市政管道盾构施工—盾构组成.pptx

模块9盾构施工;;;二、盾构组成

盾构基本构造由开挖系统、推进系统和衬砌拼装系统三部分组成。

1.开挖系统

盾构壳体形状可任意选择，多采用钢制圆形筒体，由切削环、支撑环、盾尾三部分组成，由外壳钢板连接成一个整体。如图1-1所示。;;1）切削环部分

位于盾构的最前端，它的前端做成刃口，以减少切土时对地层的扰动。切削环也是盾构施工时容纳作业人员挖土或安装挖掘机械的部位。

盾构开挖系统均设置于切削环中。根据切削环与工作面的关系，可分开放式和密封两类。当土质不能保持稳定，如松散的粉细砂，液化土等，应采用密闭式盾构。当需要对工作面支撑，可采用气压盾构或泥水压力盾构，这时在切削环与支撑环之间设密封隔板分开。;2）支撑环部分

位于切削环之后，处于盾构中间部位。它承担地层对盾构的土压力、千斤顶的顶力以及刃口、盾尾、砌块拼装时传来的施工荷载等。它的外沿布置千斤顶，大型盾构将液压、动力设备，操作系统，衬砌拼装机等均集中布置在支撑环中。在中、小型盾构中，可把部分设备放在盾构后面的车架上。;3）盾尾部分

它的作用主要是掩护衬砌的拼装，并且防止水、

土及注浆材料从盾尾间隙进入盾构。

盾尾密封装置由于盾构位置千变万化，极易损

坏，要求材耐磨、耐拉并富有弹性。曾采用单纯橡

胶的、橡胶加弹簧钢板的、充气式的、毛刷型的等

多种盾尾密封装置，一般多采用多道密封及可更换

盾尾密封装置。;2.推进系统

推进系统是盾构核心部分，依靠千斤顶将盾构向前移动。千斤顶控制采用油压系统，其组成由高压油泵、操作阀件和千斤顶等设备构成。盾构千斤顶液压回路系统如图1-2所示。;图1-3为阀门转换器工作示意图。当滑块2处于左端时，高

压油自进油管1流入经分油箱4将千斤顶5出镐；若需回镐时，

将滑块2移向右端，高压油从阀门转换器4，推动千斤顶回镐，

并将回油管中的油流向分油箱。;3.衬砌拼装系统

盾构顶进后应及时进行衬砌工作，衬砌块作为盾构千斤顶的后背，承受顶力，施工过程中作为支撑结构，施工结束后作为永久性承载结构。

???块采用钢管或预应力钢管、砌块状有矩形、梯形、缺形等，砌块尺寸视衬砌方法。如图1-4所示。;三、盾构壳体尺寸的确定

盾构壳体尺寸应适应隧道的尺寸，按下列几个模数确定。

1．盾构的外径

盾构的内径D内应大于隧道衬砌的外径。

D=d+2（χ+δ）

式中：D—盾构外径（mm）；

d—衬砌外径（mm）；

χ—盾构厚度（mm）；

δ—盾构外壳与衬砌间隙量（mm）；

;;;四、盾构推进时系统顶力计算

盾构的前进是靠千斤顶来推进和调整方向。所以千斤顶应有足够的力量，来克服盾构前进过程中所遇到的各种阻力。

1.外壳与周围土层间摩擦阻力F1

F1=υ１[2（PV+Ph）L·D]

式中：PV—盾构顶部的竖向土压力（ｋＮ／ｍ2）；

Ph—水平土压力值（ｋＮ／ｍ2）；

v1—土与钢之间的摩擦系数，一般取０.２～０.６；

Ｌ—盾构长度（ｍ）；

Ｄ—盾构外径（ｍ）。;;