盾構(gòu)機已廣泛用于城市地鐵、鐵路公路隧道、市政管道、水電等工程,驅(qū)動系統(tǒng)(刀盤驅(qū)動裝置)是盾構(gòu)機中的非常重要的一部分,主驅(qū)動各個零部件工作的穩(wěn)定性直接影響刀盤運動平穩(wěn)性、尺寸穩(wěn)定性、使用壽命、施工進度等許多方面,進行盾構(gòu)機刀盤可變參數(shù)主驅(qū)動設(shè)計具有重要的工程應(yīng)用價值。本文介紹了現(xiàn)有盾構(gòu)機主驅(qū)動的結(jié)構(gòu)和工作原理,重點分析了不同地層對主驅(qū)動參數(shù)的不同需求,提出了可變參數(shù)主驅(qū)動開發(fā)的研究意義和研究內(nèi)容。利用機械工程中常用的Auto CAD制圖軟件及先進的Pro/E三維有限元軟件,對可變參數(shù)主驅(qū)動的主要關(guān)鍵部件進行了方位分析和受力分析,最后設(shè)計出了結(jié)構(gòu)合理的參數(shù)可以變換的主驅(qū)動。結(jié)合工程需要,對可變參數(shù)主驅(qū)動進行了初步的設(shè)計,同時對主軸承、減速機、馬達的選型,對密封、潤滑系統(tǒng)的設(shè)計,對螺栓、齒輪的強度進行一定的分析,為后續(xù)可變參數(shù)主驅(qū)動的設(shè)計提供一些參考。
【學(xué)位單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U455.39
【部分圖文】：

、高速鐵路和公路的互通都需要建設(shè)很多的大、長隧道。城市化進程的也帶來了地鐵、排污、輸水、管線、越江等多方面的隧道需求。越來越單位在工程建設(shè)中首選盾構(gòu)機進行施工，其中尤以北京、上海、深圳及個一線城市的地鐵建設(shè)如火如荼。我國領(lǐng)土復(fù)原遼闊，總體主要地層可一種以成都、北京地區(qū)為代表的全砂卵石地層及部分砂卵石泥巖互層，海地區(qū)為代表的純軟土地層，一種以重慶地區(qū)為代表的全斷面硬巖地層深圳地區(qū)為代表的復(fù)合地層。盾構(gòu)機主要由主機和相應(yīng)的后配套設(shè)備組成。其中，主機包括刀盤、驅(qū)推進系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)、液壓和控制系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)等部分。（刀盤驅(qū)動裝置）是盾構(gòu)機中的非常重要的一部分,在盾構(gòu)機掘進作業(yè)主驅(qū)動承受來自刀盤的軸向力和傾覆力矩；同時需要將馬達的巨大回轉(zhuǎn)給刀盤。主驅(qū)動各個零部件工作的穩(wěn)定性直接影響刀盤運動平穩(wěn)性、尺、使用壽命、施工進度等許多方面。

使用盾構(gòu)機施工已占隧道開挖總量的 90%以上。盾構(gòu)機尺寸范圍從毫米一直到 18 米多，現(xiàn)代盾構(gòu)機不僅能實現(xiàn)暗挖,而且還具有速度快,效率高,自動化程度高,適應(yīng)性強等特點。與國外的盾構(gòu)機發(fā)展歷史的盾構(gòu)機發(fā)展歷史還比較短[5]。目前盾構(gòu)機主要分為三類，一類是泥水盾構(gòu)機，它的原理是通過向盾體的密封艙中注入適當壓力的泥水，平衡正面土體土壓力，并在開挖面形見圖 1-2），依靠安裝于刀盤上的切削刀具進行旋轉(zhuǎn)開挖，切削下來的渣的泥水混合后，形成高密度泥漿，由排泥泵及管道輸送至地面。送到地，利用泥水分離設(shè)備進行分離，分離出來的渣土沉淀到沉淀池中，分離再次通過進泥管路，輸送到盾構(gòu)機工作面。

圖 1-3 土壓平衡盾構(gòu)機工作原理示意圖有一類是硬巖掘進機，TBM 掘進破巖工作原理（見圖 1-4）為：主若干滾刀的刀盤，由刀盤驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動刀盤旋轉(zhuǎn)，并由 TBM 推進供推進力，撐靴系統(tǒng)支撐洞壁承受支反力，在推進力的作用下滾刀石，不同部位的滾刀在掌子面上留下不同半徑的同心圓切槽軌跡，下巖石產(chǎn)生破裂，裂紋不斷擴展連通，使相鄰切槽的巖石在剪切力用下從巖體上剝落下來形成石渣，石渣則隨著刀盤的旋轉(zhuǎn)由刀盤動抬起，經(jīng)刀盤結(jié)構(gòu)內(nèi)的溜渣槽滑落到主機皮帶機上，再連續(xù)轉(zhuǎn)運皮帶機上，最后經(jīng)礦車或連續(xù)皮帶機出渣運輸系統(tǒng)運出洞外。TB般 1~2m，完成一個行程后推進液壓缸收回，撐靴重新支撐進行換貫通為止。
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2871134