陜西科技館視頻隧道施工設(shè)備教學(xué)模型的教學(xué)目標(biāo):1.讓學(xué)員真實(shí)的看到盾構(gòu)機(jī)在地層中掘進(jìn)的工作情況；2.盾構(gòu)機(jī)是如何在地層中將巖石和泥土進(jìn)行開挖工作的；3.盾構(gòu)機(jī)是如何進(jìn)行并調(diào)整行進(jìn)的方向；4.盾構(gòu)機(jī)開挖下來的泥土是怎樣運(yùn)送到地面的；5.盾構(gòu)機(jī)是如何固定和緊固開挖的孔洞，以及孔洞排水換氣等。

　　盾構(gòu)機(jī)及隧道施工布置仿真模型包括三部分組合制作:盾構(gòu)機(jī)模型；隧道施工半剖面模型；隧道場景模型。

　　仿真演示模型要求可展現(xiàn)動(dòng)態(tài)模擬演示功能，具有"電腦與同步操作"演示控制版，使用標(biāo)準(zhǔn)232串口為接口，具體分別為:①刀盤的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（電動(dòng)模擬），即刀盤在電源開啟的狀態(tài)下可以以機(jī)體的縱軸心線進(jìn)行無限360旋轉(zhuǎn)，速度約為5轉(zhuǎn)/分鐘；②水流和泥漿的流動(dòng)效果（燈光模擬）。

　　盾構(gòu)機(jī)模型盾構(gòu)機(jī)模型采用有機(jī)玻璃、玻璃鋼、工程塑料制作，刀盤等主要構(gòu)件、主體支架、其他受力部分、傳動(dòng)裝置使用金屬構(gòu)件，各部件均按實(shí)物顏色噴漆。地層剖面，主休采用高分子樹膠及其多種填料制作；盾構(gòu)機(jī)的主體構(gòu)架，采用工程材料構(gòu)架；傳動(dòng)部分、受力部分為金屬配件，以保證設(shè)備的整體強(qiáng)度性和可靠性。盾構(gòu)機(jī)的外殼為珠光灰有機(jī)玻璃與透明玻璃相結(jié)合進(jìn)行制作。

　　盾構(gòu)機(jī)包括前盾刀盤、拼裝機(jī)、液壓推進(jìn)千斤頂、工業(yè)水箱、空壓機(jī)、泥漿泵、裝卸吊、軌道吊、灌漿泵、控制艙、高壓柜、軌道輔機(jī)、變壓器、水泥漿罐、空氣罐、抽氣扇、電源柜、脫水泵、泥漿車、泥漿管、空氣過濾器、滾道、液壓機(jī)、管片堆放傳送帶等等

　　模型制作一段盾構(gòu)機(jī)完成掘徑施工后的隧洞場景模型，包括隧洞的后續(xù)施工以及盾構(gòu)機(jī)的施工的后續(xù)供給等系統(tǒng)。包含隧洞基礎(chǔ)設(shè)施的安裝于施工場景模型，包括路基、路面、燈光、電力系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)，安保系統(tǒng)等鋪設(shè)與完善施工情景，其中一部分隧洞采用剖面切割制作。

　　盾體主要包括前盾、中盾和尾盾三部分， 前盾和與之焊在一起的承壓隔板用來支撐刀盤驅(qū)動(dòng)，同時(shí)使泥土倉與后面的工作空間相隔離，推力油缸的壓力可通過承壓隔板作用到開挖面上，以起到支撐和穩(wěn)定開挖面的作用。承壓隔板上在不同高度處安裝有五個(gè)土壓傳感器，可以用來探測泥土倉中不同高度的土壓力。前盾的后邊是中盾，中盾和前盾通過法蘭以螺栓連接，中盾內(nèi)側(cè)的周邊位置裝有30個(gè)推進(jìn)油缸，推進(jìn)油缸桿上安有塑料撐靴，撐靴頂推在后面已安裝好的管片上，通過控制油缸桿向后伸出可以提供給盾構(gòu)機(jī)向前的掘進(jìn)力，這30個(gè)千斤頂按上下左右被分成A、B、C、D四組，掘進(jìn)過程中，在操作室中可單獨(dú)控制每一組油缸的壓力，這樣盾構(gòu)機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、抬頭、低頭或直行，從而可以使掘進(jìn)中盾構(gòu)機(jī)的軸線盡量擬合隧道設(shè)計(jì)軸線。中盾的后邊是尾盾，尾盾通過14個(gè)被動(dòng)跟隨的鉸接油缸和中盾相連。這種鉸接連接可以使盾構(gòu)機(jī)易于轉(zhuǎn)向。