盾構(gòu)機電纜在鐵路建設(shè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在為盾構(gòu)機提供關(guān)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(qū)動電機供電:為盾構(gòu)機的刀盤驅(qū)動電機、推進液壓泵等提供三相交流電,確保設(shè)備持續(xù)高效運行。
輔助設(shè)備供電:包括通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等,保障盾構(gòu)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(gòu)機各部件的精準(zhǔn)操控,如刀盤轉(zhuǎn)速、推進速度、方向調(diào)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(shè)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(shè)備與地面控制中心的實時數(shù)據(jù)交互。
3. 復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性
抗拉耐磨:電纜需承受盾構(gòu)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(xué)物質(zhì)時,電纜需保持性能穩(wěn)定,不受腐蝕影響。
耐彎曲:盾構(gòu)機轉(zhuǎn)彎或調(diào)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(zāi)情況下,電纜需具備阻燃特性,防止火勢蔓延,保障人員和設(shè)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(yīng)用案例
甬舟鐵路金塘海底隧道:采用盾構(gòu)機進行掘進,盾構(gòu)機電纜為盾構(gòu)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(gòu)段長度11.21公里,采用2臺直徑14.57米的盾構(gòu)機相向掘進,并在海底完成對接和洞內(nèi)拆解。
6. 技術(shù)優(yōu)勢
高柔性高強度抗拉設(shè)計:能夠更好地適應(yīng)盾構(gòu)機在復(fù)雜地質(zhì)條件下的掘進需求。
帶鎧裝層保護:有效抵御機械應(yīng)力與磨損,延長電纜使用壽命。
7. 應(yīng)用價值
提高施工效率:盾構(gòu)機電纜的穩(wěn)定性能保障盾構(gòu)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(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù),助力操作人員及時調(diào)整施工策略,降低安全風(fēng)險。
推動鐵路建設(shè):為鐵路隧道施工提供技術(shù)支持,助力“一帶一路”倡議和全球基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
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