過拖車上的吊機梁，利用管片吊機的兩個電動葫蘆將管片逐一卸到管片輸送小車上。管片吊機下方空間允許承載了三塊管片的管片車自由進入管片吊機下方。兩個平行工作的電動葫蘆由人工通過一個操縱板操縱。管片儲存在連接橋區(qū)域和喂片機上，喂片機安裝在連接橋區(qū)域下，用于將管片運輸到管片拼裝機區(qū)域。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹8.2拖車上的裝置A、液壓系統(tǒng)推進千斤頂和絞接油缸壓力控制的高壓泵電機驅動泵用于刀盤驅動電機液壓變量泵用于管片拼裝機電機驅動變量泵螺旋輸送機電機驅動泵濾油器過濾系統(tǒng)直接裝在液壓油箱下面。螺旋泵把油連續(xù)泵到過濾、冷卻系統(tǒng)，再回到油箱。連續(xù)過濾能夠確保液壓系統(tǒng)保持清潔和機器的正常工作。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹B、刀盤主驅動油脂泵：一個氣動油脂泵安裝在后配套系統(tǒng)中。此泵連接到多管路油脂泵，給主驅動，螺旋驅動和回轉單元提供油脂。C、冷卻回路：盾構機具有一個封閉的回路用以冷卻設備上的電氣及液壓元件。D、通風系統(tǒng)：新鮮的空氣是由一條空氣管來輸送。抽風管從拖車一直延伸到整個后配套系統(tǒng)。它將盾體及液壓系統(tǒng)中的廢氣撤出，此管路中含有消音通風機（次級通風設備）。通風機及管路保證了隧道中有持續(xù)的新鮮空氣提供。E、尾盾密封油脂泵：一個氣動油脂泵安裝在后配套系統(tǒng)中。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹9.電力系統(tǒng)9.1供應電力變壓器用變壓器將高壓電降到

400V。變壓器為完全密封，戶外型，自帶風機用于盾構機上。類型：功率1250KVA，初級電壓10KV±10%、次級電壓0.4KV，頻率50HZ，防護等級IP55。監(jiān)控：溫度監(jiān)控，觸點斷開報警。觸點斷開停止制造標準：DINVDE

0532/IEC

60076o盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹9.2配電柜配電柜位于后配套鋼架上，防護等級為

IP55，配電柜相應地分成由總線相連的獨立部分。在配電柜面板裝有電壓表和電流表，以及獨立的回路過載保護和短路保護器件。9.3電容補償裝置機器上安裝了適當的功率補償設備以保證載荷于

0.9

，功率補償器是自動的，功率因數在主配電盤上顯示。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹9.4控制室控制臺控制室控制臺需用

IP48

防護等級。本控制臺包括所有的遠程控制系統(tǒng)，盾構機安全操作及其環(huán)境的顯示器。顯示屏顯示盾構機及其系統(tǒng)的所有參數,盾構機的所有動作均由操作按鈕來實現(xiàn)。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹9.5現(xiàn)場控制面板現(xiàn)場控制面板是用于調整機器上如安裝器、管片起重和管片輸送小車等移動部分的控制裝置。所有控制面板都適當的裝有急停和鑰匙開關，用以維修時現(xiàn)場隔離保護。9.6電纜所有可能的地方的電纜都用橡膠包裹（HAR）。電纜懸掛系統(tǒng)足以使電纜可以永久的就位，很好的加以保護以防止外部損壞，及需要時可以方便的接線或維護。無論何時主電力電纜運轉都應與控制電纜分離以防電力干涉。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹9.7控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)用以控制盾構機的主要功能，安裝在帶有遠程接口的操作臺上。此

PLC

系統(tǒng)接入位于操作臺中的工業(yè)計算機，所有的軟件都可完全防止未經授權的登錄。所有系統(tǒng)都有失效保護，包括在錯誤情況下的錯誤操作引起的電路自鎖及斷路保護。所有的主要設備均設置有預先報警系統(tǒng)及遠程的控制功能。關鍵部件的硬件安全措施是與總控系統(tǒng)（PLC）分設的。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹9.8電機電機為防護等級

IP55。電機均采用完全密封，扇葉冷卻。對大于

200kW

的電機在電機的繞組上安裝了熱敏元件，熱敏元件控制電控柜中裝置實現(xiàn)自動跳閘的報警，在小型的自動斷路器中裝有常規(guī)的過載保護裝置。為了避免大的啟動電流，所有的電機啟動方式均特別加以選擇。大于30kW

的電機使用星－三角啟動方式。9.9接地盾構機安全接地系統(tǒng)用一適當的接地線將所有拖車連結在一起，使得盾構機成為一個等勢區(qū)域，在此區(qū)域中所有暴露的導電零件和外部金屬件維持相同的電位。無論何時主電力電纜運轉都應與控制電纜分離以防電力干涉。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹10.輔助設備10.1注漿設備自啟動全液壓雙油缸活塞泵，帶有壓控制碟式提動閥，適用于輸送固體含量高的高密度物質，它有連續(xù)高精度定量給料流速。清洗方法：在每次注漿循環(huán)的結束，膨潤土將被注入來清洗注漿管，這樣來維保并能夠阻止注漿管發(fā)生堵塞。在尾盾內表面上有維?？凇Ｍㄟ^它們可以檢查注漿管內是否有堵塞情況。如果注漿管內發(fā)生了堵塞情況，將使用高壓水對注漿管進行沖洗來去除堵塞。盾構及掘進技術國家重點實驗室二、土壓平衡盾構機各系統(tǒng)介紹10.2泡沫發(fā)生系統(tǒng)泡沫是一種調節(jié)介質，適合于靠土壓支持的盾構在掘進過程中因泥土粘性高而出現(xiàn)的意外情況。經泡沫調節(jié)后的