3单元石方工程机械施工.ppt

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1、单元三单元三 石方工程机械施工石方工程机械施工单元学习目标单元学习目标1 1 1 1认识空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机的类型、组认识空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机的类型、组认识空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机的类型、组认识空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机的类型、组成和结构特点；成和结构特点；成和结构特点；成和结构特点；2 2 2 2简述空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机工作装置的简述空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机工作装置的简述空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机工作装置的简述空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机工作装置的基本工作原理；基本工作原理；基本工作原理；基本工作原理；3 3 3 3了解空气

2、压缩机、破碎机械和隧道掘进机的选用与使了解空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机的选用与使了解空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机的选用与使了解空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机的选用与使用；用；用；用；4 4 4 4了解此类机械施工作业方法和生产率计算；了解此类机械施工作业方法和生产率计算；了解此类机械施工作业方法和生产率计算；了解此类机械施工作业方法和生产率计算；5 5 5 5能根据使用技术和选用原则组织此类机械进行机械化能根据使用技术和选用原则组织此类机械进行机械化能根据使用技术和选用原则组织此类机械进行机械化能根据使用技术和选用原则组织此类机械进行机械化施工。施工。施工。施工。2021/9/232

3、021/9/231 13.1 空气压缩机施工空气压缩机施工一一一一 空气压缩机的类型及结构特点空气压缩机的类型及结构特点空气压缩机的类型及结构特点空气压缩机的类型及结构特点1 1 1 1 空气压缩机的类型空气压缩机的类型空气压缩机的类型空气压缩机的类型 空气压缩机简称空压机，是一种以发空气压缩机简称空压机，是一种以发空气压缩机简称空压机，是一种以发空气压缩机简称空压机，是一种以发动机或电动机作为动力，将自由空气动机或电动机作为动力，将自由空气动机或电动机作为动力，将自由空气动机或电动机作为动力，将自由空气压缩成高压空气的机械。压缩空气是压缩成高压空气的机械。压缩空气是压缩成高压空气的机械。压缩

4、空气是压缩成高压空气的机械。压缩空气是驱动各种风动工具的动力源。驱动各种风动工具的动力源。驱动各种风动工具的动力源。驱动各种风动工具的动力源。空压机按工作原理分为往复式和旋转空压机按工作原理分为往复式和旋转空压机按工作原理分为往复式和旋转空压机按工作原理分为往复式和旋转式。式。式。式。2021/9/232021/9/232 23.1 空气压缩机施工空气压缩机施工 2 2 2 2 空压机的结构特点空压机的结构特点空压机的结构特点空压机的结构特点 （1 1 1 1）活塞式空压机）活塞式空压机）活塞式空压机）活塞式空压机 按吸气、压缩、排气的工作循环工作。按吸气、压缩、排气的工作循环工作。按吸气、压

5、缩、排气的工作循环工作。按吸气、压缩、排气的工作循环工作。（2 2 2 2）双螺杆式空压机）双螺杆式空压机）双螺杆式空压机）双螺杆式空压机 双螺杆式空气压缩机属容积式压缩机，双螺杆式空气压缩机属容积式压缩机，双螺杆式空气压缩机属容积式压缩机，双螺杆式空气压缩机属容积式压缩机，螺旋式转子中一个为凸齿的阳转子，另螺旋式转子中一个为凸齿的阳转子，另螺旋式转子中一个为凸齿的阳转子，另螺旋式转子中一个为凸齿的阳转子，另一个为凹齿的阴转子，实现吸气、压缩一个为凹齿的阴转子，实现吸气、压缩一个为凹齿的阴转子，实现吸气、压缩一个为凹齿的阴转子，实现吸气、压缩与排气三个工作过程。与排气三个工作过程。与排气三个工

6、作过程。与排气三个工作过程。（3 3 3 3）空压机气压自动调节装置）空压机气压自动调节装置）空压机气压自动调节装置）空压机气压自动调节装置 为使储气筒内压力保持在一定的范围内，为使储气筒内压力保持在一定的范围内，为使储气筒内压力保持在一定的范围内，为使储气筒内压力保持在一定的范围内，空压机都装有气压自动调节装置和安全空压机都装有气压自动调节装置和安全空压机都装有气压自动调节装置和安全空压机都装有气压自动调节装置和安全阀等。阀等。阀等。阀等。2021/9/232021/9/233 33.1 空气压缩机施工空气压缩机施工双螺杆式空压机的工作原理图2021/9/232021/9/234 43.1

7、空气压缩机施工空气压缩机施工 二二二二 空压机的选用空压机的选用空压机的选用空压机的选用 空气压缩机的选择主要依据气动系统的工作压力和流空气压缩机的选择主要依据气动系统的工作压力和流空气压缩机的选择主要依据气动系统的工作压力和流空气压缩机的选择主要依据气动系统的工作压力和流量。量。量。量。气源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高气源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高气源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高气源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高20%20%20%20%左右。左右。左右。左右。当生产过程中用气量变化比较大时，应该采用多台压当生产过程中用气量变化比较大时，应该采用

8、多台压当生产过程中用气量变化比较大时，应该采用多台压当生产过程中用气量变化比较大时，应该采用多台压缩机联控供气。缩机联控供气。缩机联控供气。缩机联控供气。装备尽可能使用大的储气罐，输气管尽可能短。装备尽可能使用大的储气罐，输气管尽可能短。装备尽可能使用大的储气罐，输气管尽可能短。装备尽可能使用大的储气罐，输气管尽可能短。2021/9/232021/9/235 53.2 破碎机械施工破碎机械施工一一一一 破碎机的类型及结构特点破碎机的类型及结构特点破碎机的类型及结构特点破碎机的类型及结构特点1 1 1 1破碎机的类型破碎机的类型破碎机的类型破碎机的类型块石的破碎方式块石的破碎方式块石的破碎方式块

9、石的破碎方式 a)挤压 b)劈裂 c)折断 d)磨碎 e)冲击2021/9/232021/9/236 63.2 破碎机械施工破碎机械施工 根据破碎机械的工作原理、工艺特性和机器的结构特根据破碎机械的工作原理、工艺特性和机器的结构特根据破碎机械的工作原理、工艺特性和机器的结构特根据破碎机械的工作原理、工艺特性和机器的结构特征，常用的破碎机有鄂式破碎机、圆锥式破碎机、辊征，常用的破碎机有鄂式破碎机、圆锥式破碎机、辊征，常用的破碎机有鄂式破碎机、圆锥式破碎机、辊征，常用的破碎机有鄂式破碎机、圆锥式破碎机、辊式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机及联合碎石设式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机及联合碎石设式

10、破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机及联合碎石设式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机及联合碎石设备等类型。备等类型。备等类型。备等类型。a)b)c)d)鄂式破碎机 旋回破碎机和 辊式破碎机 锤式破碎机 圆锥破碎机2021/9/232021/9/237 73.2 破碎机械施工破碎机械施工 破碎机械特点及适用范围破碎机械特点及适用范围破碎机械特点及适用范围破碎机械特点及适用范围 机械名称机械名称机械名称机械名称特特特特 点点点点适用范围适用范围适用范围适用范围鄂式破碎机鄂式破碎机结构简单、工作可靠、维修方便结构简单、工作可靠、维修方便粗、中碎硬质及中硬质岩粗、中碎硬质及中硬质岩石石圆锥式破碎机圆锥式破碎

11、机破碎比大、效率高、粒度均匀、结构破碎比大、效率高、粒度均匀、结构复杂复杂中、细碎中等硬度岩石中、细碎中等硬度岩石辊式破碎机辊式破碎机结构简单、紧凑、工作可靠、生产率结构简单、紧凑、工作可靠、生产率低低中、细碎硬、软质石料中、细碎硬、软质石料锤式破碎机锤式破碎机破碎比大、生产能力高、粒度均匀、破碎比大、生产能力高、粒度均匀、简化生产流程、消耗低简化生产流程、消耗低中、细碎中等硬度脆性物中、细碎中等硬度脆性物料料反击式破碎机反击式破碎机结构简单、破碎比大、粒度均匀结构简单、破碎比大、粒度均匀粗、中、细碎中硬脆性物粗、中、细碎中硬脆性物料料联合碎石设备联合碎石设备机动性好、简化工艺、出料规格多机动

12、性好、简化工艺、出料规格多碎石用料集中的大型工程碎石用料集中的大型工程2021/9/232021/9/238 83.2 破碎机械施工破碎机械施工二二二二 破碎机的生产率破碎机的生产率破碎机的生产率破碎机的生产率 以复摆式鄂式破碎机为例进行生产率计算，复摆式鄂以复摆式鄂式破碎机为例进行生产率计算，复摆式鄂以复摆式鄂式破碎机为例进行生产率计算，复摆式鄂以复摆式鄂式破碎机为例进行生产率计算，复摆式鄂式破碎机的动鄂板每摆动一次，就卸料一次，其生产式破碎机的动鄂板每摆动一次，就卸料一次，其生产式破碎机的动鄂板每摆动一次，就卸料一次，其生产式破碎机的动鄂板每摆动一次，就卸料一次，其生产率率率率Q Q Q

13、Q按下式计算按下式计算按下式计算按下式计算 b b卸料隙口宽度，卸料隙口宽度，卸料隙口宽度，卸料隙口宽度，m m m m l l卸料隙口长度，卸料隙口长度，卸料隙口长度，卸料隙口长度，m m m m n n偏心轴转速，偏心轴转速，偏心轴转速，偏心轴转速，r/minr/minr/minr/min 供料强度供料强度供料强度供料强度 石料容重石料容重石料容重石料容重2021/9/232021/9/239 93.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施工 隧道掘进有三种方法：钻爆法、掘进机法和盾构法。隧道掘进有三种方法：钻爆法、掘进机法和盾构法。隧道掘进有三种方法：钻爆法、掘进机法和盾构法。隧道掘进有三种方

14、法：钻爆法、掘进机法和盾构法。n n钻爆法钻爆法钻爆法钻爆法 钻爆法掘进具有灵活性和适应性较强、机械设备成本低等优势。钻爆法掘进具有灵活性和适应性较强、机械设备成本低等优势。钻爆法掘进具有灵活性和适应性较强、机械设备成本低等优势。钻爆法掘进具有灵活性和适应性较强、机械设备成本低等优势。用钻爆法开挖时，装药和爆破仍以人工操作为主。用钻爆法开挖时，装药和爆破仍以人工操作为主。用钻爆法开挖时，装药和爆破仍以人工操作为主。用钻爆法开挖时，装药和爆破仍以人工操作为主。n n掘进机法掘进机法掘进机法掘进机法 掘进机是靠旋转并推进刀盘，通过盘形滚刀破碎岩石而使隧道掘进机是靠旋转并推进刀盘，通过盘形滚刀破碎岩

15、石而使隧道掘进机是靠旋转并推进刀盘，通过盘形滚刀破碎岩石而使隧道掘进机是靠旋转并推进刀盘，通过盘形滚刀破碎岩石而使隧道全断面一次成形的机器。全断面一次成形的机器。全断面一次成形的机器。全断面一次成形的机器。n n盾构法盾构法盾构法盾构法 盾构掘进机是一种集开挖、支护、衬砌等多种作业于一体的大盾构掘进机是一种集开挖、支护、衬砌等多种作业于一体的大盾构掘进机是一种集开挖、支护、衬砌等多种作业于一体的大盾构掘进机是一种集开挖、支护、衬砌等多种作业于一体的大型隧道施工机械。使用这种机械施工的方法叫盾构法。型隧道施工机械。使用这种机械施工的方法叫盾构法。型隧道施工机械。使用这种机械施工的方法叫盾构法。型

16、隧道施工机械。使用这种机械施工的方法叫盾构法。2021/9/232021/9/2310103.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施工 一一 凿岩机凿岩机 (1)(1)(1)(1)凿岩机的工作原理凿岩机的工作原理凿岩机的工作原理凿岩机的工作原理 钻爆法掘进巷道时，首先在工作面岩壁上钻凿出许多钻爆法掘进巷道时，首先在工作面岩壁上钻凿出许多钻爆法掘进巷道时，首先在工作面岩壁上钻凿出许多钻爆法掘进巷道时，首先在工作面岩壁上钻凿出许多直径直径直径直径3434343442mm42mm42mm42mm、深度、深度、深度、深度1.51.51.51.52.5m2.5m2.5m2.5m的炮眼，然后在炮眼的炮眼，然后

17、在炮眼的炮眼，然后在炮眼的炮眼，然后在炮眼内装入炸药进行爆破。凿岩机就是一种在岩壁上钻凿内装入炸药进行爆破。凿岩机就是一种在岩壁上钻凿内装入炸药进行爆破。凿岩机就是一种在岩壁上钻凿内装入炸药进行爆破。凿岩机就是一种在岩壁上钻凿炮眼用的钻眼机械，或称钻眼机具。炮眼用的钻眼机械，或称钻眼机具。炮眼用的钻眼机械，或称钻眼机具。炮眼用的钻眼机械，或称钻眼机具。凿岩机按冲击破碎岩石原理进行工作。凿岩机按冲击破碎岩石原理进行工作。凿岩机按冲击破碎岩石原理进行工作。凿岩机按冲击破碎岩石原理进行工作。1-凿岩机；2-钎子；3-活塞（冲击锤）；4-缸体；5-钎杆；6-钎头2021/9/232021/9/2311

18、113.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施工 (2)(2)(2)(2)钎子钎子钎子钎子 钎子由钎头钎子由钎头钎子由钎头钎子由钎头2 2 2 2、钎杆、钎杆、钎杆、钎杆1 1 1 1两部分组成。两部分组成。两部分组成。两部分组成。钎头按刃口形状不同，可分一字形、十字形和钎头按刃口形状不同，可分一字形、十字形和钎头按刃口形状不同，可分一字形、十字形和钎头按刃口形状不同，可分一字形、十字形和X X X X形等，形等，形等，形等，其中最常用的是一字形钎头。其中最常用的是一字形钎头。其中最常用的是一字形钎头。其中最常用的是一字形钎头。(3)(3)(3)(3)凿岩机的种类凿岩机的种类凿岩机的种类凿岩机的种

19、类 按所用动力可分为气动、电动、内燃和液压四类。按所用动力可分为气动、电动、内燃和液压四类。按所用动力可分为气动、电动、内燃和液压四类。按所用动力可分为气动、电动、内燃和液压四类。按支承和推进方式可分为手持式、气腿式、伸缩式和按支承和推进方式可分为手持式、气腿式、伸缩式和按支承和推进方式可分为手持式、气腿式、伸缩式和按支承和推进方式可分为手持式、气腿式、伸缩式和导轨式。导轨式。导轨式。导轨式。2021/9/232021/9/2312123.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施工 (4)(4)气动凿岩机气动凿岩机 气动凿岩机广泛用于隧道掘进。它主要由钎子气动凿岩机广泛用于隧道掘进。它主要由钎子气动

20、凿岩机广泛用于隧道掘进。它主要由钎子气动凿岩机广泛用于隧道掘进。它主要由钎子1 1 1 1、凿岩机、凿岩机、凿岩机、凿岩机2 2 2 2、注油器注油器注油器注油器3 3 3 3、水管、水管、水管、水管4 4 4 4、风管、风管、风管、风管5 5 5 5和气腿和气腿和气腿和气腿6 6 6 6所组成。所组成。所组成。所组成。钎子尾端装入凿岩机机头钎套内，注油器连接在风管上，使压钎子尾端装入凿岩机机头钎套内，注油器连接在风管上，使压钎子尾端装入凿岩机机头钎套内，注油器连接在风管上，使压钎子尾端装入凿岩机机头钎套内，注油器连接在风管上，使压气中混有油雾，对凿岩机内零件进行润滑，水管供给清除岩粉气中混有

21、油雾，对凿岩机内零件进行润滑，水管供给清除岩粉气中混有油雾，对凿岩机内零件进行润滑，水管供给清除岩粉气中混有油雾，对凿岩机内零件进行润滑，水管供给清除岩粉用的水，气腿支撑着凿岩机并给以工作所需的推进力。用的水，气腿支撑着凿岩机并给以工作所需的推进力。用的水，气腿支撑着凿岩机并给以工作所需的推进力。用的水，气腿支撑着凿岩机并给以工作所需的推进力。2021/9/232021/9/2313133.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施工 (5)(5)液压凿岩机液压凿岩机 液压凿岩机与气动凿岩机相比，具有以下优点：液压凿岩机与气动凿岩机相比，具有以下优点：液压凿岩机与气动凿岩机相比，具有以下优点：液压凿岩

22、机与气动凿岩机相比，具有以下优点：n n动力消耗少，能量利用率高，高压油工作压力是气动动力消耗少，能量利用率高，高压油工作压力是气动动力消耗少，能量利用率高，高压油工作压力是气动动力消耗少，能量利用率高，高压油工作压力是气动凿岩机气压的凿岩机气压的凿岩机气压的凿岩机气压的20202020倍以上，能量利用率可达倍以上，能量利用率可达倍以上，能量利用率可达倍以上，能量利用率可达30303030 40404040，而气动凿岩机只有而气动凿岩机只有而气动凿岩机只有而气动凿岩机只有10101010左右；左右；左右；左右；n n凿岩速度高，液压凿岩机冲击功、扭矩和推进力大，凿岩速度高，液压凿岩机冲击功、扭

23、矩和推进力大，凿岩速度高，液压凿岩机冲击功、扭矩和推进力大，凿岩速度高，液压凿岩机冲击功、扭矩和推进力大，钎子转速高，钻孔速度约为气动凿岩机的钎子转速高，钻孔速度约为气动凿岩机的钎子转速高，钻孔速度约为气动凿岩机的钎子转速高，钻孔速度约为气动凿岩机的2.52.52.52.5 3 3 3 3倍；倍；倍；倍；n n作业条件好，没有排气噪声和无油雾造成的大气污染；作业条件好，没有排气噪声和无油雾造成的大气污染；作业条件好，没有排气噪声和无油雾造成的大气污染；作业条件好，没有排气噪声和无油雾造成的大气污染；n n液压凿岩机的运动件都在油液中工作，润滑条件好；液压凿岩机的运动件都在油液中工作，润滑条件好

24、；液压凿岩机的运动件都在油液中工作，润滑条件好；液压凿岩机的运动件都在油液中工作，润滑条件好；n n操作方便，适应性强，液压凿岩机调速换向方便，易操作方便，适应性强，液压凿岩机调速换向方便，易操作方便，适应性强，液压凿岩机调速换向方便，易操作方便，适应性强，液压凿岩机调速换向方便，易于实现自动化，对不同的岩石都具有良好的性能。于实现自动化，对不同的岩石都具有良好的性能。于实现自动化，对不同的岩石都具有良好的性能。于实现自动化，对不同的岩石都具有良好的性能。2021/9/232021/9/2314143.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施工 二二 凿岩台车凿岩台车 凿岩台车将一台或数台高效能的凿

25、岩凿岩台车将一台或数台高效能的凿岩凿岩台车将一台或数台高效能的凿岩凿岩台车将一台或数台高效能的凿岩机连同推进装置一起安装在钻臂导轨机连同推进装置一起安装在钻臂导轨机连同推进装置一起安装在钻臂导轨机连同推进装置一起安装在钻臂导轨上，并配以行走机构，使凿岩作业实上，并配以行走机构，使凿岩作业实上，并配以行走机构，使凿岩作业实上，并配以行走机构，使凿岩作业实现机械化。和凿岩机相比，凿岩台车现机械化。和凿岩机相比，凿岩台车现机械化。和凿岩机相比，凿岩台车现机械化。和凿岩机相比，凿岩台车工效可以提高工效可以提高工效可以提高工效可以提高2 2 2 2 4 4 4 4倍，而且可以改善倍，而且可以改善倍，而且

26、可以改善倍，而且可以改善劳动条件，减轻工人的劳动强度。劳动条件，减轻工人的劳动强度。劳动条件，减轻工人的劳动强度。劳动条件，减轻工人的劳动强度。n n凿岩台车按钻臂多少，分为双臂、三凿岩台车按钻臂多少，分为双臂、三凿岩台车按钻臂多少，分为双臂、三凿岩台车按钻臂多少，分为双臂、三臂和多臂式；臂和多臂式；臂和多臂式；臂和多臂式；n n按行走机构分为轨轮式、轮胎式和履按行走机构分为轨轮式、轮胎式和履按行走机构分为轨轮式、轮胎式和履按行走机构分为轨轮式、轮胎式和履带式。带式。带式。带式。n n凿岩台车的控制有液压控制、压气控凿岩台车的控制有液压控制、压气控凿岩台车的控制有液压控制、压气控凿岩台车的控制

27、有液压控制、压气控制和液压与压气联合控制等三种。制和液压与压气联合控制等三种。制和液压与压气联合控制等三种。制和液压与压气联合控制等三种。2021/9/232021/9/2315153.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施工n n速度快、成本低。速度快、成本低。速度快、成本低。速度快、成本低。n n安全性好。不需打眼放炮，围岩不易安全性好。不需打眼放炮，围岩不易安全性好。不需打眼放炮，围岩不易安全性好。不需打眼放炮，围岩不易被破坏，有利于隧道支护，减少冒顶被破坏，有利于隧道支护，减少冒顶被破坏，有利于隧道支护，减少冒顶被破坏，有利于隧道支护，减少冒顶等突发危险。等突发危险。等突发危险。等突发危险

28、。n n工程量小。利用钻爆法，隧道的超挖工程量小。利用钻爆法，隧道的超挖工程量小。利用钻爆法，隧道的超挖工程量小。利用钻爆法，隧道的超挖量可达量可达量可达量可达20%20%20%20%，利用掘进机法，隧道超挖，利用掘进机法，隧道超挖，利用掘进机法，隧道超挖，利用掘进机法，隧道超挖量可小到量可小到量可小到量可小到5 5 5 5。n n劳动条件好。劳动条件好。劳动条件好。劳动条件好。三三 掘进机掘进机 采用掘进机法，使破落岩石、装载运输、喷雾灭尘等工序同采用掘进机法，使破落岩石、装载运输、喷雾灭尘等工序同采用掘进机法，使破落岩石、装载运输、喷雾灭尘等工序同采用掘进机法，使破落岩石、装载运输、喷雾灭

29、尘等工序同时进行，是提高掘进速度的一项有效措施。与钻爆法相比，掘时进行，是提高掘进速度的一项有效措施。与钻爆法相比，掘时进行，是提高掘进速度的一项有效措施。与钻爆法相比，掘时进行，是提高掘进速度的一项有效措施。与钻爆法相比，掘进机法掘进隧道具有的优点：进机法掘进隧道具有的优点：进机法掘进隧道具有的优点：进机法掘进隧道具有的优点：2021/9/232021/9/2316163.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施工 按工作机构切割工作面的方式，掘进机分为部分断面隧道掘进按工作机构切割工作面的方式，掘进机分为部分断面隧道掘进按工作机构切割工作面的方式，掘进机分为部分断面隧道掘进按工作机构切割工作面的

30、方式，掘进机分为部分断面隧道掘进机和全断面隧道掘进机两大类。机和全断面隧道掘进机两大类。机和全断面隧道掘进机两大类。机和全断面隧道掘进机两大类。1 1 1 1 部分断面隧道掘进机部分断面隧道掘进机部分断面隧道掘进机部分断面隧道掘进机 由于部分断面隧道掘进机具有掘进速度快、生产效率高、适由于部分断面隧道掘进机具有掘进速度快、生产效率高、适由于部分断面隧道掘进机具有掘进速度快、生产效率高、适由于部分断面隧道掘进机具有掘进速度快、生产效率高、适应性强、操作方便等优点，目前在隧道掘进工作中得到广泛的应性强、操作方便等优点，目前在隧道掘进工作中得到广泛的应性强、操作方便等优点，目前在隧道掘进工作中得到广

31、泛的应性强、操作方便等优点，目前在隧道掘进工作中得到广泛的应用。应用。应用。应用。能掘出任意形状的隧道断面。截割头的左右上下摆动是形成连能掘出任意形状的隧道断面。截割头的左右上下摆动是形成连能掘出任意形状的隧道断面。截割头的左右上下摆动是形成连能掘出任意形状的隧道断面。截割头的左右上下摆动是形成连续破碎的必不可少的重要条件。截割头破碎下来的岩块，由蟹续破碎的必不可少的重要条件。截割头破碎下来的岩块，由蟹续破碎的必不可少的重要条件。截割头破碎下来的岩块，由蟹续破碎的必不可少的重要条件。截割头破碎下来的岩块，由蟹爪装载机的两个蟹爪扒入刮板输送机，再经连在后部的皮带转爪装载机的两个蟹爪扒入刮板输送机

32、，再经连在后部的皮带转爪装载机的两个蟹爪扒入刮板输送机，再经连在后部的皮带转爪装载机的两个蟹爪扒入刮板输送机，再经连在后部的皮带转载机载机载机载机10101010卸入矿车或其他运输设备中。卸入矿车或其他运输设备中。卸入矿车或其他运输设备中。卸入矿车或其他运输设备中。2021/9/232021/9/2317173.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施工ELMBELMBELMBELMB型隧道掘进机的结构如图和隧道断面截割方式型隧道掘进机的结构如图和隧道断面截割方式型隧道掘进机的结构如图和隧道断面截割方式型隧道掘进机的结构如图和隧道断面截割方式截割方式示意图截割方式示意图截割方式示意图截割方式示意图E

33、LMB型隧道掘进机1-截割头;2-悬臂;3-装运机构;4-行走机构;5-液压泵站;6-电气箱;7-伸缩液压缸;8-支承液压缸;9-驾驶室;10-皮带转载机2021/9/232021/9/2318183.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施工 2 2 2 2 全断面隧道掘进机全断面隧道掘进机全断面隧道掘进机全断面隧道掘进机 全断面隧道掘进机是一种全断面岩石掘进机械。全断面隧道掘进机是一种全断面岩石掘进机械。全断面隧道掘进机是一种全断面岩石掘进机械。全断面隧道掘进机是一种全断面岩石掘进机械。(1)(1)(1)(1)全断面隧道掘进机的工作原理全断面隧道掘进机的工作原理全断面隧道掘进机的工作原理全断面隧

34、道掘进机的工作原理 岩石掘进机采用盘形滚刀破岩。在驱动刀盘运动时，安装在刀岩石掘进机采用盘形滚刀破岩。在驱动刀盘运动时，安装在刀岩石掘进机采用盘形滚刀破岩。在驱动刀盘运动时，安装在刀岩石掘进机采用盘形滚刀破岩。在驱动刀盘运动时，安装在刀盘心轴上的盘形滚刀沿岩壁表面滚动，液压缸将刀盘压向岩壁，盘心轴上的盘形滚刀沿岩壁表面滚动，液压缸将刀盘压向岩壁，盘心轴上的盘形滚刀沿岩壁表面滚动，液压缸将刀盘压向岩壁，盘心轴上的盘形滚刀沿岩壁表面滚动，液压缸将刀盘压向岩壁，使滚刀刃面将岩石压碎而切入岩体中。刀盘上的滚刀在岩壁表使滚刀刃面将岩石压碎而切入岩体中。刀盘上的滚刀在岩壁表使滚刀刃面将岩石压碎而切入岩体中

35、。刀盘上的滚刀在岩壁表使滚刀刃面将岩石压碎而切入岩体中。刀盘上的滚刀在岩壁表面挤压出同心凹槽，凹槽达到一定深度时，相邻两凹槽间的岩面挤压出同心凹槽，凹槽达到一定深度时，相邻两凹槽间的岩面挤压出同心凹槽，凹槽达到一定深度时，相邻两凹槽间的岩面挤压出同心凹槽，凹槽达到一定深度时，相邻两凹槽间的岩石被滚刀剪切成片状碎片剥落下来。石被滚刀剪切成片状碎片剥落下来。石被滚刀剪切成片状碎片剥落下来。石被滚刀剪切成片状碎片剥落下来。2021/9/232021/9/2319193.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施工全断面隧道掘进机的结构全断面隧道掘进机的结构全断面隧道掘进机的结构全断面隧道掘进机的结构TBM3

36、2TBM32型全断面隧道掘进机的总体结构型全断面隧道掘进机的总体结构l-刀盘；2-机头架；3-传动装置；4-推进液压缸；5-水平支撑机构；6-液压传动装置；7-电气设备；8-驾驶室；9-皮带转载机；10-除尘风机；11-大梁2021/9/232021/9/2320203.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施工 四四 盾构机盾构机 盾构机是一种集开挖、支护、衬砌等多种作业于一体的大型隧盾构机是一种集开挖、支护、衬砌等多种作业于一体的大型隧盾构机是一种集开挖、支护、衬砌等多种作业于一体的大型隧盾构机是一种集开挖、支护、衬砌等多种作业于一体的大型隧道施工机械，即用钢板做成圆筒形的结构，在开挖隧道时，作

37、道施工机械，即用钢板做成圆筒形的结构，在开挖隧道时，作道施工机械，即用钢板做成圆筒形的结构，在开挖隧道时，作道施工机械，即用钢板做成圆筒形的结构，在开挖隧道时，作临时支护，在筒形结构内安装开挖、运渣、拼装隧道衬砌的机临时支护，在筒形结构内安装开挖、运渣、拼装隧道衬砌的机临时支护，在筒形结构内安装开挖、运渣、拼装隧道衬砌的机临时支护，在筒形结构内安装开挖、运渣、拼装隧道衬砌的机械及动力站等装置。使用盾构机械来建筑隧道的方法称为盾构械及动力站等装置。使用盾构机械来建筑隧道的方法称为盾构械及动力站等装置。使用盾构机械来建筑隧道的方法称为盾构械及动力站等装置。使用盾构机械来建筑隧道的方法称为盾构施工法

38、。施工法。施工法。施工法。2021/9/232021/9/2321213.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施工采用盾构施工时主要考虑的因素：采用盾构施工时主要考虑的因素：采用盾构施工时主要考虑的因素：采用盾构施工时主要考虑的因素：n n地质条件。地质条件。地质条件。地质条件。n n覆盖土层要深。覆盖土层要有覆盖土层要深。覆盖土层要有覆盖土层要深。覆盖土层要有覆盖土层要深。覆盖土层要有1 1 1 1 1.51.51.51.5倍盾构直径深。倍盾构直径深。倍盾构直径深。倍盾构直径深。n n断面要大。断面直径多在断面要大。断面直径多在断面要大。断面直径多在断面要大。断面直径多在4m4m4m4m以上。以

39、上。以上。以上。n n电源问题。电驱动或液压驱动都需大量的电能。电源问题。电驱动或液压驱动都需大量的电能。电源问题。电驱动或液压驱动都需大量的电能。电源问题。电驱动或液压驱动都需大量的电能。n n远离主要建筑物。避免灌浆不良可能发生的地表沉陷。远离主要建筑物。避免灌浆不良可能发生的地表沉陷。远离主要建筑物。避免灌浆不良可能发生的地表沉陷。远离主要建筑物。避免灌浆不良可能发生的地表沉陷。n n水源。泥水加压式盾构需要在一定的水压下掘进。水源。泥水加压式盾构需要在一定的水压下掘进。水源。泥水加压式盾构需要在一定的水压下掘进。水源。泥水加压式盾构需要在一定的水压下掘进。n n施工段要长。一般施工隧道

40、在施工段要长。一般施工隧道在施工段要长。一般施工隧道在施工段要长。一般施工隧道在1 1 1 1 2km2km2km2km以上经济性才好。以上经济性才好。以上经济性才好。以上经济性才好。2021/9/232021/9/2322223.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施工 （1 1 1 1）几种盾构施工法的适用范围）几种盾构施工法的适用范围）几种盾构施工法的适用范围）几种盾构施工法的适用范围n n切削轮式盾构切削轮式盾构切削轮式盾构切削轮式盾构 用主轴旋转驱动切削轮挖土，随切削轮旋转的周用主轴旋转驱动切削轮挖土，随切削轮旋转的周用主轴旋转驱动切削轮挖土，随切削轮旋转的周用主轴旋转驱动切削轮挖土，随

41、切削轮旋转的周边铲斗将挖下的土屑倾落于皮带输送机上，运输机将土运到盾构边铲斗将挖下的土屑倾落于皮带输送机上，运输机将土运到盾构边铲斗将挖下的土屑倾落于皮带输送机上，运输机将土运到盾构边铲斗将挖下的土屑倾落于皮带输送机上，运输机将土运到盾构后部的运土斗车里，再由牵引车运往洞外。后部的运土斗车里，再由牵引车运往洞外。后部的运土斗车里，再由牵引车运往洞外。后部的运土斗车里，再由牵引车运往洞外。n n气压式盾构气压式盾构气压式盾构气压式盾构 为了防止掌子面坍塌，将工作面密封在一定气压下，为了防止掌子面坍塌，将工作面密封在一定气压下，为了防止掌子面坍塌，将工作面密封在一定气压下，为了防止掌子面坍塌，将工

42、作面密封在一定气压下，阻止地下水外流，以利于挖土。阻止地下水外流，以利于挖土。阻止地下水外流，以利于挖土。阻止地下水外流，以利于挖土。n n泥水加压式盾构泥水加压式盾构泥水加压式盾构泥水加压式盾构 在盾构前部设置一个密封区，注入一定压力的在盾构前部设置一个密封区，注入一定压力的在盾构前部设置一个密封区，注入一定压力的在盾构前部设置一个密封区，注入一定压力的泥浆水，以平衡地下水压力，阻止地下水流出，防止塌方。泥浆水，以平衡地下水压力，阻止地下水流出，防止塌方。泥浆水，以平衡地下水压力，阻止地下水流出，防止塌方。泥浆水，以平衡地下水压力，阻止地下水流出，防止塌方。n n土压平衡式盾构土压平衡式盾构

43、土压平衡式盾构土压平衡式盾构 在螺旋输送机和切削轮架内充满土砂，利用螺在螺旋输送机和切削轮架内充满土砂，利用螺在螺旋输送机和切削轮架内充满土砂，利用螺在螺旋输送机和切削轮架内充满土砂，利用螺旋的回转力压缩土壤，形成具有一定压力的连续防水壁，抵抗地旋的回转力压缩土壤，形成具有一定压力的连续防水壁，抵抗地旋的回转力压缩土壤，形成具有一定压力的连续防水壁，抵抗地旋的回转力压缩土壤，形成具有一定压力的连续防水壁，抵抗地下水压力，阻止流水和塌方。下水压力，阻止流水和塌方。下水压力，阻止流水和塌方。下水压力，阻止流水和塌方。2021/9/232021/9/2323233.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施

44、工泥水加压式盾构泥水加压式盾构泥水加压式盾构泥水加压式盾构l-网格；2-切削轮；3-搅拌器；4-泥水腔：5-盾壳；6-盾构千斤顶；7-拼装器；8-管片台车；9-后工作平台2021/9/232021/9/2324243.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施工土压平衡式盾构土压平衡式盾构土压平衡式盾构土压平衡式盾构1-切削轮；2-切削轮机架；3-驱动马达；4-螺旋输送机；5-盾尾密封；6-衬砌管片；7-输送机马达；8-土屑出口；9-拼装器2021/9/232021/9/2325253.3 隧道掘进机械施工隧道掘进机械施工 (2)(2)(2)(2)机械化盾构的主要结构及功能机械化盾构的主要结构及功能机

45、械化盾构的主要结构及功能机械化盾构的主要结构及功能 按切削机构划分有切削轮式、挖掘式、铣削臂式等按切削机构划分有切削轮式、挖掘式、铣削臂式等按切削机构划分有切削轮式、挖掘式、铣削臂式等按切削机构划分有切削轮式、挖掘式、铣削臂式等 按切削方式区分有旋转切削式和网格切削式等按切削方式区分有旋转切削式和网格切削式等按切削方式区分有旋转切削式和网格切削式等按切削方式区分有旋转切削式和网格切削式等 组成部分：切削机构、盾壳、动力装置、拼装机、推进装置、出组成部分：切削机构、盾壳、动力装置、拼装机、推进装置、出组成部分：切削机构、盾壳、动力装置、拼装机、推进装置、出组成部分：切削机构、盾壳、动力装置、拼装

46、机、推进装置、出料装置和控制设备等料装置和控制设备等料装置和控制设备等料装置和控制设备等2021/9/232021/9/232626单元小结单元小结1.1.1.1.空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机的主要类型和结空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机的主要类型和结空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机的主要类型和结空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机的主要类型和结构特点。构特点。构特点。构特点。2.2.2.2.空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机工作装置的基本空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机工作装置的基本空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机工作装置的基本空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机工作装置的基本工作原理。工作原理。

47、工作原理。工作原理。3.3.3.3.石方工程机械的施工作业方式。石方工程机械的施工作业方式。石方工程机械的施工作业方式。石方工程机械的施工作业方式。4.4.4.4.石方工程机械的主要生产率计算。石方工程机械的主要生产率计算。石方工程机械的主要生产率计算。石方工程机械的主要生产率计算。5.5.5.5.空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机的选用与使用。空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机的选用与使用。空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机的选用与使用。空气压缩机、破碎机械和隧道掘进机的选用与使用。2021/9/232021/9/232727自我检测一自我检测一一、填空题一、填空题一、填空题一、填空题1.1.1.

48、1.空气压缩机简称空压机，是一种以空气压缩机简称空压机，是一种以空气压缩机简称空压机，是一种以空气压缩机简称空压机，是一种以 或或或或 作为动力，作为动力，作为动力，作为动力，将自由空气压缩成高压空气的机械。将自由空气压缩成高压空气的机械。将自由空气压缩成高压空气的机械。将自由空气压缩成高压空气的机械。2.2.2.2.空压机气压自动调节装置一般由空压机气压自动调节装置一般由空压机气压自动调节装置一般由空压机气压自动调节装置一般由 、和调速器三部和调速器三部和调速器三部和调速器三部分组成。分组成。分组成。分组成。3.3.3.3.常用的破碎机有常用的破碎机有常用的破碎机有常用的破碎机有 式破碎机、

49、式破碎机、式破碎机、式破碎机、式破碎机、辊式破碎式破碎机、辊式破碎式破碎机、辊式破碎式破碎机、辊式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机及联合碎石设备等类型。机、锤式破碎机、反击式破碎机及联合碎石设备等类型。机、锤式破碎机、反击式破碎机及联合碎石设备等类型。机、锤式破碎机、反击式破碎机及联合碎石设备等类型。4.4.4.4.颚式破碎机主要可分为颚式破碎机主要可分为颚式破碎机主要可分为颚式破碎机主要可分为 摆动式和摆动式和摆动式和摆动式和 摆动式两种形式。摆动式两种形式。摆动式两种形式。摆动式两种形式。5.5.5.5.隧道掘进有隧道掘进有隧道掘进有隧道掘进有 法、法、法、法、法和法和法和法和 法三种方法

50、。法三种方法。法三种方法。法三种方法。6.6.6.6.盾构掘进机是一种集盾构掘进机是一种集盾构掘进机是一种集盾构掘进机是一种集 、衬砌等多种作业于一体、衬砌等多种作业于一体、衬砌等多种作业于一体、衬砌等多种作业于一体的大型隧道施工机械。使用这种机械施工的方法叫的大型隧道施工机械。使用这种机械施工的方法叫的大型隧道施工机械。使用这种机械施工的方法叫的大型隧道施工机械。使用这种机械施工的方法叫 。7.7.7.7.凿岩机本身由凿岩机本身由凿岩机本身由凿岩机本身由 机构、机构、机构、机构、机构、机构、机构、机构、机构等组成。机构等组成。机构等组成。机构等组成。8.8.8.8.凿岩台车按钻臂多少，可分为