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盾构掘进机异形断面隧道切削机构的理论研究

盾构掘进机是一种专门用于地下隧道工程开挖的大型高科技施工装备。它具有开挖快、优质、安全、经济并有利于环境保护和降低劳动强度的优点。目前正朝着机械、电子、液压和自动控制一体化,智能化的方向发展。盾构掘进机技术体现了设计制造技术、计算机、新材料、自动化、信息化和管理科学等高新技术的综合与集成,也反映了一个国家的综合国力和科技水平。1865年首次采用圆形盾构建造隧道以来,传统的盾构多以圆形断面为主,这是因为由于圆形隧道衬砌结构具有受力均匀,内力较小,设备制造简单,推进轴线容易控制,施工方便等优点,在地下隧道技术领域占有主导地位。圆形隧道的施工性能较好,故在此后的100多年内几乎所有的盾构隧道断面全部采用圆形。随着地下空间的不断深入开发和利用,人们对隧道功能提出了新的要求和隧道断面的多样化需求。但是,人们发现利用圆形盾构掘进机加工异形断面隧道如矩形、椭圆形、马蹄形、双圆形和多圆形等时,往往会造成断面利用率低、浪费空间等弊端。而采用异形断  (本文共158页) 本文目录 | 阅读全文>>

《内蒙古煤炭经济》2004年04期
内蒙古煤炭经济

我国隧道盾构掘进机的发展和应用

盾构掘进机(Shield)是一种隧道掘进的专用工程机械,现代盾构掘进机采用了类似机器人的技术,如控制、遥控、传感器、导向、测量、探测、通讯技术等,集机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。盾构掘进机是世界上最先进的隧道掘进设备,主要由切削刀盘、动力机构、液压主轴顶进机构、液压纠偏机构、液压中继顶进机构、液压主顶进机构、衬砌及岩土排运机构以及检测导向机构等几个部分组成,适用于软土、砾石、硬岩等不同地质构造的隧道暗挖,被广泛应用于地铁、公路、铁路、输气、输水、市政、水电隧道等大型工程建设。一、盾构机施工应用渐广盾构施工方法是近年来在国内兴起的挖掘隧道的先进方法,它是根据不同的地质条件,采用相适应的构造复杂的盾构机,通过计算机精确控制,在地下向前掘进,同时尾部拼装上可以承受巨大压力的相互咬合的管片而形成圆形隧道。盾构机通过之处,其后面就会形成一条高质量的隧道。近几年来,我国隧道及...  (本文共3页) 阅读全文>>

《凿岩机械气动工具》2010年02期
凿岩机械气动工具

基于有限元分析的盾构掘进机台车优化设计

1引言盾构掘进机是在地面以下隧道开挖的重要装备,在水利水电涵洞、城市地下工程、海河地下隧洞及矿山、山区铁路、公路隧道施工中得到了越来越广泛的应用。台车是盾构掘进机的重要部件,安放了动力、液压、操纵,控制等系统,起着连接和运输的作用。因某盾构掘进机台车右侧偏重,导致台车整体骨架发生如图1所示的变形,该设备运行至750环(隧道总长为1241环),台车骨架已出现了严重的扭曲和变形,直接导致了电瓶车与台车频繁相撞,台车频繁脱轨,台车与台车的连接销出现严重错台,给设备拆解造成了很大的困难。台车骨架型钢焊接处并未出现焊缝开裂,斜撑与骨架焊缝也未发现明显裂纹。为了提高盾构掘进机的质量,亟须对其钢结构进行优化设计。通常的优化设计是利用数学规划的方法,将机械工程的设计问题转化为由目标函数与约束条件描述的最优化问题,该方法对于解决较典型的优化问题可以得到较好的优化效果,但对于工程实际中常出现的多目标,多约束条件问题则存在数学模型难以建2盾构掘进机台...  (本文共4页) 阅读全文>>

《工业技术进步》2001年05期
工业技术进步

隧道盾构掘进机技术和沉管法施工回顾及其展望

隧道盾构掘进机历史回顾盾构掘进机是一种隧道掘进的专用工程机械,现代盾构掘进机集机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开控切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道工程。我国的盾构掘进机制造和应用始于1963年,上海隧道工程公司结合上海软土地层对盾构掘进机、预制钢混凝土衬砌、隧道掘进施工参数、隧道接缝防水进行了系统的试验研究。研制了1台直径4.2m的手掘式盾构进行浅埋和深埋隧道掘进试验,隧道掘进长度68m。1965年,由上海隧道工程设计院设计、江南造船厂制造的2台直径5.8m的网络挤压型盾构掘进机,掘进了2条地铁区间隧道,掘进总长度1200m。目前,上海沪东造船厂、上海船厂、江南造船厂、上海重型机器厂等都先后制造,安装过盾构掘进机,并为国外厂商制造安装,调试土压盾构和TBM掘进机。1966年,上海打浦路越江公路隧道工程主隧道采用由上海隧道工程设计院设计、江南造船厂制造...  (本文共4页) 阅读全文>>

《工程机械》1985年10期
工程机械

盾构掘进机的发展及应用

盾构掘进机是一种用于隧道和其它地下工程施工的专用机械。在移动式盾壳内装有各种施工机械,工人在盾壳的保护之下进行隧道开挖、土碴排运、盾构推进和衬砌拼装等一系列作业,使隧道一次成洞。 图l为全部采用液压操纵的全断面盾构掘进机。工作时,首先开动大刀盘,边旋转边切割土层;进人盾构内的土块卸到刮板输送机上并连续向后运输,通过胶带运输机或土车转送到地面,开动盾构千斤顶并顶压在已拼装好的隧道衬砌面上,推动盾构前移,推过一环衬砌宽度之后,千斤顶柱塞缩回,留出拼装下一环衬砌的空间,盾构停止前进;开动衬砌拼装机,拼装新一环衬砌。余依此类推。 一、发展概况国外采用盾构施工已有160多年的历史。早甲曰司舜-阵一二二’}沪口国厂‘山.1I图l盾构掘进机1.大刀盘传动油马达2.大刀盘3.盾构千斤顶(双节)4.盾壳5.衬砌拼装机6.刮板输送机7.盾构操纵台8.衬砌拼装机提升千斤顶9.切土刀头10.高压油泵11.盾构千斤顶(单节)12.衬砌拼装机回转油马达13...  (本文共4页) 阅读全文>>

《工程机械》2008年07期
工程机械

隧道盾构掘进机推进系统设计

盾构推进系统是盾构掘进机的重要组成部分,承担着整个盾构掘进机的推进任务。推进系统不仅能够实现推动盾构向前运动的功能,而且要完成盾构的曲线行进、纠偏以及姿态控制等相关复杂任务。推进系统能够适应不同施工地层土质以及水土压力的变化,输出合适的推进压力和推进速度与盾构前部密封舱土压力、刀盘转速及排渣速度等参数相匹配,共同实现安全、快速和高效掘进。本文就盾构掘进机中推进系统的整体设计进行了详细分析,对与推进系统设计相关的各种参数作了详尽的归纳和说明,为盾构的设计和计算提供一定的参考依据。1盾构直径的确定由于盾构直径直接关系到推进系统液压缸的数量、布置以及液压参数的确定,因此推进系统的设计必须从确定盾构直径开始。通常盾构的设计根据所要挖掘的隧道来确定,隧道设计中与盾构密切相关的参数是管片的直径。盾构推进系统的设计从最终成形隧道的内径即管片内径这一原始的已知参数出设计·计算设计!计算图1盾构与管片的尺寸关系图2盾构壳体受力示意图发。根据盾构的...  (本文共5页) 阅读全文>>