 |
|
| 泡沫發生器(泡沫槍)是盾構機泡沫系統中的關鍵設備， 泡沫系統主要包括泡沫劑罐、泡沫劑泵、水泵、溶液計量調節閥、空氣劑量調節閥、液體流量計、氣體流量計、泡沫發生器(泡沫槍)及連接管路。泡沫裝置通過泡沫發生器(泡沫槍)的兩個進料口，同時加入泡沫劑溶液和空氣產生泡沫，向盾構機開挖室中注入泡沫，用于開挖土層的改良，作為支撐介質的土在加入泡沫后，其塑型、流動性、防滲性和彈性都得到了改進，改善土囊，防止黏土結成泥餅，同時起到降低摩擦力，盾構機掘進驅動功率就可減少，還有起到潤滑冷卻的作用也可減少刀具的磨損。 |
|
泡沫劑泵將泡沫劑從泡沫劑罐中泵出，并與水泵泵出的水按盾構司機操作指令的比例混合形成溶液，控制系統是通過安裝在水泵出水口處的液體流量計測量水泵泵出水的流量，并根據這一流量控制泡沫劑泵的輸出量來完成這一混合比例指令的。
混合溶液向前輸送至盾體中，被分配輸送到三條(或四條)管路中，經過溶液劑量調節閥和液體流量計后，又被分別輸送到三個(或四個)泡沫發生器(泡沫槍)中，在泡沫發生器(泡沫槍)中與同時被輸入的壓縮空氣混合產生泡沫，壓縮空氣進入泡沫發生器(泡沫槍)前也要先經過氣體流量計和空氣劑量調節閥。泡沫劑溶液和壓縮空氣也是按盾構機司機操作指令的比例混合的，這一指令需通過盾構機控制系統接收液體流量計和氣體流量計的信息并控制空氣劑量調節閥和溶液劑量調節閥來完成。
最后，泡沫沿三條(或四條)管路通過刀盤旋轉接頭，再通過刀盤上的開口，注入到開挖室中。在控制室，操作人員也可以根據需要從三條(或四條)管路中任意選擇，向開挖室加入泡沫。 |
|
| 泡沫發生器(泡沫槍)適用于：土壓平衡式盾構機。土壓平衡式盾構機是把土料(必要時添加泡沫等對土壤進行改良)作為穩定開挖面的介質，刀盤后隔板與開挖面之間形成泥土室，刀盤旋轉開挖使泥土料增加，再由螺旋輸料器旋轉將土料運出，泥土室內土壓可由刀盤旋轉開挖速度和螺旋輸出料器出土量(旋轉速度)進行調節。 |
|
盾構機是盾構法施工中的主要施工機械。盾構施工法是在地面下暗挖隧洞的一種施工方法，它使用盾構機在地下掘進，在防止軟基開挖面崩塌或保持開挖面穩定的同時，在機內安全地進行隧洞的開挖和襯砌作業。其施工過程需先在隧洞某段的一端開挖豎井或基坑，將盾構機吊入安裝，盾構機從豎井或基坑的墻壁開孔處開始掘進并沿設計洞線推進直至到達洞線中的另一豎井或隧洞的端點。
用盾構機進行隧洞施工具有自動化程度高、節省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開挖時可控制地面沉降、減少對地面建筑物的影響和在水下開挖時不影響水面交通等特點，在隧洞洞線較長、埋深較大的情況下，用盾構機施工更為經濟合理。
|
|
盾構機的基本工作原理就是一個圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進邊對土壤進行挖掘。該圓柱體組件的殼體即護盾，它對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時文撐的作用，承受周圍土層的壓力，有時還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排土、襯砌等作業在護盾的掩護下進行。
盾構機施工主要由穩定開挖面、挖掘及排土、襯砌包括壁后灌漿三大要素組成。其中開挖面的穩定方法是其工作原理的主要方面，也是區別于硬巖掘進機或比硬巖掘進機復雜的主要方面。大多數硬巖巖體穩定性較好，不存在開挖面穩定問題。 |
|
| 盾構機根據其適用的土質及工作方式的不同主要分為壓縮空氣式、泥水式，土壓平衡式盾構機等不同類型。泥水式盾構機是通過加壓泥水或泥漿(通常為膨潤土懸浮液)來穩定開挖面，其刀盤后面有一個密封隔板，與開挖面之間形成泥水室，里面充滿了泥漿，開挖土料與泥漿混合由泥漿泵輸送到洞外分離廠，經分離后泥漿重復使用。土壓平衡式盾構機是把土料(必要時添加泡沫等對土壤進行改良)作為穩定開挖面的介質，刀盤后隔板與開挖面之間形成泥土室，刀盤旋轉開挖使泥土料增加，再由螺旋輸料器旋轉將土料運出，泥土室內土壓可由刀盤旋轉開挖速度和螺旋輸出料器出土量(旋轉速度)進行調節。 |
|
| 盾構機問世至今已有近180年的歷史，其始于英國，發展于日本、德國。近30年來，通過對土壓平衡式、泥水式盾構機中的關鍵技術，如盾構機的有效密封，確保開挖面的穩定、控制地表隆起及塌陷在規定范圍之內，刀具的使用壽命以及在密封條件下的刀具更換，對一些惡劣地質如高水壓條件的處理技術等方面的探索和研究解決，使盾構機有了很快的發展。國外主要生產廠家有日本三菱重工、川崎重工、日立造船、德國海倫克內希特(HERRENKNECHT AG)公司等。盾構機尤其是土壓平衡式和泥水式盾構機在日本由于經濟的快速發展及實際工程的需要發展很快。德國的盾構機技術也有獨到之處，尤其是在地下施工過程中，保證密封的前提以及高達0.3MPA氣壓的情況下更換刀盤上的刀具，從而提高盾構機的一次掘進長度。德國還開發了在密封條件下，從大直徑刀盤內側常壓空間內更換被磨損的刀具。 |
| |
