1、地鐵盾構主要部件功能描述盾構是一個具備多種功能于一體的綜合性設備，它集合了隧道施工過程中的開挖、出土、支護、注漿、導向等全部的功能。盾構施工的過程也就是這些功能合理運用的過程。盾構在結構上包括刀盤、盾體、人艙、螺旋輸送機、管片安裝機、管片小車、皮帶機和后配套拖車等；在功能上包括開挖系統、主驅動系統、推進系統、出碴系統、注漿系統、油脂系統、液壓系統、電氣控制系統、自動導向系統及通風、供水、供電系統、有害氣體檢測裝置等。1、 刀盤和刀具刀盤：根據北京地鐵特殊地質條件設計。輻條式刀盤，開口率約為50%。6個刀梁。刀梁及隔板上有5路碴土改良的注入孔（泡沫、膨潤土、水注入管路）。刀盤表面采用耐磨材料或堆

2、焊耐磨材料，確保刀盤的耐磨性。刀盤具有正反轉功能，切削性能相同。刀具：中心魚尾刀1把，先行刀36把、主切刀82把（高64把、低18把），保徑刀24把；合計：143把。另配超挖刀2把。2、 盾體盾體鋼結構承受土壓、水壓和工作荷載（土壓3bar）。盾體包括：前盾、中盾、盾尾。前盾前盾又稱切口環，它里面裝有支撐主驅動和螺旋輸送機的鋼結構。隔板上面設人艙、球閥通道、四個攪拌器。前盾上有液壓閉合裝置，可以關閉螺旋輸送機的前閘門。前盾的隔板上裝有土壓傳感器。中盾和盾尾中盾又稱支承環，前盾和中盾用螺栓聯接，并加焊接聯接。中盾內布置有推進油缸、鉸接油缸和管片安裝機架。中盾的盾殼園周布置有超前鉆孔的預留孔。中盾

3、和盾尾之間通過較接油缸連接，兩者之間可以有一定的夾角，從而使盾構在掘進時可以方便的轉向。盾尾安裝了三道密封鋼絲刷及8個油脂注入管道、8根內置的同步注漿管道（4根正常使用4根注漿管為備用）。3、主驅動系統主驅動機構包括主軸承、八個液壓馬達、八個減速器和安裝在后配套拖車上的主驅動液壓泵站。刀盤通過螺栓與主軸承的內齒圈聯接在一起，刀盤驅動系統通過液壓馬達驅動主軸承的內齒圈來帶動刀盤旋轉。主軸承采用大直徑三滾柱軸承，外徑2820mm。4、推進系統盾構的推進機構提供盾構向前推進的動力。推進機構包括32個推進油缸和推進液壓泵站。推進油缸按照在圓周上的區域分為四組，頂部3對油缸一組、左側4對油缸一組、右側4

4、對油缸一組、底部5對油缸一組。油缸的后端頂在管片上以提供盾構前進的反力。推進系統油缸分組控制如圖所示，其中4個位置的油缸裝有位移傳感器5、螺旋輸送機螺旋輸送機采用帶軸式后出硝門，安裝于前盾的底部，伸入土艙的一段焊接有耐磨片。螺旋輸送機通過二個液壓馬達帶二個減速機周邊驅動，其轉速范圍可以在021rpm內無級調速，可以很好的控制出土量和控制土艙的土壓力。為了提高硝土的流動性，可以向螺旋輸送機周邊的孔注入膨潤土或泡沫。螺旋輸送機最大輸送粒徑為250mm。6、皮帶輸送機皮帶機用于將螺旋輸送機輸出的硝土傳送到盾構后配套的硝車上。皮帶機布置在后配套拖車的上面。7、管片安裝機構管片安裝機安裝在盾尾，有6個自

5、由度，有遙控和線控兩種方式。管片吊機及管片轉運小車：管片（共6塊）由2個管片運輸車由洞外運送到洞內后,首先由管片吊機吊起放置到管片轉運小車上，然后由管片轉運小車送到管片安裝機能夠抓到的位置。管片轉運小車一次可以存放3塊管片。8、人艙人員艙是人員出入土艙進行維修和檢查的轉換通道，出入土艙的工具和材料也由此通過。人員艙有兩種狀態：無壓模式（非工作狀態）；加壓模式（工作狀態）人員艙包括主艙和材料艙（3+2）,它們由壓力門隔開。進入土艙具有一定的危險性。進入人員艙的工作人員必須經過身體檢查，并接受相關的專業技術培訓。9、拖車后配套拖車用以安裝液壓泵站、注漿泵、砂漿罐及電氣設備等。拖車行走在專用軌道上，

6、拖車之間用拉桿相連。每節拖車上的安裝設備如下表:拖車號主要安裝設備設備橋皮帶機、管片吊機、管路、泡沫發生器1#控制室、注漿泵、砂漿罐、小配電柜、泡沫發生裝置2#主驅動系統泵站、膨潤土罐及膨潤土泵3#主配電柜、泡沫箱及泡沫泵、油脂站4#兩臺空壓機、風包、主變壓器、電纜存放區5#水管卷筒、儲風筒、皮帶機卸硝點10、液壓系統液壓系統是盾構為各主要執行元件提供動力并執行的關鍵系統，主要包括主驅動、推進（較接）、螺旋輸送機、管片安裝機、輔助系統、循環過濾冷卻系統等，液壓系統的元器件全部采用國際知名品牌的產品，元器件質量可靠性能穩定，保證了液壓系統的可靠性。11、注脂系統注脂系統包括三大部分：主軸承密封系

7、統，盾尾密封系統和主機潤滑系統。三部分都以壓縮空氣為動力源。12、硝土改良系統盾構配有兩套硝土改良系統：膨潤土系統和泡沫系統。兩者在注入口共用一套輸送管路。泡沫系統：用于對硝土進行改良。泡沫系統主要由泡沫泵、高壓水泵、電磁流量閥、泡沫發生器、壓力傳感器、管路組成，膨潤土注入系統：在確定不使用泡沫劑的情況下，關閉泡沫輸送管道，同時將膨潤土輸送管道打開，通過輸送泵將膨潤土壓入刀盤、硝艙和螺旋輸送機內，達到改良硝土地目的。*.，*4，*事.，*耳*4仲，育*號*，;.*a*-*>*曾申學/申*|«*|*電*.*.*+*，看*安*，*，*4|氤，*.泡沫及膨潤土系統示意圖13、同步注漿

8、系統盾構采用同步注漿系統，可以使管片外面的間隙及時得到充填，有效的保證隧道的施工質量及防止地面下沉。注漿系統示意圖如下：注漿系統示意圖14、自動導向系統盾構安裝了一套自動導向系統。本系統能夠對盾構在掘進中的各種姿態、以及盾構的線路和位置關系進行精確的測量和顯示。操作人員可以及時的根據導向系統提供的信息，快速、實時地對盾構的掘進方向及姿態進行調整，保證盾構掘進方向的正確自動全站儀地面監控| R型和B型,測量軟件DS2000自動導向系統示意圖LeicaTCA1202-S型自動全站儀、工業觸摸式壁掛電腦、R型和B型無線通訊控制箱、盾構姿態自動測量軟件、2個電子棱鏡；傾角傳感器；后視棱鏡組。；監控模塊

9、：通過工地上的光纜或電話線可對盾構推進的狀態進行實時了解和管理，實現地面對地下的管理和控制。1、全面姿態顯示：多達十幾個姿態參數的數字和圖像顯示，使信息更直觀。2、不同的權限管理，防止人為誤差；3、基于現場的軟件界面設計和操作流程；4、強大的設計數據計算功能；5、智能化的糾錯能力和系統管理能力；6、全面的數據管理和歷史數據查詢分析功能；7、人工測量計算功能的備選。自動導向系統特點：真正的無線纜作業模式：先進的設計理念：先進的硬件基礎：全面的信息顯示：15、電氣控制系統供電：10KV3P50HZ電源：400V控制電源：230VAC/24VDC照明：230VAC箱式變壓器：干式2臺，IP55,溫度

10、監測報警和保護；主配電：無功補償COS>=0.9,短路、接地及二級漏保;電機啟動方式：30kW及以上配置電機軟啟動器，程序防止大功率電機同時啟動;主要技術參數表技術參數1名稱技術參數備注管片結構外徑6,000mm內徑5,400mm管片寬度1,200mm分布3+2+1縱向連接螺栓數量16盾體后部被動較接式前盾直徑6,250mm板厚50mm防涌門1個剪式中盾直徑6,240mm板厚40mm長度（前盾和中盾）4,280mm盾構最小水平轉彎半徑300m最大工作壓力3bar土壓傳感計5個人艙人閘門DN600盾尾直徑6,230mm板厚40mm盾尾長度3,700mm油脂管數量8個(2X4)密封3排鋼絲刷

11、注漿口4個+4個備用通徑50mm單液推進油缸缸徑/桿徑-行程260/180-2,100mm數量2X16分組4組上、下、左、右iO36,493kN30Mpa最大"42,575kN35Mpa最大推進速度80mm/min最大伸出速度160mm/min所有油缸空載縮回速度3,400mm/min較接油缸缸徑/桿徑-行程180/80-150數量14個超前注漿管6個DN100刀盤輻條式刀盤開挖直徑6,280mm1名稱技術參數備注旋轉方向左/右刀具中心魚尾刀1把，先行刀36把、保徑刀24把、主切刀82把，;合計：143把。另配超挖刀2把。泡沫噴嘴數量4個中心回轉接頭1個5泡沫通道+4液壓通道主驅動液

12、壓驅動液壓馬達數量8個A6VM250額定扭矩4,761kNm最大脫困扭矩5,718kNm轉速01.86rpm功率630kW2X315kW主軸承型式三排滾柱內齒圈式主軸承外徑2,820mm主軸承計算壽命15000h根據ISO281L10管片拼裝機中間回轉式抓緊系統機械式液壓抓緊自由度6回轉速度01.7rpm比例控制旋轉角度+/-200°比例控制舉升油缸行程1,000mm比例控制縱向移動行程2,000mm比例控制控制裝置無線控制備有線控操作的電纜連接接頭遙控器HB、線式包含推進油缸、喂片機操作按鈕人員艙雙艙式直徑1,600mm工作壓力3bar人數（容納）3+2主艙/副艙螺旋輸送機有軸螺旋

13、式直徑800mm功率160kW最大脫困扭矩230kNm30Mpa轉速0到21rpm無級調速1名稱技術參數備注螺旋伸縮行程1,000mm驅動周邊驅動驅動馬達A6VM160二個配有減速機輸送量380m3/h理論出料口門1個后出料土壓傳感計2個前后各一個取大粒徑250mm后配套設施單側卜M寬2100（主控室和注漿罐除外）后配套結構連接橋+5節拖車軌距2080mm硝車軌距900mm喂片機存放3塊管片冗余設計管片吊機雙梁2個皮帶機帶地800mm最大輸送量450m3/h高壓電纜托盤1個液壓系統液壓泵站4.5m3包括過濾器和油箱主驅動泵500ml/r兩臺功率控制工業水循環系統1套內循環，液壓油外循環冷卻外循

14、劃、泉用戶提供管道增壓泉1臺管片沖洗泵1臺污水隔膜泵1臺污水輸送泵1臺污水罐3m31個配有液位傳感器同步注漿系統單液注漿同步注漿泵2臺KSP12O注漿能力2X12m3/h壓力傳感器4個砂漿罐容量6m3帶攪拌配自動潤滑系統膨潤土系統膨潤土罐4m3帶氣動攪拌膨潤土泵10m3/h變頻可調式配有流量傳感器1名稱技術參數備注泡沫系統1套泡沫發生器4路水泵1臺7m3/h泡沫泵1臺300l/h工業空氣空壓機2臺37kW高壓空氣儲存罐1m3保壓系統2套氣動自動控制系統DN65,在盾體內油脂潤滑系統氣動型號統一電動多頭泵1臺林啟遞進分配閥1套林啟液壓油沖洗檢測主驅動密封1套盾尾油脂密封系統氣動型號統一控制模式壓

15、力、行程和手動壓力傳感器8個HB愀脂密封系統氣動型號統一齒輪分配閥1個齒輪油循環系統強制潤滑配有循環過濾、冷卻、溫控裝置螺桿泵1套最高壓力160bar磁性過濾器1套換熱器片式水冷二次通風系統DN60cM管通風管儲存裝置2個DN100cM管,100m儲量水管延伸3路水管掛架有效延伸長度12m導向系統兩極鏡式力信自動導向系統自動全站儀LeicaTCA1202-S型精度2”管片排序系統有導向系統集成電控系統控制室1個帶空調主副配電柜1個功率因數補償器一0.90集成集成1名稱技術參數備注初級電壓/次級電壓10kV/400V變壓器1,600kVA(800+800kva)箱式變壓器控制電壓24V/230V

16、照明電壓230V閥工作電壓24V工作頻率50Hz系統絕緣保護IP55PLCS7-400西門子閉路電視系統4個攝像頭和1個顯示屏顯示屏為彩色有害氣體檢測便攜式和固定式各一套便攜式進艙使用數據采集系統1套主要功率配置功率大于30kw采用軟啟動器刀盤驅動系統630kW2X315kW盾構推進系統90kW管片拼裝機55kW輔助系統0kW和推進系統串聯注漿系統0kW和管片拼裝系統串聯液壓油過濾系統15kW齒輪潤滑系統4kW螺旋輸送機160kW工業水循環系統40kw清水泵、污水泵、高壓沖洗泵泡沫系統18kW同步注漿攪拌系統8kW時機30kW二次通風0kW空壓機74kW管片吊機10kw電源插座及工地用電75kW其他60kW合計1,269kW主要關鍵部件廠家J丁P部件L家1主軸承德國羅特艾德2液壓油缸力士達3液壓油管alfagma4液壓泵Rexroth5液壓馬達Rexroth6液壓閥Rexroth、hawe、bucher7液壓站電機ABB8變頻器ABB9注脂泵德國林肯10主軸承密封JM