¿El principio de funcionamiento y el método de fabricación de la máquina de escudo?

La máquina perforadora de escudo, el nombre completo de máquina perforadora de túneles, es una maquinaria de ingeniería especial para la perforación de túneles. La máquina perforadora de escudo moderna integra luz, maquinaria, electricidad, sistema hidráulico, sensores, integra tecnología de la información y tiene. las funciones de excavación y corte de suelo, transporte de lastre del suelo, montaje de revestimiento de túneles, corrección de medición y guía, etc. Implica geología, ingeniería civil, maquinaria, mecánica, hidráulica, eléctrica, control, medición y otras disciplinas y tecnologías, y must Está diseñado y fabricado "a medida" según las diferentes condiciones geológicas, con requisitos de fiabilidad altísimos. Las máquinas perforadoras de escudo se han utilizado ampliamente en proyectos de túneles como metros, ferrocarriles, carreteras, administración municipal y energía hidroeléctrica. Edite este párrafo La aplicación de la máquina de protección para la construcción de túneles tiene las características de un alto grado de automatización, ahorro de mano de obra, velocidad de construcción rápida, formación de túneles de una sola vez, no afectada por el clima, control del asentamiento del terreno durante la excavación y reducción del impacto en el suelo. edificios y agua No afecta el tráfico de la superficie del agua durante la excavación subterránea. Cuando la línea del túnel es larga y la profundidad de enterramiento es grande, es más económico y razonable utilizar una máquina de protección para la construcción. Edite este párrafo Principio El principio de funcionamiento básico de la máquina de protección es que un componente cilíndrico de acero se empuja hacia adelante a lo largo del eje del túnel mientras se excava el suelo. La carcasa del componente cilíndrico es el escudo. Desempeña una función de soporte temporal para la sección excavada del túnel sin revestimiento, resiste la presión del suelo circundante y, en ocasiones, también resiste la presión del agua subterránea y mantiene el agua subterránea fuera. La excavación, remoción de tierra, revestimiento y otras operaciones se llevan a cabo al amparo de escudos. Edite este párrafo relacionado Se entiende que el volumen de túneles que utilizan el método de escudo representa el 45% del volumen total de construcción del metro de Beijing. Actualmente, hay 17 máquinas de escudo que sirven a la construcción del metro. Aunque la máquina de protección es costosa, puede aumentar la eficiencia de la excavación subterránea del metro de 8 a 10 veces. Durante el proceso de construcción, no hay necesidad de demolición a gran escala en el terreno, no se bloquea el tráfico ni se hace ruido durante la construcción. sin asentamientos en el terreno y sin impacto en la seguridad de los residentes. Sin embargo, las máquinas de protección a gran escala tienen un alto valor añadido y procesos de fabricación complejos. Sólo unas pocas empresas en Europa, América y Japón pueden desarrollarlas y producirlas a nivel internacional. La máquina de escudos tiene una historia de casi 180 años. Comenzó en el Reino Unido y se desarrolló en Japón y Alemania. En los últimos 30 años, a través de tecnologías clave de equilibrio de presión de tierra y máquinas de protección entre lodo y agua, como el sellado efectivo de máquinas de protección, hemos garantizado la estabilidad de la superficie de excavación, controlado el levantamiento y colapso de la superficie dentro del rango especificado. y extendió la vida útil de la máquina de protección. Además del reemplazo en condiciones selladas, la exploración e investigación de tecnologías de procesamiento para algunas condiciones geológicas adversas, como las de alta presión de agua, han llevado al rápido desarrollo de las máquinas de protección. Las máquinas de protección, especialmente las máquinas de compensación de presión de tierra y de protección entre lodo y agua, se han desarrollado rápidamente en Japón debido al rápido desarrollo económico y a las necesidades de ingeniería práctica. La tecnología de la máquina de protección de Alemania también es única, especialmente durante la construcción subterránea, ya que garantiza el sellado y reemplaza el cabezal de corte a una presión de aire de hasta 0,3 MPa, aumentando así la longitud del túnel de una sola vez de la máquina de protección. Alemania también ha desarrollado un método para reemplazar piezas desgastadas del espacio de presión normal dentro del cabezal de corte de gran diámetro en condiciones selladas. El principio de selección de la máquina de protección es adaptar las medidas a las condiciones locales, maximizar el grado de mecanización y reducir el impacto sobre el medio ambiente. La máquina de escudo que participa en las obras del Metro de Shenyang se llama Pioneer. Tiene una longitud total de 64,7 metros, una sección de escudo de 9,08 metros y un peso de 420 toneladas. Precio: la máquina de escudo importada de Alemania cuesta alrededor de 50 millones de yuanes, la máquina de escudo importada de Japón cuesta más de 30 millones de yuanes y el precio de la máquina de escudo nacional suele rondar los 25 millones de yuanes. En la actualidad, la máquina de protección de producción nacional con derechos de propiedad intelectual independientes en China es la máquina de protección de la serie "863" desarrollada por Shanghai Tunnel Engineering Co., Ltd. En julio de 2007, el presidente del Northern Heavy Industries Group, Geng Hongchen, firmó formalmente un acuerdo de transferencia de capital con los accionistas originales de la empresa francesa NFM, poniendo fin con éxito a dos años de negociaciones de fusión y adquisición con control absoluto, lo que permitió a Northern Heavy Industries poseer la mayor parte del mundo. Gama completa avanzada de tecnología central y marca reconocida de máquinas de protección de túneles. Edite esta sección para clasificar las máquinas de escudo según el principio de funcionamiento, las máquinas de escudo generalmente se dividen en máquinas de escudo excavadas a mano, máquinas de escudo a presión, máquinas de escudo semimecánicas (presión de aire local, presión de aire global) y máquinas de escudo mecánico (. máquinas con escudo de corte de pecho abierto). Escudo neumático, escudo presurizado de lodo-agua, escudo de equilibrio de presión de tierra, escudo híbrido, escudo de forma especial).

Edite este párrafo Principio El principio de funcionamiento básico de la máquina de protección es que un componente cilíndrico de acero se empuja hacia adelante a lo largo del eje del túnel mientras se excava el suelo. La carcasa del componente cilíndrico es el escudo. Desempeña una función de soporte temporal para la sección excavada del túnel sin revestimiento, resiste la presión del suelo circundante y, en ocasiones, también resiste la presión del agua subterránea y mantiene el agua subterránea fuera. La excavación, remoción de tierra, revestimiento y otras operaciones se llevan a cabo al amparo de escudos. Edite este párrafo relacionado Se entiende que el volumen de túneles que utilizan el método de escudo representa el 45% del volumen total de construcción del metro de Beijing. Actualmente, hay 17 máquinas de escudo que sirven a la construcción del metro. Aunque la máquina de protección es costosa, puede aumentar la eficiencia de la excavación subterránea del metro de 8 a 10 veces. Durante el proceso de construcción, no hay necesidad de demolición a gran escala en el terreno, no se bloquea el tráfico ni se hace ruido durante la construcción. sin asentamientos en el terreno y sin impacto en la seguridad de los residentes. Sin embargo, las máquinas de protección a gran escala tienen un alto valor añadido y procesos de fabricación complejos. Sólo unas pocas empresas en Europa, América y Japón pueden desarrollarlas y producirlas a nivel internacional. La máquina de escudos tiene una historia de casi 180 años. Comenzó en el Reino Unido y se desarrolló en Japón y Alemania. En los últimos 30 años, a través de tecnologías clave de equilibrio de presión de tierra y máquinas de protección entre lodo y agua, como el sellado efectivo de máquinas de protección, hemos garantizado la estabilidad de la superficie de excavación, controlado el levantamiento y colapso de la superficie dentro del rango especificado. y extendió la vida útil de la máquina de protección. Además del reemplazo en condiciones selladas, la exploración e investigación de tecnologías de procesamiento para algunas condiciones geológicas adversas, como las de alta presión de agua, han llevado al rápido desarrollo de las máquinas de protección. Las máquinas de protección, especialmente las máquinas de compensación de presión de tierra y de protección entre lodo y agua, se han desarrollado rápidamente en Japón debido al rápido desarrollo económico y a las necesidades de ingeniería práctica. La tecnología de la máquina de protección de Alemania también es única, especialmente durante la construcción subterránea, ya que garantiza el sellado y reemplaza el cabezal de corte a una presión de aire de hasta 0,3 MPa, aumentando así la longitud del túnel de una sola vez de la máquina de protección. Alemania también ha desarrollado un método para reemplazar piezas desgastadas del espacio de presión normal dentro del cabezal de corte de gran diámetro en condiciones selladas. El principio de selección de la máquina de protección es adaptar las medidas a las condiciones locales, maximizar el grado de mecanización y reducir el impacto sobre el medio ambiente. La máquina de escudo que participa en las obras del Metro de Shenyang se llama Pioneer. Tiene una longitud total de 64,7 metros, una sección de escudo de 9,08 metros y un peso de 420 toneladas. Precio: la máquina de escudo importada de Alemania cuesta alrededor de 50 millones de yuanes, la máquina de escudo importada de Japón cuesta más de 30 millones de yuanes y el precio de la máquina de escudo nacional suele rondar los 25 millones de yuanes. En la actualidad, la máquina de protección de producción nacional con derechos de propiedad intelectual independientes en China es la máquina de protección de la serie "863" desarrollada por Shanghai Tunnel Engineering Co., Ltd. En julio de 2007, el presidente del Northern Heavy Industries Group, Geng Hongchen, firmó formalmente un acuerdo de transferencia de capital con los accionistas originales de la empresa francesa NFM, poniendo fin con éxito a dos años de negociaciones de fusión y adquisición con control absoluto, lo que permitió a Northern Heavy Industries poseer la mayor parte del mundo. Gama completa avanzada de tecnología central y marca reconocida de máquinas de protección de túneles. Edite esta sección para clasificar las máquinas de escudo según el principio de funcionamiento, las máquinas de escudo generalmente se dividen en máquinas de escudo excavadas a mano, máquinas de escudo a presión, máquinas de escudo semimecánicas (presión de aire local, presión de aire global) y máquinas de escudo mecánico (. máquinas con escudo de corte de pecho abierto). Escudo neumático, escudo presurizado de lodo-agua, escudo de equilibrio de presión de tierra, escudo híbrido, escudo de forma especial). La máquina de protección de lodo y agua estabiliza la superficie de excavación presurizando agua de lodo o lodo (generalmente suspensión de bentonita. Hay una partición sellada detrás del cabezal de corte, que forma una cámara de lodo y agua entre el cabezal de corte y la superficie de excavación, que se llena con). Lodo La tierra excavada y el lodo se mezclan y transportan a la planta de separación fuera del túnel mediante una bomba de lodo, y el lodo se reutiliza después de la separación. La máquina de protección de equilibrio de presión de tierra utiliza tierra (agregando espuma para mejorar la tierra cuando sea necesario) como medio para estabilizar la superficie de excavación. Se forma una cámara de tierra entre la partición trasera del cabezal de corte y la superficie de excavación, y el cabezal de corte gira durante la excavación. El material del suelo aumenta y luego el material del suelo se transporta hacia afuera mediante la rotación del transportador de tornillo. La presión del suelo en la cámara del suelo se puede ajustar mediante la velocidad de excavación de rotación del cabezal de corte y la cantidad excavada (velocidad de rotación). el transportador de tornillo. Según las diferentes clasificaciones de máquinas de protección, los métodos de excavación de protección se pueden dividir en: tipo abierto, tipo de corte mecánico, tipo de rejilla y tipo de extrusión. Para reducir la perturbación del suelo causada por la construcción del escudo, el escudo puede ser impulsado por un gato para penetrar la capa de suelo con su incisión, y luego el suelo puede ser excavado y transportado dentro de la incisión.

Tanto los escudos excavados a mano abiertos como los semimecánicos son excavaciones semiabiertas. Este método es adecuado para situaciones en las que las condiciones geológicas son buenas y la superficie de excavación se puede mantener estable durante la excavación o se puede mantener estable con medidas auxiliares. Generalmente comienza desde arriba y excava hacia abajo capa por capa. Si la capa de suelo es pobre, también se pueden utilizar gatos y placas de soporte para sostener temporalmente la superficie de excavación. Con la excavación abierta, es más fácil lidiar con obstáculos aislados, correcciones y sobreexcavación que con otros métodos. Para minimizar la perturbación de la formación, se debe controlar adecuadamente la cantidad de sobreexcavación y el tiempo de exposición. El tipo de corte mecánico se refiere al método de excavación con cortador rotativo de sección completa con un diámetro similar al del escudo. Según la calidad de las condiciones geológicas, los cabezales de corte grandes se pueden dividir en dos tipos: sin placas de sellado y con placas de sellado entre los portacuchillas. Entre los portaherramientas no hay ninguna placa de sellado, lo que es adecuado para condiciones con buena calidad del suelo. El método de excavación con cabezal de corte grande no es tan conveniente como la excavación abierta para sobreexcavación en construcciones curvas o corrección de desviaciones. Además, eliminar obstrucciones no es tan eficaz como la excavación a cielo abierto. La máquina de escudo que utiliza un cabezal de corte grande tiene una estructura mecánica compleja y consume mucha energía. En la actualidad, las tuneladoras con escudo presurizado de lodo y agua más avanzadas y las tuneladoras con escudo de equilibrio de presión de tierra en el país y en el extranjero utilizan este método de excavación. Formato de cuadrícula: se adopta la excavación en formato de cuadrícula y la superficie de excavación se divide en muchas cuadrículas mediante vigas y rejillas. El efecto de soporte de la superficie de excavación se genera por la cohesión del suelo y la resistencia dentro del espesor de la retícula. Cuando el escudo avanza, la tierra sale de la rejilla. Ajuste el área de apertura de la rejilla según las propiedades del suelo. Cuando se utiliza excavación tipo rejilla, después de que todos los gatos se retraigan, un escudo grande retrocederá, provocando asentamiento en la superficie. Por lo tanto, se deben tomar medidas efectivas durante la construcción para evitar que el escudo retroceda. Excavación de tipo exprimido, tipo exprimido completo y tipo exprimido parcial, debido a que no se desentierra tierra o solo se desentierra una parte, causará una gran perturbación en el estrato. Al construir el eje, se deben evitar los edificios de tierra tanto como sea posible. Durante la construcción de extrusión local, la cantidad de excavación debe controlarse cuidadosamente para reducir y controlar la deformación de la superficie. Durante la construcción totalmente compactada, el escudo compacta el suelo circundante dentro de un rango determinado. Edite este párrafo: Demanda del mercado y características de las máquinas de escudos. Actualmente, China se ha convertido en el mercado de máquinas de escudos más grande del mundo y la demanda del mercado de máquinas de escudos en mi país es fuerte. Los expertos pertinentes predicen que con el desarrollo del transporte ferroviario urbano en mi país, el mercado potencial para varios tipos de máquinas perforadoras de escudo tendrá un valor de producción de más de 20 mil millones de yuanes en el futuro. El mercado de máquinas de protección de mi país tiene las siguientes características: 1. Se acerca el clímax de la construcción del metro. En China, actualmente hay 23 ciudades donde se ha iniciado la construcción del metro, y 33 ciudades han sido aprobadas por el Consejo de Estado. Las tuneladoras domésticas del metro irradian desde las ciudades centrales hacia las áreas circundantes y entrarán en el clímax del desarrollo del metro en 2015. 2. El alcance continúa ampliándose. El ámbito de uso de las máquinas de protección se ha desarrollado desde el transporte ferroviario urbano hasta las tuberías subterráneas municipales, incluidas las tuberías de alcantarillado, tuberías eléctricas, suministro y drenaje de agua, gasoductos y gasoductos y zanjas subterráneas urbanas. 3. Variedades diversificadas de máquinas de escudo. Se ha desarrollado desde un único escudo de metro hasta múltiples variedades, incluidos escudos de equilibrio de presión de tierra, escudos de lodo-agua, escudos abiertos y otros escudos de formas especiales (doble círculo, triple círculo, rectangular, en forma de herradura, etc.). . 4. Se ha desarrollado del mercado interno al mercado internacional. ¿Cuál es el principio de funcionamiento específico de la máquina de escudo? Principio de funcionamiento de la máquina de escudo 1. El motor hidráulico de excavación de la máquina de protección hace girar el cabezal de corte y, al mismo tiempo, el cilindro de propulsión de la máquina de protección se enciende para empujar la máquina de protección hacia adelante. A medida que el cilindro de propulsión avanza, el cabezal de corte continúa girando y el corte. el suelo de lastre se llena con tierra. En este momento, el transportador de tornillo se pone en marcha para descargar el estiércol cortado a la cinta transportadora, y luego la cinta transportadora lo transporta a la caja de tierra del camión de estiércol y luego lo transporta al suelo a través. el eje. 2． Controle la cantidad y velocidad de la descarga del suelo durante la excavación. Cuando el suelo de lastre en el contenedor de tierra y el transportador de tornillo se acumula hasta una cierta cantidad, la resistencia del suelo corta la superficie de excavación en el contenedor de tierra a través de la ranura de la cuchilla. contenedor de suelo Cuando la presión del suelo de la superficie de excavación se equilibra con la presión del suelo de la superficie de excavación y la presión del agua del agua subterránea, la superficie de excavación puede permanecer estable y la parte del suelo correspondiente a la superficie de excavación no colapsará ni se abombará. En este momento, mientras el transportador de tornillo permanezca cuando la cantidad de estiércol transportado fuera del contenedor de tierra esté equilibrada con la cantidad de estiércol cortado que fluye hacia el depósito de tierra, el trabajo de excavación puede realizarse sin problemas. 3. Ensamblaje de segmentos: después de que la máquina de protección excava la distancia de un anillo, el operador de la máquina de ensamblaje ensambla el segmento de revestimiento de una sola capa para formar el túnel.

La composición de la máquina de escudo y el papel de cada componente en la construcción. El diámetro máximo de la máquina de escudo es de 6,28 m, la longitud total es de 65 m, el cuerpo del escudo tiene 8,5 m de largo y el equipo de soporte tiene 56,5 m de largo. El peso total es de aproximadamente 406 toneladas y la potencia total configurada es de 1577 kW, el par máximo de excavación de túneles es de 5300 kN?m, la fuerza de propulsión máxima es de 36400 kN y la velocidad máxima de excavación de túneles puede alcanzar los 8 cm/min. La máquina de protección se compone principalmente de 9 partes principales, que son el cuerpo de protección, el accionamiento del cabezal de corte, la esclusa de aire de doble cámara, la máquina de ensamblaje de segmentos, el mecanismo de descarga del suelo, los dispositivos de soporte traseros, el sistema eléctrico y el equipo auxiliar. 1. Cuerpo del escudo El cuerpo del escudo consta principalmente de tres partes: escudo delantero, escudo medio y escudo trasero. Estas tres partes son cuerpos tubulares simplificados con un diámetro exterior de 6,25 m. El escudo frontal y la partición de presión soldada con él sirven para soportar el accionamiento del cabezal de corte y al mismo tiempo aislar el contenedor de tierra del espacio de trabajo detrás de él. La presión del cilindro de empuje se puede aplicar a través de la superficie de excavación. el tabique de presión desempeña la función de soportar y estabilizar la superficie de excavación. En la pared divisoria que soporta la presión se instalan cinco sensores de presión del suelo a diferentes alturas, con los que se puede detectar la presión del suelo a diferentes alturas en el depósito de tierra. Detrás del escudo delantero está el escudo medio. El escudo medio y el escudo delantero están conectados con pernos a través de bridas. Hay 30 cilindros de propulsión instalados alrededor del interior del escudo medio instalados en las varillas del cilindro de propulsión. Las zapatas se empujan en la parte posterior en el segmento instalado, al controlar que la varilla del cilindro se extienda hacia atrás, puede proporcionar a la máquina de protección una fuerza de tunelización hacia adelante. Estos 30 gatos se dividen en cuatro grupos A, B, C y D según. las direcciones arriba, abajo, izquierda y derecha Durante el proceso de tunelización, la presión de cada grupo de cilindros se puede controlar en múltiples zonas en el quirófano, de modo que la máquina de protección pueda girar hacia la izquierda, hacia la derecha, levantar la cabeza y bajar. su cabeza o ir en línea recta, de modo que el eje de la máquina de protección durante la excavación pueda ajustarse lo más posible al eje de diseño del túnel. Detrás del escudo central se encuentra el escudo trasero, que está conectado al escudo central a través de 14 cilindros articulados que se siguen pasivamente. Esta conexión articulada permite que la tuneladora gire fácilmente. 2. Cabezal de corte El cabezal de corte es un cuerpo de disco de corte con múltiples ranuras de alimentación. Está ubicado en la parte delantera de la máquina protectora y se utiliza para cortar tierra. La tasa de apertura del cabezal de corte es de aproximadamente 28 % y el diámetro del cabezal de corte es de 6,28. m., es también la parte de mayor diámetro de la máquina de protección. Se utiliza una placa de brida con cuatro pancartas de soporte para conectar el cabezal de corte y la parte impulsora del cabezal de corte. El cabezal de corte se puede instalar con roca dura o suelo blando según la suavidad y dureza. Del suelo a cortar, también hay una cuchilla súper excavadora instalada en el exterior del cabezal de corte. Cuando la máquina protectora gira hacia el túnel, el cilindro de la cuchilla súper excavadora se puede operar para hacer que la cuchilla súper excavadora se extienda hacia afuera. a lo largo de la dirección radial del cabezal de corte, ampliando así el diámetro de excavación. Es fácil realizar la dirección de la máquina de protección. La carrera del vástago del cilindro del cortador súper excavador es de 50 mm. Todos los tipos montados en el cabezal de corte están atornillados y se pueden reemplazar desde el contenedor de basura detrás del cabezal de corte. Hay una junta giratoria instalada en la parte trasera de la placa de brida, que se utiliza para introducir espuma o bentonita en el panel del cabezal de corte y para suministrar aceite hidráulico al cilindro hidráulico del cortador de superexcavación. 3. Transmisión del cabezal de corte La transmisión del cabezal de corte está firmemente conectada a la brida en la partición de soporte de presión del escudo frontal mediante pernos. Puede permitir que el cabezal de corte alcance una velocidad continua de 0 a 6,1 rpm en el sentido de las agujas del reloj y en el sentido contrario a las agujas del reloj. La transmisión del cabezal de corte se compone principalmente de 8 juegos de pares de transmisión y cajas de cambios principales. Cada juego de pares de transmisión consta de un motor de pistón axial variable de eje oblicuo y una caja de cambios de transmisión refrigerada por agua. Un juego de pares de transmisión tiene una caja de cambios de transmisión con freno. Dispositivo utilizado para frenar el disco cortador. Una bomba hidráulica de tornillo cuantitativo instalada en la partición que soporta presión en el lado derecho del protector delantero impulsa el aceite para engranajes en la caja de engranajes principal para lubricar la caja de engranajes principal. Se utiliza un enfriador de aceite para engranajes refrigerado por agua en el circuito de aceite. enfriar los engranajes. 4. Esclusa de aire de doble cámara La esclusa de aire de doble cámara se instala en el escudo frontal, incluyendo la cámara frontal y la cámara principal. Cuando los trabajadores de desgaste ingresan al contenedor de tierra para inspección y reemplazo durante el proceso de excavación, la esclusa de doble cámara. Se debe utilizar una esclusa de aire. Al ingresar al contenedor de suelo, para evitar el colapso de la superficie de excavación, es necesario establecer y mantener una presión de aire en el contenedor de suelo que sea adecuada para la presión del suelo y la presión del agua de la profundidad de la formación. De esta manera, hay una adaptación cuando los trabajadores entran y salen del contenedor de tierra. En cuanto al problema de presión en el contenedor de tierra, al ajustar la presión en la cámara frontal y la cámara principal de la esclusa de aire, el personal puede adaptarse al cambio entre la presión normal y la presión normal. la presión en el contenedor de excavación. Sin embargo, cabe señalar que sólo el personal calificado que haya pasado la inspección de aire a alta presión y haya recibido la capacitación correspondiente puede entrar y salir del contenedor de tierra presurizada a través de la esclusa de aire. Ahora, tomaremos el ejemplo de un trabajador que ingresa a un contenedor de tierra presurizado desde un ambiente operativo de presión normal para ilustrar la función de la esclusa de aire de doble cámara.

El miembro del personal A ingresa primero a la sala principal desde la sala del frente, cierra la puerta de aislamiento entre la sala del frente y la sala principal, y presuriza la sala principal de acuerdo con los procedimientos prescritos hasta que la presión en la sala principal y en el contenedor de tierra sean las mismas. , luego abre la sala principal y el contenedor de tierra. La válvula de compuerta entre ellos equilibra la presión entre los dos y luego abre el aislamiento entre la cámara principal y el contenedor de tierra.