盾构法施工技术与施工的工艺讲解.ppt

盾构法施工技术和施工工艺讲解 始发台架图片 折叶式密封环 用盾构法修建隧道开始于1818年 ，法国工程师布鲁诺尔； 1825年在英国泰晤士河下首次用矩形盾构建造隧道 ； 近代，日本盾构法得到了迅速发展，用途越来越广，并研制了大量新型盾构； 我国于1957年北京下水道工程中首次出现2.6m小盾构 ； 上海市延安东路过江道路隧道使用11.0 m直径的大盾构； 盾构按形状分类 大致有圆形（又称半盾构）、矩形、马蹄形等几种。 圆形因其抵抗水土压力较理想，衬砌拼装简便，构件可以互换，较为通用，数量最多。 开挖方式分为：人工挖掘式、半机械挖掘式、机械挖掘式。 一、盾构机定义 二、盾构机构造 三、盾构机分类及型式 四、盾构配套设施 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、同步衬砌注浆、拼装隧道衬砌管片、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，而且要按照不同的地质进行“定制式”的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、地下公路、城市市政、水电等隧道工程。 一、盾构机定义 盾构机是在钢壳体的保护下，进行地下隧道工程掌子面开挖及衬砌连续作业，并依靠钢壳体内千斤顶的推力向前推进。盾构机主要由切削刀盘、前部盾体、连接桥架、后配套台车等部分组成。切削刀盘根据工程地质情况选择不同型式、配置相应刀具；前部盾体由主驱动系统、推进系统、渣土输送系统、管片拼装系统、同步注浆等系统组成；后配套台车主要为前部盾体内各系统配置动力源以及水、电、气、液、测量与监测等辅助施工系统和人工操作系统；连接桥架是前部盾体和后配套台车的连接桥梁，各系统的动力通过桥架上的管线路从后配套台车提供给前部盾体内的执行元件。 切削刀盘 盘型滚刀 重型撕裂刀 刮刀 钢格栅 面板 辐条 辐条 泡沫口 中心刀 面板式刀盘 辐条式刀盘 外周强化刀 先行撕裂刀 刮刀 辐条 辐条 泡沫口 中心刀 刀盘形式 比较项目 面 板 式 幅 条 式 备 注 开挖面水土压控制 一般存在三个压力： P1：开挖面～面板之间； P2：面板开口进出口之间； P3：面板与密封舱内壁之间（即土压计压力）。 其中：P2受面板开口影响不易确定，而P3=P1-P2开挖面压力不易控制，同时控制压力实际低于开挖面压力。 只有一个压力P，密封舱内土压计压力与开挖面的压力相等，因而平衡压力易于控制。 砂、土适应性 （粒径＜15 cm） 由于开挖面土体受面板开口影响，进入密封舱内不顺畅，易粘结，易堵塞。 仅有几根幅条，同时幅条后均设有搅拌叶片，土、砂流动顺畅，不易堵塞。 北京西三环向东四环内地层粒径大致如此。 砂卵石适应性 （粒径＞15cm） 适应性强，必要时可加滚刀。 不能加滚刀，刀头形式及数量较少。 刀盘扭矩 刀盘扭矩阻力大，需增加设备能力，造价高。 刀盘扭矩阻力小，设备造价低 隧道内刀头更换 安全性 由于有面板，在隧道内更换刀头时安全可靠。 在隧道内更换刀头时安全性差，加固土体费用高。 由于是城市隧道，每段长度有限，可避免隧道内更换刀头。 刀盘特性比较 前部盾体 主驱动系统、推进系统、渣土输送系统、管片拼装系统、同步注浆等系统 后配套台车 主要配置盾构机各系统所需的动力源以及水、电、气、液、测量与监测等辅助施工系统以及人工操作等系统 三、盾构机分类及型式 开敞式 土压平衡式 泥水式 泥土加压式 复合式 岩石盾构 盾构机分类 不同型式的盾构机 ——适应不同工程的需要 圆形盾构 双圆盾构 矩形盾构 椭圆形盾构 球形盾构 异型盾构 多联盾构 子母盾构 转向盾构 浆液 搅拌站 盾构配套设施——与盾构机组成完备的施工系统 水平运输系统 电机车 垂直运输系统 龙门吊 地面监控室 管片生产厂 盾构配套设施 碴土坑 现场管片 堆放场 风、水、电、照明 一、盾构法的由来 二、盾构分类及其适用范围 三、土压平衡盾构法施工工艺 盾构法隧道施工工艺 盾构法于19世纪初起源于欧洲，受启发于蛀虫挖洞，20世纪初日本引进盾构施工技术，并使其得以较大发展。上世纪60年代该技术引入中国。目前，日本及欧洲处于盾构技术的领先地位。随着盾构机制造业的发展和施工工艺的不断改进，逐步形成了比较完善的盾构系列施工工法。 近年来随着城市建设的发展，地下空间得到广泛的开发利用，盾构设备的自动化程度越来越高，其适用性得以拓展，能够适用于多种地质条件和复杂环境条件。已在城市地铁、市政管道、地下公路、越江隧道等基础设施建设中得到广泛应用。 一、盾构法的由来 1