盾构机械组装，提升城镇给排水技术

盾构是用于地下开槽法施工时进行地层开挖及衬砌拼装起支护作用的施工设备。基本构造由开挖系统、推进系统和衬砌拼装系统3部分组成。

5.3.2.1 开挖系统

盾构壳体形状可任意选择，用于给排水管沟，由切削环、支撑环、盾尾3部分组成，由外壳钢板连接成一个整体。如图5.46所示。

1.切削环部分

位于盾构的最前端，它的前端做成刃口，以减少切土时对地层的扰动。切削环也是盾构施工时容纳作业人员挖土或安装挖掘机械的部位。

图5.46　盾构构造简图

1—切口环；2—支撑环；3—盾尾部分；4—支撑千斤顶；5—活动平台；6—活动平台千斤顶；7—切口；8—盾构推进千斤顶；9—盾尾空隙；10—管片拼装管；11—管片

盾构开挖系统均设置于切削环中。根据切削环与工作面的关系，可分开放式和密闭式两类。当土质不能保持稳定，如松散的粉细砂、液化土等，应采用密闭式盾构。当需要对工作面支撑，可采用气压盾构或泥水压力盾构，这时在切削环与支撑环之间设密封隔板分开。

2.支撑环部分

位于切削环之后，处于盾构中间部位。它承担地层对盾构的土压力、千斤顶的顶力以及刃口、盾尾、砌块拼装时传来的施工荷载等。它的外沿布置千斤顶，大型盾构将液压、动力设备、操作系统、衬砌拼装机等均集中布置在支撑环中。在中、小型盾构中，可把部分设备放在盾构后面的车架上。

3.盾尾部分

它的作用主要是掩护衬砌的拼装，并且防止水、土及注浆材料从盾尾间隙进入盾构。盾尾密封装置由于盾构位置千变万化，极易损坏，要求材质耐磨、耐拉并富有弹性。曾采用单纯橡胶的、橡胶加弹簧钢板的、充气式的、毛刷型的等多种盾尾密封装置，但至今效果不够理想，一般多采用多道密封及可更换盾尾密封装置。

5.3.2.2 推进系统

推进系统是盾构核心部分，依靠千斤顶将盾构向前移动。千斤顶控制采用油压系统，其组成由高压油泵、操作阀件和千斤顶等设备构成。盾构千斤顶液压回路系统如图5.47所示。(www.xing528.com)

图5.48为阀门转换器工作示意图。当滑块处于左端时，高压油自进油管流入分油箱将千斤顶出镐；若需回镐时，将滑块移向右端，高压油从阀门转换器，推动千斤顶回镐，并将回油管中的油流向分油箱。

图5.47　千斤顶液压回路系统

1—高压油泵；2—总油箱；3—分油箱；4—闭口转筒辊；5—千斤顶；6—进油管；7—回油管；8—结构体壳

图5.48　阀门转换器工作示意图

1—进油管；2—滑块；3—阀门转换器；4—分油箱；5—千斤顶；6—回油管

5.3.2.3 衬砌拼装系统

盾构顶进后应及时进行衬砌工作，衬砌块作为盾构千斤顶的后背，承受顶力，施工过程中作为支撑结构，施工结束后作为永久性承载结构。

砌块采用钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土、砌块形状有矩形、梯形、缺形、中缺形等，砌块尺寸视衬砌方法。矩形砌块如图5.49所示，根据施工条件和盾构直径，确定每环的分割数。矩形砌块形状简单，容易砌筑，产生误差时容易纠正，但整体性差。梯形砌块的衬砌环的整体性较短形砌块为好。为了提高砌块环的整体性，可采用图5.50所示的中缺形砌块，但安装技术水平要求高，而且产生误差后不易调整。

图5.49　矩形砌块

图5.50　中缺形砌块