盾构是一个具备多种功能于一体的综合性设备,它集合了隧道施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能。盾构施工的过程也就是这些功能合理运用的过程。
盾构在结构上包括刀盘、盾体、人舱、螺旋输送机、管片安装机、管片小车、皮带机和后配套拖车等;在功能上包括开挖系统、主驱动系统、推进系统、出碴系统、注浆系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、自动导向系统及通风、供水、供电系统、有害气体检测装置等。
5、螺旋输送机
螺旋输送机采用带轴式后出碴门,安装于前盾的底部,伸入土舱的一段焊接有耐磨片。螺旋输送机通过二个液压马达带二个减速机周边驱动,其转速范围可以在0~21rpm内无级调速,可以很好的控制出土量和控制土舱的土压力。为了提高碴土的流动性,可以向螺旋输送机周边的孔注入膨润土或泡沫。螺旋输送机最大输送粒径为250mm。
6、皮带输送机
皮带机用于将螺旋输送机输出的碴土传送到盾构后配套的碴车上。皮带机布置在后配套拖车的上面。
7、管片安装机构
管片安装机安装在盾尾,有6个自由度,有遥控和线控两种方式。
管片吊机及管片转运小车:管片(共6块)由2个管片运输车由洞外运送到洞内后,首先由管片吊机吊起放置到管片转运小车上,然后由管片转运小车送到管片安装机能够抓到的位置。管片转运小车一次可以存放3块管片。
8、人舱
人员舱是人员出入土舱进行维修和检查的转换通道,出入土舱的工具和材料也由此通过。人员舱有两种状态:无压模式(非工作状态);加压模式(工作状态)。人员舱包括主舱和材料舱(3+2),它们由压力门隔开。
进入土舱具有一定的危险性。进入人员舱的工作人员必须经过身体检查,并接受相关的专业技术培训。
9、拖车
后配套拖车用以安装液压泵站、注浆泵、砂浆罐及电气设备等。拖车行走在专用轨道上,拖车之间用拉杆相连。
10、液压系统
液压系统是盾构为各主要执行元件提供动力并执行的关键系统,主要包括主驱动、推进(铰接)、螺旋输送机、管片安装机、辅助系统、循环过滤冷却系统等,液压系统的元器件全部采用国际知名品牌的产品,元器件质量可靠性能稳定,保证了液压系统的可靠性。
11、注脂系统
注脂系统包括三大部分:主轴承密封系统,盾尾密封系统和主机润滑系统。三部分都以压缩空气为动力源。
12、碴土改良系统
盾构配有两套碴土改良系统:膨润土系统和泡沫系统。两者在注入口共用一套输送管路。
泡沫系统:用于对碴土进行改良。泡沫系统主要由泡沫泵、高压水泵、电磁流量阀、泡沫发生器、压力传感器、管路组成,
膨润土注入系统:在确定不使用泡沫剂的情况下,关闭泡沫输送管道,同时将膨润土输送管道打开,通过输送泵将膨润土压入刀盘、碴舱和螺旋输送机内,达到改良碴土地目的。