一、盾構機的種類有哪些
盾構機根據(ju)工作原理一(yi)般(ban)分為(wei)手掘式(shi)(shi)(shi)盾(dun)(dun)(dun)(dun)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou),擠壓(ya)(ya)式(shi)(shi)(shi)盾(dun)(dun)(dun)(dun)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou),半機械式(shi)(shi)(shi)盾(dun)(dun)(dun)(dun)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)(局(ju)部氣壓(ya)(ya)、全局(ju)氣壓(ya)(ya)),網(wang)格式(shi)(shi)(shi)盾(dun)(dun)(dun)(dun)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)、機械式(shi)(shi)(shi)盾(dun)(dun)(dun)(dun)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)(開胸(xiong)式(shi)(shi)(shi)切削盾(dun)(dun)(dun)(dun)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou),氣壓(ya)(ya)式(shi)(shi)(shi)盾(dun)(dun)(dun)(dun)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou),泥水加壓(ya)(ya)盾(dun)(dun)(dun)(dun)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou),土壓(ya)(ya)平衡盾(dun)(dun)(dun)(dun)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou),混合(he)型(xing)盾(dun)(dun)(dun)(dun)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou),異(yi)型(xing)盾(dun)(dun)(dun)(dun)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou))。
1、半敞開式
手掘式(shi)(shi)及(ji)半(ban)機械式(shi)(shi)盾(dun)構(gou)均為半(ban)敞(chang)開式(shi)(shi)開挖(wa)(wa)(wa),這種方法適(shi)于地(di)(di)地(di)(di)質條件較(jiao)好(hao),開挖(wa)(wa)(wa)面(mian)在掘進中能維持穩(wen)定或在有輔助措施(shi)是(shi)能維持穩(wen)定的情況(kuang),其開挖(wa)(wa)(wa)一般是(shi)從頂部開始逐層(ceng)向下挖(wa)(wa)(wa)掘。若土層(ceng)較(jiao)差,還可借用千斤(jin)頂加(jia)撐板對(dui)開挖(wa)(wa)(wa)面(mian)進行臨時支(zhi)撐。采用敞(chang)開式(shi)(shi)開挖(wa)(wa)(wa),處理孤(gu)立障(zhang)礙(ai)物、糾偏(pian)、超挖(wa)(wa)(wa)均為其它(ta)方式(shi)(shi)容易(yi)。為盡量(liang)減少(shao)對(dui)地(di)(di)層(ceng)的擾動(dong),要適(shi)當控(kong)制超挖(wa)(wa)(wa)量(liang)與(yu)暴露(lu)時間。
2、機械切削式
指與盾構直徑相仿的全斷(duan)面旋轉切(qie)削刀(dao)盤開(kai)挖(wa)方(fang)式(shi)。根據地質條(tiao)件(jian)的好壞,大(da)刀(dao)盤可分為刀(dao)架(jia)間無(wu)封(feng)板(ban)及有封(feng)板(ban)兩種(zhong)。刀(dao)架(jia)間無(wu)封(feng)板(ban)適用(yong)于土質較(jiao)好的條(tiao)件(jian)。大(da)刀(dao)盤開(kai)挖(wa)方(fang)式(shi),在(zai)彎道施工或(huo)糾偏是不(bu)如(ru)敞(chang)開(kai)式(shi)開(kai)挖(wa)便于超挖(wa)。此(ci)外,清(qing)除障礙(ai)物(wu)也不(bu)如(ru)敞(chang)開(kai)式(shi)開(kai)挖(wa)。使用(yong)大(da)刀(dao)盤的盾構,機(ji)械構造復雜,消(xiao)耗(hao)動(dong)力較(jiao)大(da)。
3、網格式
采(cai)(cai)用(yong)網(wang)(wang)格(ge)(ge)(ge)式(shi)開(kai)(kai)挖(wa),開(kai)(kai)挖(wa)面(mian)由(you)網(wang)(wang)格(ge)(ge)(ge)梁與(yu)格(ge)(ge)(ge)板分成許多格(ge)(ge)(ge)子。開(kai)(kai)挖(wa)面(mian)的支撐(cheng)作(zuo)用(yong)是由(you)土(tu)的粘聚力和(he)網(wang)(wang)格(ge)(ge)(ge)厚度范圍內的阻(zu)力而產生的。當盾(dun)構(gou)推進時,土(tu)體就從格(ge)(ge)(ge)子里擠(ji)出來。根據土(tu)的性質,調(diao)節網(wang)(wang)格(ge)(ge)(ge)的開(kai)(kai)孔面(mian)積。采(cai)(cai)用(yong)網(wang)(wang)格(ge)(ge)(ge)式(shi)開(kai)(kai)挖(wa)時,在所(suo)有千斤頂縮(suo)回后,會(hui)產生較大的盾(dun)構(gou)后退(tui)現象,導致(zhi)地(di)表(biao)沉(chen)降,因此(ci),在施(shi)工務必(bi)采(cai)(cai)取有效措施(shi),防止(zhi)盾(dun)構(gou)后退(tui)。
4、擠壓式
全擠(ji)壓(ya)式(shi)和(he)局部擠(ji)壓(ya)式(shi)開挖(wa),由于不出土(tu)或(huo)只(zhi)部分出土(tu),對地層有較大的擾動,在施(shi)工(gong)軸線時(shi),應(ying)盡量避開地面建筑物。局部擠(ji)壓(ya)式(shi)施(shi)工(gong)時(shi),要精心(xin)控制出土(tu)量,以減少和(he)控制地表(biao)變形。全擠(ji)壓(ya)式(shi)施(shi)工(gong)時(shi),盾構(gou)把四周一定范圍內的土(tu)體(ti)擠(ji)密實。
二、盾構機的基本構造
盾構機結構復雜(za),主要由刀盤、盾(dun)體、螺(luo)旋輸送機、管片拼裝機等多部(bu)分(fen)組成。下面小(xiao)編為大家詳細說明(ming)每部(bu)分(fen)的內容情(qing)況。
1、盾體
盾(dun)體(ti)是一個(ge)鋼結構(gou)圓柱體(ti)部(bu)件(jian),分為三(san)部(bu)分,即前(qian)盾(dun)、中盾(dun)和尾盾(dun)。應用(yong)于隧道、地鐵等工程的盾(dun)構(gou)機(ji)一般尺寸較大(da),盾(dun)體(ti)殼體(ti)直徑大(da)小根據實際工程需求確定。盾(dun)體(ti)殼體(ti)不僅對作(zuo)業空(kong)間起(qi)保護作(zuo)用(yong),還承受(shou)周圍土層以及地下水(shui)的壓力,并將地下水(shui)擋在外面,因(yin)此,具(ju)有較高的剛度(du)和強度(du)。
前(qian)(qian)盾(dun)(dun)安裝在(zai)刀盤后面(mian),前(qian)(qian)盾(dun)(dun)焊接的(de)隔板將前(qian)(qian)與(yu)刀盤分隔開,同(tong)時將泥(ni)倉(cang)與(yu)后面(mian)工作倉(cang)分隔開,推理油(you)缸(gang)的(de)壓(ya)力通過(guo)隔板作用在(zai)開挖面(mian)上,起到(dao)穩定和支撐開挖面(mian)的(de)作用。前(qian)(qian)盾(dun)(dun)攪拌(ban)棒與(yu)刀盤攪拌(ban)棒結合對切(qie)削下的(de)土(tu)體進行攪拌(ban),前(qian)(qian)盾(dun)(dun)的(de)各管道向切(qie)削下的(de)土(tu)體注入水、泡沫、膨潤土(tu)及(ji)其他(ta)添加劑,改善土(tu)質,攪拌(ban)過(guo)的(de)泥(ni)土(tu)通過(guo)螺旋(xuan)機及(ji)皮(pi)帶、渣土(tu)車等被輸送(song)到(dao)地(di)面(mian)。
中盾(dun)通過(guo)法蘭與(yu)(yu)前(qian)盾(dun)連接(jie)(jie),中盾(dun)內側均布推力油(you)缸(gang),油(you)缸(gang)推在后面(mian)已安裝好的管片上,通過(guo)控(kong)制油(you)缸(gang)向(xiang)后伸出提供(gong)盾(dun)構(gou)機前(qian)行的掘進力。中盾(dun)后面(mian)連接(jie)(jie)尾(wei)盾(dun),尾(wei)盾(dun)通過(guo)被動跟隨的鉸接(jie)(jie)油(you)缸(gang)與(yu)(yu)中盾(dun)連接(jie)(jie),這種鉸接(jie)(jie)連接(jie)(jie)的方式使盾(dun)構(gou)機易于轉向(xiang)。
2、切削刀盤
切削(xue)刀(dao)盤具(ju)有開挖(wa)功能(neng)、穩定功能(neng)、攪拌(ban)功能(neng)。刀(dao)盤按結(jie)構形式可分為面板式和輻條式,具(ju)體應用(yong)根據施(shi)工條件(jian)和土質條件(jian)等因素來選擇。刀(dao)盤常(chang)用(yong)的刀(dao)具(ju)有兩類,分別是切削(xue)類刀(dao)具(ju)和滾動類刀(dao)具(ju)。
切(qie)削類刀(dao)具(ju)(ju)是(shi)指隨著刀(dao)盤(pan)轉(zhuan)動而沒有自(zi)轉(zhuan)的破巖刀(dao)具(ju)(ju),分為切(qie)刀(dao)、邊(bian)刮刀(dao)、先行刀(dao)和(he)仿行刀(dao)等;滾動類刀(dao)具(ju)(ju)是(shi)指不僅(jin)隨著刀(dao)盤(pan)轉(zhuan)動,同(tong)時還作自(zi)轉(zhuan)運(yun)動的破巖刀(dao)具(ju)(ju),分為齒形(xing)滾刀(dao)、盤(pan)形(xing)滾刀(dao)等。
3、螺旋輸送機
螺(luo)旋輸送機是土壓平衡盾構的重要組(zu)成(cheng)部分(fen),其主要構造由驅(qu)動裝置、圓筒狀殼體和(he)中心(xin)螺(luo)旋軸(zhou)(zhou)組(zu)成(cheng),工(gong)作時螺(luo)旋軸(zhou)(zhou)旋轉,渣土沿螺(luo)旋軸(zhou)(zhou)平移輸送。通常螺(luo)旋機安裝角度在21°~23°。
根據(ju)螺(luo)旋(xuan)(xuan)輸(shu)送(song)(song)機(ji)螺(luo)旋(xuan)(xuan)軸(zhou)構造(zao)的不同,分為帶式(shi)螺(luo)旋(xuan)(xuan)輸(shu)送(song)(song)機(ji)和軸(zhou)式(shi)螺(luo)旋(xuan)(xuan)輸(shu)送(song)(song)機(ji)。軸(zhou)式(shi)螺(luo)旋(xuan)(xuan)輸(shu)送(song)(song)機(ji)適用于一般性(xing)土砂(sha)運(yun)輸(shu);帶式(shi)輸(shu)送(song)(song)機(ji)可用于較大(da)顆粒砂(sha)礫和塊石運(yun)輸(shu),將渣(zha)土從螺(luo)旋(xuan)(xuan)機(ji)出(chu)料口傳送(song)(song)到運(yun)渣(zha)車中,它的排(pai)放(fang)能力(li)要(yao)大(da)于螺(luo)旋(xuan)(xuan)機(ji)的出(chu)土能力(li),當土質透水(shui)性(xing)好時不宜采用。
4、后配套系統
后配套系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)通(tong)過各種管道將各系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)的動力部分和執行部分連接起來。它是由(you)管片運輸設備、測量系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、同步系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、液(ye)壓系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、控制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、壓縮空(kong)氣系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、泡沫系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、膨(peng)潤土系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、循環水系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、強弱(ruo)電控制(zhi)輸配系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)以及洞(dong)內(nei)通(tong)風系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)組成(cheng)。
管(guan)片拼裝(zhuang)系(xi)統(tong)是(shi)后配套系(xi)統(tong)的(de)重要(yao)組成(cheng)部分,用來拼裝(zhuang)襯砌管(guan)片,是(shi)將(jiang)管(guan)片拼裝(zhuang)成(cheng)環的(de)機械。具有鎖(suo)緊(jin)、升降、平(ping)移、回轉、仰俯(fu)、橫搖和(he)偏轉七(qi)種動作,各種動作進行專門的(de)調(diao)節以使管(guan)片能合理就位,完(wan)成(cheng)隧道管(guan)片的(de)安裝(zhuang)工作。