隧道掘進(jìn)機(jī)的組成部分及盾殼的制作工藝介紹

劉盼

【摘要】介紹了一種用于隧道開采的掘進(jìn)機(jī)。本文對(duì)于隧道掘進(jìn)機(jī)各個(gè)組成部分及盾殼的制作工藝進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，實(shí)踐證明：此工藝方法滿足了隧道掘進(jìn)機(jī)的使用，且效率高，成本低。

【關(guān)鍵詞】隧道掘進(jìn)機(jī)組成部分及盾殼的制作工藝

1隧道掘進(jìn)機(jī)介紹及其組成部

掘進(jìn)機(jī)分為全斷面掘進(jìn)機(jī)和部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)兩種，全斷面掘進(jìn)機(jī)又分為全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)和土壓式盾構(gòu)機(jī)兩種，本文主要介紹的是全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)。

隧道掘進(jìn)機(jī)（TunnelBoringMachine，英文縮寫TBM）通常是指巖石隧道全斷面掘進(jìn)機(jī)，它是一種采掘進(jìn)、出渣、支護(hù)和通風(fēng)防塵等多功能為一體的大型高效隧道施工機(jī)械。

隧道掘進(jìn)機(jī)主要由前盾、支撐盾、伸縮盾、止行盾、刀盤、后配套等六大部分組成

前盾主要用于防止隧洞巖渣掉落保護(hù)刀盤、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、推進(jìn)缸和人身安全的作用，同時(shí)也可以增大機(jī)頭與隧洞底部接觸面積而降低接地比壓以利于掘進(jìn)機(jī)通過軟巖或破碎帶的作用

伸縮盾的作用是在掘進(jìn)時(shí)支撐盾固定、前盾伸出時(shí)，前、支撐盾之間有一伸縮盾可以保護(hù)推進(jìn)缸和人員安全，另外通過伸縮盾的觀察窗口可以對(duì)局部洞壁進(jìn)行監(jiān)察。伸縮盾通過油缸與支撐盾相連，必要時(shí)可伸出油缸將伸縮盾移入到前盾內(nèi)以便直接露出洞壁空間，對(duì)洞壁進(jìn)行處理

支撐盾前端與推進(jìn)油缸相連，同時(shí)還與伸縮盾油缸相連，其中有水平支撐機(jī)構(gòu)，水平支撐靴板的外圓與支撐盾外圓相一致，構(gòu)成了一個(gè)完整的盾殼，支撐盾四周留有布置輔助推進(jìn)缸的孔位，支撐盾后部與混凝土管片安裝機(jī)構(gòu)相連，支撐盾四周留有斜孔，以配合超前鉆作業(yè)。

止行盾通過球頭螺栓與支撐盾相連接，以利于安裝和調(diào)向。止行盾內(nèi)側(cè)尾部有多道不斷注滿油脂的鋼絲刷與混凝土管片外側(cè)搭接，可以起到密封保壓的作業(yè)。此外，止行盾還起到了保護(hù)混凝土安裝機(jī)的作用。

刀盤是安裝刀具的，由鋼板焊接的結(jié)構(gòu)件，是掘進(jìn)機(jī)中幾何尺寸最大單件重量最重的部件。它的主要功能是：（1）按一定規(guī)則設(shè)計(jì)安裝刀具；（2）巖石被刀具破碎后，由刀盤的鏟斗鏟起，落入集渣斗中通過輸送帶排出；（3）阻止破巖后的粉塵無序溢向洞外；（4）必要時(shí)施工人員可以通過刀盤進(jìn)入掘進(jìn)機(jī)刀盤可觀察掌子面。

2結(jié)構(gòu)件制作工藝介紹

一般土壓式盾構(gòu)機(jī)殼體內(nèi)裝有整機(jī)及部分輔助設(shè)備，通常為整圓（當(dāng)直徑6m左右的，采用整圓，當(dāng)直徑10m左右的采用分瓣，主要考慮運(yùn)輸方便），而隧道掘進(jìn)機(jī)由于地質(zhì)條件影響，殼體受沖擊大，洞體直徑偏大，通常采用分瓣式，一般可分為三瓣或者四瓣，不論是三瓣還是四瓣都是大半圓與小半圓結(jié)合。以下從工藝思路、工藝路線、詳細(xì)的工藝步驟等三個(gè)角度介紹隧道掘進(jìn)機(jī)的制作工藝。

2.1工藝思路

從通常的思維出發(fā)，可先制作部分，由部分組成整體；也可先做整體，由整體分割成部分。分析產(chǎn)品特點(diǎn)，根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，僅簡單的由部分組成整體或由整體分部分是不行的，必須是把部分組成整體，整體分成部分在制造過程中有機(jī)的結(jié)合在一起，整體件要分部分，部件要先組成整體，在制做過程中輔以適當(dāng)?shù)墓に嚧胧詈笸瓿捎刹糠纸M成的整體構(gòu)件。

2.2工藝流程

2.3為了便于敘述以前盾為例介紹盾體的制作步驟

前盾主要由3個(gè)節(jié)段組成，分別是121°，121°，118°，前盾盾殼整體組焊前應(yīng)先將各個(gè)單件拼接、加工、修整符合圖紙要求后進(jìn)行整體組焊，其中重點(diǎn)提到法蘭板，對(duì)于法蘭板應(yīng)在組焊前先加工一面，保證它的平面度，但要留加工量，待整體組焊完成后整體加工法蘭板。以下是盾體整體組焊的具體組焊步驟

第一步：在平臺(tái)上劃出的放樣線做為基準(zhǔn)進(jìn)行組裝，放樣時(shí)以傳統(tǒng)的四度數(shù)線，即0°～180°，90°～270°為基準(zhǔn)做出各分段部分的角度線，各分段部分的角度線形成新的四度數(shù)線，把新的四度數(shù)線做為盾構(gòu)機(jī)盾殼的制做基準(zhǔn)，盾殼的分解組合結(jié)合面就是通過新的四度數(shù)線形成的平面。

第二步：將圓環(huán)板放置在平臺(tái)上，用固定塊固定，防止錯(cuò)位。依次將弧板圍靠在圓環(huán)板上，檢查圓弧板的圓度是否符合圖紙要求，如超差進(jìn)行修整。

第三步：劃出法蘭板的安裝位置線，用小車切割出法蘭板的安裝位置，將法蘭板放置在殼體內(nèi)，使之成為整體。

第四步：焊接。焊接時(shí)應(yīng)根據(jù)焊接作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行焊接，尤其注意焊接順序，減少焊接變形。

第五步：用樣板檢查各個(gè)弧段變形情況，如發(fā)生變形需進(jìn)行修整，使之符合圖紙要求。

第六步：檢驗(yàn) 檢驗(yàn)合格后轉(zhuǎn)機(jī)加加工。

第七步：整體加工法蘭板。

第八步：整體組裝。

3結(jié)語

本文介紹了隧道掘進(jìn)機(jī)的組成部分，同時(shí)對(duì)于盾殼的制作工藝也進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。采用了先進(jìn)的加工設(shè)備及工藝方法，保障了隧道掘進(jìn)機(jī)盾體的制作，滿足了它的技術(shù)要求及使用要求。此種工藝方法成本低，效率高，人員投入少，是一種高效低能的先進(jìn)工藝。經(jīng)現(xiàn)場組裝及現(xiàn)場施工情況，本文所述的隧道掘進(jìn)機(jī)盾體的制作工藝完全滿足技術(shù)要求。

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