盾构法论文
盾构施工技术论文
盾构施工技术论文盾构施工不影响航道,也完全不受气候影响;对于地质复杂、含水量大、围岩软弱的地层可确保施工安全;在费用和技术难度上不受覆土深度影响。
店铺为大家整理的盾构施工技术论文,希望你们喜欢。
盾构施工技术论文篇一土压平衡盾构施工技术[摘要]土压平衡盾构以其高效、安全、环保等优点,已被广泛应用于地铁施工中,虽然技术成熟,但施工中一些常见的问题,施工方依然应当采取预防及处理措施,从而确保地铁工程的施工质量。
本文详细介绍了土压平衡盾构机组成、工作原理,重点对盾构隧道的主要施工过程和关键工艺技术进行总结和分析。
[关键词]土压平衡;盾构;施工;技术中图分类号:U455.43 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)43-0251-01一、盾构施工法概述1.盾构施工程序。
盾构施工法与矿山法相比具有的特点是地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和盾尾间隙注浆充填等主要作业都在盾构保护下进行,因而是工艺技术要求高、综合性强的一类施工方法。
其主要施工程序为:建造盾构工作井;盾构机安装就位;出洞口土体加固处理;初推段盾构掘进施工;隧道正常连续掘进施工;盾构接收井洞口的土体加固处理;盾构进入接收井解体吊出。
2.盾构施工优点。
盾构施工与矿山法施工具有以下优点:地面作业少,隐蔽性好,因噪音、振动引起的环境影响小;自动化程度高、劳动强度低、施工速度快;因隧道衬砌属工厂预制,质量有保证;穿越地面建筑群和地下管线密集的区域时,周围可不受施工影响;穿越河底或海底时,隧道施工不影响航道,也完全不受气候影响;对于地质复杂、含水量大、围岩软弱的地层可确保施工安全;在费用和技术难度上不受覆土深度影响。
二、盾构推进隧道施工1.掘进原理。
盾构在粉质粘土、粉质砂土和砂质粉土等粘性土层中掘进施工时,由刀盘旋转切削下来的土体进入密封土仓后,可对开挖面地层形成被动土压力,与开挖面上的主动土压力相抗衡。
使开挖面的土层处于稳定状态。
当盾构推进时,启动螺旋输送器排土,使排土量等于开挖量,即可使开挖面地层始终处于稳定。
盾构法施工论文
盾构法施工论文新建盾构下穿既有运营线路及城市建筑群施工控制技术在目前地铁线网建设过程中,经常出现轨道交通下穿既有运营线路和城市建筑群,为确保盾构在推进过程中沿线建筑的安全和既有运营线路的安全、舒适、不间断运营,在工程建设过程中必须采取一系列必要的措施,保证城市建筑群和既有运营线路的安全,保障新线建设的顺利推进。
1.下穿既有运营线路新线建设下穿既有运营线路的主要特点为:上部运营线路对沉降、安全要求较高、速度慢、控制操作难度大、协调配合量大。
为防止盾构在推进过程中,造成既有运营线路区段内土体下沉,危及行车安全,同时确保新建隧道在列车运行荷载作用下的结构稳定,在施工时主要做好以下各方面工作:1)做好下穿段查线核图工作,准确的掌握工程地质和水文地质情况,对不利于施工和上方既有运营线路稳定的地段按照设计的要求采取土体加固措施。
2)当下穿区域两侧采用旋喷桩加固施工,应控制施工速度,以减小施工对既有运营线路的影响,旋喷桩施工期必须对既有运营线路进行监护和监测,根据监测结果调整施工参数,并由运营管理部门对既有线路进行及时养护。
3)为保证既有运营线路的运营安全,路基采用注浆加固时宜采用分层注浆加固,实施第一层斜孔注浆,注浆孔与地面的夹角为30°,并尽量采用复合浆液,缩短胶凝时间,以控制注浆压力和扩散范围,减小注浆对基床的影响。
注浆时的施工温度不得超过(或低于)无缝线路的锁定轨温±10℃;第一层斜孔注浆完成后,进行下部深层注浆加固,注浆压力和注浆速度应根据线路变形的监测数据进行调整,注浆引起的隆起量控制在2mm以内。
4)既有线路设备管理部门根据线路状况向建设部门提出变形控制要求,建设部门会同设计、监理、施工根据运营部门提出的要求制定详尽的测量方案。
5)根据上方运营线路的沉降情况不断调整注浆压力,并及时的进行二次注浆,防止由于浆液凝固收缩而造成沉降。
6)施工过程中可以采用地质雷达对运营隧道周围的土体进行监测,防止出现“漏土空腔”现象;7)运营部门应根据自身设备状况制定不同级别的变形限值和相应级别的应急响应措施及应急方案,按照方案的要求做好人员、工器具、抢险设备、抢险物资的配置;根据现场及监测情况,及时启动相应级别的应急预案,确保行车安全和不间断运营。
盾构论文
盾构法隧道施工技术摘要:盾构施工方法是一种适宜于城市的隧道施工方法,今年来取得了长足的发展,为了满足特定的施工需要,国外还发展了多种新型盾构技术。
关键词:盾构;施工技术;隧道随着城市地下空间的开发利用,隧道间相互交叉,与其他地下结构物的穿插重叠,施工场地的小规模化,使常规盾构技术想着特殊化,多元化的方向发展。
为适应这一实际条件,在国内外出现了大量的新型盾构技术。
构法开挖隧道是现今比较流行的开挖方式,施工方法属于地表以下暗挖施工,不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节等条件的影响,能比较经济合理地保证隧道安全施工。
盾构法施工与其它传统的地下工程施工工法一样,其终极目标是完成一项特色的地下工程,比如一条地下隧道或地下车站,它的不同点在于,盾构法采用了特殊的施工工具盾构机。
盾构机是一种钢制的活动防护装置或活动支撑,是通过软弱含水层,特别是河底、海底以及城市居民区修建隧道时使用的一种施工机械。
城市基础设施、交通、地下隧道工程采用盾构掘进机施工在国外已有一百六十多年历史,我国也于20世纪60年代开始应用盾构掘进技术。
而我国是个多山国家,地域辽阔,地质状况十分复杂,既有自立性差的软质粘土地层,又有坚硬的岩石地层,还有具有过渡地带的交互地层。
开发、研制复合型的盾构掘进机,以适用软土和硬岩交互地层,是我国隧道建设的需要。
盾构掘进机是一种隧道掘进的专用工程机械,现代盾构掘进机集机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。
盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道工程。
盾构机是根据施工对象“量身定做”的,盾构机制造所依据的对象,称之为施工环境,它是基础地质、工程地质、水文地质、地貌、地面建筑物及地下管线和构筑物等特征的总和。
由此可以看出,如果不详细研究施工环境,也就造不出适应性强的盾构机,也就谈不上顺利地进行盾构施工。
我国的盾构掘进机制造和应用始于1963年,上海隧道工程公司结合上海软土地层对盾构掘进机、预制钢混凝土衬砌、隧道掘进施工参数、隧道接缝防水进行了系统的试验研究。
盾构论文
北京地铁亦庄线宋家庄出入段线盾构隧道区间小半径、浅覆土始发引起的地面沉降规律分析测试中心陈林【提要】:本文对北京地铁亦庄线宋家庄出入段线盾构隧道施工过程的地面沉降监测数据进行分析,探讨了盾构施工小半径、浅覆土始发引起的地表沉降规律及其影响范围和程度,包括沉降槽分布形式、沉降随时间发展规律、沉降量概率分布的统计分析等。
研究结果对今后类似工程施工过程的隧道周边建(构)筑物的保护,施工参数的优化以及工程的顺利实施具有参考价值。
【关键词】:地铁盾构小半径浅覆土。
Abstract: This paper analyzes the ground differential settlement of Songjiazhuang running section, Beijing subway line Yizhuang, during the construction of tunnel and shield engineering.Shield engineering,such as the construction of small radius and superficial earth, leads to ground differential settlement. This paper makes a research in the ground settlement rule and its affected scope and extent, including the settlement trough distribution, ettlement vs time graphic, statistical analysis of settlement probability distribution.It is of reference value for the future construction of similar engineering, such as buildings/structures protection around tunnel, optimization of construction parameters and smooth execution of similar projects. Keywords: Metro, shield, ground settlement, statistics.1 引言地铁交通在我国正处于发展阶段,由于盾构施工法的安全性和先进性,盾构技术在城市地铁隧道施工中得到越来越广泛的应用。
小议地铁施工盾构法施工技术
小议地铁施工盾构法施工技术摘要:随着城市化进程的逐步加快,交通运输也出现了有史以来巨大的压力。
对于城市交通所面临的困境,地铁的出现很大程度上缓解了这一压力。
在地铁的时候构建中,盾构法作为最常用的施工技术,可以使用盾构机作为隧道的掘进设备,同时以盾构机的盾壳作为支护,同时在施工中采用千斤顶作为支撑,这样的施工方式可以取得更好的施工效果。
基于此,文中笔者就地铁施工中盾构法的相关施工技术进行了简要的论述。
关键词:地铁施工、盾构法、施工技术一、前言随着社会的不断发展,地铁的建设成为了缓解城市交通压力的主要途径。
在进行地铁建设的时候,施工技术中最常使用的就是盾构法。
为了保证地铁工程建设,选择合理的施工方法是非常重要的,在不断的建设中,盾构法施工是效果非常好的施工技术,在很多的施工中都得到了应用。
二、盾构法施工的类型分析为了更好地分析地铁施工中盾构法的应用,就需要对其适于施工的类型进行分析,各种复杂的地质、水文,盾构苟能适应,不论是第四纪淤泥土层,还是风化岩层都可以作为施工的环境。
具体的施工中,其不但能够完成小断面区间隧道的修建,还可以进行大断面车站隧道的修建。
这种机械对于地面沉降具有很强的把控能力,这主要是其施工的速度比较快,能够达到5-40m/d,这样就能减少对土层的影响,保持土层的稳定性。
然而,我们必须要看到的是相关的附属设备需要花费大量的时间、财力来完成设计,初始掘进工作井亦然,这是其一个劣势。
总的来说,和其他的施工方法相比,这种方法安全便捷,能够以此完成衬砌工作,对围堰具有较强的依赖性,故而若是需要利用这种施工方式进行工作,需要做好事前的勘探工作,既要弄清楚当地的工程地质条件,还需要了解清楚本地的水文地质条件,在此基础上根据围岩的复杂度,完成相应的准备工作。
显然的,城市的地铁建筑密集、管线错杂,沉降控制要求高,明挖法不适于在这样的条件下进行,而利用盾构法则能够很好地完成使命。
三、盾构法对地铁建设的重要的作用分析了盾构法施工的类型,还需要了解到盾构法对地铁建设的重要作用,以下主要就盾构法施工的重要作用展开了分析:其一,在二环衬砌的外围以盾构壳体进行支护,这样就能更好地进行隧道衬砌的装配以及开挖地层。
浅谈地铁隧道盾构法施工技术
1 . 2 盾构 施 工法 的缺点
( 1 ) 重复利用率低 : 盾构 是一种价格较 昂贵 , 针 对 性 很 强 的 专用施工机械 , 对每 一座 采 用 盾 构 法 施 工 的隧 道 , 均 应 根 据 工 程
地质 、 水文 地质条件 、 衬砌结构 断面尺寸的大小进行 专 门制造 、
交 通 建 设
【 文章编号 】 1 6 7 2 — 1 6 7 5 ( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 2 3 0 — 0 3
建材 发 展 导 向 2 0 1 3 年 3月
浅谈地铁隧道盾构法施工技术
殷 硕
( 中铁 十 一局 集 团城 市 轨道 工 程 有 限 公 司 湖 北 武 汉 4 3 0 0 土 层 或者 复杂 地 质 层 的施 工 。
隧道 冒顶和施工人 员因减压不当而患减压病 ( 沉箱病) 的危险。
1 优 缺 点
1 . 1 盾构 施 工法的优 点
2 适 用 范 围
现代的盾构能适用于各种复杂 的工程地质和水文地质条件 ,
( 4 ) 经 济性 : 适 宜 在 不 同颗 粒 条 件 下 的土 层 中施 工 , 多 车 道 的 隧道 可 做 到 分 期 施 工 , 分 期运 营 , 可 减 少 一 次 性投 资 ; 尤 其 是
3 施 工流 程
其 整 体 施 工如 图 1 所示。
疆 土■ 盎柏辩 斗
在软土地层或者含水量较高的地层大型隧道施 工中, 其优越性 、
交通 建 设
①活动前据 : 活动前檐 由多块扇形体组成 , 位于切 口环拱部
图 1 盾 构 法 施 工 工艺 圈
整体施工流程可 以归纳为六步: 设置工作井 、 安装盾构、 盾构 推 出、 盾构推进 以及衬砌管片的安装 、 空隙注浆 、 盾构拆除 。
浅谈现代盾构法在隧道施工中的应用
浅谈现代盾构法在隧道施工中的应用目录摘要 (1)1.隧道施工中的类型 (2)2.盾构法的适用范围 (3)3.盾构的类型 (3)3.1.按照盾构掘进机的前端刀盘开挖出的断面形状 (4)3.2.盾构掘进机开挖面的挡土方式分类 (4)3.3加压稳定开挖面的方式分类 (4)3.4盾构掘进机断面尺寸的大小分类 (5)3.5按盾构适用的地层状况分类 (5)4.盾构工作原理 (6)4.1盾构掘进 (6)4.2盾构试掘进长度及目的 (6)5管片拼装 (9)5.1管片的选型 (10)5.2盾构掘进壁厚注浆 (11)6.盾构法在未来施工中的展望 (12)结束语 (12)致谢 ............................. 错误!未定义书签。
参考文献 (12)摘要盾构法施工被称为城市轨道交通建设的领头军,是目前世界上最先进的用最广泛的施工工法。
它源自于英国由马克·布鲁诺尔在公元1806年最早提出了由盾构机掘进隧道的方法原理并且注册了专利。
马克·布鲁诺尔从1825到1843历时18年,在伦敦的泰晤士河下完成了人类历史上第1条由盾构法施工的隧道全长458米。
在1936年,我国着手制造盾构的挖掘机,在制作完成后,将它进行一定的应用。
在制作中,现在名为上海隧道工程股份的公司做出了很大的贡献,这家公司在一定程度上结合了上软土地层,然后与施工参数进行一定的结合,同时还对隧道的接缝防水做了一定的研究,这些研究都具有系统性的特点。
在1970年上海穿越黄浦江的第一条水下隧道建成之后,国内盾构的制造和研发工作越来越成熟,而且广泛的应用到了全国各个城市。
城市轨道交通的建设对我国缓解城市交通压力发挥了巨大的作用现今社会进入快速发展时期,人们进入小康社会,家庭收入增加,大多数家庭都买了汽车,使城市交通压力大大的增加,城市环境越来越差。
社会多样化的交通方式,响应国家低碳出行的号召从而改变交通现状。
地铁修建促进了轨道交通的发展,同时也方便了人们的生活,对于城市轨道的规划也起到了一定的帮助作用,同时地铁快速发展也减缓了交通现状。
盾构论文
1.3.2 半敞开式盾构机及适用条件
半敞开式盾构机是说它的主体结构同全开放的基本相同,但是在其内部设计了一块隔板,以防止正面土质进入机器,从而撑起前面的土质。当盾构向前推进时需排出的土体将从缺口处挤入盾构内部之后运出。此类盾构机适用于软弱黏土层,在推进过程中会引发较大的地面隆起。
第一章 绪论
1.1 研究背景
现阶段我国经济飞速发展,但也暴露出了一些问题,例如日益严重的交通拥堵问题,这使得地上空间越来越宝贵,地下轨道交通也就应运而生。早在二十世纪七十年代,在我国北京就已经开始修建地铁,就在四年后的国庆节,我国第一条自主建造的铁路完工并开始运行,是我国地铁运行的开端。高铁技术在这十几年的时间里,可以说高铁技术日新月异,不仅建造时间缩短,机械化程度高,建造质量也同样数一数二。而且在高铁运行时速度快、安全可靠。在交通要求高的核心城市广泛分布。
(3)按照不同施工 单位所收到的应力值,对以下三种不同重力组合实行配筋工程,完成配筋工程后,还需要检测配筋的具体情况。对盾构的受力情况进行分析计算,并且考虑使用何种千斤顶的材料。用cad绘图软件绘制配筋图。
(4)工程具体实行:包含工程的具体安排、分配。施工场所的安排、检察、具体工程方案的实行、指导施工工程。
1.6 设计的主要工作和设计思路
1.6.1 主要工作内容
(1)了解施工的具体工程信息,和工程施工的土地的具体的施工土地情况。
(2)按照施工土地的具体土壤特性对结构受力、相应压力等参数进行估计运算。然后对荷载进行基本组合、人防组合、抗震组合,三种组合。以下几种荷载下,建立核算结构,并对衬砌结构估计分析的弯矩和轴力值。
浅谈地铁隧道盾构法施工技术
浅谈地铁隧道盾构法施工技术1. 引言1.1 介绍盾构法施工技术的背景意义盾构法是一种先进的地下隧道施工技术,其背景意义十分重要。
随着城市化进程的加快和城市交通拥堵问题的日益凸显,地铁交通作为城市公共交通的重要组成部分,需求日益增长。
而地铁隧道作为地铁线路的重要组成部分,施工难度大、施工周期长、对周边环境影响大等问题成为制约地铁发展的瓶颈。
盾构法施工技术应运而生,以其高效、安全、环保等特点,彻底改变了传统地下施工模式。
盾构机的使用使得隧道施工可以在地下完成,避免了地表开挖、交通中断等问题,大大缩短了施工周期。
盾构法施工技术的引入使得地铁建设更加便捷、高效,为城市发展和交通疏解带来了巨大的帮助。
深入了解和掌握盾构法施工技术的背景意义,有助于我们更好地应对城市发展和交通建设中的挑战,推动地铁交通的快速发展和完善。
盾构法施工技术的背景意义不仅体现在技术创新和施工效率上,更体现在对城市发展、环境保护、交通改善等方面的积极影响。
1.2 引出本文主要内容本文主要介绍地铁隧道盾构法施工技术,其中涵盖了盾构法施工技术的发展历史、工作原理、盾构机的组成部分、施工流程、以及优势等方面的内容。
通过对盾构法施工技术进行深入的探讨,可以更好地了解这一施工方法在地铁隧道建设中的应用可能性和价值。
盾构法施工技术作为地铁隧道建设领域的重要方法之一,具有众多优势和特点,可以为城市地铁建设提供有效的技术支持和解决方案。
本文将全面介绍盾构法施工技术的相关知识,以期为读者带来更深入的了解和研究。
本文还将探讨盾构法施工技术的应用前景和发展趋势,以及总结全文所涵盖的内容,为读者提供关于这一领域的全面信息和参考。
通过阅读本文,读者将对地铁隧道盾构法施工技术有一个系统而全面的认识,并对其未来发展和应用进行进一步思考和探讨。
2. 正文2.1 盾构法施工技术的发展历史盾构法施工技术的发展历史可以追溯到19世纪中叶。
最早的盾构机诞生于1860年代,用于伦敦的水道隧道施工。
大学论文 浅析盾构法施工的利弊与发展
毕业设计(论文)题目:浅析盾构法施工的利弊与发展系部:专业:学号:班级:姓名:指导老师:2017年2月摘要盾构施工的基本原理就是一个钢制盾构体沿隧洞轴线,边向前推进边对土壤进行挖掘。
该盾构体组成的壳体即护盾,它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用,承受周围土层的压力,有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。
挖掘、排水、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
盾构施工在隧道穿越工程中应用最多最广泛的方法。
有泥水加压平衡盾构施工和衬砌与特殊盾构施工方法。
泥水加压平衡盾构施工是主要方法。
泥浆控制是大型泥水盾构施工顺利实施的重要保证之一。
盾构施工基本原理:一个盾构体的钢组件沿隧洞轴线,边向前推进边对土壤进行挖掘。
该盾构体组件的壳体即护盾,它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用,承受周围土层的压力,有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。
挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
关键词:盾构施工;压力;I目录一、绪论 (1)(一)盾构施工法定义 (1)(二)盾构施工的优缺点 (1)(三)注意事项 (2)(四)盾构施工的条件 (2)(五)盾构施工的步骤 (2)二、盾构施工中常见的问题及解决方法 (3)(一)盾构施工中呈“蛇形”前进 (3)(二)螺旋输送机出料口形成大土堆 (3)(三)盾构过程中产生泥饼问题 (3)(四)若螺旋输送机被卡 (4)(五)同步注浆时遇到堵管情况 (4)三、衬砌与特殊盾构施工方法 (5)(一)压注混凝土衬砌 (5)(二)环片衬砌 (5)(三)扩径盾构施工法 (5)(四)球体盾构施工法 (5)四、泥水加压平衡盾构机工作原理 (6)(一)泥水加压平衡盾构机的工作原理 (6)(二)泥水加压平衡盾构的特点 (6)五、泥水加压平衡盾构施工 (7)(一)施工流程 (7)II(二)入坑准备作业 (7)(三)初期掘进 (7)(四)盾构开挖作业 (7)(五)出洞准备作业 (8)六、盾构法历史和发展 (9)七、结束语 (9)参考文献 (12)致谢 (13)III一、绪论盾构施工的基本原理就是一个钢制盾构体沿隧洞轴线,边向前推进边对土壤进行挖掘。
盾构始发、到达关键施工技术论文
盾构始发、到达关键施工技术论文【摘要】影响盾构施工的因素较多,本文通过对部分案例的分析,梳理了盾构始发、接收作业的相关技术要点,为后续石家庄市的盾构施工组织提供里一定的参考。
1、前言盾构法因其施工快捷、安全性高、对地面交通干扰小、对底层沉降控制好、无需降水等优点,在各隧道工程中受到越来越广泛的应用。
而始发、接收是盾构施工中最重要、风险最大的关键环节,也是盾构法施工的难点之一。
本文结合盾构工程实例,重点对盾构始发、到达的快速施工技术进行阐述。
2、工程概况石家庄市城市轨道交通1号线体育场站~北宋站区间隧道全长936.54m,隧道内径5.4m,外径6.0m,采用直径6.28m的土压平衡盾构机进行施工。
盾构始发洞门埋深为11m,接收洞门埋深为10m,主要地层为粉细砂及少量粉质粘土,无地下水。
3、盾构始发、到达关键施工技术3.1、端头加固处理由于该区间隧道结构内无地下水,洞门处无需考虑止水。
但因该处主要地层为粉细砂层,自稳性极差,端头加固仍然不可忽视。
目前国内盾构主要始发方法如图1中所示。
图1 盾构始发工法在计划始发工法时,因石家庄市城市轨道交通1号线主要施工地层为粉细沙及粉质粘土层,设计施工盾构机均采用大开口率的全刮刀刀盘,该刀盘破岩能力差,故无法使用“直接切削临时墙法”始发。
同时因拔桩法造价较高,最终选定了使用旋喷桩法对端头进行加固的始发方法。
图2 盾构始发旋喷桩加固范围3.2、洞门凿除方法洞门凿除是盾构始发、接收风险最大的环节,施工中需高度重视。
始发时因施工场地限制,一般采用人工破除的方式进行洞门凿除,为了避免洞门凿除对车站周边地层造成摇动而造成塌落,围护桩钢筋混凝土凿除分两部分进行(如图3所示)。
第一次凿除的时间为盾构始发前5天,第二次凿除的时间为盾构始发前8小时。
同时,为了避免钻孔桩凿除时因土体失稳涌入车站而对作业人员造成伤害,钻孔桩的凿除顺序需由下向上进行凿除,如图4所示:图3 围护桩分次凿除示意图图4 围护桩凿除顺序示意图接收时因施工场地较大,体育场站~北宋站区间采用了人工配合破机的方式进行凿除。
浅析地铁施工技术 盾构法
浅析地铁施工技术盾构法(中国矿业大学力学与建筑工程学院土木08-3班梁孟孟)摘要:实践证明,地铁具有高效、节能、环保、运量大、速度快、安全性好、占用城市道路面积少、防空好等优点,对解决城市交通堵塞,改变城市布局,实现城市环境和交通综合治理,引导城市走可持续发展之路起到了很大的作用。
但是,地铁工程的造价也是十分昂贵的,正确选择有效的地铁施工方法是地铁建设快速、安全、有效的有力保障。
通常在地面条件允许的情况下,地铁区间隧道宜采用明挖法,但对社会环境影响很大,仅适合在无人、无交通、管线较少之地应用。
现在多采用盾构法和浅埋暗挖法。
浅埋暗挖法是一种适合不同断面、造价偏低、灵活多变的施工方法;盾构法在较软弱、富含流砂之地、断面不变的区间应用,设备一次性投入大,但施工速度快,是今后应推广的施工方法。
本文结合国内国外盾构法的发展状况以及应用情况对盾构法进行了详细的介绍。
关键词:盾构法;地铁施工;发展应用1盾构法隧道施工的历史盾构施工技术自1823年由布鲁诺尔首创于英国伦敦的泰晤土河的水底隧道工程以来,已有170余年的历史。
在这170余年的风风雨雨中,经过几代人的努力,盾构法己从一种只能在极少数欧美发达国家中才见应用的特殊技术,发展成为在发达国家中极为普通,在发展中国家中亦逐渐得到应用的隧道施工技术。
据说最早发明盾构法的思路是来自发明者的一个有趣的发现,英国的布鲁诺尔发现船的木板中,有一种蛀虫钻出孔道,并用它自己分泌的液体覆涂在孔壁上。
1818年布鲁诺尔在蛀虫钻孔的启示下,最早提出了用盾构法建设隧道的设想,并且在英国取得了该施工法的专利。
1825年,布鲁诺尔用他自己的想法制成盾构,并第一次在泰晤士河施工了水底隧道。
这条道路隧道的断面(11.4m*6.8m)相当大,施工中遇到了坍方和水淹,加上隧道的损坏,当时处于难于进展的状态,由于初始未能掌握控制泥水涌入隧道的方法,隧道施工中两次被淹,后来在东伦敦地下铁道公司的合作下,经过对盾构施工的改进,用气压辅助施工,花了18年的时间才于1843年完成了全长458m的第一条盾构法隧道。
盾构工程施工机械论文
摘要:随着我国城市化进程的加快,隧道建设成为城市交通、市政工程的重要组成部分。
盾构施工技术因其高效、安全、环保等优点,成为隧道施工的主要方法。
本文从盾构施工机械的概述、关键技术、应用现状及发展趋势等方面进行探讨,以期为我国隧道建设提供参考。
一、引言盾构施工机械是隧道施工的核心设备,其性能直接影响施工质量、安全及进度。
近年来,随着我国隧道建设规模的不断扩大,盾构施工技术得到了快速发展。
本文旨在分析盾构施工机械在现代隧道建设中的应用与发展。
二、盾构施工机械概述盾构施工机械主要包括盾构机、掘进机、管片拼装机、吊装设备、监测设备等。
其中,盾构机是盾构施工的核心设备,主要由刀盘、推进系统、驱动系统、控制系统等组成。
三、盾构施工机械关键技术1. 刀盘设计:刀盘是盾构机切削土体的关键部件,其设计直接影响到掘进效率和施工质量。
目前,刀盘设计主要采用面板辐条复合式刀盘,增大刀盘开口率,提高切削效率。
2. 推进系统:推进系统是盾构机实现掘进的关键部件,主要由液压系统、驱动装置等组成。
推进系统性能直接影响掘进速度和施工质量。
3. 驱动系统:驱动系统是盾构机实现推进、旋转等动作的关键部件,主要采用电机驱动。
驱动系统性能直接影响盾构机的运行效率和稳定性。
4. 控制系统:控制系统是盾构机实现自动化、智能化施工的关键部件,主要由计算机、传感器、执行器等组成。
控制系统性能直接影响盾构机的施工精度和安全性。
四、盾构施工机械应用现状1. 土压平衡盾构机:适用于软土地层施工,具有掘进效率高、施工质量好等优点。
2. 水力平衡盾构机:适用于泥沙质土层施工,具有施工成本低、施工速度快等优点。
3. 开挖式盾构机:适用于复杂地质条件下的隧道施工,具有适应性强、施工质量好等优点。
五、盾构施工机械发展趋势1. 智能化:盾构施工机械将朝着自动化、智能化方向发展,提高施工精度和安全性。
2. 环保:盾构施工机械将更加注重环保,降低施工对环境的影响。
3. 高效:盾构施工机械将不断提高掘进效率,缩短施工工期。
地铁施工盾构法的施工技术研究论文[精选5篇]
地铁施工盾构法的施工技术研究论文[精选5篇]第一篇:地铁施工盾构法的施工技术研究论文引言随着我国现代化建设进程的逐步加快,城市建设水平逐步提高,与之相对应的庞大的城市人群给城市交通带来巨大压力。
为了缓解城市交通压力,保障人们出行正常,各级政府千方百计寻找新的交通解决方案。
地下铁路就是其中重要一项内容。
地铁以其低碳环保、高效便捷的优点有效缓解了大型城市人群出行交通困难的问题,广泛应用于世界各国大型都市中,已经成为城市现代化水平的一个重要标志。
我国第一条地铁于上世纪70 年代初期在北京投入使用,至今已有四十多年。
目前,各地大中城市都已经或正在实施地铁工程,地铁建设已经成为我国城市建设的一项重要组成部分,受到社会各界的普遍关注。
由于地铁工程大部分工程都在地面以下,地下施工的特殊性给地铁项目工程建设带来很多与其它交通工程截然不同的特点和问题。
作为地铁工程中的关键部分,隧道施工目前普遍使用盾构法进行施工。
该技术相对成熟,其以盾构机为主要施工设备,在土层中实施迅速的挖掘作业。
在盾构机外壳强大的支护作用和千斤顶等其它设备的配合下,盾构挖掘作业施工速度快,安全系数高,受到世界各地地铁工程建设单位的普遍欢迎,进而广泛应用于地下工程隧道挖掘施工中。
我国地铁事业正处于高速发展阶段,加强盾构施工技术研究,深入把握盾构施工技术特点,对于改进我国地铁工程建设质量,提高施工水平,保障施工安全,降低工程成本,促进地铁事业顺畅健康发展具有极为有利的促进作用。
地铁工程盾构施工技术的施工原理盾构施工技术,顾名思义,其以盾构机为主要施工设备进行施工。
盾构机具有坚强的盾构钢壳,可以为地下挖掘施工提供极为可靠的安全保障。
在盾构机挖掘行进过程中,盾构机的尾部同步进行持续的注浆作业。
注浆作业可以最大限度降低盾构机挖掘过程中对周围土层的扰动,从而保障隧道的稳定。
盾构机由刀盘、压力舱、盾型钢壳、管片和注浆体等部分组成,各部分各有作用,又相互配合,协调运转,使得盾构机挖掘作业得以顺利实施。
浅谈地铁隧道盾构法施工技术
浅谈地铁隧道盾构法施工技术1. 引言1.1 背景介绍地铁隧道是城市交通建设中重要的组成部分,它贯穿城市地下,为人们出行提供便利。
隧道施工一直是一个复杂且技术要求高的工程。
传统的地铁隧道施工方式存在着诸多弊端,如施工周期长、安全隐患多、环境影响大等问题。
人们迫切需要一种新的施工技术来改善这些问题。
本文将深入探讨地铁隧道盾构法施工技术,包括盾构机器人的结构和原理、施工工艺流程、技术优势和挑战等方面,旨在为读者全面了解盾构法在地铁隧道施工中的应用前景提供参考。
盾构法的发展趋势也将在结论部分进行探讨。
【背景介绍】完。
1.2 问题意义隧道施工环境复杂,地下水位、地质情况等因素对施工工艺和设备提出了更高的要求,造成了施工难度增加和安全风险增大。
盾构机器人作为施工主体,对机器人结构、材料和控制系统的要求增加,需要不断优化和改进。
隧道施工过程中对环境保护和地下管线的影响也需要引起高度重视。
解决地铁隧道盾构法施工中的问题意义重大。
只有不断改进和提升施工技术,完善设备和工艺流程,才能更好地保障地铁隧道的安全、高效和可持续建设。
加强对施工过程中的环境和安全管理,促进地铁隧道盾构法技术的健康发展和应用,对城市交通建设和发展具有重要意义。
【问题意义】2. 正文2.1 地铁隧道盾构法概述地铁隧道盾构法是一种在城市地铁建设中广泛应用的施工技术,其原理是利用盾构机器人在地下隧道的土层中掘进并同时支护隧道结构。
这种施工方法可以有效减少对地表的影响,降低施工噪音和扬尘,同时提高施工效率和安全性。
盾构机器人是地铁隧道盾构法的核心设备,通常由主轴、盾体、推进装置、支撑系统等部分组成。
主轴带动刀盘旋转,刀盘将土层切削成碎屑,并通过搅拌器将其输送到管道中。
盾构机器人内部的支撑系统不断向前推进,支撑隧道结构避免坍塌。
在地铁隧道盾构法施工工艺流程中,首先是进行施工准备工作,包括钻孔、安装支撑等。
然后是盾构机器人开始掘进和支护,同时不断进行材料输送和废料清理。
小议地铁施工盾构法施工技术
小议地铁施工盾构法施工技术摘要:地铁工程是我国进行交通运输行业发展一项基础工程,在进行地铁施工的过程当中盾构法是其中一个十分重要的施工技术,能够在很大程度上对地铁工程的质量以及施工进度有着十分重要的影响,为了能够更好地促进我国地铁工程朝着高质量已经高效益的方向进行发展,需要研究盾构法施工技术在目前我国地铁施工中的发展现状,并且思考如何通过盾构法的技术方式,更好地推动地铁施工质量的提高。
关键词:地铁施工;盾构法;技术引言随着现代化经济水平的提高城市化水平也随之不断地进行发展,原本的交通运输行业已经不能够满足人们当前的生活需要地铁工程数量的增加,就是随着现代城市化水平的提高以及城市化进程的发展所必须要进行改建的一个工程建设,通过盾构法施工技术的改善能够在很大程度上对我国目前的交通压力以及城市地铁工程施工的安全质量保障有着十分重要的意义。
一、地铁施工盾构法发展现状(一)盾构法的发展盾构法的发展在我国地铁施工以及其他建筑施工的发展历程上有着较长时间的历史,在实际进行地铁施工的过程当中,应用盾构法在传统进行地铁施工的过程当中,没有将对无法作为一个关键性的技术,随着近些年来科学技术的提升,以及认识到盾构法技术在地铁实际施工中的作用才发展起来,并且根据技术的提升不断地进行盾构法的改革,将其进行广泛的应用,在当前的地铁施工过程当中促进我国地铁工程的建设和发展,为了能够更好地促进我国地铁工程施工质量的提升,需要继续使用盾构法技术,并且将现代化科学技术的内容应用到盾构法技术当中进行创新和改革,让盾构法在现代化地铁施工发展过程当中重新焕发活力[1]。
(二)盾构法工作原理在地铁施工中应用盾构法主要的工作步骤和工作原理,就是将盾构机放置在地铁工程当中进行施工,通过盾构机外部的保护壳,能够对整体的地铁工程起到一个保护性的作用,这样在实际进行地铁施工的过程当中,通过盾构机的支持实际的开挖施工,能够降低一些安全事故的发生,并且还能够将盾构机的尾部进行混凝土的注入,从而大大提高整体地铁施工的效率,以及确保整体地铁施工的稳定性。
探讨地铁施工中盾构法施工技术
探讨地铁施工中盾构法施工技术摘要:由于地铁的客运量大、准点率高,在现代城市交通中发挥着重要作用,极大地方便了人们的出行,提高了人们的生活水平。
随着土地资源的日益紧缺,地铁隧道的建设空间逐渐缩小,并逐渐向大纵深方向发展。
此外,施工过程中存在诸多交叉问题,使得地铁隧道施工难度加大。
盾构法的应用可以有效缓解上述问题,既能有效保证施工过程中的安全,又能保证施工质量。
关键词:地铁施工;盾构法;施工技术前言:随着我国城市现代化的不断推进,城市地铁的发展已经成为城市建设中不可或缺的重要组成部分。
但由于城市空间的限制,大部分地铁工程都在地下,因此对施工过程的技术要求较高。
作为地铁工程的关键部分,隧道施工一般采用技术相对成熟的盾构法进行。
随着地铁工程的不断发展,盾构法在我国地铁隧道建设中得到了广泛的应用。
1.地铁盾构施工盾构法是地下开挖施工中的一种全机械化施工方法。
它是一种机械化施工方法,将盾构机械推入地下,围岩由盾构壳体和管片支撑,防止坍塌进入隧道,同时在开挖面前方用切割装置开挖土壤,由开挖机械运出隧道,由千斤顶在后方推入,预制混凝土管片拼装形成隧道结构。
盾构既是一种施工设备,又是一种强大的临时支撑结构。
盾构机外观为大型钢管机,略大于隧道部分。
它设计用于抵抗向外的水压和地层压力。
它由前盾、中盾、盾尾三部分组成。
大多数盾体形状为圆形,也有椭圆形、半圆形、马蹄形、箱形等形式。
2.盾构施工技术的优势由于盾构设备技术全面,在正式施工过程中,可以快速、高效、不间断地完成开挖、支护作业、排土和衬砌施工。
与其他施工设备相比,盾构机的施工效率非常突出。
盾构施工技术应用于工程的地下开挖阶段,无论地面以上的交通条件、季节因素、流水线路,都不会影响地下开挖的效果。
相关技术研究人员在这方面进行了多年的探索,做了大量的实验,使得目前的施工技术成熟,技术水平高,现阶段工程的质量和安全可以得到充分的保证。
采用盾构法施工时,不需要占用很大的施工面积,只需要竖井需要部分场地,而拆除部分和地下水位调整作业则不需要占用场地。
地铁盾构施工工程(3篇)
第1篇一、盾构施工原理地铁盾构施工技术,顾名思义,是利用盾构机在地下挖掘隧道的一种施工方法。
盾构机是一种大型设备,主要由刀盘、推进系统、出土系统、控制系统等组成。
施工过程中,盾构机在地下连续挖掘,形成隧道,同时将挖掘出的土石通过出土系统运出地面。
二、盾构施工特点1. 安全性:盾构施工过程中,施工人员无需进入地下作业,降低了施工风险。
2. 高效性:盾构施工速度较快,可连续作业,缩短了工期。
3. 环保性:盾构施工对周边环境影响较小,减少了对地面交通、居民生活的影响。
4. 适用性强:盾构施工适用于多种地质条件,如软土、硬岩等。
三、盾构施工应用1. 城市轨道交通:地铁、轻轨等城市轨道交通工程,利用盾构施工技术,可在城市地下快速、高效地建设隧道。
2. 地下管线:天然气、电力、通讯等地下管线工程,采用盾构施工,可降低对地面交通和居民生活的影响。
3. 水下隧道:海底隧道、江底隧道等水下隧道工程,盾构施工技术具有显著优势。
四、盾构施工发展趋势1. 大型化:随着施工需求的提高,盾构机向大型化方向发展,挖掘直径可达15米以上。
2. 智能化:盾构机将集成更多先进技术,如自动化控制、远程监控等,提高施工效率和安全性。
3. 绿色环保:盾构施工将更加注重环保,降低对周边环境的影响。
4. 深埋化:盾构施工将向深埋方向发展,适应更深的地层和更大的地下空间需求。
总之,地铁盾构施工工程在我国城市轨道交通建设中具有重要地位。
随着技术的不断发展和完善,盾构施工将在未来发挥更大的作用,为我国城市化进程提供有力支撑。
第2篇随着城市化进程的加快,地铁作为城市公共交通的重要组成部分,其建设速度和规模都在不断提升。
而地铁盾构施工技术,作为地下交通建设领域的一项重要工程,以其高效、环保、安全等优势,成为了我国地铁建设的主流技术。
本文将简要介绍地铁盾构施工工程的相关内容。
一、盾构施工技术简介盾构施工技术,即隧道盾构法施工技术,是利用盾构机在地下挖掘隧道的一种施工方法。
浅谈地铁隧道盾构法施工技术
浅谈地铁隧道盾构法施工技术地铁建设是现代城市化快速发展的产物,而隧道盾构法作为目前地铁建设中最常用的施工技术之一,不仅能够加快施工进度,降低工程风险,还能够减少对周围环境的干扰。
本文将从盾构机的工作原理、施工流程和技术要点等方面,对地铁隧道盾构法施工技术进行浅谈。
盾构机是隧道盾构法中最关键的设备,其工作原理是通过将切削装置装在盾构机前端,在地下推进时进行切削,通过运输带将切削出的土层转运到顶部的排土系统。
切削装置通常由刀盘、刀臂和刀盘托架组成,刀盘通过电机驱动,将承载土质物料与切削刃进行切削,并通过刀臂和刀盘托架的支撑输送到顶部。
在地铁隧道盾构法施工过程中,首先需要确定盾构机的起始井和终点井,然后通过地下钢筋焊接和拼装盾构机,并进行质量检测。
随后进行土层探测,了解地下土质情况,并制定合理的施工方案。
施工期间,盾构机从起始井进入隧道,开始进行切削土层和推进工作。
通过管片拼装机将预制混凝土管片安装在盾构机的后部,形成一环一环的衬砌结构。
在推进过程中,需要不断进行土体的排土和管片的安装,以保证施工的连续性和稳定性。
在地铁隧道盾构法施工技术中,有一些关键的技术要点需要注意。
首先是刀具的选择和安装,合理选择不同类型的刀具可以根据不同的地质情况进行切削,确保切削效果和施工速度。
其次是对盾构机的定位和导向控制技术,通过精确的定位和导向控制,可以确保盾构机的准确推进和施工质量。
排土系统的设计和优化也是非常重要的,合理的排土系统能够保证土体的及时排出和施工的连续性。
施工期间需要进行地下水和地表水的监测和处理,以确保施工过程中的水文环境安全。
地铁隧道盾构法施工技术在现代地铁建设中发挥着重要的作用。
通过合理的盾构机选择、施工方案制定和关键技术的把控,可以有效提高施工效率,减少地质灾害风险,并保证工程质量的安全和稳定。
在今后的地铁建设中,隧道盾构法将继续发挥重要的作用,并不断进行技术创新和改进,以适应城市地铁建设的需求。
浅谈地铁盾构法的施工技术
浅谈地铁盾构法的施工技术摘要:“盾构法施工”是一种机械化和自动化程度较高的隧道掘进施工方法,从20世纪60年代开始,西方发达国家大量将这种技术应用于城市地铁和大型城市排水隧道施工。
我国近年来也开始在城市地铁隧道、越江越海隧道、取排水隧道施工中采用此项技术。
关键词:盾构法地铁技术施工Abstract: “shield tunneling” is a kind of mechanization and high degree of automation of excavating tunnel construction method, from the 1960 s, western developed countries will this technology in a large city subway and large urban drainage tunnel construction. In recent years in China also began in urban subway tunnel, so the more the tunnel, and draining the technology used in tunnel construction.Keywords: shield law subway construction technology引言近年来,我国多个城市都在大规模地新建地铁,盾构法由于具备多种优势而被广泛运用于区间隧道施工,地铁隧道也越来越多地穿越城市中心区域,盾构施工场地因此越来越多地设在繁华的市中心。
繁华地段或人口众多的老城区对施工场地必然有约束。
在城市地铁盾构隧道施工中,由于受地面建筑物等条件限制,有时只能采用矿山法来开挖车站隧道,这使得盾构通过空间的高度和宽度都极为有限。
1地铁盾构施工原理地铁盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1
盾构法指的是利用盾构进行隧道开挖,衬砌等作业的施工方法。用盾构在软质地基或破碎岩层中掘进隧洞的施工方法。盾构是一种带有护罩的专用设备,利用尾部已装好的衬砌块作为支点向前推进,用刀盘切割土体,同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。
盾构是19世纪初期发明,首先用于开挖英国伦敦泰晤士河水底隧道。盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式,以水力式居多。水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。澎润土液既用于平衡土压力和地下水压力,又用作输送排出土体的介质。
2.1.2推进系统
盾构掘进的动力是靠液压系统带动千斤顶的推进机构,它是盾构重要的基本构造之一。
(1)盾构千斤顶的选择和配置:① 千斤顶要尽可能地轻,且经久耐用,易于维修保养和掉换;② 采用高液压系统,使千斤顶机构紧凑。目前使用的液压系统压力值为30~40MPa; ③ 千斤顶要均匀地配置在靠近盾构外壳处,使管片受力均匀;④ 千斤顶应与盾构轴线平行。
5.盾构法施工准备工序和施工次序
采用盾构法施工时,首先要在隧道的始端和终端开挖基坑或建造竖井,用作盾构及其设备的拼装井(室)和拆卸井(室),特别长的隧道,还应设置中间检修工作井(室)。拼装和拆卸用的工作井,其建筑尺寸应根据盾构装拆的施工要求来确定。拼装井的井壁上设有盾构出洞口,井内设有盾构基座和盾构推进的后座。井的宽度一般应比盾构直径大1.6~2.0米,以满足铆、焊等操作的要求。当采用整体吊装的小盾构时,则井宽可酌量减小。井的长度,除了满足盾构内安装设备的要求外,还要考虑盾构推进出洞时,拆除洞门封板和在盾构后面设置后座,以及垂直运输所需的空间。中、小型盾构的拼装井长度,还要照顾设备车架转换的方便。盾构在拼装井内拼装就绪,经运转调试后,就可拆除出洞口封板,盾构推出工作井后即开始隧道掘进施工(图2)。盾构拆卸井设有盾构进口,井的大小要便于盾构的起吊和拆卸。盾构法和取水管道、街坊的地下通道等。隧道、通向河海的排水隧洞和取水管道、街坊的地下通道等。
(2)千斤顶数量:千斤顶的数量根据盾构直径、千斤顶推力、管片的结构、隧道轴线的情况综合考虑。一般情况下,中小型盾构每只千斤顶的推力为600~1500kN,在大型盾构中每只千斤顶的推力多为2000~2500kN。
(3)千斤顶的行程:盾构千斤顶的行程应考虑到盾尾管片拼装及曲线施工等因素,通常取管片宽度加上100mm~200mm的余量。成环管片有一块封顶块,若采用纵向全插入封顶时,在相应的封顶块位置应布置双节千斤顶,其行程约为其它千斤顶的一倍,以满足拼装成环所需
学院:土木工程学院
专业:土 木 工 程
课程:地下建筑结构
班级:09土木1班
*******
学号:**********
2012年05月10日
盾构法简介
摘要:盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,它是将盾构机械在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。
缺点:1、断面尺寸多变的区段适应能力差;2、新型盾构购置费昂贵,对施工区段短的工程不太经济。
4.盾构法历史和发展
用盾构法修建隧道已有 150余年的历史。最早进行研究的是法国工程师M.I.布律内尔,他由观察船蛆在船的木头中钻洞,并从体内排出一种粘液加固洞穴的现象得到启发,在1818年开始研究盾构法施工,并于1825年在英国伦敦泰晤士河下,用一个矩形盾构建造世界上第一条水底隧道(宽11.4米、高6.8米)。在修建过程中遇到很大的困难,两次被河水淹没,直至1835年,使用了改良后的盾构,才于1843年完工。其后P.W.巴洛于1865年在泰晤士河底,用一个直径2.2米的圆形盾构建造隧道。1847年在英国伦敦地下铁道城南线施工中,英国人J.H.格雷特黑德第一次在粘土层和含水砂层中采用气压盾构法施工,并第一次在衬砌背后压浆来填补盾尾和衬砌之间的空隙,创造了比较完整的气压盾构法施工工艺,为现代化盾构法施工奠定了基础,促进了盾构法施工的发展。20世纪30~40年代,仅美国纽约就采用气压盾构法成功地建造了19条水底的道路隧道、地下铁道隧道、煤气管道和给水排水管道等。从1897~1980年,在世界范围内用盾构法修建的水底道路隧道已有21条。德、日、法、苏等国把盾构法广泛使用于地下铁道和各种大型地下管道的施工。1969年起,在英、日和西欧各国开始发展一种微型盾构施工法,盾构直径最小的只有1米左右,适用于城市给水排水管道、煤气管道、电力和通信电缆等管道的施工。 中国于第一个五年计划期间,首先在辽宁阜新煤矿,用直径2.6米的手掘式盾构进行了疏水巷道的施工。中国自行设计、制造的盾构,直径最大为11.26米,最小为3.0米。正在修建的第二条黄浦江水底道路隧道,水下段和部分岸边深埋段也采用盾构法施工,盾构的千斤顶总推力为108兆牛,采用水力机械开挖掘进。在上海地区用盾构法修建的隧道,除水底道路隧道外,还有地铁区间隧道、通向河海的排水隧洞和取水管道、街坊的地下通道等。
网格式盾构是一种介于半挤压和手掘之间的盾构型式。这种盾构在开挖面装有钢制的开口格栅,称为网格。当盾构向前掘进时土体被网格切成条状,进入盾构后运走;当盾构停止推进时,网格起到支护土体的作用,从而有效地防止了开挖面的坍塌。网格盾构对土体挤压作用比挤压式盾构小,因此引起地面变形的量也小一些。网格盾构也仅适用于松软可塑的粘土层,当土层含水量大时,尚需辅以降水、气压等措施。
优点:1、安全开挖和衬砌,掘进速度快;2、盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化作业,施工劳动强度低;3、不影响地面交通与设施,同时不影响地下管线等设施;4、穿越河道时不影响航运,施工中不受季节、风雨等气候条件影响,施工中没有噪音和扰动;5、在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性。
盾构机的组成:盾构机主Байду номын сангаас有五部分组成,壳体、排土系统、推土系统、衬砌拼装系统和辅助注浆系统。盾构机的壳体由切口环、支撑环和盾尾三部分组成,并与外壳钢板连成一体; 排土系统主要是由切削土体的刀盘、泥土仓、螺旋出土器组成、皮带传送机、泥浆运输电瓶车等部分组成
2.盾构的基本构造及分类
2.1盾构的基本构造
盾构的基本构造主要分为盾构壳体、推进系统、拼装系统等三大部分组成。
2.1.3拼装系统
(1)管片拼装机
管片拼装机俗称举重臂,是盾构的主要设备之一,常以液压为动力。为了能将管片按照设计所需要的位置,安全、迅速地进行拼装,拼装机在钳捏住管片后,还必须具备沿径向伸缩、前后平移和360o(左右叠加)旋转等功能。拼装机的形式有环形、中空轴形、齿轮齿条形等,一般常用环型拼装机。拼装机安装在支承环后部,或者盾构千斤顶撑板附近的盾尾部,它如同一个可自由伸缩的支架,安装在具有支承滚轮的、能够转动的中空圆环上的机械手。该形式中间空间大,便于安装出土设备。
3.盾构法施工及优缺点
盾构施工方法由以下几个步骤组成:第一,在置放盾构机的地方打一个垂直井,再用混泥土墙进行加固;第二,将盾构机安装到井底,并装配相应的千斤顶;第三,用千斤顶之力驱动井底部的盾构机往水平方向前进,形成隧道;第四,将开挖好的隧道边墙用事先制作好的混泥土衬砌加固,地压较高时可以采用浇铸的钢制衬砌加固来代替混泥土衬砌。盾构法施工中,其隧道一般采用以预制管片拼装的圆形衬砌,也可采用挤压混凝土圆形衬砌,必要时可再浇筑一层内衬砌,形成防水功能好的圆形双层衬砌。
(3)、半机械式盾构
半机械式盾构是在手掘式盾构正面装上机械来代替人工开挖,根据地层条件,可以安装反铲挖土机或螺旋切削机。土体较硬可安装软岩掘进机。半机械式盾构的适用范围基本上和手掘式一样,其优点除可减轻工人劳动强度外,其余均与手掘式相似。
(4)、机械式盾构
机械式盾构是在手掘式盾构的切口部分装上一个与盾构直径一般大小的大刀盘,用它来实现盾构施工的全断面切削开挖。当地层土质好,能自立或采用辅助措施亦能自立,则可用开胸式的机械盾构,反之如地层土质差,又不能采用其它地层加固方法,此时,采用闭胸机械式盾构比较合适。
(2)真圆保持器
盾构向前推进时管片就从盾尾部脱出,管片受到自重和土压的作用会产生变形,当该变形量很大时,已成环管片与拼装环在拼装时就会产生高低不平,给安装纵向螺栓带来困难,为了避免管片产生高低不平的现象,就有必要让管片保持真圆,该装置就是真圆保持器。真圆保持器支柱上装有上、下可伸缩的千斤顶和圆弧形的支架,它在动力车架挑出的梁上是可以滑动的。当一环管片拼装成环后,就将真圆保持器移到该管片环内,支柱的千斤顶使支架圆弧面密贴管片后,盾构就可进行下一环的推进。盾构推进后圆环不易产生变形而保持着真圆状态。
(4)千斤顶的速度:盾构千斤顶的速度必须根据地质条件和盾构形式决定,一般取50mm/min左右,且可无级调速。为了提高工作效率,千斤顶的回缩速度要求越快越好。
(5)千斤顶块:盾构千斤顶活塞的前端必须安装顶块,顶块必须采用球面接头,以便将推力均匀、分布在管片的环面。其次,还必须在顶块与管片的接触面上安装橡胶或柔性材料的垫板,对管片环面起到保护作用。
支承环:承受荷重的核心部分,刚性较好的圆环结构。在支承环外沿布置有盾构千斤顶,中间布置拼装机及部分液压设备、动力设备、操纵控制台。当切口环压力高于常压时,在支承环内要布置人行加、减压舱。
水平隔板和竖直隔板:增加盾构刚度 ,水平承受拉力,竖直承受压力。
盾尾:主要用于掩护管片的安装工作。盾尾末端设有密封装置,以防止水、土及压注材料从盾尾与衬砌间隙进入盾构内。 盾尾密封装置要能适应盾尾与衬砌间的空隙,要求密封材料要富有弹性、耐磨、防撕裂等,其最终目的是要能够止水。形式多种,目前常用的是采用多道、可更换的盾尾密封装置,盾尾的道数根据隧道埋深、水位高低来定
盾构法施工具有施工速度快、洞体质量比较稳定、对周围建筑物影响较小等特点,适合在软土地基段施工。深圳地铁一期工程初步设计有三处采用盾构法施工,即罗湖-国贸区间,皇岗-福民区间,福民-金田区间。这几处均为软土地段,且具备盾构法施工的基本条件。