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盾构机教学实训装置-盾构施工试验设备教学模型系列产品

发布时间：

2025-03-24 10:29

来源：

盾构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，广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。教学实训盾构机是专门针对培训隧道工程施工方面的岗位操作及施工时专技应用型人才而开发的新一代教学实训设备。学员能近距离接触、观察盾构机，能在导师的指导下亲自上机操作，这将更好地服务于盾构隧道专业人才的培养，将有力地推动城市轨道交通及其他隧道施工专业的职业教育走向实体化、专业化。

一、产品介绍

盾构机管片上浮试验测试装置

1.产品规格

规格∮1500mm，总约长度5600mm；装机功率约15kw；总体质量在3800Kg（3.8T）。

盾构机施工试验设备

2.产品概述

本装置主体金属构件，为方便观察摄像，外筒透明外架钢桁架，管片6个整环按同比缩小，制作成一个整体，通24套弹簧接拉力传感器，将被测管片与中支架连接起来，通过对称调节，使“管片”能够“悬浮”在定制的“代表洞壁”的透明外筒中。再通过专门设计的可调节的注浆系统，采用专门调配的浆液对管片周边注浆，利用专门设计布置的各种传感器进行测控，记录第一组数据，再根据数据进行分析，以实现目标。

盾构施工的同步注浆过程中，管片周边新注入的浆液，对其包围的管片会有一个浮力，在一定程度影响管片的定位和盾构机掘进的走向。我们这套“管片上浮试验装置”就是研究影响这种浮力的因素、管片偏差程度和对应的解决办法。

盾构机泥水循环试验测试

1.产品规格

规格∮1500mm，总约长度6600mm；装机功率约20kw；总体质量在3800Kg（3.8T）。

2.产品概述

本装置主体金属构件，为方便观察摄像，外筒及刀盘掘进面透明，外加钢桁架加强耐压，刀盘采用1台11KW的调频减速电机大扭矩驱动，泥浆管、回浆管以及外围管路按比例同比缩小，管路上布置相应的调频泵、调节阀和普通阀门，通过泥浆调制装置调出我们所需要的泥浆，参与试验，利用专门设计布置的各种传感器、高速摄像机等进行测控，记录每一组数据，再根据数据进行分析，以实现目标。

盾构机碴土改良试验测试

1.产品规格

规格∮1500mm，总约长度6600mm；装机功率约35kw；总体质量在4500Kg（4.5T）。

2.产品概述

本装置主体金属构件，为方便观察摄像，外筒透明，外加钢桁架加强耐压，刀盘采用4台7.5KW的调频减速电机大扭矩驱动，泡沫膨润土系统按同比缩小，计量泵提升压力和计量，特别的。再通过专门设计的调节系统，采用专门调配的浆料周边注浆，利用专门设计布置的各种传感器进行测控，记录每一组数据，再根据数据进行分析，以实现目标。

TBM掘进机

1.产品规格

TBM掘进机实训机本体：abh=φ600mm×7500mm，从掌子面至后支撑处，有模拟地层结构和开挖的洞壁造型，以更好地模拟其工作原理。

含台座的总体高度为：abh=8000mm×900mm×1400mm，其中底座规格：abh=8000mm×900mm×700mm。

2.产品概述

本TBM 掘进机模型，严格参照原型机，按1:10的比例缩小制作。模型各部分主体采用金属材料，不仅精准呈现了TBM掘进机的基本特征、主要结构、设备及工艺流程，还确保了模型的强度与模拟运行时的灵活度，能够逼真模拟TBM掘进机的主要功能及相应动作，专为实训过程中的操作模拟运行而设计。鉴于制作比例较小，操作人员无法进入模型内部操作，而是通过外置的模拟操作键盘来完成模拟操作。其部分部件组件具备可拆解设计，极大方便了使用者深入观察与学习内部构造。配套专业的操作盘及操作按钮，可轻松实现六大核心互动操作：

（1）刀盘转动：通过相应按钮可控制刀盘启停和正反向转动，通过两台减速电机驱动，可360度连续转动模拟掘进；

（2）接碴斗和皮带机运行：通过相应按钮可分别控制接碴斗、皮带机启停；接碴斗、皮带机各由一台减速电机驱动。

（3）掘进油缸推进动作：在本机配备的液压系统(或电螺杆模拟)的驱动下，可控制掘进油缸推出和回缩，在配合撑靴与洞壁之间所产生的摩擦力的支撑下，使掘进机构整体前进和后退（后退是复位时必要的动作）；

（4）拱架安装器模拟动作：可控制拱架安装器局部旋转动作；

（5）后支撑动作：通过相应按钮可控制后支撑伸缩，模拟对主梁后部的支撑动作；

（6）撑靴动作：通过相应按钮可控制撑靴伸缩，模拟与洞壁的支撑动作；

二、案例展示

黑龙江XX职业技术学院——非开挖技术虚实结合实训基地

基地由1：2大型盾构机实训装置、盾构施工技术虚拟仿真VR实训系统、管片拼装虚拟仿真MR实训系统构成，形成以“实体+虚拟现实”的模拟装置，再现盾构施工作业环境，提升培训的真实性、交互性和安全性，通过反复实际操作加强学员安全意识与相关技能，达到掌握盾构工程施工技术及管理、检测和维修维护等解决常见问题的能力。

上海XX建设集团股份有限公司——盾构施工技术试验设备

共建设盾构管片上浮试验测试装置、盾构泥水循环试验测试、盾构碴土改良试验测试，旨在试验模拟盾构机在盾构施工过程中管片上浮对管片偏差的影响、泥水舱‘富泥浆’流态及“如何渣土改良”维护盾构正常掘进，根据实验数据进行分析确保工程的顺利实施。

山东XX职业技术学院——大型盾构实训操作装置

本实训装置是以地铁隧道盾构施工的典型盾构机为原形按1:4的比例进行缩小制作的，由盾构机本体模拟装置系统、掘进系统、刀盘驱动系统、液压系统、1号台车、始发站、模拟操控台、系统控制等构成。学员可进行实际动手操作，涵盖现地操控和远程操控，实现多方位效果模拟。助力于学员快速熟悉盾构机的相关控制系统和操作方法，提升实际操作能力，仿佛置身于真实的盾构机作业现场。