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盾构机结构、原理介绍盾构法施工及盾构机分类简介 1 盾构术语及工作原理介绍 2 产品结构及原理介绍 4 3 目录 2 盾构机安全知识介绍 4 4 5 维护保养知识目录 3 盾构法施工及盾构机分类简介 1 盾构术语及工作原理介绍 2 产品结构及原理介绍 4 3 盾构机安全知识介绍 4 4 5 维护保养知识 4 一、盾构法施工及盾构机分类简介 1.1 国外盾构发展盾构施工法的发明 1818年Brunel 发明并于1825年在伦敦泰晤士河畔的公路隧道中使用发展与推广 1887年压气施工法引入盾构，奠定了目前的盾构施工法的基础。1974 年日本独创性地研制成功土压平衡盾构。同时德国 Wayss Freytag 也研制成功颇具特点的膨润土悬浮液支撑开挖面的泥水平衡盾构经过200多年的发展盾构施工法在地铁、公路隧道、电力和通讯管线和上下水道等城市基础建设中得到广泛的应用排污管道高速公路隧道铁路隧道地铁隧道海底隧道一、盾构法施工及盾构机分类简介 5 1.2 国内盾构发展 1953 年东北阜新煤矿用手掘式盾构修建直径为 2.6m的疏水巷道； 60年代，军工隧道。 1985 年以后，引进和研制全断面闭胸式盾构； 进入 20 世纪 90 年代后，开始大规模地引进、应用国际先进的盾构施工技术和设备，盾构设备逐步国产化，21世纪初，在国家“863 计划”的支持下，上海研制出自主知识产权的“先行号”盾构机；2014年，在国家“863 计划”的支持下，铁建重工研制出国产首台大直径全断面硬岩隧道掘进机。 2013 世界长距离大坡度煤矿斜井TBM 土压平衡盾构矩形顶管机 2011 国内首创复合式土压平衡盾构穿越湘江国内首台复合式土压平衡盾构应用于煤矿巷道 2014 国内地铁盾构隧道首次穿越黄河复合地层小直径盾构应用于深圳电缆隧道工程 2008 软土地层土压平衡盾构首台自主研制大直径泥水平衡盾构应用于广州狮子洋工程 2015 全球首台永磁同步驱动盾构应用于武汉隧道中国首台铁路大直径隧道土压平衡盾构机 2016 世界首台马蹄形盾构应用于蒙华铁路中国首台具有完全自主知识产权的大直径泥水平衡盾构应用于京沈客专铁路 6 能源开采引水工程城际交通污水管道电缆管道城市地铁管廊隧道城市顶管机一、盾构法施工及盾构机分类简介 1.3 铁建重工典型盾构产品城市地铁能源开采一、盾构法施工及盾构机分类简介 7 1.4、盾构机按掘削面敞开程度分类手掘式挤压式半机械式机械式全敞开式半敞开式泥水式土压式闭胸式盾构直控型间控性一、盾构法施工及盾构机分类简介 8 1.5、盾构机按开挖直径分类一、盾构法施工及盾构机分类简介 9 1.6、盾构机按照开挖断面分类一、盾构法施工及盾构机分类简介 10 1.7、盾构机机械化程度分类 ◆手掘式 ◆机械掘削 ◆半机械式盾构 ◆网格式盾构单元总结 1、盾构机根据断面形状分为哪些类别 2、盾构机按照掘削面敞开程度分为哪些类别 11 目录 12 盾构法施工及盾构机分类简介 1 盾构术语及工作原理介绍 2 产品结构及原理介绍 4 3 盾构机安全设计基础 4 4 5 维护保养知识二、盾构术语及工作原理介绍 13 盾构术语序号术语定义 1 盾构机（Shield Machine）在钢壳体保护下完成隧道掘进、出渣、管片拼装等作业，推进式前进的全断面隧道掘进机，主要由主机及后配套系统组成注1包括敞开式盾构机、土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机等注2通常所用的盾构机默认为圆形盾构机。 2 土压平衡盾构机以渣土为主要介质平衡隧道开挖面地层压力、通过螺旋输送机出渣的盾构机 3 泥水平衡盾构机以泥浆为主要介质平衡隧道开挖面地层压力、通过泥浆输送系统出渣的盾构机 4 主机全断面隧道掘进机的开挖、推进和支护装置的总称 5 后配套系统为主机提供工作支持条件、位于连接桥及其后方的设备和结构的总称，包括连接桥、后配套拖车及辅助设备 6 刀盘设置在全断面隧道掘进机的前端，通过旋转或其他运动方式对地层进行全断面开挖的钢结构和刀具的总成 7 刀具对地层进行切削或破碎的刃具 8 刀盘开口率刀盘进渣口投影面积占刀盘开挖面积的百分比 9 中心回转接头将渣土改良添加剂、液压油、高压水、电信号等从固定位置输送到旋转刀盘上的装置 10 盾尾间隙盾构机盾尾内表面与管片外表面之间的缝隙 11 土舱土压平衡盾构机开挖面与隔板之间的仓室 12 泥水仓泥水平衡盾构机开挖面与隔板/前隔板之间的仓室 13 气垫仓泥水平衡盾构机前隔板与后隔板之间、利用压缩空气（气垫）稳定开挖面水土压力的仓室二、盾构术语及工作原理介绍 14 盾构术语序号术语定义 14 盾尾密封管片与盾尾之间空隙的密封装置，主要包括密封刷、紧急密封装置和密封油脂 15 推进系统用来推动全断面隧道掘进机前进的系统，主要由推进液压缸、阀组、泵站、行程测量装置等组成 16 铰接系统前盾与中盾之间或中盾与尾盾之间的活动连接装置，主要由液压缸、阀组、泵站、铰接密封、行程测量装置等组成。可分为主动铰接、被动铰接两种形式 17 材料舱供材料和工具进、出土舱或泥水仓的气压过渡舱 18 破碎装置安装在盾构机中用于破碎岩块的装置 19 泥浆管延伸装置泥水平衡盾构机中用于进浆管和排浆管延伸连接的装置 20 泥浆循环系统泥水平衡盾构机中为泥水仓输送泥浆并通过管路排出渣土，参与开挖面压力平衡控制的系统，主要由泵、阀、传感器、管道及延伸装置等组成 21 泥水处理设备提供泥浆调制和渣土分离的配套设备 22 导向系统实时动态测量和显示全断面隧道掘进机掘进位置和姿态的系统 23 气体监测系统监测全断面隧道掘进机作业环境中氧气、有毒有害气体浓度的系统 24 渣土改良系统对开挖渣土进行流塑性改良的系统，可分为加水系统、泡沫注入系统、膨润土注入系统、高分子聚合物注入系统等 25 注浆系统全断面隧道掘进机掘进过程中泵送浆液用于填充管片壁后开挖空隙的系统。可分为同步注浆系统、二次注浆系统等 15 土压平衡盾构（EPB）工作原理二、盾构术语及工作原理介绍 EPB Earth Pressure Balance 16 土压平衡盾构工作原理刀盘主轴承主驱动马达推进油缸管片螺旋输送机二、盾构术语及工作原理介绍 17 竖井机车编组盾构机行车二、盾构术语及工作原理介绍管片 18 复合式泥水平衡盾构工作原理压缩空气泥浆进泥管排泥管二、盾构术语及工作原理介绍 19 复合式泥水平衡盾构工作原理二、盾构术语及工作原理介绍分离站调浆池送泥泵中继泵排泥泵 20 盾构场地布置变电支站管片堆放场门式吊机空圧机车间维修车间渣土池泥水处理车间二、盾构术语及工作原理介绍单元总结 1、土压平衡盾构与泥水平衡盾构的工作原理的异同点 2、土压平衡盾构机压力调节的主要方式是什么 3、泥水平衡盾构机压力调节的主要方式是什么 21 目录 22 盾构法施工及盾构机分类简介 1 盾构术语及工作原理介绍 2 产品结构及原理介绍 4 3 盾构机安全知识介绍 4 4 5 维护保养知识 23 3.1 土压平衡盾构机结构组成切削系统支护系统驱动系统衬砌系统推进系统出渣系统润滑系统同步注浆系统三、产品结构及工作原理介绍 24 3.2 泥水平衡盾构机结构组成切削系统支护系统驱动系统衬砌系统推进系统出渣系统润滑系统同步注浆系统三、产品结构及工作原理介绍 25 3.3 刀盘结构及设计三、产品结构及工作原理介绍 26 3.3 .1 典型地质特点三、产品结构及工作原理介绍 ①冲洪积层细砂，粉细砂，中粗砂，粗砂，砾砂，卵砾砂质粘土、粉质粘土、粘土等。 ②风化岩层主要指各类基岩地层，岩性以中微风化为主抗压强度大，发育裂隙小，微透水单轴抗压强度较大，最硬可达到 200MPa以上。（如微风化岩浆岩、变质岩）岩性以强风化、全风化为主，发育裂隙较大，结构破坏、强度降低。 ③上软下硬地层表现上冲下岩全、强、中、微互交碎裂带岩溶洞（上硬下软） ④卵石地层表现强透水性局部存在漂石 27 3.3 .2 刀盘设计三、产品结构及工作原理介绍 ①刀盘扭矩计算刀盘旋转主要要克服以下六个阻力扭矩 TT1T2T3T4T5T6 T 总阻力扭矩 T1刀具切土、破岩所需的扭矩（滚刀破岩所需扭矩切刀破岩所需扭矩） T2刀盘与土摩擦的摩擦阻力矩（正面摩擦扭矩周边摩擦扭矩背面摩擦扭矩） T3轴承阻力矩（） T4刀盘自重转动所需扭矩 T5 主轴承动密封摩擦阻力矩 T6 搅拌棒搅拌土舱产生的扭矩 ②刀盘扭矩计算 28 3.3.3 刀盘结构与功能三、产品结构及工作原理介绍 29 3.3.4 刀盘面板式与辐条式适应性设计三、产品结构及工作原理介绍 30 3.3.5 刀盘渣土改良系统设计三、产品结构及工作原理介绍 31 3.3.6 刀盘耐磨性设计三、产品结构及工作原理介绍 32 三、产品结构及工作原理介绍 3.3.7 刀盘刀具类型 33 三、产品结构及工作原理介绍 3.3.8 刀盘刀具的选择对于不同地层的开挖，盾构的刀具通常采用不同型式开挖地层为硬岩时，采用盘形滚刀；地层为较软岩石时，采用齿刀；地层为软土或破碎软岩时，可采用切刀或刮刀。卵石层N40 砂砾卵石 10N40 洪积土砂质土 10N25 冲积粘土 0N10 34 三、产品结构及工作原理介绍 3.3.10 刀盘刀具切削机理滚刀破岩机理齿刀破岩机理切刀破岩机理 35 三、产品结构及工作原理介绍 3.3.11 刀盘刀具布置 36 三、产品结构及工作原理介绍 3.3.11 滚刀结构及滚刀失效刀具偏磨刀圈断裂轴承损坏刀体磨损多角偏磨端盖脱落 1刀体 2 刀轴 3 端盖 4轴承挡圈 5圆锥滚子轴承 6 刀圈 7挡圈 8 浮动密封 9 “O”型密封圈 10 内六角堵头 11 内六角螺钉 12 端盖 17” 单刃滚刀结构 37 三、产品结构及工作原理介绍 3.3.12 固定刀具的磨损与失效 1、齿刀磨损正常磨损齿刀切削土层和砂砾层所形成的磨损。异常磨损由于换刀不及时在硬岩区的磨损。 2、正面区刮刀磨损正常磨损刮刀刮削土层、砂砾层和被滚刀挤碎的岩层时所形成的磨损。异常磨损由于滚刀刀圈掉落，在刀盘同一圆周上的刮刀就直接承受掘进工作面的载荷，刮刀和掘进工作面的相对摩擦，就导致刮刀严重偏磨。 3、边缘区刮刀正常磨损刮削土层、砂砾层和边缘滚刀挤压后的岩层时所形成的磨损。异常磨损由于边缘滚刀刀圈掉落或者边缘滚刀磨损量严重超限，边缘滚刀开挖掘进工作面的径向尺寸小于边缘刮刀的径向尺寸，边缘刮刀被迫直接挤压在掘进工作面上运动，导致刀具磨损。 38 三、产品结构及工作原理介绍 3.3.13 刀具磨损检测设计磨损检测的类型超声波探测法、液压法、电气法 TDMS型盾构刮刀磨损测试仪（电气法）传感器模块，放大发射模块传感器型号与量程传感器技术指标信号传输指标 TDMS1 0- 20mm、 TDMS2 0-40mm 功能实时、连续磨损量测量磨损分辨率 0,5mm 、 1mm 、 2mm、5mm 输出方式1-5V的电压，对应40mm的量程性能适应地下泥水环境、抗电磁与温度场干扰；传输通道基本配置为四通道，（可同时接入四支传感器）；可提供十六通道；显示方式控制计算机的DA采集显示 39 三、产品结构及工作原理介绍 3.3.14 刀盘的失效小结 1、刀盘结构类型有哪几种，适用于何种地层 2、刀盘的刀具有哪几种，适用于何种地层 3、刀盘、刀具常见的失效方式是什么 40 41 3.4 盾构的基本参数介绍三、产品结构及工作原理介绍 3.4.1 盾构直径盾构直径是指盾构壳体的外径，盾构直径必须根据管片外径、盾尾空隙和盾尾钢板厚度进行确定。所谓盾尾空隙，是指盾壳钢板内表面与管片外表面的空隙。盾尾空隙应根据管片的形状尺寸、隧道的平面形状、纠偏、盾尾密封结构的安装等进行确定。根据隧道限界和结构尺寸要求，在确定衬砌外径之后，可按施工要求或经验确定盾构直径。式中，D盾尾直径mm； d隧道外径mm； x盾尾空隙mm； δ盾尾钢板厚度mm 2xdD 42 3.4 盾构的基本参数介绍三、产品结构及工作原理介绍 3.4.2 盾构的长度盾构长度主要取决于配置设备的复杂程度。与地质条件、隧道的平面形状、开挖方式、运转操作、配套设施等等相关。盾构主机长度由前盾、中盾、盾尾三部分组成，它不包括盾构内设备超出盾尾的部分，如后方平台、螺旋输送机等式中，前度长度mm；中盾外径mm；盾尾长度mm； tcw LLLL w L c L t L 43 3.4 盾构的基本参数介绍三、产品结构及工作原理介绍 3.4.3 盾构的推力盾构的各种推力和计算公式如下式中，F1盾构外壁周边与土体之间的摩擦力或粘结阻力； F2推进中切口插入土壤的贯入阻力； F3工作面正面阻力； F4管片与盾尾之间的摩擦力； F5--变向阻力曲线施工/纠偏等因素的阻力； F6后方台车的牵引阻力。   654321 FFFFFFF 44 3.5 盾体结构与功能三、产品结构及工作原理介绍前盾主要是对盾构机的正面及周围渣土进行支撑，并提供不同部件的接口中盾承受地层压力、推进油缸反用力以及掘进的正面阻力、衬砌拼装的施工载荷等多种载荷。盾尾空间是管片衬砌的作业区域，前部设有铰接装置，便于设备转弯；尾部设有密封装置，以阻止砂浆和泥土进入隧道内 45 3.5.1 推进系统三、产品结构及工作原理介绍一、推进系统的功能盾构推进系统的设计需要满足以下功能要求（1）为盾构前进提供足够的动力；（2）控制盾构的前进速度，与出碴速度相配合，实现土压平衡状态；（3）能够控制盾构的姿态，实现盾构的纠偏及转向要求；（4）适应管片的尺寸及操作要求；（5）从整体角度考虑，满足盾构的总体功能设计、综合施工作业要求。 46 3.5.1 推进系统三、产品结构及工作原理介绍二、推进油缸配置要求（1）推进系统不仅要考虑满足盾构设备在掘进中推力的需要，同时还要根据管片拼装的要求进行布置；（2）推进油缸的推力和数量应根据盾构外径、总推力、管片结构和隧道路线等因素确定；（3）推进油缸一般情况下等间距配置在盾构壳板内侧附近，位置的确定要兼顾管片的强度；（4）推进油缸配置时，应使推进油缸轴线平行于盾构轴线； 47 3.5.1 推进系统三、产品结构及工作原理介绍三、推进油缸的布置盾构推进时，由于推进油缸直接作用于管片上，因此推进油缸的布置主要考虑管片的结构形式、分布方位、受力点布置、管片组装施工方便性等方面的因素。满足下列要求 1径向分布使管片受力均衡 2环向布置与管片的分块相匹配 3考虑管片在整个衬砌环受力均匀，油缸布置应沿垂直轴线、水平轴线均匀对称布置 48 3.5.1 推进系统三、产品结构及工作原理介绍四、推进油缸的行程推进油缸行程为管片环宽、封顶块搭接悬出长度、预留间隙之和。即SLp aLx，其中 Lp为管片环宽； Lx为封顶块搭接悬出长度； a为预留间隙，其取值要考虑盾构转弯时两侧行程差及安装管片空间需要 49 3.5.1 推进系统三、产品结构及工作原理介绍五、推进系统的控制 1、姿态控制由于地层变化频繁、软硬交错，盾构机经常通过掌子面软硬不均地层，造成刀盘受力不均，从而使盾构姿态产生偏转、抬头、低头的现象，导致盾构的掘进轴线与隧道设计轴线发生偏离；为了纠正盾构姿态，将推进油缸分组，每组推进油缸分别安装行程传感器，并可以单独调整每组推进油缸的推进力和推进行程，这样就可以实现盾构左转、右转、抬头、低头或直行。采用激光导向系统对盾构的姿态进行监控，操作者根据反馈信息调节每组推进油缸的压力，及时地调整盾构的姿态，从而可以使掘进中盾构机的轴线尽量拟合隧道设计轴线。 50 3.5.1 推进系统三、产品结构及工作原理介绍五、推进系统的控制 2、土压控制盾构在土压平衡工作状态下，刀盘开挖下来的土碴充满土舱，在推进油缸的推力作用下，通过土舱隔板进行加压，产生土压，土压作用于整个开挖面，抵抗开挖面的土压和水压，使开挖面保持稳定。因此，土压仓内的土压的控制是保证开挖面稳定的关键因素。土舱内土压通过安装在土舱隔板上的土压传感器进行测量，获取开挖面稳定控制所需的信息土仓内土压的控制可通过控制开挖量、排碴量、推力和推进速度来实现，在保持开挖量、排碴量一定的情况下，通过控制推进油缸的推力和推进速度来调节土仓内的土压，推进速度加快，则土仓内的土压上升，反之则下降，从而使土压仓内的土压与开挖面的土压和水压相平衡，保证开挖面的稳定。在推进油缸上安装速度传感器，连续地调整推进油缸的推进速度，土仓内的土压可随盾构千斤顶推进速度的改变而增减 51 3.5.2 铰接系统三、产品结构及工作原理介绍一、铰接系统的功能盾构铰接在盾构机的中盾和盾尾之间（被动铰接），这样可根据掘进轴线，管片与盾尾的四周空隙来调整中盾与盾尾之间的夹角，达到控制盾构的高程及平面位置，减少了盾构对周围的扰动范围。 52 3.5.2 铰接系统三、产品结构及工作原理介绍二、铰接系统的操作 1.自由模式铰接油缸相互连通，行程可自行调整。 2.锁紧模式直线掘进机，进出口油缸锁紧。 3.回缩模式当铰接油缸行程超限时可给铰接油缸供油。 53 3.5.3 同步注浆系统三、产品结构及工作原理介绍同步注浆同步填充盾构机向前推进时管片逐渐脱出盾尾所产生的间隙；改善管片结构防水和抗渗性能；促进隧道管片结构及早稳定；限制隧道结构变形 54 3.5.4 盾尾刷三、产品结构及工作原理介绍安装于盾尾后部，用于防止隧道外渣土、水等涌入到盾体内 55 3.5.4 盾尾刷的更换三、产品结构及工作原理介绍长距离掘进时，由于盾尾密封油脂加注量不足，掘进距离过长、盾尾自讨调整过猛等实施盾尾密封刷磨损或损坏。可在洞内进行更换或者盾构机出洞后更换。 56 3.5.4 盾尾刷的更换三、产品结构及工作原理介绍 a）考虑操作安全性仅对前两道尾刷进行更换，更换数量根据实际磨损情况进行选择，原则上建议全部更换 b）刨除尾刷时先把尾刷上及其盾尾密封空腔的油脂、砂浆等清除干净，再开始刨除作业。尾刷刨除后，把气刨的疤痕打磨干净直至露出金属光泽，开始焊接新的尾刷，焊完后在新尾刷上涂抹始发用盾尾油脂。 c）每安装一块管片要对其背部油脂槽内注脂，直到填满为止。待全部尾刷更换完毕并安装整环管片后，还要对盾尾进行注脂，直到油脂压力达到设定压力。注意通风小结 1、盾体的结构有哪几部分组成，各部分的功能是什么 2、盾尾刷功能是什么是否需要更换 3、同步注浆系统的功能是什么 57 58 3.6 刀盘驱动系统三、产品结构及工作原理介绍驱动形式变频电机液压马达驱动部外形尺寸大小后配套设备少多效率 0.95 0.65 启动力矩较大大噪声小大温度低较高维护保养易复杂 59 3.6 刀盘驱动支撑方式三、产品结构及工作原理介绍 60 3.6 刀盘驱动结构三、产品结构及工作原理介绍 61 3.6 刀盘驱动结构三、产品结构及工作原理介绍 62 3.6 刀盘驱动润滑三、产品结构及工作原理介绍 HBW HBW EP2 EP2 齿轮油 HBW注入点 3.6 主轴承 63 滚子保持架外圈内圈大齿圈三、产品结构及工作原理介绍 64 稀油润滑方式 3.6 主轴承润滑三、产品结构及工作原理介绍小结 1、主驱动由哪几部分构成 2、主驱动驱动形式有几种适用范围是什么 65 66 3.7 管片拼装机与吊运系统三、产品结构及工作原理介绍 67 3.7 管片拼装机抓取头三、产品结构及工作原理介绍 68 3.7 管片拼装机管片拼装机功能辅助运送刀具辅助探测与注浆管片拼装三、产品结构及工作原理介绍 69 3.7 管片拼装机与吊运系统三、产品结构及工作原理介绍小结 1、管片拼装机由几个自由度 2、管片拼装机有那几个大部件组成名称是什么 3、管片拼装机的功能是什么 70 71 3.8 螺旋拼装机三、产品结构及工作原理介绍螺旋机功能排塞调 3.8 螺旋拼装机三、产品结构及工作原理介绍螺旋轴形式有轴式无轴式 3.8 螺旋拼装机三、产品结构及工作原理介绍驱动形式中心驱动周边驱动 3.8 螺旋拼装机三、产品结构及工作原理介绍闸门形式单闸门双闸门 3.8 螺旋拼装机三、产品结构及工作原理介绍耐磨措施 76 3.8 螺旋输送机三、产品结构及工作原理介绍 D1筒体内径 D2叶片直径 L螺距 α填充系统 N转速输送能力参数确定 77 3.8 螺旋输送机失效耐磨块断裂螺旋轴及筒体磨损断轴三、产品结构及工作原理介绍 78 3.9 皮带输送机三、产品结构及工作原理介绍 79 3.10 泥浆循环系统部件 1 左搅拌器 2 右搅拌器 3 叶轮组件 4 密封 5 传动部分 6 内筒 7 外筒 8 转速检测 9 马达搅拌器三、产品结构及工作原理介绍 80 3.11 泥浆循环系统部件碎石机三、产品结构及工作原理介绍 81 3.12 泥浆循环系统部件采石箱三、产品结构及工作原理介绍 82 3.13 泥浆循环系统部件三、产品结构及工作原理介绍 83 3.14 泥浆循环系统工作模式工作模式开挖旁通反冲洗周末三、产品结构及工作原理介绍 84 3.15 人舱三、产品结构及工作原理介绍 85 3.16 后配套三、产品结构及工作原理介绍 86 3.17 油脂系统油脂系统密封润滑三、产品结构及工作原理介绍 87 3.18 水系统水系统冷却工业用水清洗三、产品结构及工作原理介绍 88 3.19 气系统气系统工业用气人舱用气保压用气三、产品结构及工作原理介绍 89 3.20 渣土改良泡沫系统膨润土系统三、产品结构及工作原理介绍 90 3.20 渣土改良三、产品结构及工作原理介绍盾构机拖车上配备膨润土罐膨润土泵原来的土体状态改良成功之后的土体状态盾构机拖车上配备泡沫泵及泡沫发生器等 91 3.21 导向系统三、产品结构及工作原理介绍 92 3.22 电控系统三、产品结构及工作原理介绍单元总结 1、盾构机铰接密封作用是什么，形式是什么 2、能将盾构机工作过程中大部分热量带走的是什么系统 3、导向系统的作用是什么 93 目录 94 盾构法施工及盾构机分类简介 1 盾构术语及工作原理介绍 2 产品结构及原理介绍 4 3 盾构机安全知识介绍 4 4 5 维护保养知识 95 4.1 人员基本要求 1、掌握专业技能； 2、遵守规章制度； 3、团队工作意识；四、掘进机产品安全知识 96 4.2 设备的安全性设计高可靠性设计设备联锁安全设计程序参数控制设计自检测、报警安全设计提示性安全设计紧急安全性设计四、掘进机产品安全知识 97 4.3 危险源的识别三种状态正常、异常、紧急三种状态三种时态七种安全三种时态过去、现在、将来七种安全机械、电、热、化学、放射、生物、人机工程四、掘进机产品安全知识 98 4.4 产品安全设计分类 1、正常工作； 2、部件失效； 3、调试维修； 4、紧急撤离 5、误操作四、掘进机产品安全知识 99 4.5 产品安全设计危险源识别序号危险源类别部件名称发生事故区域/位置涉及人员/设备危险源风险事故发生的可能性等级 1 正常工作刀盘工地维保人员/维保机具刀盘刀具更换，高空作业；发生吊具设备失效，刀具高空坠落，致人伤亡吊物极少 2 正常工作刀盘工地维保人员/维保机具刀盘转动伤人刀具更换时，刀盘启动易发生碰撞、挤伤，使人高空坠落极少 3 部件失效工作状态刀盘车间/工地现场人员/刀盘刀盘焊接吊耳失效刀盘坠落，设备损坏，发生人员伤亡不可能 4 调试维修时风险规避刀盘车间/工地现场人员/刀盘刀盘转动发生碰撞、人员挤伤事故极少 5 紧急撤离时风险刀盘工地刀盘换刀，维保人员/ 维保机具换刀突发状况撤离路径复杂，撤离通道较狭小，发生高空坠落；碰撞、挤伤事故极少 6 调试维修时风险规避盾体车间/工地操作人员安装、拆卸油缸时销轴掉落销轴从高空坠落，导致人员伤亡极少四、掘进机产品安全知识 100 序号危险源类别部件名称发生事故区域/位置涉及人员/设备危险源风险事故发生的可能性等级 7 正常工作管片拼装机车间/工地操作人员拼装机运转过程中碰撞伤人运动过程中挂断液压油管路，使高压油伤人或运动过程中，发生碰撞使人伤亡极少 8 部件失效工作状态管片拼装机车间、工地操作人员管片拼装机运转过程中突然断电管片坠落伤人不可能 9 部件失效工作状态管片拼装机车间、工地操作人员管片拼装机旋转角度超限液压管路断裂，致使高压流体伤人，发生人员伤亡极少 10 调试维修时风险规避管片拼装机车间、工地操作人员调试时，举重钳机械限位取消时掉落液压油缸内未充满液压油，举重钳机械限位取消时，由于重力作用突然坠落造成人员伤亡可能 11 调试维修时风险规避管片拼装机车间/工地操作人员/管片拼装机拼装机运动时与螺旋机干涉拼装机运动时，拼装机横梁与螺旋机出渣门碰撞干涉易造成人员高空坠落很可能 12 调试维修时风险规避管片拼装机车间/工地操作人员/管片拼装机调试时异物掉落拼装机调试时，遗留在拼装机上的物体从高空坠落发生人员伤亡极少 13 紧急撤离时风险管片拼装机工地操作人员/ 拼装机与连接桥无搭接平台撤离路径复杂，撤离通道较狭小，易发生拥挤极少 4.5 产品安全设计危险源识别四、掘进机产品安全知识 101 序号危险源类别部件名称发生事故区域/位置涉及人员/设备危险源风险事故发生的可能性等级 14 正常工作管片吊运系统车间/工地操作人员吊机行走、起吊空间内有人或障碍物管片吊机运行过程中发生撞击使人伤亡或碰撞障碍物发生设备损坏很可能 15 部件失效工作状态管片吊运系统车间、工地操作人员吊机走斜坡时，行走电机刹车失灵吊机不受控制下滑极少 16 部件失效工作状态管片吊运系统车间、工地操作人员行走轨道底板与拖车、连接桥焊接不牢、疲劳断裂；或轨道扣板处螺栓断裂。管片吊机整体坠落损坏，造成人身伤害极少 17 部件失效工作状态管片吊运系统车间、工地操作人员平衡梁转动销轴失效断裂管片物坠落伤人极少 18 调试维修时风险规避管片吊运系统车间/工地调试及操作人员/ 吊机行走、起吊空间内有人或障碍物吊机撞击伤人或损坏物件很可能 19 错误操作风险管片吊运系统车间/工地调试及操作人员/管片吊运系统吊机行走、起吊空间内有人或障碍物吊机撞击伤人或损坏物件很可能 4.5 产品安全设计危险源识别四、掘进机产品安全知识 102 序号危险源类别部件名称发生事故区域/ 位置涉及人员/设备危险源风险事故发生的可能性等级 16. 正常工作螺旋输送机工地操作人员施工过程中拆卸检修门在高压水地段，易发生喷涌，诱发掌子面失压，污染隧道特殊情况引起地表塌陷极少 17. 正常工作螺旋输送机工地操作人员断电后出渣门不能紧急关闭在高水压地段，出渣门不能紧急启闭易诱发喷涌事故，污染隧道，掌子面失压，进而淹埋隧道，引起地表塌陷极少 53. 调试维修时风险规避螺旋输送机车间、工地操作人员防涌门关闭时，螺旋轴伸出设备调试时，连锁未启动，在防涌门关闭情况下，螺旋轴伸出，损坏设备，特殊情况下撞伤工作人员可能 4.5 产品安全设计危险源识别四、掘进机产品安全知识 103 4.5 紧急情况注意事项 1、备齐灭火器和急救箱备齐灭火器和急救箱； 2、确保紧急通道的畅通无阻确保紧急通道的畅通无阻； 3 3、、螺旋机紧急闸门关闭螺旋机紧急闸门关闭；； 4、紧急停止开关；、紧急停止开关； 5、应急灯、应急灯四、掘进机产品安全知识目录 104 盾构法施工及盾构机分类简介 1 盾构术语及工作原理介绍 2 产品结构及原理介绍 4 3 盾构机安全知识介绍 4 4 维护保养知识 5 105 5.1 维护保养总体原则主要在于维护机械完好，确保正常运转一级保养进行调整排除故障二级保养对主要部位进行解体检查或用仪器检测及时消除隐患三级保养五、维护保养知识 106 5.1 维护保养总体原则润滑管理五定定点定人定质定量定周期五、维护保养知识 107 5.1 维护保养总体原则目标保证盾构机安全高效地的工作，使设备的完好率和利用率达到较高的水平五、维护保养知识 108 5.2 刀盘润滑与保养 1）刀具磨损检查定期进入土舱检查刀具的磨损情况，在掘进较硬的砂岩时，一般每掘进30环测一次；在掘进较软的泥岩时，一般每据进50环测一次。当边缘滚刀磨损超过极限磨损量15mm时必须更换新刀。对于磨损量在10mm左右的，推荐更换新刀，特殊情况根据地质情况决定是否换刀。检查盘刀的滚动情况和刀圈的磨损量。（使用专用盘刀磨损量检测板检查） 2）刀具螺栓检查用手敲击螺栓垫，听其声音来变比螺栓的紧固程度，或一边敲击一边用手用手感觉其震动情况来辨别螺栓的紧固程度；在间隔一月的刀盘检查中，所有螺栓必须用风动扳手紧固一次 刀盘刀具使用注意事项五、维护保养知识 109 5.2 刀盘润滑与保养 3）刀具外观检查检查刀盘上所有刀盘螺栓是否有脱落现象、刀圈是否完好、有无断裂及平刀圈弦磨）现象、刀体是否漏油、挡圈是否断裂或脱落、刀圈是否移位，齿刀出现刃口蹦刃，刃口磨损至齿刀基体时则必须更换新刀。 4）仿形刀功能检查在超挖刀工作前应检查油箱油位，必要时加注液压油。定期对超挖刀作功能性测试，检查其伸出和缩回动作的工作压力。 刀盘刀具使用注意事项五、维护保养知识 110 5.2 刀盘润滑与保养 刀盘回转接头注意事项经常检查回转接头的泡沫管、液压管等液压元件是否有渗漏，若有泄露及时处理。每天清理回转接头上的灰尘，防止灰尘进入主轴承内圈密封。（此处是主轴承密封的薄弱环节应特别注意）每天给回转接头手动润滑口注入15-20ml润滑油脂。每天检查回转接头自动润滑口进油管路和出油管路是否通畅，如不通畅及时查找原因并疏通。经常检查回转中心的转动情况，如有异常须立即停机并进行处理。长时间（超过12小时）停机时，要给回转接头润滑口注入5-10ml油脂，以防止回转接头内部生锈。五、维护保养知识 111 5.3 盾体润滑与保养及时清理盾壳内的污泥和砂浆。检查铰接密封有漏浆情况，必要调整铰接密封。铰接密封注脂，每个注入点注入量为15-20ml/天。（铰接密封为易损件，每个区间完成后更换一次）及时清理推进油缸活塞杆上的泥渣，防止长期停机时泥渣干结损坏油缸密封和活塞杆。推进油缸与铰接油缸的球头部分一周加注润滑脂一次，直至新油脂被挤出。检查推进油缸靴板与管片的接触情况润滑推进缸定位调整螺栓，防止锈蚀。检查盾尾密封情况，如有漏水和漏浆要及时处理，并检查盾尾油脂密封系统的工作情况。五、维护保养知识 112 5.4 主驱动润滑与保养主轴承注意事项检查主轴承齿轮油温度，如温度不正常须立即停机并查找原因。检查主轴承齿轮油分配马达工作是否正常。检查主轴承外圈润滑脂注入情况。（观察油脂分配器工作是否正常，溢流阀是否有油脂溢出。如有油脂溢出表明管路堵塞，要及时检查清理。）每天给主轴承内圈密封手动润滑点注润滑脂，并检查内圈密封的工作情况。定期提取主轴承齿轮油油样送检，根据检查报告决定是否要更换齿轮油或滤芯。更换齿轮油同时必须更换滤芯。定期检查齿轮油滤芯，并根据压差开关反映的情况判断是否更换滤芯。定期检查主轴承与