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盾構機教學實訓裝置-盾構施工試驗設備教學模型系列產品

發布時間：

2025-03-24 10:29

來源：

盾構機是一種隧道掘進的專用工程機械，現代盾構掘進機集光、機、電、液、傳感、信息技術于一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能，涉及地質、土木、機械、力學、液壓、電氣、控制、測量等多門學科技術，廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。教學實訓盾構機是專門針對培訓隧道工程施工方面的崗位操作及施工時專技應用型人才而開發的新一代教學實訓設備。學員能近距離接觸、觀察盾構機，能在導師的指導下親自上機操作，這將更好地服務于盾構隧道專業人才的培養，將有力地推動城市軌道交通及其他隧道施工專業的職業教育走向實體化、專業化。

一、產品介紹

盾構機管片上浮試驗測試裝置

1.產品規格

規格∮1500mm，總約長度5600mm；裝機功率約15kw；總體質量在3800Kg（3.8T）。

盾構機施工試驗設備

2.產品概述

本裝置主體金屬構件，為方便觀察攝像，外筒透明外架鋼桁架，管片6個整環按同比縮小，制作成一個整體，通24套彈簧接拉力傳感器，將被測管片與中支架連接起來，通過對稱調節，使“管片”能夠“懸浮”在定制的“代表洞壁”的透明外筒中。再通過專門設計的可調節的注漿系統，采用專門調配的漿液對管片周邊注漿，利用專門設計布置的各種傳感器進行測控，記錄第一組數據，再根據數據進行分析，以實現目標。

盾構施工的同步注漿過程中，管片周邊新注入的漿液，對其包圍的管片會有一個浮力，在一定程度影響管片的定位和盾構機掘進的走向。我們這套“管片上浮試驗裝置”就是研究影響這種浮力的因素、管片偏差程度和對應的解決辦法。

盾構機泥水循環試驗測試

1.產品規格

規格∮1500mm，總約長度6600mm；裝機功率約20kw；總體質量在3800Kg（3.8T）。

2.產品概述

本裝置主體金屬構件，為方便觀察攝像，外筒及刀盤掘進面透明，外加鋼桁架加強耐壓，刀盤采用1臺11KW的調頻減速電機大扭矩驅動，泥漿管、回漿管以及外圍管路按比例同比縮小，管路上布置相應的調頻泵、調節閥和普通閥門，通過泥漿調制裝置調出我們所需要的泥漿，參與試驗，利用專門設計布置的各種傳感器、高速攝像機等進行測控，記錄每一組數據，再根據數據進行分析，以實現目標。

盾構機碴土改良試驗測試

1.產品規格

規格∮1500mm，總約長度6600mm；裝機功率約35kw；總體質量在4500Kg（4.5T）。

2.產品概述

本裝置主體金屬構件，為方便觀察攝像，外筒透明，外加鋼桁架加強耐壓，刀盤采用4臺7.5KW的調頻減速電機大扭矩驅動，泡沫膨潤土系統按同比縮小，計量泵提升壓力和計量，特別的。再通過專門設計的調節系統，采用專門調配的漿料周邊注漿，利用專門設計布置的各種傳感器進行測控，記錄每一組數據，再根據數據進行分析，以實現目標。

TBM掘進機

1.產品規格

TBM掘進機實訓機本體：abh=φ600mm×7500mm，從掌子面至后支撐處，有模擬地層結構和開挖的洞壁造型，以更好地模擬其工作原理。

含臺座的總體高度為：abh=8000mm×900mm×1400mm，其中底座規格：abh=8000mm×900mm×700mm。

2.產品概述

本TBM 掘進機模型，嚴格參照原型機，按1:10的比例縮小制作。模型各部分主體采用金屬材料，不僅精準呈現了TBM掘進機的基本特征、主要結構、設備及工藝流程，還確保了模型的強度與模擬運行時的靈活度，能夠逼真模擬TBM掘進機的主要功能及相應動作，專為實訓過程中的操作模擬運行而設計。鑒于制作比例較小，操作人員無法進入模型內部操作，而是通過外置的模擬操作鍵盤來完成模擬操作。其部分部件組件具備可拆解設計，極大方便了使用者深入觀察與學習內部構造。配套專業的操作盤及操作按鈕，可輕松實現六大核心互動操作：

（1）刀盤轉動：通過相應按鈕可控制刀盤啟停和正反向轉動，通過兩臺減速電機驅動，可360度連續轉動模擬掘進；

（2）接碴斗和皮帶機運行：通過相應按鈕可分別控制接碴斗、皮帶機啟停；接碴斗、皮帶機各由一臺減速電機驅動。

（3）掘進油缸推進動作：在本機配備的液壓系統(或電螺桿模擬)的驅動下，可控制掘進油缸推出和回縮，在配合撐靴與洞壁之間所產生的摩擦力的支撐下，使掘進機構整體前進和后退（后退是復位時必要的動作）；

（4）拱架安裝器模擬動作：可控制拱架安裝器局部旋轉動作；

（5）后支撐動作：通過相應按鈕可控制后支撐伸縮，模擬對主梁后部的支撐動作；

（6）撐靴動作：通過相應按鈕可控制撐靴伸縮，模擬與洞壁的支撐動作；

二、案例展示

黑龍江XX職業技術學院——非開挖技術虛實結合實訓基地

基地由1：2大型盾構機實訓裝置、盾構施工技術虛擬仿真VR實訓系統、管片拼裝虛擬仿真MR實訓系統構成，形成以“實體+虛擬現實”的模擬裝置，再現盾構施工作業環境，提升培訓的真實性、交互性和安全性，通過反復實際操作加強學員安全意識與相關技能，達到掌握盾構工程施工技術及管理、檢測和維修維護等解決常見問題的能力。

上海XX建設集團股份有限公司——盾構施工技術試驗設備

共建設盾構管片上浮試驗測試裝置、盾構泥水循環試驗測試、盾構碴土改良試驗測試，旨在試驗模擬盾構機在盾構施工過程中管片上浮對管片偏差的影響、泥水艙‘富泥漿’流態及“如何渣土改良”維護盾構正常掘進，根據實驗數據進行分析確保工程的順利實施。

山東XX職業技術學院——大型盾構實訓操作裝置

本實訓裝置是以地鐵隧道盾構施工的典型盾構機為原形按1:4的比例進行縮小制作的，由盾構機本體模擬裝置系統、掘進系統、刀盤驅動系統、液壓系統、1號臺車、始發站、模擬操控臺、系統控制等構成。學員可進行實際動手操作，涵蓋現地操控和遠程操控，實現多方位效果模擬。助力于學員快速熟悉盾構機的相關控制系統和操作方法，提升實際操作能力，仿佛置身于真實的盾構機作業現場。