土压平衡盾构大功率减速器的参数设计(开题报告).doc

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土压平衡盾构大功率减速器的参数设计(开题报告),毕业设计(论文)开题报告1、课题的目的及意义(含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等)盾构机代表了隧道掘进装备的发展方向。随着国民经济和城市建设的快速发展,地下空间的开发利用越来越迫切,对盾构机的市场需求日益剧增,我国正在成为世界上盾构机需求量最大的国家。巨大的市场需求与我国相对滞后的全盾构机研发技术之间的矛...
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毕业设计(论文)开题报告

1、课题的目的及意义(含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等)
盾构机代表了隧道掘进装备的发展方向。随着国民经济和城市建设的快速发展,地下空间的开发利用越来越迫切,对盾构机的市场需求日益剧增,我国正在成为世界上盾构机需求量最大的国家。巨大的市场需求与我国相对滞后的全盾构机研发技术之间的矛盾已经凸显。抓住目前盾构机技术的良好发展机遇,不仅对提升我国装备制造业的自主创新能力与核心竞争力,而且对促进我国的城市化进程,实现可持续发展具有重要的战略意义。
1.1、盾构机的工作原理分类及发展历程
盾构机,全名叫盾构隧道掘进机,是一种隧道掘进的专用工程机械,现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能,涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术,而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造,可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾,它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时文撑的作用,承受周围土层的压力,有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构,挤压式盾构,半机械式盾构(局部气压、全局气压),机械式盾构(开胸式切削盾构,气压式盾构,泥水加压盾构,土压平衡盾构,混合型盾构,异型盾构)。
泥水式盾构机是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面,其刀盘后面有一个密封隔板,与开挖面之间形成泥水室,里面充满了泥浆,开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂,经分离后泥浆重复使用。土压平衡式盾构机是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质,刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室,刀盘旋转开挖使泥土料增加,再由螺旋输料器旋转将土料运出,泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。
根据盾构机不同的分类,盾构开挖方法可分为:敞开式、机械切削式、网格式和挤压式等。为了减少盾构施工对地层的扰动,可先借助千斤顶驱动盾构使其切口贯入土层,然后在切口内进行土体开挖与运输。
a.敞开式开挖
手掘式及半机械式盾构均为半敞开式开挖,这种方法适于地地质条件较好,开挖面在掘进中能维持稳定或在有辅助措施是能维持稳定的情况,其开挖一般是从顶部开始逐层向下挖掘。若土层较差,还可借用千斤顶加撑板对开挖面进行临时支撑。采用敞开式开挖,处理孤立障碍物、纠偏、超挖均比其它方式容易。为尽量减少对地层的扰动,要适当控制超挖量与暴露时间。
b.机械切削式开挖
指与盾构直径相仿的全断面旋转切削刀盘开挖方式。根据地质条件的好坏,大刀盘可分为刀架间无封板及有封板两种。刀架间无封板适用于土质较好的条件。大刀盘开挖方式,在弯道施工或纠偏是不如敞开式开挖便于超挖。此外,清除障碍物也不如敞开式开挖。使用大刀盘的盾构,机械构造复杂,消耗动力较大。目前国内外较先进的泥水加压盾构、土压平衡盾构,均采用这种开挖方式。
c.网格式开挖