盾构施工技术介绍
盾构隧道施工技术
施工监测
详细介绍了盾构隧道施工的各个阶段,包括工作井施 工、盾构机组装与调试、始发掘进、接收井施工等, 以及各阶段的关键技术要点和注意事项。
广州地铁某标段盾构隧道施工案例分析
概述
盾构机选型
施工工艺
施工监测
广州地铁某标段盾构隧道施 工案例,主要介绍了该工程 的基本情况、施工环境、盾 构机选型、施工工艺、施工
在处理过程中,还需要注意对 泥水性质的监测和控制,以防 止泥水对盾构机造成损害。
盾构机姿态控制技术
盾构机姿态控制是保证隧道施工质量 的关键技术之一,它涉及到对盾构机 姿态的监测和调整。
姿态控制技术还包括对盾构机推进力 的控制,以保持盾构机的稳定推进。
在盾构机推进过程中,需要实时监测 盾构机的位置和姿态,并根据实际情 况进行调整,以确保隧道轴线的准确 性和稳定性。
进行了分析和评估。
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施工工艺
详细介绍了盾构隧道施工的各个阶段,包括工作井施工、 盾构机组装与调试、始发掘进、接收井施工等,以及各阶 段的关键技术要点和注意事项。
施工监测
为了保证施工安全和质量,采用了多种监测手段对盾构隧 道施工过程进行实时监测和数据采集,并对监测结果进行 了分析和评估。
上海地铁某标段盾构隧道施工案例分析
在盾构机推进过程中,需要实时监测土层压力,并根据实际情况调整土压力,以防 止土层塌陷或超挖。
土压力控制技术还包括对盾构机出土量的控制,以保持土层压力的平衡,防止盾构 机前方土体发生过大变形。
泥水处理技术
盾构机在挖掘过程中会产生大 量的泥水,需要进行处理以避 免泥水对隧道施工造成影响。
泥水处理技术包括对泥水的分 离、浓缩、运输和排放等环节 的处理,以确保泥水能够得到 有效的处理和利用。
第五章 盾构施工技术
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§5 .2 盾构的工作原理及基本构造
3)刀盘的形状
刀盘的纵断面形状有垂直平面形、突芯形、穹顶形、倾斜形和缩 小形五种,如图5-9所示。垂直平面形刀盘以平面状态掘削,同时用 于稳定掘削面;突芯形刀盘的中心装有突出的刀具,掘削的方向性好, 且利于添加剂与掘削土体的拌和;穹顶形刀盘设计中引用了岩石掘进 机的设计原理,主要用于巨砾层和岩层的掘削;倾斜形刀盘的倾角接 近于土层的内摩擦角,利于掘削的稳定,主要用于砂砾层的掘削;缩 小形刀盘主要用于挤压式盾构。
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§5 .1 概述
用盾构法修建隧道始于1818年,至今已有近200年的历史,最 早由法国工程师布鲁诺尔从蛆虫腐蛀船底成洞而得到启发提出盾构 法,并取得了隧道盾构的发明专利。
1874年在英国伦敦城南修建隧道时,格雷托海德创造了比较 完整的用压缩空气来防水的气压盾构施工工艺,使水底隧道施工工 艺有了长足的发展,并为现代化盾构奠定了基础。 19世纪末,盾构法施工传入美国。后来德国、前苏联、日本等 国也都采用并发展盾构法施工工艺,特别是近代,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机械,如机械 式盾构、半机械式盾构、局部气压盾构、泥水加压盾构和土压平衡 (泥土加压)盾构。与此同时,盾构施工配套设备与管理技术也获 得了迅速地发展。
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§5 .2 盾构的工作原理及基本构造
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§5 .2 盾构的工作原理及基本构造
2)刀盘与切口环的位置关系
刀盘与切口的位置关系有三种形式,一种是刀盘位于切口环内, 适用于软弱地层;第二种是刀盘外沿突出切口环,适用的土质范围较 宽,适用范围最广;第三种是刀盘与切口环对齐,位于同一条直线上, 适用范围居中,如图5-8所示。
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§5 .2 盾构的工作原理及基本构造
盾构施工技术(施工工艺与控制要点)
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洞门凿除顺序图
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初始掘进参数设定:
盾构掘进参数表(砂层)
序号
项目
始发接收掘进 正常掘进
1
推力
600-800t
1000-1500t
2
掘进速度
15-35mm
20-60mm
3
注浆量
3.2-4m³
3.2-4.8m³
4
刀盘扭矩
12001500KN/m
15001800KN/m
5
刀盘转速
1-1.2rpm
1-1.5rpm
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施工现场取芯
1.4洞门凿除
在洞门破除之前需打设水平探孔,若发现透水现象,应立即 将探水孔塞住,并进行盾构始发端头加固处理。
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⑴ 为保证始发井或接收井支护结构的稳定,凿洞分两阶段进行。 第一阶段在端头井土体加固检验合格、水平探孔打设后开始 凿除,盾构始发设施下井前完成。第二阶段在盾构机组装调 试好和其他始发准备完成后快速进行。
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盾构试掘进
地质是基础 设备是关键 人员是根本
完成盾构试掘进的标志: 1、基本掌握盾构机在当前地层的掘进技术,清晰掘进 参数的设置和相互关系。能够通过掘进参数来调控盾 构姿态、隧道偏差、地面沉降、管片姿态。 -----控制条件 2、盾构机的所有系统设备负载运行和功能正常。 -----功能条件 3、盾构机的推进力反力完全由隧道管片与土体摩阻力 承担。反力架不受推力的反作用。 -----受力条件 4、盾构机及后配套台车完全进入隧道内。机车编制完 成-----空间条件
盾构施工工法大全
第五章盾构法施工第一节概述盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。
盾构是与隧道形状一致的盾构外壳内,装备着推进机构、挡土机构、出土运输机构、安装衬砌机构等部件的隧道开挖专用机械。
采用此法建造隧道,其埋设深度可以很深而不受地面建筑物和交通的限制。
近年来由于盾构法在施工技术上的不断改进,机械化程度越来越强,对地层的适应性也越来越好。
城市市区建筑公用设施密集,交通繁忙,明挖隧道施工对城市生活干扰严重,特别在市中心,若隧道埋深较大,地质又复杂时,用明挖法建造隧道则很难实现。
而盾构法施工城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道具有明显优点。
此外,在建造水下公路和铁路隧道或水工隧道中,盾构法也往往以其经济合理而得到采用。
盾构法是一项综合性的施工技术。
盾构法施工的概貌如图5-1所示。
构成盾构法的主要内容是:先在隧道某段的一端建造竖井或基坑,以供盾构安装就位。
盾构从竖井或基坑的墙壁预留孔处出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。
盾构推进中所受到的地层阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌,再传到竖井或基坑的后靠壁上。
盾构是一个能支承地层压力,又能在地层中推进的圆形、矩形、马蹄形及其他特殊形状的钢筒结构,其直径稍大于隧道衬砌的直径,在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置,在钢筒中段周圈内安装顶进所需的千斤顶,钢筒尾部是具有一定空间的壳体,在盾尾内可以安置数环拼成的隧道衬砌环。
盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装一环衬砌,并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体,以防止隧道及地面下沉,在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。
盾构是进行土方开挖正面支护和隧道衬砌结构安装的施工机具,它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。
主要有:地下水的降低;稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施;隧道衬砌结构的制造;地层的开挖;隧道内的运输;衬砌与地层间的充填;衬砌的防水与堵漏;开挖土方的运输及处理方法;配合施工的测量、监测技术;合理的施工布置等。
盾构施工技术知识
盾构盾构是一种隧道掘进的机械,现代的盾构机集机、电、液、传感、信息、技术于一体,具有开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌、测量、导向、纠偏的功能。
盾构的工作原理就是一个钢结构组件沿隧道轴线边向前推进边对土壤进行掘进。
硬岩掘进机和盾构的主要区别就是不具备泥水压、土压等维护掌子面稳定的功能。
盾构施工的三大要素:稳定开挖面、掘进及排土、管片衬砌及壁后注浆。
盾构接支护地层形成分类,主要分为自然支护式、机械支护式、压缩空气支护式、泥浆支护式、土压平衡支护式。
盾构类型:敞开式(全敞开式:手掘式盾构、半机械式盾构、机械式盾构;部分敞开式:挤压式盾构。
)闭胸式:(压气式:压缩空气盾构;泥水式:泥水加压盾构;土压式:土压平衡盾构、加泥式土压平衡盾构。
)泥水盾构五大系统:①盾构掘进系统。
②泥水循环系统。
③综合管理系统。
④泥水分离处理系统。
⑤壁后同步注浆系统。
泥水盾构利用循环悬浮液体积对泥浆压力进行调节和控制,采用的膨润土悬浮液作为支护材料。
开挖面的稳定是将泥浆送入泥水室内,在开挖面上用泥浆形成不透水的泥膜,通过该泥膜的张力保持水压力,以平衡作用于开挖面的土压力和水压力。
开挖的土砂以泥浆形式输送到地面,通过泥水处理设备进行分离,分离后的泥水进行质量调整,在输送到开挖面。
泥膜形成机理:泥水盾构是通过在泥水仓中适当压力的泥浆,使其在开挖面形成泥膜,支撑隧道开挖面的土体,并由刀盘切削土体表层的泥膜,与泥水混合后,形成高密度的泥浆,然后有排泥泵及管道把泥浆输送到地面进行分离处理。
泥膜形成的基本要素:泥水盾构施工时稳定开挖面的机理为:①以泥水压力来抵抗开挖面的土压力和水压力以保持开挖面的稳定,同时控制开挖面变形和地基沉降②在开挖面形成不透水泥膜,保持泥水压有效作用于开挖面。
控制泥水压力和和控制泥水质量是两个重要课题。
土压平衡盾构的工作原理:刀盘旋转切削开挖面的泥土,破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓,泥土落到土仓底部后,通过螺旋输送机运到皮带输送机上,然后输送到停在轨道上的渣土车。
盾构施工技术及质量控制(PPT,68页)
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一、盾构法隧道简述
起源和发展史——第四代盾构
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一、盾构法隧道简述
盾构在我国发展历史及发展现状
我国自20世纪50年代开始涉足盾构法修建隧道和管道工程,最近二十年 开始大规模应用。虽然起步较晚,与国外先进国家仍存在一定差距。但由于 应用前景广阔,主要吸收和采用先进技术和工艺、参考和借鉴国外成功的经 验和失败的教训,所以发展较快,差距正在逐步减小。
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三、盾构施工技术介绍
泥水平衡盾构工法技术介绍
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泥水循环系统
开挖的土砂以泥浆形式输 送到地面,通过泥浆处理 设备进行分离,分离后的 泥水进行重新调浆冲刷管, 再输送到开挖面。 泥水盾构适用的地质范围 从软弱砂质土层到砂砾层 都可以使用。
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三、盾构施工技术介绍
管片拼装技术介绍
一般每环管片有6-8块管片组成,分为A、B、K型,分别为标准 块,邻接块、封顶块。 可由球墨铸铁、钢结构、钢筋砼、钢板与钢筋砼的复合材料等 制成的管片(衬砌)
c 负环顶部作为运输开口时,必须用钢材加固该开口。
管片拼装技术介绍
管 片 拼 装 流 程
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三、盾构施工技术介绍
管片拼装技术介绍
螺栓紧固流程
管片拼装 时紧固
检验紧固
二次复紧
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三、盾构施工技术介绍
管片拼装技术介绍
错缝拼装
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通缝拼装
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三、盾构施工技术介绍
盾构始发是指在始发井内利用临时组装的管片、反力台架等设备, 使盾构机离开基座经井壁穿墙洞沿指定路线推进的一系列作业。
盾构施工技术简介
盾构施工技术简介盾构施工技术简介盾构施工技术是一种现代化的地下隧道施工方法,通过使用盾构机械设备在地下挖掘隧道,并同步施工衬砌,以实现隧道的快速、高效建设。
下面将对盾构施工技术进行详细的介绍。
一、盾构施工技术概述1.1 盾构概述盾构是一种具有盾体的特殊地下隧道掘进机械,由推进机构、导向机构、土压平衡系统和支撑系统等组成。
盾构机的工作原理是通过推进机构将盾体向前推进,同时利用盾体周围的土层形成土压平衡,并通过导向机构保持盾构机的稳定性。
1.2 盾构施工流程盾构施工的一般流程包括勘探、设计、生产、安装、施工和监测等阶段。
勘探阶段主要进行地质勘查和隧道线路规划;设计阶段进行隧道结构设计和盾构施工方案设计;生产阶段包括盾构机的制造和组装;安装阶段将盾构机运到施工现场并进行安装;施工阶段进行盾构掘进和衬砌等工作;监测阶段对隧道进行监测和调整。
二、盾构机分类及工作原理2.1 盾构机分类盾构机可分为硬岩盾构机、软岩盾构机和土壤盾构机。
硬岩盾构机适用于岩石隧道工程;软岩盾构机适用于软弱岩体和半软岩体;土壤盾构机适用于土壤隧道工程。
2.2 盾构机工作原理盾构机的工作原理是通过盾体推进机构和导向机构的配合,将盾体向前推进,同时控制土层压力平衡,并进行同时施工衬砌的工作。
三、盾构施工工艺3.1 盾构施工准备工作盾构施工前需进行隧道环境调查、地质勘探、盾构机的组装和调试、施工现场的准备等工作。
3.2 盾构机掘进盾构机掘进包括与地质条件相关的盾构机选择、盾构机的启动、推进等工作。
3.3 盾构衬砌盾构机掘进当地完成后,需对隧道进行衬砌工作,包括预埋管片、衬砌混凝土的浇筑、检查和修复等工作。
四、盾构施工中的技术难点4.1 地质条件的复杂性不同地质条件下的盾构施工存在不同的技术难点,如地层软弱、地下水位较高等。
4.2 岩土纵横交错的地质情况盾构施工中,遇到岩土纵横交错的地质情况,需要根据实际情况调整施工方法和技术参数。
五、盾构施工的安全与环保5.1 盾构施工安全盾构施工需要严格遵守相关的安全规定,包括操作员的培训、设备的检测和维护等。
盾构法施工技术大全
工事名: 地下鉄12号線 環状部
掘削距離:1095m 地質:泥岩、砂
2.1.3 土压平衡盾构机
刀盘 、刀具(刮刀、滚刀)、喷口
前盾 : 主轴承、主密封、驱动系统(液压马达、减速箱)
中盾: 推进油缸、拼装机
前、中盾与盾尾:铰接油缸、盾尾密封、管片拼装空间
螺旋输送机:出土控制、土塞
1.2 盾构法隧道施工的发展与现状
(1) 1818年Brunel提出盾构工法并获得专利; 1841年世界第一条盾构隧道--伦敦泰晤士河底隧道贯通; 20世纪60—80年代盾构工法大发展—各类平衡式盾构; (2) 1954、1957年我国阜新、北京采用盾构法修建疏、 下水道(φ2.6 m);
1963、1965年上海使用网格式挤压盾构修建隧道, 打浦路过江隧道(φ10.22 m --2761 m ); (3) 近20年来盾构法隧道已在我国各行业广泛应用,盾构 施工技术已具有国际先进水平;
广--深--港客运专线狮子洋隧道(φ11.4 m--10.8 ㎞ ) 莞--惠 ;长--株--潭 城际铁路(φ8.8 m;φ9.3m)
水利:南水北调、穿越黄河(φ8.8 m--4520 m ) TBM 市政:上海中山路地下通道φ14.27m(土压); 共同管廊 电力:取水、电缆; 石油、天然气:管廊(φ3.0 m) 地铁:在建项目已投入600余台盾构;
液压系统
盾构机液压系统为推进系统、铰接系统、螺旋输送机(回 转、闸门)系统、管片拼装机(回转、抓取)系统、仿行刀 系统、同步注浆清洗系统等系统提供动力源。
其他系统简介
导向系统
实时显示盾构的方向、姿态、掘进的蛇行线路 ,将有测量结果用 图表在显示屏上表示显示,把握变化状态,引到掘进。
第三章 盾构施工技术 第1-3节
第二节 盾构的构造
• 盾构基本构造: 盾构壳体 推进系统 拼装系统 出土系统
一、盾构壳体
组成____切口环、支承环、盾尾三部分
1、切口环 (1)位置——盾构最前端,
切入土层,掩护开挖
作业,长度≤2m;
构。设环向、水平、竖直支撑;
承受荷载:地层土压力、千斤顶顶力、管片拼装等 施工荷载;
(3)设备——推进千斤顶(沿结构外沿布置)、操 纵控制室、衬砌拼装机;
(4)长度——取决于推进千斤顶长度,一般为衬砌 环宽加0.2~0.3m。
3、盾尾
(1)结构——盾构外壳钢板延长,掩护隧道管 片拼装;
(2)盾尾装置——密封装置,防地下水、加压 泥水、衬砌背后注浆浆液从盾尾流入隧道;
是工艺技术要求高、综合性强的一类施工方法。
二、盾构法主要施工程序
1、建造盾构工作井 2、盾构掘进机安装就位
3、出洞口土体加固 4、初推段掘进施工 5、掘进机设备转换 6、盾构连续掘进施工
7、接收井洞口土体加固 8、盾构进入接收井, 并运出地面
三、盾构法施工的优缺点
优点:
1、作业场地小,因噪音、振动引起的环境影响小; 2、在盾构保护下开挖和衬砌,施工安全; 3、隧道施工不影响地面交通或水上航道; 4、地下施工不受气候影响; 5、自动化程度高、劳动强度低、施工速度快 (一般6m/d,最高12m/d)。
双圆盾构掘进机
双圆盾构掘进机主要参数
盾构尺寸 盾构机千斤顶
刀盘装置
拼装装置 仿形刀
土压计数
盾构外径 盾构内径 盾构机全长 设备数 总推力 支持方式 旋转数
盾构技术入门指南7篇
盾构技术入门指南7篇盾构技术是一种在地下进行隧道开挖的技术,被广泛应用于城市地铁、隧道、水管等建设领域。
本指南将为您介绍盾构技术的基本概念、工作原理、主要设备、施工准备、施工过程、安全控制和质量控制等内容,帮助您快速入门盾构技术。
1. 盾构技术概述盾构技术是一种利用盾构机在地下进行隧道开挖的技术。
盾构机是一种具有推进、开挖、支护和衬砌功能的综合设备。
它可以根据地质条件、隧道长度、直径和埋深等参数进行设计和制造。
2. 盾构机工作原理盾构机的工作原理主要是通过旋转刀盘进行开挖,同时通过推进系统将盾构机向前推进,通过支护系统保护隧道周围的土体稳定,最后通过衬砌系统进行隧道衬砌。
3. 盾构机主要设备盾构机的主要设备包括刀盘、推进系统、支护系统和衬砌系统等。
刀盘是进行开挖的主要设备,推进系统用于推动盾构机向前推进,支护系统用于保护隧道周围的土体稳定,衬砌系统用于进行隧道衬砌。
4. 盾构施工准备盾构施工前需要进行详细的地质勘察和设计,确定盾构机的参数和施工方案。
同时,还需要进行施工现场的准备,包括盾构井的建造、通风系统的设置等。
5. 盾构施工过程盾构施工过程主要包括盾构机的组装和调试、盾构机的推进和开挖、隧道衬砌的施工等。
在施工过程中,需要密切关注地质变化和隧道周围的土体稳定情况,及时调整施工方案。
6. 盾构施工安全控制盾构施工安全控制主要包括对盾构机的安全防护、隧道周围土体的监测和控制、施工现场的安全管理等。
在施工过程中,要严格遵守安全规定,确保施工现场的安全。
7. 盾构施工质量控制盾构施工质量控制主要包括对隧道衬砌的质量检查、隧道尺寸的测量和控制、隧道内部环境的检测等。
在施工过程中,要严格按照设计要求进行施工,确保隧道的质量。
以上就是盾构技术入门指南的七个方面,希望对您有所帮助。
如果您还有其他问题或需要进一步了解,请随时向我提问。
盾构技术
盾构技术一、概述1.盾构技术的概念盾构技术是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法。
它使用地铁盾构机在地下掘进,在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时,在机内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。
其施工过程需先在隧洞某段的一端开挖竖井或基坑,将地铁盾构机吊入安装,地铁盾构机从竖井或基坑的墙壁开孔处开始掘进并沿设计洞线推进直至到达洞线中的另一竖井或隧洞的端点。
2.盾构技术的特点使用盾构技术进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点,在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下,用盾构技术施工更为经济合理。
3.盾构技术的工作原理盾构技术施工法主要由稳定开挖面、挖掘及排土、衬砌包括壁后灌浆三大要素组成。
其中开挖面的稳定方法是其工作原理的主要方面,也是区别于硬岩掘进法或比硬岩掘进法复杂的主要方面。
大多数硬岩岩体稳定性较好,不存在开挖面稳定问题。
二、相关1.盾构机的概念盾构机,全名叫盾构隧道掘进机,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、拼装隧道衬砌、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“量体裁衣”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、公路、市政、水电等隧道工程。
2.盾构机的原理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。
该圆柱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文撑的作用,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。
3.盾构机的分类(1)盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构,挤压式盾构,半机械式盾构(局部气压、全局气压),机械式盾构(开胸式切削盾构,气压式盾构,泥水加压盾构,土压平衡盾构,混合型盾构,异型盾构)。
盾构施工技术
盾构施工技术盾构施工技术是一种地下隧道施工方法,以盾构机为主要设备,通过推进机械完成隧道掘进和支护等工作。
盾构施工技术具有高效、安全、环保等特点,在城市地下交通、供水、排水等工程中得到广泛应用。
下面将介绍盾构施工技术的施工工艺与控制要点。
一、盾构施工工艺1.前期准备:在施工前,需要进行现场勘察、地质勘测和设计等工作,了解地质情况和设计要求,制定施工方案。
2.盾构机的安装:将盾构机组装、调试并安装进开挖井内。
安装时要确保盾构机的稳定性和安全性。
3.地下主井的开挖:首先开挖地下主井,预留出足够的空间容纳盾构机。
开挖时要根据地质情况选择合适的开挖方式和支护措施。
4.盾构机的推进:盾构机通过推进机械推进前进,同时进行掘进和支护工作。
推进时要注意平稳推进、控制好推进速度,保证施工的安全和质量。
5.掘进与支护:盾构机先进行土压平衡或液压平衡掘进,然后通过推进装置推进,并在掘进过程中进行支护,如喷射混凝土、安装钢管衬套等。
6.过渡段的固结:当盾构机掘进到相应的位置后,需要对过渡段进行固结,确保施工安全。
7.后期工程:盾构机掘进完成后,进行拆机,并进行隧道的后期工程,如内衬、排水、通风等。
8.施工记录与验收:在施工过程中需做好施工记录与资料整理,并进行验收,确保施工的质量和安全。
二、盾构施工的控制要点1.地质预报:准确的地质预报是盾构施工的前提,包括地层情况、地下水位、岩石力学性质等,以便制定合理的措施和施工方案。
2.盾构机的调试与维护:在盾构机安装前,需要对盾构机进行调试,检查各项设备是否正常运行。
在施工过程中,要定期对盾构机进行维护和检修,确保其正常运转。
3.支护措施的选择:根据地质情况和设计要求选择合适的支护措施,包括喷射混凝土、钢管衬套、土压平衡等。
4.盾构机的定位与控制:准确的盾构机定位和控制是保证施工质量和安全的关键。
通过使用激光测距仪、导航系统等设备进行定位和控制。
5.掘进速度的控制:掘进速度的控制要根据地质情况和盾构机的性能进行合理调整,避免地下工程灾害的发生。
2024盾构施工技术培训
富水地层
加强防水措施,如采用 高抗渗混凝土管片、加 强壁后注浆等,防止渗
漏和涌水。
复合地层
针对不同地层特点,灵 活调整盾构机参数和施 工方法,确保施工顺利
进行。
05
管片拼装与防水措施
管片类型选择及拼装方法
管片类型
根据工程需求和地质条件,选择合适的管片类型 ,如平板型、承插型、企口型等。
将勘察和评估结果整理成详细的地质 资料,为后续施工提供指导和参考。
地质评估
根据勘察结果,对地层稳定性、渗透 性、承载力等进行评估,预测施工中 可能出现的问题,制定相应的应对措 施。
施工图纸审查与交底
施工图纸审查
组织专家对施工图纸进行审查, 确保设计符合规范要求,满足施 工需要。对于存在的问题,及时
启动与调试
熟悉盾构机结构、性能及操作规程,检查 设备完好情况,确认工作环境安全。
按照启动顺序逐一启动各系统,进行空载 试运行,观察各仪表指示是否正常,确认 无误后方可进行下一步操作。
掘进操作
停机与维护
根据地质条件和设计要求,选择合适的掘 进模式,调整盾构机参数,控制掘进速度 、土压平衡等关键指标。
按照规定程序停机,进行日常检查和维护 保养工作,确保设备处于良好状态。
04
隧道掘进技术要点
土压平衡控制策略
土仓压力设定与调整
根据地质勘察资料,合理设定土仓压力,确保开挖面稳定。
排土量控制
实时监测排土量,与理论值进行对比,及时调整推进速度和螺旋 输送机转速。
渣土改良技术
针对不同地层,采用合适的渣土改良剂,提高渣土的流动性和止 水性。
泥水加压平衡技术
泥水系统组成
01
施工工艺
盾构施工技术(工法介绍)
盾构施工技术(工法介绍)【盾构施工技术(工法介绍)】一、简介盾构技术是一种在地下钻掘和隧道开挖中广泛使用的先进工法。
它利用盾构机械设备在地下推进,同时进行支护和开挖,适用于各种岩土地质条件下的隧道施工。
本文将详细介绍盾构施工技术的各个方面,包括施工流程、盾构机选型与设计、钻掘与推进控制、土压平衡与气压平衡盾构等。
通过本文的阅读,读者将全面了解盾构施工技术的原理、应用场景和施工要点等内容。
二、施工流程盾构施工的流程主要包括前期准备工作、盾构机的组装与调试、开挖推进、隧道支护和环片贯通等。
前期准备工作包括施工方案的制定、地质勘察、土体试验分析等工作;盾构机的组装与调试则需根据具体情况进行,包括控制系统的设置、推进系统的调试等;隧道的开挖推进过程中需要保证推进面的稳定,同时进行土体脱水和搬运等工作;隧道支护时需要选择合适的支护材料和工艺,并进行固定和补强等措施;环片贯通是整个施工过程的重要节点,需要保证顺利完成。
三、盾构机选型与设计盾构机的选型与设计是盾构施工的关键。
在选型时需考虑隧道的直径、环片的尺寸、地质条件等因素,并综合考虑机械设备的性能、施工效率、质量等要求。
盾构机的设计包括整体结构设计、推进系统设计、控制系统设计等方面,需要根据具体情况进行细致的设定和优化。
四、钻掘与推进控制盾构机的钻掘和推进过程需要进行精确控制,以保证施工质量和安全。
钻掘时需根据地质条件进行相应的措施,如调整推进速度、注浆增强等;推进控制方面需要注意推力的控制、土体脱水的处理等。
这些控制手段能确保隧道的稳定和施工的顺利进行。
五、土压平衡与气压平衡盾构盾构施工中常使用的两种方式为土压平衡盾构温和压平衡盾构。
土压平衡盾构是利用泥浆平衡土压来控制隧道的稳定和地表沉降;气压平衡盾构则通过在推进面上形成一定气压,防止土体塌方,并采取通风和人工工作。
两种方式各有优劣,需根据具体情况进行选择和运用。
六、附件:七、法律名词及注释:。
盾构施工方案
盾构施工方案在城市建设工程中,盾构施工技术已经成为一种重要的地下工程施工方式。
盾构施工技术是指利用盾构机在地下进行水平或倾斜推进,同时进行地层土体的掘进和支护,从而完成地下隧道或管道的建设。
盾构施工方案的设计和实施,直接影响着工程的质量和进度。
下面将介绍盾构施工的一般方案和关键注意事项。
一、盾构施工工艺1. 前期准备在开始盾构施工之前,需要进行充分的前期准备工作。
包括对施工现场进行勘察,设计盾构方案,确定盾构机的选用和调试,制定施工计划和安全方案等。
2. 盾构施工过程盾构施工分为掘进和支护两个过程。
掘进过程是指盾构机在推进的同时对地层进行掘进,通常采用土压平衡或泥水平衡掘进技术。
支护过程是指在掘进过程中对地层进行支护,以保证隧道稳定和安全。
3. 施工质量控制在盾构施工过程中,需要进行质量控制,包括控制掘进速度、压力、土壤位移等参数,确保隧道的质量符合设计要求。
二、盾构施工注意事项1. 地质勘察在进行盾构施工之前,必须进行详细的地质勘察工作,了解地层情况、地下水情况等,以确保施工的安全。
2. 盾构机选型根据不同工程要求和地质条件,选择合适的盾构机,包括直径、长度、推进速度等参数。
3. 安全施工盾构施工是一项高风险的工程,必须严格遵守安全规范,包括排除险情、定期检查设备、保障工人安全等。
4. 施工进度控制盾构施工是一个复杂的工程过程,需要制定合理的施工计划,控制施工进度,确保工程按时完成。
三、盾构施工技术的发展趋势随着城市地下空间利用的增加,盾构施工技术得到了广泛应用,并在不断发展和完善。
未来,盾构施工技术将更加智能化、自动化,从而提高施工效率和质量,为城市地下交通和排水设施的建设提供更好的技术支持。
总的来说,盾构施工方案的设计和实施需要根据具体工程情况进行综合考虑和优化,确保施工的安全、质量和进度,为城市地下空间的持续发展做出贡献。
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特大直径隧道施工法
先在隧道周边以顶管法施工小管道,形成管幕 (管篷)然后在管幕内支护挖掘形成大直径隧道。
管幕工法
非开挖钻孔铺管及旧管线修复技术
多刀盘土压平衡盾构机
多刀盘土压平衡顶管掘进机把通常的全断面切削刀盘改成 四个独立的切削搅拌刀盘,顶进中对地面及地下的建筑物的影 响比单刀盘小。
但是它的缺点也很明显,由于不是全断面切削,切削不到 的部分只能通过挤压进入机头,因此迎面顶力较大,只适合于 软土地质情况下施工。
转刀掘进式盾构机
用于岩层掘进,管道内径1200~ 2000mm。
5、距离“长”,水下盾构一次掘进距离长达3020m,在掘进过程 中对刀具保护要求极高。长江水下砾砂、卵石和风化岩层掘进3KM 的距离,对刀具的磨损相当于普通地铁盾构掘进17KM。
6、风险“高”:设计方面缺乏借鉴理论和经验。施工方面,地质 条件异常复杂。穿越地层松散易坍塌,高透水、高水压、长距离、 薄覆盖。各项指标均达到或超过世界同类工程的风险防范极限。
强制校正法:
4. 校正千斤顶校正法:在首节管之后安装校正环, 在校正环内的上下左右安装多个校正千斤顶 。
纠偏千斤顶
微型盾构顶进管线的连接
微型盾构一般指顶进管管径<3.5m的盾构工程。管道可以 是混凝土管、陶土管、塑料管和钢管等。(其中混凝土管占 绝大多数,钢管主要用作套管)施工中管道的连接以管段形 式对接而成。顶进力由起始坑中顶进千斤顶施加。
压力平衡式盾构机是在切削头的后面加装一个加压室。加压 室内充满泥浆、水或土,并施加以压力,用以平衡钻头前方 土层和地下水的压力。当钻头前方压力增大时,加压室内的 压力也随之增大,当钻头前方压力减小时,加压室内的泥水 压力也随之减小。
这样就避免了顶进过程中地表发生沉陷或隆起的情况。
地下水压力+静止土压力=加压室内压力
盾构施工简介
盾构施工技术是利用岩土钻掘技术手段,在不 开挖地表的条件下进行地下大直径管线铺设的一 种施工技术。它使用盾构机在地下掘进,在防止 软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时,在机 内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。它属于非 开挖顶管施工法之一。
被广泛应用于地铁、公路隧道、铁路隧道、输 气、输水管道等大型工程建设。
压力平衡式盾构机
全断动面力掘机械进仓机(TBM)
回转钻头
压力仓
遥控式土压力平衡顶管机
1、这种机型适用于不同土质条件,例如:淤泥、粘质土、砂土以 及带卵石的砂砾土。 2、塑性流动土维持掘削表面的土压。 3、进泥室及螺旋输送机内的塑性流动土阻断地下水。 4、渣土通过中空螺旋输送机送到渣土车或由土砂压送泵排出。
偏压碎岩盾构机 适合于在各种地下土壤类型的顶管掘进机。
卵石破碎试验
木桩破碎试验
水力辅助切割式破碎盾构机
在顶管工程中有一种非常令人头疼的状况,就是在软土中顶 进时遇到孤石而且不能开挖。可用造价昂贵的超高压水力辅 助切割破碎式顶管机工法顶进。 250 Mpa的高压水可以穿 透任何障碍物 。
泥浓式盾构机
左偏心旋转
右偏心旋转
可 安 装 在 管 道 内 的 盾 构 机
盾构施工设备布置
液压系统
泥浆系统
盾构机
反支力墙
多级千斤顶 滑轨
泥浆循 环系统
顶进过程中偏差测量与纠正
偏差的测量:
在首节管内安装特制的中线尺或目标靶,用经纬仪激光 仪进行测量,也可采用“小线垂球延长线法”测量。
激光导向
偏差纠正方法
纠正方法
南京长江隧道
南京长江隧道工程位于南京长江大桥和长江三桥之间,隧道 直径14.96m,穿越长江的左右线盾构隧道总长度为6042米, 设计为双向6车道、行车时速80公里的城市快速路。工程总投 资约33亿元。工程自2005年3月奠基、9月开工,左线隧道于 2009年5月20日出洞,右线隧道于2009年08月22日胜利出洞。
经高压水破碎的石块和混凝土
单刀盘土压力平衡盾构机 单刀盘土压平衡顶管掘进机有以下优点: 1.适用的土质范围非常广。它可以适用于N值为0 的淤泥,也可适用于N值为50的砂砾及卵石层,几乎 是一种全土质的顶管掘进机,是其他机型所无法比拟 的。 2.施工后地面沉降小。 3.弃土的处理比较简单。 4.可在复土层仅为管外径0.8倍的浅土层中施工。 5.有完善的土体改良系统和具有良好的土体改良 功能。 6.开口率达100%,土压力更切合实际。
增加微型盾构顶进长度的方法
微型盾构施加方法从理论上讲对管径没有限制。实际中受 设备功率和顶进管本身强度所限制,导致顶进长度与管径有 密切关系。
管径小,它所能承受的顶进力也小,因而顶进长度就短。 例如管径为1米时,顶进长度一般为200米; 管径为1.5米时,最大长度可达600米; 当管径为2米时,最大的顶进长度为1000米。
由于工程规模和难度大,被誉为万里长江第一隧
南京长江隧道盾构攻克了六方面的世界级技术难题:
1、断面“大”:南京长江隧道使用的盾构直径超大,开挖直径达到 14.96m,是目前世界上最大的泥水平衡盾构机之一,盾构机尺寸 大,施工难度大。
2、水压“高”:施工中承受的水土压力达到0.65MPa,居目前盾构 水下隧道项目之首。
顶管概述
盾构施工原理
盾构施工过程需先在隧洞某段的一端开挖竖井或基 坑,将盾构机吊入安装,盾构机从竖井或基坑的墙壁 开孔处开始掘进并沿设计洞线推进直至到达洞线中的 另一竖井或隧洞的端点。
掘进原理
顶管施工原理 顶进系统
盾构施工特点
1、用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省 人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响。 2、盾构施工时可控制地面沉降、减少对地面建筑物 的影响。 3、在地下或水下施工时不影响地面或水面交通。 4、对地面环境干扰影响小、 5、在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下,盾构法施 工更为经济合理等特点。
压力的变化而自动伸缩,始终保持一个恒定的土压力平衡值,将地 表的沉降与隆起控制在最小范围,确保地面构筑物不受影响。
气压平衡式盾构机
德国生产的气压平衡式盾构机可以在高达0.3MPa气压的情况下保 证其密封性能。在密封条件下,工作人员可以通过密封的观察窗直 接观测到顶进面的土质变化情况。如果遇到障碍物,可以进入到挖 掘面排除障碍物。也可从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的 刀具,从而提高盾构机的一次掘进长度。。
填充砂石
灌注水ห้องสมุดไป่ตู้浆
顶进千斤顶
管壁衬砌固结
拼装管可进行曲线施工 由于盾构采用电子计算机控制系统,能自动控制大刀盘转速、
盾构推进速度及前进方向,使盾构掘进时地面沉降控制在30mm之 内,最小弯曲半径为R=300M,爬坡斜度为3.3%,每分钟可掘进 50mm 左右。
盾构机到达目标坑
盾构机到达目标坑
钻头出土
上海地铁盾构直径6340mm、本体长6540mm,由大刀盘、
切口环、支承环、盾尾、驱动机构、推力千斤顶、拼装机、 螺旋输送机、皮带输送机、车架等部件组成,盾构总长达 37~58米,总重达280~340吨。
螺旋盾构
成都地铁采用泥水式压力平衡盾构机,盾构直径6280mm,
由大刀盘、切口环、支承环、压力仓、盾尾、驱动机构、推 力千斤顶、拼装机等部件组成。
1.在管与土层之间注入潤滑液以减小摩擦力; 2.在管线中间设立中继顶进站,将顶进力分布在数个顶进点上。
增加顶进长度
大型盾构顶进管线的连接
大型盾构一般指管道直径径>5m的盾构工程。管道是采用管
片拼接而成。小直径管道采用三片拼成,大直径管道采用多片
拼成。
无螺栓连接,管片间用环氧树脂粘结
大型盾构顶进管线的连接
顶管特点
盾构施工设备——盾构机
盾构机问世至今已有近180年的历史,其始于英国,发 展于日本、德国。
国外主要生产厂家有日本三菱重工、日立造船、德国海 伦克内希特(Herrenknecht AG)公司等。
目前国内也有多个生产厂家,资阳车辆厂是其中之一。
盾构机的分类
普通盾构机 螺旋式盾构机
压力平衡式盾构机
挖土校正法 强制校正法
挖土校正法 :通过增减不同部位的挖土方量进行校正 。
支顶、超挖或 欠挖纠偏
强制校正法:
1. 衬垫法:在首节管的外侧局部管口位置 垫上钢板或木板,迫使管子转向 。
2. 支顶法:应用支柱或千斤顶在管前设支 撑,斜支撑于管口内的一側 。 3. 主压千斤顶校正法:顶进长度 (15米 内) ,在主压千斤顶端一侧加垫铁。
3、穿越“深”:隧道最深度处距水面60m,地层透水性极强,所有 水头压力均直接作用在隧道上,江底掘进风险巨大。
4、覆盖“薄”,江底盾构覆土厚度超浅,江中长150m的冲槽地 段,隧道上方粉细沙层覆土厚度约10.79m,(仅为开挖直径的0.72 倍。一般要求覆土厚度>1倍),在同类隧道中埋深最浅,对防止地 面沉降和隆起控制技术要求极高;
拼接工作是在护盾内进行。顶推千斤顶也位于护盾内,顶进 过程中管道不移动。
护盾——盾构机圆柱体组件的钢外壳。它对挖掘出的还未衬 砌的隧洞段起着临时文撑的作用,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。
护盾
隧道内搬运管片
拼装管片
单次注浆衬砌
偏心碎石盾构机可破碎抗压强度达196Mpa卵石和砾石。
顶管机碎石原理
可分割偏心破碎盾构机
该机型具有两个突出点: 1、能轻易的将偏差控制在5毫米之内。 2、可以分成4段回收,减小了工作井和接收井的尺寸,可满 足小场地施工。
刀盘可伸缩泥水平衡盾构机
该机型的刀盘可以前后浮动,刀盘可根据顶进速度以及前方土体
普通盾构机(又称敞口式盾构机):人可进
入到开挖工作面或工作面开挖切削具的后面。
人 工 掘 土