盾構機電纜在鐵路建設中的應用主要體現(xiàn)在為盾構機提供關鍵電力與信號支持,保障隧道掘進的高效與安全,具體如下:
1. 動力傳輸
主驅動電機供電:為盾構機的刀盤驅動電機、推進液壓泵等提供三相交流電,確保設備持續(xù)高效運行。
輔助設備供電:包括通風系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等,保障盾構機整體功能的正常運作。
2. 信號與控制傳輸
PLC控制系統(tǒng):傳輸控制信號,實現(xiàn)對盾構機各部件的精準操控,如刀盤轉速、推進速度、方向調整等。
傳感器信號:連接壓力傳感器、位移傳感器、溫度傳感器等,實時監(jiān)測設備狀態(tài),為控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。
數(shù)據(jù)通信:支持工業(yè)以太網(wǎng)、Profibus等協(xié)議,實現(xiàn)設備與地面控制中心的實時數(shù)據(jù)交互。
3. 復雜環(huán)境適應性
抗拉耐磨:電纜需承受盾構機推進過程中的巨大拉力和機械磨損,確保長期使用不損壞。
防水防潮:在地下潮濕環(huán)境中,電纜需具備優(yōu)異的防水性能,防止絕緣層受潮失效。
耐油耐腐蝕:接觸液壓油、潤滑油等化學物質時,電纜需保持性能穩(wěn)定,不受腐蝕影響。
耐彎曲:盾構機轉彎或調整姿態(tài)時,電纜需承受頻繁彎曲,要求其具有高柔韌性和抗疲勞性能。
4. 安全保障
阻燃耐火:在高溫或火災情況下,電纜需具備阻燃特性,防止火勢蔓延,保障人員和設備安全。
低煙無鹵:燃燒時釋放的有毒氣體和煙霧量少,減少對人員和環(huán)境的危害。
接地保護:電纜需配備可靠的接地系統(tǒng),防止漏電和電擊事故。
5. 典型應用案例
甬舟鐵路金塘海底隧道:采用盾構機進行掘進,盾構機電纜為盾構機提供穩(wěn)定動力與信號傳輸,確保隧道順利貫通。該隧道全長16.18公里,其中盾構段長度11.21公里,采用2臺直徑14.57米的盾構機相向掘進,并在海底完成對接和洞內拆解。
6. 技術優(yōu)勢
高柔性高強度抗拉設計:能夠更好地適應盾構機在復雜地質條件下的掘進需求。
帶鎧裝層保護:有效抵御機械應力與磨損,延長電纜使用壽命。
7. 應用價值
提高施工效率:盾構機電纜的穩(wěn)定性能保障盾構機高效運行,工程效率較傳統(tǒng)方法提高五到十倍。
保障施工安全:實時傳輸設備狀態(tài)數(shù)據(jù),助力操作人員及時調整施工策略,降低安全風險。
推動鐵路建設:為鐵路隧道施工提供技術支持,助力“一帶一路”倡議和全球基礎設施建設。
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