盾构机科普

---

盾构机全貌

盾构机全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，是地下施工最高端的设备，集光、机、电、液、传感、信息技术于一身，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、同步注浆、测量导向纠偏等功能。一台盾构机的设计和制造涉及到地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科，而且要根据不同的地质条件“量体裁衣”。该机械广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。

盾构机实在太庞大了，她有80多米长，主机重量约500吨，盾体外径6.25米，盾构机再大，也是由许多部分和系统组成的。

下面我们来一点点认识这个“巨无霸”吧

盾构机刀盘

首先是刀盘，怎么样形容它呢？确切的说更像是盾构机的“牙齿”。千万别小看它的“牙齿”，无论是什么土，它都可以一点点啃掉。每台盾构机根据土体性质的不同，“牙齿”也不同。

盾构机前中盾对接

盾构机盾尾组装

刀盘过后就是盾体啦，盾体由前盾、中盾和盾尾组成，这三部分都是管状简体。盾体主要支撑和保护着盾构机的主轴承、液压千斤顶、人舱、注浆系统、密封系统以及其他液压、电气、传感和控制装置，其重要性不用我细说你也知道啦。

管片拼装机吊运

管片拼装

 接下来我们了解一下管片拼装机吧，盾构机掘进一环的距离后，拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片，使隧道一次成型。你可别小瞧它哦，它可是“大力水手”，能够轻松抓起重达3t的管片，实现360度全方位旋转和移动。操作手可以使用有线的或遥控的控制器操作管片拼装机，用来拼装管片，是不是瞬间觉得它非常高大上呢？

运渣电瓶车

盾构机的排土机构主要包括螺旋输送机和皮带输送机。螺旋输送机由斜盘式变量轴向柱塞马达驱动，皮带输送机由电机驱动。碴土由螺旋输送机从泥土仓中运输到皮带输送机上，皮带输送机再将碴土向后运输至第六节台车的尾部，落入等候的碴土车的土箱中，土箱装满后，由电瓶车牵引沿轨道运至竖井，龙门吊将土箱吊至地面，并倒入碴土坑中。可实际操作中，可没有小编说的这么简单。

配套设备

同步注浆系统

1号拖车装有盾构机的操作室、同步注浆系统和油脂系统。同步注浆系统向隧道管片后壁注浆，使管片后面的间隙及时得到充填，有效地保证隧道的施工质量，防止地面下沉。油脂系统为盾构机提供润滑和密封作用，防止地下水涌入盾壳内。

主控室的操作界面

主控室是整个盾构机的中枢神经，负责采集信息和发出指令，随时掌握和控制着盾构机的工作状态。盾构机的所有操作均由操作按钮来实现，这么多按钮，一般人可HOLD不住呀？我们的盾构机司机要连续12小时坚守在这狭窄的空间里，时刻盯着操作界面，很辛苦的。（致敬）

膨润土注入系统

盾构机液压系统

2号拖车主要是液压系统和膨润土注入系统。液压系统可以说是盾构机的心脏，为盾构机推进、刀盘旋转、管片拼装、螺旋机旋转、冷却过滤、同步注浆等系统提供液压动力并进行控制。膨润土注浆系统则用来改善地层土体性质，起到很好的润滑作用，使土体更容易被切削和输出。

电力控制柜

内循环水系统组件

3号拖车上的装置主要是电力控制柜、泡沫注浆系统和内循环水系统。电力控制柜继承了盾构机复杂的电路控制系统；泡沫系统生产泡沫并注入切削土体，也能改善土体性质，与膨润土注浆系统是很好的搭配组合；内循环水系统为盾构机各部件提供循环用水并进行冷却。

拖车压缩空气系统和变压器装置

4号拖车上主要为压缩空气系统和变压器装置。压缩空气系统由空压机、储气罐和输气管路组成，主要为盾构机气压掘进模式和人舱内提供稳定的气体压力；盾构机整机功率为1700多KW，要求供电电源为10KV的高压，没有变压器怎么行！

污水箱

污水管卷筒

5号和6号拖车上主要为电缆箱、污水箱、水管卷筒等，将盾构机与地面的水电系统连接。前面提到皮带传送机，就是将渣土水平输送到图中5号拖车再卸载到渣车上。

配套台车

实际一台盾构机在正常掘进施工中，还有其他的配套设施如管片运输机、渣土砂浆运输车等。所以说，盾构机是一台集光、机、电、液、传感、信息技术于一身的地下施工高端机械，果真是名副其实！