一、盾構機的種類有哪些
盾構機根據(ju)工作原理(li)一般分為(wei)手掘式(shi)(shi)盾(dun)構(gou),擠壓式(shi)(shi)盾(dun)構(gou),半機械式(shi)(shi)盾(dun)構(gou)(局部氣壓、全局氣壓),網格(ge)式(shi)(shi)盾(dun)構(gou)、機械式(shi)(shi)盾(dun)構(gou)(開胸(xiong)式(shi)(shi)切削盾(dun)構(gou),氣壓式(shi)(shi)盾(dun)構(gou),泥水加壓盾(dun)構(gou),土(tu)壓平(ping)衡盾(dun)構(gou),混合(he)型盾(dun)構(gou),異型盾(dun)構(gou))。
1、半敞開式
手(shou)掘(jue)式(shi)(shi)及半(ban)機械式(shi)(shi)盾構均(jun)為(wei)半(ban)敞(chang)開(kai)(kai)(kai)(kai)式(shi)(shi)開(kai)(kai)(kai)(kai)挖(wa),這種方(fang)法適于地(di)地(di)質條(tiao)件較好(hao),開(kai)(kai)(kai)(kai)挖(wa)面在(zai)掘(jue)進(jin)中能(neng)維持(chi)穩定或在(zai)有(you)輔助措施是(shi)能(neng)維持(chi)穩定的情況,其開(kai)(kai)(kai)(kai)挖(wa)一般是(shi)從頂部開(kai)(kai)(kai)(kai)始逐層(ceng)向(xiang)下挖(wa)掘(jue)。若土層(ceng)較差,還(huan)可借用千斤頂加撐板對(dui)開(kai)(kai)(kai)(kai)挖(wa)面進(jin)行臨(lin)時支撐。采用敞(chang)開(kai)(kai)(kai)(kai)式(shi)(shi)開(kai)(kai)(kai)(kai)挖(wa),處理孤(gu)立障礙物、糾(jiu)偏、超挖(wa)均(jun)為(wei)其它方(fang)式(shi)(shi)容(rong)易(yi)。為(wei)盡量(liang)(liang)減少對(dui)地(di)層(ceng)的擾動(dong),要適當(dang)控制超挖(wa)量(liang)(liang)與暴(bao)露時間。
2、機械切削式
指與盾構直徑相仿的全斷面旋(xuan)轉切削刀盤開(kai)挖方式。根(gen)據(ju)地質條(tiao)(tiao)件的好壞(huai),大刀盤可分為刀架間無封板(ban)及有(you)封板(ban)兩種。刀架間無封板(ban)適用于(yu)土質較(jiao)好的條(tiao)(tiao)件。大刀盤開(kai)挖方式,在(zai)彎道(dao)施工或糾偏是不(bu)(bu)如敞(chang)開(kai)式開(kai)挖便于(yu)超挖。此外,清除障礙(ai)物也不(bu)(bu)如敞(chang)開(kai)式開(kai)挖。使(shi)用大刀盤的盾構,機械(xie)構造復雜,消耗動力較(jiao)大。
3、網格式
采(cai)用網(wang)格(ge)式開(kai)挖(wa)(wa),開(kai)挖(wa)(wa)面由網(wang)格(ge)梁與(yu)格(ge)板分成許(xu)多格(ge)子。開(kai)挖(wa)(wa)面的支(zhi)撐作(zuo)用是由土(tu)的粘聚力和網(wang)格(ge)厚(hou)度范圍內的阻力而產(chan)生的。當(dang)盾構(gou)推進時(shi),土(tu)體就(jiu)從格(ge)子里擠出來。根據土(tu)的性質,調節網(wang)格(ge)的開(kai)孔面積。采(cai)用網(wang)格(ge)式開(kai)挖(wa)(wa)時(shi),在所有千斤頂縮回(hui)后,會產(chan)生較大的盾構(gou)后退現象,導致地表沉降,因此(ci),在施(shi)工務必采(cai)取有效措施(shi),防(fang)止盾構(gou)后退。
4、擠壓式
全(quan)擠(ji)壓(ya)式(shi)和局(ju)(ju)部擠(ji)壓(ya)式(shi)開挖,由于(yu)不出土或只部分出土,對地層(ceng)有較大的(de)擾動,在(zai)施工(gong)軸線時,應盡量避開地面建筑物。局(ju)(ju)部擠(ji)壓(ya)式(shi)施工(gong)時,要精心控(kong)(kong)制出土量,以減少和控(kong)(kong)制地表變形(xing)。全(quan)擠(ji)壓(ya)式(shi)施工(gong)時,盾(dun)構把四周一定范圍內的(de)土體擠(ji)密實。
二、盾構機的基本構造
盾構機結構(gou)復雜(za),主要由(you)刀盤(pan)、盾體、螺(luo)旋輸送機、管片拼裝機等多部分組成。下面小(xiao)編為大家(jia)詳細(xi)說明每部分的內容情(qing)況。
1、盾體
盾體是一個鋼結(jie)構圓柱(zhu)體部件(jian),分(fen)為三部分(fen),即前盾、中盾和尾(wei)盾。應用(yong)于隧道、地(di)鐵等工程的盾構機(ji)一般尺寸較大(da),盾體殼體直徑大(da)小根據實際工程需(xu)求確定。盾體殼體不(bu)僅對作業(ye)空(kong)間(jian)起(qi)保護(hu)作用(yong),還承受周圍(wei)土層以(yi)及地(di)下水的壓力(li),并(bing)將地(di)下水擋在外面,因此,具有較高的剛度和強度。
前(qian)(qian)盾(dun)(dun)(dun)安裝在刀(dao)盤(pan)后(hou)面,前(qian)(qian)盾(dun)(dun)(dun)焊接(jie)的(de)隔(ge)(ge)板將前(qian)(qian)與刀(dao)盤(pan)分隔(ge)(ge)開(kai),同時(shi)將泥倉(cang)(cang)與后(hou)面工作倉(cang)(cang)分隔(ge)(ge)開(kai),推理油缸(gang)的(de)壓(ya)力通過隔(ge)(ge)板作用在開(kai)挖面上,起(qi)到(dao)穩(wen)定和(he)支撐(cheng)開(kai)挖面的(de)作用。前(qian)(qian)盾(dun)(dun)(dun)攪拌棒與刀(dao)盤(pan)攪拌棒結合(he)對(dui)切削下的(de)土(tu)體進行攪拌,前(qian)(qian)盾(dun)(dun)(dun)的(de)各(ge)管道(dao)向切削下的(de)土(tu)體注入水、泡沫、膨(peng)潤土(tu)及(ji)其(qi)他添(tian)加劑,改善土(tu)質,攪拌過的(de)泥土(tu)通過螺旋機及(ji)皮帶(dai)、渣土(tu)車等被輸送到(dao)地面。
中盾(dun)(dun)(dun)通過法蘭與前(qian)盾(dun)(dun)(dun)連(lian)接(jie),中盾(dun)(dun)(dun)內側均布推力油缸,油缸推在后面已安裝(zhuang)好的管片上,通過控(kong)制(zhi)油缸向后伸出提(ti)供盾(dun)(dun)(dun)構機(ji)前(qian)行的掘進力。中盾(dun)(dun)(dun)后面連(lian)接(jie)尾盾(dun)(dun)(dun),尾盾(dun)(dun)(dun)通過被動(dong)跟隨的鉸接(jie)油缸與中盾(dun)(dun)(dun)連(lian)接(jie),這種鉸接(jie)連(lian)接(jie)的方式使(shi)盾(dun)(dun)(dun)構機(ji)易于轉向。
2、切削刀盤
切(qie)削刀盤具有開挖功(gong)能(neng)、穩定功(gong)能(neng)、攪拌功(gong)能(neng)。刀盤按結構形式可分為面板式和(he)輻條式,具體應(ying)用(yong)根據施工(gong)條件(jian)和(he)土質條件(jian)等(deng)因素來(lai)選擇。刀盤常用(yong)的刀具有兩類,分別是切(qie)削類刀具和(he)滾動(dong)類刀具。
切削類(lei)刀(dao)(dao)(dao)具是指(zhi)(zhi)隨著刀(dao)(dao)(dao)盤轉動(dong)而沒(mei)有自(zi)轉的破巖刀(dao)(dao)(dao)具,分為切刀(dao)(dao)(dao)、邊刮刀(dao)(dao)(dao)、先行刀(dao)(dao)(dao)和仿行刀(dao)(dao)(dao)等(deng);滾(gun)動(dong)類(lei)刀(dao)(dao)(dao)具是指(zhi)(zhi)不僅隨著刀(dao)(dao)(dao)盤轉動(dong),同時(shi)還作自(zi)轉運(yun)動(dong)的破巖刀(dao)(dao)(dao)具,分為齒形滾(gun)刀(dao)(dao)(dao)、盤形滾(gun)刀(dao)(dao)(dao)等(deng)。
3、螺旋輸送機
螺旋(xuan)輸(shu)送機是(shi)土壓平(ping)衡盾(dun)構的重要組成(cheng)部(bu)分,其主要構造由驅(qu)動裝(zhuang)置、圓(yuan)筒狀殼體和中心螺旋(xuan)軸組成(cheng),工作(zuo)時螺旋(xuan)軸旋(xuan)轉,渣土沿螺旋(xuan)軸平(ping)移輸(shu)送。通常螺旋(xuan)機安裝(zhuang)角度(du)在(zai)21°~23°。
根據螺(luo)旋(xuan)輸(shu)送(song)機(ji)(ji)(ji)螺(luo)旋(xuan)軸構造的不(bu)同,分(fen)為帶(dai)式(shi)螺(luo)旋(xuan)輸(shu)送(song)機(ji)(ji)(ji)和軸式(shi)螺(luo)旋(xuan)輸(shu)送(song)機(ji)(ji)(ji)。軸式(shi)螺(luo)旋(xuan)輸(shu)送(song)機(ji)(ji)(ji)適用(yong)于(yu)一般性(xing)(xing)土(tu)砂運輸(shu);帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)(ji)(ji)可用(yong)于(yu)較大顆(ke)粒砂礫和塊(kuai)石運輸(shu),將(jiang)渣土(tu)從螺(luo)旋(xuan)機(ji)(ji)(ji)出(chu)料(liao)口(kou)傳送(song)到運渣車中,它的排(pai)放(fang)能(neng)力要大于(yu)螺(luo)旋(xuan)機(ji)(ji)(ji)的出(chu)土(tu)能(neng)力,當土(tu)質透水(shui)性(xing)(xing)好時(shi)不(bu)宜采用(yong)。
4、后配套系統
后配套系(xi)(xi)(xi)統(tong)通過各(ge)(ge)種管(guan)(guan)道將各(ge)(ge)系(xi)(xi)(xi)統(tong)的動力部(bu)分(fen)和執行部(bu)分(fen)連接起來。它(ta)是由管(guan)(guan)片運輸設備(bei)、測量系(xi)(xi)(xi)統(tong)、同(tong)步系(xi)(xi)(xi)統(tong)、液壓(ya)系(xi)(xi)(xi)統(tong)、控(kong)制系(xi)(xi)(xi)統(tong)、壓(ya)縮空氣系(xi)(xi)(xi)統(tong)、泡沫(mo)系(xi)(xi)(xi)統(tong)、膨潤土系(xi)(xi)(xi)統(tong)、循(xun)環水系(xi)(xi)(xi)統(tong)、強弱電控(kong)制輸配系(xi)(xi)(xi)統(tong)以及洞內(nei)通風系(xi)(xi)(xi)統(tong)組成(cheng)。
管(guan)片拼(pin)裝(zhuang)系統是(shi)后配套系統的(de)重要組成部分,用來拼(pin)裝(zhuang)襯砌管(guan)片,是(shi)將(jiang)管(guan)片拼(pin)裝(zhuang)成環的(de)機械。具有鎖緊(jin)、升降、平移、回(hui)轉、仰俯(fu)、橫搖和偏轉七(qi)種動(dong)作(zuo),各(ge)種動(dong)作(zuo)進行(xing)專門(men)的(de)調(diao)節(jie)以(yi)使管(guan)片能(neng)合理就位,完成隧道管(guan)片的(de)安裝(zhuang)工作(zuo)。