钻地龙机械工作原理(01/26更新)

钻地龙机械工作原理

 最佳答案：

      # 盾构机工作原理

      1. 开挖原理

      - 刀盘切削：盾构机前端有一个巨大的刀盘，刀盘上安装有各种类型的刀具，如刮刀、切刀、滚刀等。在电机或液压马达的驱动下，刀盘以一定的转速旋转，同时在千斤顶的推力作用下，刀盘向前挤压土体，刀具将土体切削下来，形成一个与盾构机直径相同的圆形空间，即隧道的开挖轮廓。

      - 土压平衡：通过调节螺旋输送机的转速，控制土舱内的排土量，使土舱内的土压力与开挖面的土压力保持动态平衡，防止开挖面土体坍塌或隆起。在软土地层中，土压平衡式盾构机应用较为广泛。

      2. 排土原理

      - 螺旋输送机排土：切削下来的土体进入土舱后，由螺旋输送机将土从土舱输送到盾构机尾部，再通过皮带输送机或电瓶车等运输设备将土运出隧道。

      3. 支护原理

      - 护盾支撑：盾构机的壳体称为护盾，它对开挖出的尚未衬砌的隧道段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压，防止隧道坍塌和地下水涌入。

      - 管片拼装：在盾构机向前掘进的护盾尾部的管片拼装机将预制好的管片拼装成圆形的隧道衬砌，就像给隧道穿上一层“铠甲”，为隧道提供长期稳定的支护。管片之间通过螺栓等连接件进行连接，并采用密封材料进行密封，确保隧道的防水性能。

      4. 导向原理

      - 人工掌控系统：主要是隧道施工的传统测量定位系统，使用全站仪、棱镜、水平尺、塔尺等工具，主要完成初测和复核等工作。

      - 自动定位隧道导向系统：类似“智能机器人”，由PC机、隧道掘进软件、激光经纬仪等组成，保证掘进方向误差不超过正负30毫米。通过实时监测和反馈盾构机的位置和姿态，自动调整盾构机的推进方向，使其沿着设计的隧道轴线前进。

      # 顶管机工作原理

      1. 顶进原理

      - 推力系统：顶管机通常采用液压千斤顶作为推力装置，千斤顶安装在工作坑内，通过顶铁将推力传递到管道上，使管道在土层中向前顶进。千斤顶的推力大小可以根据需要进行调节，以适应不同的地质条件和顶进距离。

      - 反力装置：为了提供足够的反力来推动管道顶进，需要在工作坑的后方设置反力墙或反力座。反力墙一般采用钢筋混凝土浇筑而成，与周围的土体紧密结合，能够承受千斤顶施加的巨大反力。

      2. 开挖原理

      - 机械切削：在顶管机的前端安装有各种类型的切削刀具或钻头，如刮刀、麻花钻等。在顶进过程中，切削刀具随着顶管机的前进而旋转，将前方的土体切削下来。对于较硬的土层，可能还需要采用破碎锤等辅助设备进行破碎。

      - 水力切削：一些顶管机采用水力切削的方式，通过高压水枪将水喷射到土体上，利用水的冲击力将土体破碎成泥浆状，然后通过泥浆泵将泥浆排出。这种方式适用于软土地层或含水量较高的地层。

      3. 排土原理

      - 泥浆排土：对于采用水力切削的顶管机，切削下来的土体与水混合形成泥浆，通过泥浆管道输送到地面上的泥浆处理设备进行处理，分离出泥土和水，水可以循环使用，泥土则进行外运。

      - 螺旋排土：在一些小型顶管机或土质较好的情况下，也会采用螺旋排土机进行排土。螺旋排土机安装在顶管机的内部，将切削下来的土体从管道内输送到工作坑内，然后再由人工或机械将土运出。