TBM 技術規格與力學參數

解析盾構掘進的核心動力學與自動化系統

核心技術模組

1. 刀盤扭矩與推進力 (Thrust & Torque)

解析如何根據土質計算所需推力。在複雜地層中,推力的精確控制是防止地表沉降與盾體受困的關鍵。

推進力計算公式:

\[F = P \cdot A + f\]

  • \(F\):總推進力 (Total Thrust)
  • \(P\):土壓力 (Earth Pressure)
  • \(A\):開挖面積 (Excavation Area)
  • \(f\):盾體摩擦力 (Shield Friction)
技術亮點
  • 動態扭矩補償系統
  • 多級行星減速機驅動
  • 實時土壓平衡 (EPB) 監控

2. 管片拼裝自動化 (Segment Lining)

展示如何透過真空吸盤手臂在掘進同時完成隧道壁裝設。我們的系統支援 6+1 或 7+1 拼裝模式,確保隧道結構的即時穩定。

真空吸盤手臂參數:
  • 最大起吊重量:15,000 kg
  • 定位精度:±2 mm
  • 拼裝循環時間:< 35 min

3. 泡沫與泥漿循環系統

展示在不同土層(如黏土或砂層)中的渣土改良配方。透過注入高分子聚合物或膨潤土,降低刀盤磨損並提高出土效率。

渣土改良指標:
  • 坍落度控制:150-200 mm
  • 滲透係數降低:10⁻⁶ cm/s 以下
  • 泡沫注入率 (FIR):30% - 60%

技術數據表 (Technical Data Sheet)

參數名稱 (Parameter) 單位 (Unit) 標準規格 (Standard) 重型規格 (Heavy Duty)
最大開挖直徑 (Max Diameter) m 6.26 15.43
最小轉彎半徑 (Min Radius) m 250 450
主驅動功率 (Main Drive Power) kW 1,200 4,500
最大推進力 (Max Thrust) kN 45,000 120,000
刀盤轉速 (Cutterhead Speed) rpm 0 - 4.5 0 - 2.8