什么是盾構機？分類有哪些？主流盾構機介紹

1、盾構機

盾構掘進機，簡稱盾構機，是一種在軟弱地質中幵挖地下隧道的專用機械。自年英國人Marc Isambard Brunel從一條蟲子上獲得啟發研究出盾構施工法開始，盾構機發展己經歷了200余年?，F今，盾構機集機、電、液、控制、算法于一體，集成了開挖地層切削巖土、排出轉運土渣、管片襯砌自動拼裝、自動調姿糾偏等功能，涉及地質、土木、機械、力學、液壓、電氣、控制、測量等多門學科技術，而且要按照不同的地質進行“量體裁衣”式的設計制造，可靠性要求極高。

盾構機具有掘進速度快、施工效率高、施工自動化程度高、節省人力、一次成洞、受天氣狀況影響小、對地面建筑和交通及地下設施影響小等特點。

盾構機的基本工作原理就是一個圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進邊對土壤進行挖掘。該圓柱體組件的殼體即護盾，它對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時文撐的作用，承受周圍土層的壓力，有時還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排土、襯砌等作業在護盾的掩護下進行。

2、盾構機分類

根據不同的標準，可將盾構機分為不同類型。按照是否有穩定的開挖面來分類，分為閉胸式、敞開式和半敞開式;按開挖面穩定控制的方式不同，分為泥水加壓盾構機、土壓平衡盾構機、組合式盾構機以及壓縮空氣式盾構機。

3、主流盾構機介紹

目前世界范圍內的主流產品是土壓平衡式盾構機、泥水加壓盾構機和硬巖掘進機。

(1)土壓平衡式

工作原理：土壓平衡式盾構機是把土料(必要時添加泡沫等對土壤進行改良)作為穩定開挖面的介質，刀盤后隔板與開挖面之間形成泥土室，刀盤旋轉開挖使泥土料增加，再由螺旋輸料器旋轉將土料運出，泥土室內土壓可由刀盤旋轉開挖速度和螺旋輸出料器出土量(旋轉速度)進行調節。

應用場景：適用于長距離、大直徑隧道

掘進速度：快

優點：應用的范圍廣，對周圍影響小，易于操作

缺點：對刀盤動力需求較大

(2)泥水平衡式

工作原理：在密封艙內注入泥土和水混合，通過泥水加壓維持開挖面穩定。

應用場景：適用于長距離、大直徑隧道

掘進速度：中等

優點：隧道清潔度好，構造復雜操作較難，刀具磨損小

缺點：對地質條件要求嚴格

(3)硬巖掘進機

工作原理：沒有壓力平衡系統，主要是刀具擠壓巖石，刀盤工作切割巖石。

應用場景：適用于巖石地層的挖掘

掘進速度：慢

優點：震動和噪聲小，對建筑影響小

缺點：刀具容易磨損，成本高

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