1、.WM-AM/SM盾構(gòu)機(jī)實(shí)訓(xùn)室模型技術(shù)方案一、概述1、裝置特征本方案是以本招標(biāo)文件提出的整體構(gòu)思、裝置基本要求和規(guī)格尺寸為基礎(chǔ)，結(jié)合我公司多年來(lái)制作各類重型機(jī)械，特別是盾構(gòu)機(jī)同類仿真裝置的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和公司獨(dú)特的工藝技術(shù)編寫而成，力求突出如下特征： 、采用目前裝置最先進(jìn)的“激光金屬雕刻機(jī)”，既確保其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又不失其精美度。、仿真裝置建成后，應(yīng)該是我國(guó)目前教育界盾構(gòu)機(jī)仿真裝置中，規(guī)格最大、設(shè)施最全、演示功能最多、感觀效果最佳的裝置。集多方位仿真動(dòng)態(tài)演示和數(shù)據(jù)測(cè)量為一體綜合型設(shè)備，直觀效果好，結(jié)構(gòu)齊全，美觀大方，氣勢(shì)磅礴；、可人工/計(jì)算機(jī)操作控制。配有手動(dòng)操作盤，可與自動(dòng)切換使用，聲光電系統(tǒng)、電

2、腦軟件控制系統(tǒng)二者合一，可實(shí)現(xiàn)解說(shuō)、裝置展示同步進(jìn)行；、邏輯電路，可防手動(dòng)時(shí)的誤操作；、主體材質(zhì)為金屬，且金屬構(gòu)件傳動(dòng)，堅(jiān)固耐用，可解后顧之憂；、地層表現(xiàn)為玻璃鋼整體成型，剛?cè)岵⑴e，防潮防腐；、弱電控制，安全可靠。配有背景音樂(lè)的解說(shuō)，專用功放推動(dòng)；、可電腦操控測(cè)量，本裝置預(yù)留電腦測(cè)控端口，可根據(jù)需要升級(jí)為電腦測(cè)控效果，部分?jǐn)?shù)據(jù)如系統(tǒng)溫度等進(jìn)行電腦模擬；、造型逼真、分段制作，整體組裝，確保接合自然；、不但提高了展品的觀賞價(jià)值，而且極大地增強(qiáng)各知識(shí)點(diǎn)的系統(tǒng)性和連貫性。2、我公司對(duì)結(jié)構(gòu)原理的理解泥水盾構(gòu)機(jī)主體是由圓筒形斷面，自挖掘面起，由切口環(huán)、支承環(huán)、盾尾三部分構(gòu)成。其強(qiáng)度足以承受土壓、水壓、盾構(gòu)

3、千斤頂?shù)姆赐屏巴诰蚍醋饔昧ΑＡ翰砍蔞型平面中折結(jié)構(gòu)。中折部的前部稱為前體、后部成為后體。支承環(huán)的前部裝置的驅(qū)動(dòng)部件，與切口環(huán)一壁相隔；隔壁后部設(shè)有環(huán)形空氣室。隔壁的上部有送泥管、下部配置有排泥管。在梁后部的外圍沿圓周方向均勻排列有盾構(gòu)機(jī)主體推進(jìn)用的盾構(gòu)千斤頂。盾尾部配備了組裝管片用的拼裝機(jī)裝置、用作腳手架的后方作業(yè)臺(tái)。拼裝機(jī)裝置、后方作業(yè)臺(tái)由梁部進(jìn)行支承。支承環(huán)通過(guò)豎梁、橫梁加以強(qiáng)化穩(wěn)固。具體如圖：其主要結(jié)構(gòu)有：盾構(gòu)機(jī)從刀盤向盾尾有：刀頭、仿形刀盤、機(jī)罩、梁、前體前瞳、后體后瞳、旋轉(zhuǎn)接頭、刀盤旋轉(zhuǎn)油壓馬達(dá)、中折千斤頂、送泥管、排泥管、盾構(gòu)千斤頂、注漿鉆孔、拼裝機(jī)、形狀保持裝置、盾尾密封件、提

4、升機(jī)、提升機(jī)。二、精心制作1、體現(xiàn)主要構(gòu)造本裝置制作中具體體現(xiàn)主要結(jié)構(gòu)有：刀盤、裝片機(jī)、液壓推進(jìn)千斤頂、工業(yè)水箱、空壓機(jī)、泥漿泵、裝卸吊、軌道吊、灌漿泵、控制艙、高壓柜、軌道輔機(jī)、變壓器、水泥漿罐、空氣罐、抽氣扇、電源柜、脫水泵、泥漿車、泥漿管、空發(fā)氣過(guò)濾器、滾道、液壓機(jī)、管片堆放傳送帶等等。2、體現(xiàn)主要運(yùn)行原理盾殼裝置制造時(shí)，分切口環(huán)、支承環(huán)、盾尾三部分進(jìn)行,通過(guò)其內(nèi)的大梁和中心橫梁原部件，盾尾鋼絲刷設(shè)置3道。 推進(jìn)系統(tǒng)。對(duì)推進(jìn)千斤頂及其布置進(jìn)行重新設(shè)計(jì),盾構(gòu)設(shè)置7個(gè)，220 mm長(zhǎng)行程千斤頂, 15個(gè)140 mm短行程千斤頂。千斤頂均布, 22個(gè)千斤頂中設(shè)計(jì)4個(gè)可單獨(dú)控制伸縮，并分4個(gè)“液

5、壓”分區(qū)進(jìn)行壓力控制，其中1、2、4分區(qū)中的第7、18、22號(hào)千斤頂安裝行程傳感器。錯(cuò)縫拼裝時(shí)利用特殊設(shè)計(jì)靴板,以避免千斤頂推力直接作用于管片接縫上。 拼裝機(jī)。拼裝機(jī)主體結(jié)構(gòu)縮小制作，可繞中心橫梁旋轉(zhuǎn)，也可平移,并增加配重塊;裝置對(duì)壓力油箱進(jìn)行改造,增裝遙控功能。 螺旋機(jī)。螺旋機(jī)主體結(jié)構(gòu)按比例，可制作體現(xiàn)進(jìn)料槽。進(jìn)料槽與切口環(huán)焊接成一體,閘門開(kāi)度這里采用手動(dòng)式，取代“檢測(cè)拉繩式傳感器”。皮帶機(jī)在保持原結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，需進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)改造,采用電滾筒驅(qū)動(dòng),體現(xiàn)刮泥裝置。3、裝置解決思路：盾構(gòu)機(jī)裝置制作的基本思路為制作一個(gè)“地層剖面”，以泥土沉積層為剖面主要表現(xiàn)效果，“地層剖面”長(zhǎng)度和高度都略大于盾

6、構(gòu)機(jī)及其施工項(xiàng)目總體布置的總尺寸，給人一種“正在處于工作狀態(tài)”的感覺(jué)。“盾構(gòu)機(jī)裝置”整體制作成已開(kāi)挖并安裝了管片的部分半剖隧道，前段為正在工作中的盾構(gòu)機(jī)后段為可以通過(guò)剖開(kāi)的部分觀察到：盾構(gòu)機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理、大小比例及其相互位置關(guān)系等都盡顯其中。如：旋轉(zhuǎn)的刀頭、推進(jìn)千斤頂、管片自動(dòng)拼裝器、管片堆放傳送帶、管片起重機(jī)、液壓裝置、控制室、行走軌道等設(shè)備設(shè)施的細(xì)節(jié)應(yīng)有盡有、造型逼真，統(tǒng)一諧調(diào)。5、裝置比例及主要技術(shù)參數(shù) （長(zhǎng)度單位：mm）：此臺(tái)盾構(gòu)機(jī)裝置是根據(jù)需方所提出制作的初步要求及比例（1：10）進(jìn)行制作，其裝置的規(guī)格為：臺(tái)座規(guī)格：9000mm*1200mm*600mm，裝置規(guī)格800mm，

7、長(zhǎng)度8000mm含施工項(xiàng)目部分所占長(zhǎng)度在內(nèi)，具體參數(shù)如下：整體比例： 1:10臺(tái)座規(guī)格： 90001200600； （abh）盾 構(gòu) 機(jī)： 8008000； （含施工項(xiàng)目部分所占長(zhǎng)度在內(nèi)）仿真地層： 86005001100； （abh）刀盤裝置需配置2個(gè)刀盤，具體如下：設(shè)備名稱技術(shù)指標(biāo)及規(guī)格數(shù)量刀盤（含刀具）1#開(kāi)挖直徑：800mm刀盤型式：輻條型1套刀盤（含刀具）2#開(kāi)挖直徑：800mm刀盤型式：面板型開(kāi)口率：20-40%1套本盾構(gòu)裝置為泥水盾構(gòu)機(jī)，但另配置螺旋輸送機(jī)兩套螺旋輸送機(jī)，具體如下：設(shè)備名稱技術(shù)指標(biāo)及規(guī)格數(shù)量螺旋輸送機(jī)1#型式：軸式外徑：80mm1套螺旋輸送機(jī)2#型式：帶式外徑：8

8、0mm 1套管片管片分塊：6塊外徑：740mm幅寬：200mm材質(zhì)：輕質(zhì)金屬或其他5延米6、裝置選材盾構(gòu)機(jī)裝置采用有機(jī)玻璃、玻璃鋼、工程塑料制作，刀盤等主要構(gòu)件、主體支架、其他受力部分、傳動(dòng)裝置使用金屬構(gòu)件，各部件均按實(shí)物顏色噴漆。地層剖面，主休采用高分子樹(shù)膠及其多種填料制作；盾構(gòu)機(jī)的主體構(gòu)架，采用金屬構(gòu)架；傳動(dòng)部分、受力部分為金屬配件，采用銅材或鋼材制作，以保證設(shè)備的整體強(qiáng)度性和可靠性。盾構(gòu)機(jī)的外殼為珠光灰有機(jī)玻璃與透明玻璃相結(jié)合進(jìn)行制作，其他部分隨具體情況而定。盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部各設(shè)備細(xì)部結(jié)構(gòu)則采用工程塑料與ABS型材相結(jié)合進(jìn)行造型制作。以保證設(shè)備的編輯部結(jié)構(gòu)因金屬構(gòu)件而不能達(dá)到的精細(xì)效果。管片采

9、用鋁合金制作；裝置的外觀以及各設(shè)備進(jìn)行設(shè)色處理，電腦調(diào)色汽車烤漆進(jìn)行專業(yè)噴涂處理。7、精細(xì)加工管片制作，分兩部分：其一，為“演示裝片工作過(guò)程和原理”，特制作標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造的單管片。此管片采鋁合金材料制作出10片規(guī)格形狀不完全一樣的管片，其中6片正好一圈，1片用作在裝片機(jī)的裝片演示，這樣更加方便教學(xué)和學(xué)生的理解。另外3片考慮到其管片容易丟失而作為配件。其二，其他則采用一整塊鋁合金加工而成，用激光機(jī)將打出環(huán)狀且顯“錯(cuò)位磚”效果接縫并最終制作出管片襯砌外殼效果。并用區(qū)別于其管片顏色的色彩，噴涂出每一個(gè)環(huán)圈都有的，該環(huán)圈最后安裝的管片。（請(qǐng)見(jiàn)效果圖）刀盤裝置需加工配套使用的3個(gè)刀盤，制作時(shí)，根據(jù)3種不同的刀

10、盤采用采用目前裝置最先進(jìn)的“激光金屬雕刻機(jī)” （可精細(xì)到規(guī)格2mm以上的結(jié)構(gòu)造型），既確保其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又不失其精美度，鋼材分別通過(guò)分塊雕刻，焊接組裝，形成3種形式刀盤架，加上用ABS材料精細(xì)雕刻的細(xì)部構(gòu)造（可體現(xiàn)規(guī)格在2mm內(nèi)的結(jié)構(gòu)），與刀盤架粘接組合，打磨拋光，等待統(tǒng)一噴漆裝飾處理。刀盤驅(qū)動(dòng)電動(dòng)電機(jī)，因?qū)W員操作嚴(yán)重失誤或采用故意阻轉(zhuǎn)動(dòng)作，是比較容易損壞的，我公司在設(shè)計(jì)制作時(shí)，考慮了方便電機(jī)折裝的結(jié)構(gòu)，并配有2個(gè)與原裝置上同樣的配用電機(jī)。盾體內(nèi)部的螺旋輸送機(jī)：輸送機(jī)設(shè)備本體筒體采用透明的管材制作，將旋轉(zhuǎn)的螺旋體進(jìn)行展示，體現(xiàn)輸送渣料的原理過(guò)程；螺旋輸送機(jī)模擬運(yùn)行，也同樣配有2個(gè)配用電機(jī)。 皮帶

11、輸送機(jī)：輸送機(jī)的皮帶上，在制作進(jìn)行效果處理的時(shí)候會(huì)粘上一些仿真的外輸渣土，可以很形象的表現(xiàn)將渣土外輸?shù)倪^(guò)程展；其他構(gòu)造的制作辦法與“刀盤”的加工方法基本相同。也同樣配有相應(yīng)的易損件。如下圖： 裝置噴漆處理裝置外觀噴漆處理：先用砂布將板材的切割面進(jìn)行反復(fù)打磨，達(dá)到光滑的效果，對(duì)大面積的地方，我們采用拋光的工藝進(jìn)行表面處理，這兩道工序使得裝置粗坯整體達(dá)到可進(jìn)行最終噴汽車烤漆的目的。汽車烤漆我們是用電腦調(diào)漆然后經(jīng)噴漆工在烤房進(jìn)行專業(yè)噴涂，使設(shè)備整體不但形象逼真，而且結(jié)構(gòu)分明，色彩明快，讓人賞心悅目。裝置可通過(guò)外觀噴漆后，可表現(xiàn)設(shè)備與零件的各材質(zhì)特點(diǎn)，如管片襯砌為珠光灰、液壓光桿為鍍鉻漆、欄桿為紅白搭

12、配的色彩等；對(duì)裝置的各內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)備與零件進(jìn)行文字標(biāo)注，這樣可有助于老師講解和學(xué)生觀察認(rèn)知，方便其地相關(guān)知識(shí)的深入理解。三、裝置效果其中盾構(gòu)機(jī)及隧道施工布置仿真裝置包括三部分組合制作：（1）盾構(gòu)機(jī)裝置；（2）隧道施工半剖面裝置；（3）隧道場(chǎng)景裝置。組合裝置制作一段盾構(gòu)機(jī)完成掘徑施工后的隧洞場(chǎng)景裝置，包括隧洞的后續(xù)施工以及盾構(gòu)機(jī)的施工的后續(xù)供給等系統(tǒng)。包含隧洞基礎(chǔ)設(shè)施的安裝于施工場(chǎng)景裝置，包括路基、路面、燈光、電力系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)，安保系統(tǒng)等鋪設(shè)與完善施工情景，其中一部分隧洞采用剖面切割制作。四、仿真演示為更好地達(dá)到教學(xué)的目標(biāo)，本裝置在需方要求“可展現(xiàn)四個(gè)動(dòng)態(tài)模擬演示”的基礎(chǔ)上再增加3個(gè)演示功能和贈(zèng)

13、送一項(xiàng)“電腦與同步操作”演示系統(tǒng)。具體分別如下：刀盤的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（電動(dòng)模擬），即刀盤在電源開(kāi)啟的狀態(tài)下可以以機(jī)體的縱軸心線進(jìn)行無(wú)限3600旋轉(zhuǎn)，速度約為5轉(zhuǎn)/分鐘；管片拼裝機(jī)原地360度得勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（電動(dòng)模擬），即盾體尾部的管片拼裝機(jī)會(huì)加裝一塊仿真的管片，依照既定的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作；液壓千斤頂?shù)膩?lái)回往返運(yùn)動(dòng)（電動(dòng)模擬），即盾體周圍的十幾個(gè)液壓油缸可以單獨(dú)或整體作伸縮運(yùn)行；水流和泥漿的流動(dòng)效果（燈光模擬）；螺旋輸送機(jī)以12n/s的速度勻速模擬運(yùn)行；洞內(nèi)施工通風(fēng)系統(tǒng)，其風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行，模擬送風(fēng)；洞內(nèi)施工照明系統(tǒng)，采用LED中目前最先進(jìn)發(fā)光效果，實(shí)際照明演示；與盾構(gòu)教學(xué)相配合的視頻，能夠介紹盾構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造、施工工藝、關(guān)鍵部位演示；必要時(shí)，裝置上參與演示的動(dòng)作可配合上述視頻進(jìn)行同步演示（本系統(tǒng)我公司作為贈(zèng)送）。五、其它電源要求：只需