盾构机之矩形异形类演示教学
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盾构操作培训ppt课件
盾构机分类及应用领域
分类
根据地质条件、隧道断面形状和尺 寸等因素,盾构机可分为土压平衡 盾构机、泥水平衡盾构机、硬岩掘 进机等类型。
应用领域
盾构机广泛应用于城市地铁、市政 管道、水利隧道、交通隧道等领域。 随着技术的不断发展,盾构机的应 用领域还将不断扩大。
02 盾构机操作规范与安全事 项
操作前准备工作
道衬砌结构。
壁后注浆
通过注浆孔向管片背后注入浆 液,填充管片与土体之间的空 隙,提高隧道稳定性。
05
盾构机接收
当盾构机到达接收井时,进行 设备拆除、洞口处理等收尾工 作。
06
05 盾构机故障诊断与排除方 法
常见故障类型及原因分析
电气系统故障
包括电机、传感器、 控制器等电气元件 的损坏或失灵。
推进系统故障
检查并更换损坏的电机、传感器、控 制器等电气元件。
刀盘驱动系统故障排除
更换磨损或断裂的轴承、齿轮、皮带 等传动部件。
推进系统故障排除
检查并更换损坏的推进油缸、推进泵、 推进阀等部件。
盾体结构故障排除
对盾体进行加固、修复或更换受损部 件,确保盾体结构安全稳定。
维修建议
定期对盾构机进行维护保养,及时发 现并处理潜在故障,确保盾构机正常 运行。
定期对盾构机进行维护 保养,确保设备处于良
好状态。
04
停机维护与保养规范
停机前应对盾构机进行全面检查,确保各 部件无故障、无损坏。
做好维护保养记录,详细记录维护保养的 时间、内容、更换的零部件等信息,以便 后续跟踪和管理。
在维护和保养过程中,应注意安全,避免 因操作不当造成人员伤害或设备损坏。
按照盾构机维护保养手册的要求,对设备 进行定期维护和保养。
盾构培训ppt课件(2024)
有效性。
2024/1/26
17
应急处理措施和预案
制定盾构施工应急预案,明确应急组 织、通讯联络、现场处置等方面要求 。
配置必要的应急救援设备和器材,确 保在紧急情况下能够及时响应。
2024/1/26
针对可能发生的突发事件,制定相应 的应急处理措施,如火灾、坍塌、涌 水等。
定期组织应急演练和培训,提高员工 的应急处置能力和协同配合能力。
2024/1/26
刀盘和刀具故障
地质条件复杂、刀具磨损严重等原因导致刀 盘卡滞、刀具异常磨损等故障。
21
故障排除方法和步骤
液压系统故障排除
清洗液压油箱、更换液压油、维修或更换液压泵 等损坏部件。
推进系统故障排除
维修或更换泄漏的推进油缸、清洗或更换推进泵 等关键部件。
ABCD
2024/1/26
电气系统故障排除
2024/1/26
管片拼装机
用于在盾尾进行管片的拼装,形成隧道结构。
螺旋输送机和皮带机
用于将挖掘出的土体运出隧道。
辅助系统
包括液压系统、电气系统、控制系统等,为盾构机提供 动力和控制,确保设备的正常运行。
10
CHAPTER 03
盾构施工技术要点
2024/1/26
11
施工前准备工作
现场勘察
对施工场地进行详细的 地质勘察,了解地质条 件、水文状况及周边环
境。
2024/1/26
设计方案
根据勘察结果,制定盾 构机选型、施工线路、 支护结构等设计方案。
设备准备
按照设计方案,准备相 应的盾构机、配套设备
、施工材料等。
12
人员组织
组建专业的施工团队, 包括操作手、技术人员 、安全人员等,并进行
2024/1/26
17
应急处理措施和预案
制定盾构施工应急预案,明确应急组 织、通讯联络、现场处置等方面要求 。
配置必要的应急救援设备和器材,确 保在紧急情况下能够及时响应。
2024/1/26
针对可能发生的突发事件,制定相应 的应急处理措施,如火灾、坍塌、涌 水等。
定期组织应急演练和培训,提高员工 的应急处置能力和协同配合能力。
2024/1/26
刀盘和刀具故障
地质条件复杂、刀具磨损严重等原因导致刀 盘卡滞、刀具异常磨损等故障。
21
故障排除方法和步骤
液压系统故障排除
清洗液压油箱、更换液压油、维修或更换液压泵 等损坏部件。
推进系统故障排除
维修或更换泄漏的推进油缸、清洗或更换推进泵 等关键部件。
ABCD
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电气系统故障排除
2024/1/26
管片拼装机
用于在盾尾进行管片的拼装,形成隧道结构。
螺旋输送机和皮带机
用于将挖掘出的土体运出隧道。
辅助系统
包括液压系统、电气系统、控制系统等,为盾构机提供 动力和控制,确保设备的正常运行。
10
CHAPTER 03
盾构施工技术要点
2024/1/26
11
施工前准备工作
现场勘察
对施工场地进行详细的 地质勘察,了解地质条 件、水文状况及周边环
境。
2024/1/26
设计方案
根据勘察结果,制定盾 构机选型、施工线路、 支护结构等设计方案。
设备准备
按照设计方案,准备相 应的盾构机、配套设备
、施工材料等。
12
人员组织
组建专业的施工团队, 包括操作手、技术人员 、安全人员等,并进行
盾构操作培训教材PPT(共 81张)
润土参数等。
1、提高土壤的工作性能,使土壤形成塑性变形,以提供均匀可控的支撑压力使工作面稳 定; 2、减少渗漏,加强工作面的密封性; 3、降低内磨擦力,减少土壤在刀盘、运输机、运输带的磨损,降低能耗; 4、降低土体的黏度,防止堵塞发生; 5、在岩土隧道及矿山施工中起抑制粉尘作用。
不同地层中泡沫的使用量
南宁轨道交通2号线9标苏芦盾构工区
盾构操作培训
盾构培训
第一章 盾构机 第二章 盾构操作 第三章 掘进技术
第一章 盾构机
一. 盾构分类 二. 盾构施工 三. 中铁号盾构主机结构 四. 螺旋输送机 五. 管片安装机 六. 后配套 七. 辅助设备 八. 导向系统
一. 盾构分类
全敞开式
-手掘式、半掘式、机械式
•循环泵
超挖刀泵
冷却水泵
增压泵
润滑油脂泵(多点泵)
污水泵
齿轮油泵
通风机
机
HBW(主轴承密封油脂) 辅助泵
控制泵
刀盘补油泵
机
铰接泵
螺机补油泵
主驱动1 主区动2 主区动3 螺旋输送
推进泵 管片安装
注浆泵
该界面显示了盾构机各个功能系统所有的运行参数,包括铰接系统、 注浆系统、推进系统、螺旋输送机系统、主驱动系统、刀盘检测、部分膨
该界面主要实现盾壳膨润土、盾尾密封、盾尾密封前部后部压力显示。 界面中的控制按钮与实物按钮类似,按下后显示为绿色时表明处于启动状
盾尾密封与油脂供脂
在盾尾与管片之前存在30mm~40mm的间隙,为了防止外 部的泥浆和水通过间隙进入盾构机内部,在盾尾和管片之间有 三道钢丝刷,在钢丝刷之间注入盾尾密封油脂使之密封又能相 对运动。
1不受地面交通、河道、航运、季节、气候等条件的影响。 2能够经济合理地保证隧道安全施工。
1、提高土壤的工作性能,使土壤形成塑性变形,以提供均匀可控的支撑压力使工作面稳 定; 2、减少渗漏,加强工作面的密封性; 3、降低内磨擦力,减少土壤在刀盘、运输机、运输带的磨损,降低能耗; 4、降低土体的黏度,防止堵塞发生; 5、在岩土隧道及矿山施工中起抑制粉尘作用。
不同地层中泡沫的使用量
南宁轨道交通2号线9标苏芦盾构工区
盾构操作培训
盾构培训
第一章 盾构机 第二章 盾构操作 第三章 掘进技术
第一章 盾构机
一. 盾构分类 二. 盾构施工 三. 中铁号盾构主机结构 四. 螺旋输送机 五. 管片安装机 六. 后配套 七. 辅助设备 八. 导向系统
一. 盾构分类
全敞开式
-手掘式、半掘式、机械式
•循环泵
超挖刀泵
冷却水泵
增压泵
润滑油脂泵(多点泵)
污水泵
齿轮油泵
通风机
机
HBW(主轴承密封油脂) 辅助泵
控制泵
刀盘补油泵
机
铰接泵
螺机补油泵
主驱动1 主区动2 主区动3 螺旋输送
推进泵 管片安装
注浆泵
该界面显示了盾构机各个功能系统所有的运行参数,包括铰接系统、 注浆系统、推进系统、螺旋输送机系统、主驱动系统、刀盘检测、部分膨
该界面主要实现盾壳膨润土、盾尾密封、盾尾密封前部后部压力显示。 界面中的控制按钮与实物按钮类似,按下后显示为绿色时表明处于启动状
盾尾密封与油脂供脂
在盾尾与管片之前存在30mm~40mm的间隙,为了防止外 部的泥浆和水通过间隙进入盾构机内部,在盾尾和管片之间有 三道钢丝刷,在钢丝刷之间注入盾尾密封油脂使之密封又能相 对运动。
1不受地面交通、河道、航运、季节、气候等条件的影响。 2能够经济合理地保证隧道安全施工。
《盾构机分类及选型》课件
《盾构机分类及选型》PPT课 件
本课件将介绍盾构机的分类和选型,帮助您更好地了解和选择适合用于隧道掘进的特种土木工程机械设备。
作用: 盾构机通过推进的方式在地下隧道掘进过程中同时完成支撑和爆破土层的工 作。
结构和组成部件: 盾构机由主体结构、推进系统、导轨系统、排土系统、液压系统等部件组成。
优缺点: 矩形盾机具有适应性强、施工环境控制较好的优点,但刀盘转动较为复杂,构造复杂度较高。
开式盾构机
开式盾构机是一种常见的盾构机结构形式。
基本结构: 开式盾构机由盾体、刀盘、推进室等部分组成,前部没有闭合的壳体。
工作原理: 开式盾构机通过刀盘的旋转挖掘土层,同时进行支撑和排土工作。
适用工程特点和范围: 开式盾构机适用于软弱土层、沉积层等多种地质条件下的隧道掘进工程。
优缺点: 圆盾机具有掘进速度快、施工效率高的优点,但在硬岩地层中的适用性较差。
矩形盾机
矩形盾机是另一种常见的盾构机类型。
基本结构: 矩形盾机由盾体、刀盘、推进室等部分组成。
工作原理: 矩形盾机通过刀盘的旋转和前铰链的作用挖掘土层,同时推进室内进行支护,实现隧道的掘进。
适用工程特点和范围: 矩形盾机适用于较硬的地层,如岩石、玄武岩等,能够应对不同地质条件下的隧道工程。
盾构机的分类
盾构机可按照不同的方式进行分类。
按推进方式分类: 圆盾机和矩形盾机。
按盾构机构型分类: 开式盾构机和封闭式盾构机。
圆盾机
圆盾机是一种常见的盾构机类型。
基本结构: 圆盾机由盾体、刀盘、推进室等部分组成。
工作原理: 圆盾机通过刀盘的旋转挖掘土层,同时推进室内进行支护,实现隧道的掘进。
适用工程特点和范围: 圆盾机适用于软弱土层、淤泥层、砂质土层等多种地质条件下的隧道掘进工程。
本课件将介绍盾构机的分类和选型,帮助您更好地了解和选择适合用于隧道掘进的特种土木工程机械设备。
作用: 盾构机通过推进的方式在地下隧道掘进过程中同时完成支撑和爆破土层的工 作。
结构和组成部件: 盾构机由主体结构、推进系统、导轨系统、排土系统、液压系统等部件组成。
优缺点: 矩形盾机具有适应性强、施工环境控制较好的优点,但刀盘转动较为复杂,构造复杂度较高。
开式盾构机
开式盾构机是一种常见的盾构机结构形式。
基本结构: 开式盾构机由盾体、刀盘、推进室等部分组成,前部没有闭合的壳体。
工作原理: 开式盾构机通过刀盘的旋转挖掘土层,同时进行支撑和排土工作。
适用工程特点和范围: 开式盾构机适用于软弱土层、沉积层等多种地质条件下的隧道掘进工程。
优缺点: 圆盾机具有掘进速度快、施工效率高的优点,但在硬岩地层中的适用性较差。
矩形盾机
矩形盾机是另一种常见的盾构机类型。
基本结构: 矩形盾机由盾体、刀盘、推进室等部分组成。
工作原理: 矩形盾机通过刀盘的旋转和前铰链的作用挖掘土层,同时推进室内进行支护,实现隧道的掘进。
适用工程特点和范围: 矩形盾机适用于较硬的地层,如岩石、玄武岩等,能够应对不同地质条件下的隧道工程。
盾构机的分类
盾构机可按照不同的方式进行分类。
按推进方式分类: 圆盾机和矩形盾机。
按盾构机构型分类: 开式盾构机和封闭式盾构机。
圆盾机
圆盾机是一种常见的盾构机类型。
基本结构: 圆盾机由盾体、刀盘、推进室等部分组成。
工作原理: 圆盾机通过刀盘的旋转挖掘土层,同时推进室内进行支护,实现隧道的掘进。
适用工程特点和范围: 圆盾机适用于软弱土层、淤泥层、砂质土层等多种地质条件下的隧道掘进工程。
盾构培训ppt课件8
CHAPTER 02
盾构施工技术要点
施工前准备工作
01
02
03
04
地质勘察
详细了解地质情况,为盾构机 选型、施工参数设定提供依据
。
设计文件审查
熟悉设计文件,掌握隧道结构 形式、埋深、覆土厚度等关键
参数。
施工场地布置
合理规划施工场地,满足盾构 机安装、调试、掘进等需求。
设备材料准备
提前采购盾构机及配套设备、 管片、注浆材料等,确保施工
加强盾构机操作和维护管理,确保设 备处于良好状态,提高设备性能和掘 进效率。
加强与科研机构和高校的合作与交流 ,引进先进的盾构技术和设备,提高 我国盾构施工的水平和能力。
CHAPTER 05
盾构施工未来发展趋势
技术创新方向
智能化技术
复合式盾构技术
随着人工智能和机器学习技术的发展 ,盾构机将进一步实现智能化,提高 施工效率和安全性。
通过本次培训,我对盾构技术有了更深入的理解,特别是 在盾构机的构造和工作原理方面。
盾构施工过程中的技术挑战
我认识到在盾构施工过程中,会面临许多技术挑战,如土 压平衡的控制、刀具磨损的处理等,需要不断学习和实践 才能掌握。
与同行交流的收获
通过与同行的交流,我了解到了一些新的盾构技术和施工 方法,对我的工作和学习都有很大的帮助。
盾构培训ppt课件8
CONTENTS 目录
• 盾构机基本原理与构造 • 盾构施工技术要点 • 盾构施工中的常见问题及解决方案 • 盾构施工案例分析 • 盾构施工未来发展趋势 • 课程机基本原理与构造
盾构机工作原理
盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械,其工作原理是利用 盾构机的刀盘对地层进行切削,同时利用千斤顶推动盾构机 向前移动。
盾构机ppt课件
每一个框架分成3个舱每一个舱里有一个工人共有36个工国外盾构技术的发展1830年英国的罗德发明气压法辅助解决隧1874年工程师格瑞海德发现在强渗水的地层中很难用压缩空气支撑隧道工作面因此开发了用液体支撑隧道工作面的盾构通过液体流泥浆的形1876年英国人约翰荻克英森布伦敦和姬奥基布伦敦机械化盾构专利
一、盾构法的起源和发展简介
13
C类:机械式闭胸盾构
• 正面封闭舱中加压,刀盘切削土体的,称 局部气压盾构;
• 正面密封舱中设泥浆或泥浆加气压平衡装 置的称泥水平衡盾构、泥水加压式平衡盾 构;
• 正面密封舱中设土压或土压加泥水式平衡 装置的,称土压平衡盾构或加泥式土压平 衡盾构。
14
D类:TBM盾构
• 在硬岩中(>50MPa)使用的隧道掘进机 (TBM),分敞开型和密闭型,盾构正面 的切削由大刀盘加滚刀组成的复合刀盘。
1825年,他第一次在伦敦泰晤土河下开始用一个断面高6.8m、宽11.4m,并由12个邻接的 框架组成的矩形盾构修建隧道。每一个框架分成3个舱,每一个舱里有一个工人,共有36个工 人。
第一条隧道施工的盾构机
1
1828年1月12日泰晤土河水涌入盾构机
2
国外盾构技术的发展
1830年,英国的罗德发明“气压法”辅助解决隧 道涌水。
• 还有控制系统、液压系统、电力系统、通风系 统、密封润滑系统、隧道导向系统、报警装置;
• 以及服务于盾构工作要求的后配套设备、运输 设备、注浆设备等辅助设备。
23
24
4刀盘
25
4.2刀盘的材料
• 刀盘的结构材料为Q345B 、16MnR、 GS52或 相当于这种材料的铸钢。
26
刮刀 :
• 刮刀安装在碴土通道的一侧。 • 高质量的碳质刀刃, • 宽度 100mm。 • 可以从刀盘后面更换刀具。
一、盾构法的起源和发展简介
13
C类:机械式闭胸盾构
• 正面封闭舱中加压,刀盘切削土体的,称 局部气压盾构;
• 正面密封舱中设泥浆或泥浆加气压平衡装 置的称泥水平衡盾构、泥水加压式平衡盾 构;
• 正面密封舱中设土压或土压加泥水式平衡 装置的,称土压平衡盾构或加泥式土压平 衡盾构。
14
D类:TBM盾构
• 在硬岩中(>50MPa)使用的隧道掘进机 (TBM),分敞开型和密闭型,盾构正面 的切削由大刀盘加滚刀组成的复合刀盘。
1825年,他第一次在伦敦泰晤土河下开始用一个断面高6.8m、宽11.4m,并由12个邻接的 框架组成的矩形盾构修建隧道。每一个框架分成3个舱,每一个舱里有一个工人,共有36个工 人。
第一条隧道施工的盾构机
1
1828年1月12日泰晤土河水涌入盾构机
2
国外盾构技术的发展
1830年,英国的罗德发明“气压法”辅助解决隧 道涌水。
• 还有控制系统、液压系统、电力系统、通风系 统、密封润滑系统、隧道导向系统、报警装置;
• 以及服务于盾构工作要求的后配套设备、运输 设备、注浆设备等辅助设备。
23
24
4刀盘
25
4.2刀盘的材料
• 刀盘的结构材料为Q345B 、16MnR、 GS52或 相当于这种材料的铸钢。
26
刮刀 :
• 刮刀安装在碴土通道的一侧。 • 高质量的碳质刀刃, • 宽度 100mm。 • 可以从刀盘后面更换刀具。
盾构机结构简介 ppt课件
举例参数:形式:一端悬浮中 心轴式、外径:F900mm、导程: 600mm、驱动功率:315KW、最大 扭矩:215kN.m、转速:022.4r/min(无级调速)、最大出 土能力:300m3/h、最大通过块度: 300mm、闸门耐压:0.3MPa(液压 式)。
图2-19 螺旋输送机驱动
福州地铁运营分公司维修中心内部培训课件
缺点
① 盾构机械造价较高。 ② 在饱和含水的松软地层中施工地表沉陷风险大。 ③ 隧道曲线半径过小或埋深较浅时难度较大。 ④ 设备的转移、运输、安装及场地布置等较复杂。
福州地铁运营分公司维修中心内部培训课件
为适应各种不同类型土质及盾构机工作方式的不同, 盾构机可分为三种类型、四种模式:
三种类型: ① 软土盾构机; ② 硬岩盾构机; ③ 混合型盾构机。 四种模式:图2-1 盾构机总图 ① 开胸式; ② 半开胸式(半闭胸式、欠土压 平衡式); ③ 闭胸式(土压平衡式); ④ 气压式。
福州地铁运营分公司维修中心内部培训课件
6280mm
开 挖 直 径
硬岩盘口部分 图2-3 刀盘
福州地铁运营分公司维修中心内部培训课件
(1)下面是海瑞克公司的刀盘结构和参数:结构形状:平面圆角 形刀盘。铸造和焊接混合型。 外形尺寸:F6280mm F6130mm(刀圈外经)X1410mm总厚(刀盘厚580mm) 刀盘质量:57000kg开口率:28% 超挖刀行程:50mm 刀盘转0-6.1r/min 最 大扭矩:I-4500KN.mm II-1970KN.mm 脱困扭:5300KN.mm 结构:刀盘前端面有8条辐板(开有8个对称的长条孔),其上配有滚刀 (齿刀)座、刮刀座和2根搅拌棒,刀盘与驱动装置是用法兰连接,法兰与刀 盘之间是靠四根粗大的辐条相连。为保证刀盘的抗扭强度和整体刚度,刀盘 中心部分、辐条和法兰是采用整体铸造,周边部分和中心部分采用先拴接后 焊结的方式连接。(以前该件需从国外进口,现在已国产化)。为保证刀盘 在硬岩掘进时的耐磨性,刀盘的周边焊有耐磨条,面板上焊有栅格状的 Hardox耐磨材料。刀盘上装有4路泡沫管并分8个出口,各口都装有单向阀。 装有塔形滚刀超挖刀一套,配油管2根,其行程为:50mm。刀盘上可装双刃滚 刀4把,单刃滚刀31把,正面齿刀64把。边缘齿刀16把。
盾构机之矩形异形类
11.4m×6.8m)。
用于泰晤士河底隧道的Sir Marc Isambard Brunel盾构
1 3
矩形隧道技术背景
目前盾构法隧道设计大多为圆形,但圆形盾构隧道存在断面空间
利用率低的弱点。在拥有相等有效空间的情况下,矩形断面能节约 35%以上的地下空间,且可以大大减小隧道的埋深。
比圆形断面节约了45%的地下空间 比双圆隧道节约了35%的地下空间
1 3
矩形隧道技术背景
矩形盾构工作原理及应用
矩形盾构工作原理: 采用土压平衡模式施工时,碴土通过刀盘开口进入土 舱,土舱里充满了碴土、天然水和高浓度泥浆或泡沫等添加剂的混合物,该 混合物具有良好的塑流性。在开挖过程中,通过调节螺旋输送机的转速以平 衡进土(碴土+水+高浓度泥浆)与排土量,使土舱内的土体(混合物)保 持在设定的土压力值上。土舱里的土压值在开挖过程中始终受到控制并保持 。在开挖过程中,螺旋输送机的转速随着土压力传感器的指示会作相应的调 整。 应用:目前主要应用于地铁过渡段、地铁车站。
432 432
0.45m
大 管 节
0.7m
小 管 节
0.6m
管节示意图
2
郑州中州大道矩形顶管技术
经过现场实测,地下水位稳定在7m左右。
2.2 工程地质水文
层号 岩性 土层描述
(2)
(3 ) (4 ) (5 ) 层号 (2) (3) (4) (5)
粉土
粉土 粉土 粉质 粘土
褐黄、黄褐色,稍湿,松散-稍密,土质较均匀,见少量的黑色氧化物,夹有少量的小钙质结核,局 部砂感较强,干强度低,摇振反应中等,无光泽反应,韧性低。
2
郑州中州大道矩形顶管技术
2
郑州中州大道矩形顶管技术
盾构法施工ppt课件
盾构隧道全内衬混凝土现在多采用钢模台车结 合泵送混凝土施工,其施工要点有:
全内衬台模定位立模 浇筑工艺设备准备 预埋件设置 上拱顶混凝土浇筑质量的保证措施 拆模、清理、台模移位
土压平衡式盾构
定义:土压平衡式盾构机用开挖出的土料作为支撑开挖面 稳定的介质, 适用条件:土料具有良好的塑性变形,软稠度,内摩擦角 小及渗透率小。
1932年原苏联开始用直径为6.6~9.5m的盾构先
后在其斯科、列宁格勒、基辅等城市修建地下铁道 的区间隧道及车站。
1922年日本开始用盾构法修筑国铁奥羽线折渡隧
道。
1943年修建关门水底隧道直径达6.0m,长1100
多米。
1956年在海州露天矿用直径2.66m的盾构在砂土
层开凿了疏水巷道;
1957年起北京采用直径2.0m、2.6m的盾构施工
由于一般土壤不能完全满足这些特性,所以要进行改 良。改良的方法通常为:加水,膨润土,粘土,聚合物和 泡沫等,
根据土质情况选用。通过这些改良措施,扩大了土压 平衡式盾构机的应用范围。
土压平衡式盾构
土压平衡式盾构机的主要部件
土压平衡盾构机的基本装置是切削刀盘,开挖室以及螺旋输送机等。
土压平衡式盾构
1 切削刀盘
五、盾构机的结构
设置盾构外壳的目的是保护掘削、 排土、推进、施工衬砌等所有作业设 备、装置的安全,故整个外壳用钢板 制作,并用环形梁加固支承。盾构壳 体从工作面开始可分为切口环、支承 环和盾尾三部分。
五、盾构机的结构
盾构纵剖图
切口环、支承环、盾尾三部分组成 切口环:是盾构的前导部分,在其内部和前方可以设置各种类 型的开挖和支承地层的装置 支承环:是盾构的主要承载结构,沿其内周边均匀地装有推动 盾构前进的千斤顶,以及开挖机械的驱动装置和排土装置 盾尾:是衬砌作业的场所,其内部设置衬砌拼装机
盾构机的姿态控制及纠偏课件
❖ 6、铰接油缸的伸出长度直接影响掘进时盾构 机的姿态,硬减小铰接油缸的长度差,尽量 控制在30mm以内,将铰接油缸的形程控制在 40-80mm之间为宜。
❖ 四、盾构机的纠偏措施
❖ 盾构机在掘进时总会偏离设计轴线,按规定 必须进行纠偏。纠偏必须有计划、有步骤地 进行,切忌一出现偏差就猛纠猛调。盾构机 的纠偏措施如下:
❖ 1、盾构机在每环推进的过程中,应尽量将盾 构机姿态变化控制在+—5mm以内。
❖ 2、应根据各段地质情况对各项掘进参数进行 调整。
❖ 3、尽量选择合理的管片类型,避免人为因素 对盾构机姿态造成过大的影响。严格管片拼 装质量,避免因此而引起的对盾构机姿态的 调整。
❖ 4、注意控制盾构机的滚角值
❖ 5、在纠偏过程中掘进速度要放慢。
❖ 方向控制要点
❖ 1)控制基点:以盾尾位置为控制基点 ❖ 2)调节量控制:一环掘进调节10mm较为合理,
线性最佳。
❖ 3)趋势调节:趋势调节不能变化太大,急于 纠偏,大趋势变化由大方位变化而来。
❖ 4)铰接操作:铰接油缸位置总处于最大伸出 与最小缩回行程之和。满足铰接弯曲
❖ 二、姿态控制技术 ❖ 1、盾构机滚动控制 ❖ 1)改变刀盘旋转方向 ❖ 2)改变管片拼装左右交叉先后顺序 ❖ 3)调整两腰推进油缸轴线,使其与盾构机轴
❖ 6、当盾构机偏离理论较大时,纠偏和俯仰角 的调整力度控制在5mm/m,不得猛纠猛调
❖ 7、姿态偏离轴线调整推进千斤顶油缸压力和 行程逐步纠偏。
❖ 8、纠偏时要注意盾构机姿态,控制住设计轴 线中心±20mm以内,间隙要均匀平衡。
❖ 盾构姿态蛇行变化,主要是通过调整盾构分 区推力来实现的。盾构姿态调整,要在各种 地质情况下推力参数基础上,加大局部推力 或把另外两个或者三个方向的推力降低,来 调整姿态。。
盾构施工技术之图文详解PPT课件
5、盾构机各组件参数表 见附表1
第19页/共106页
6、盾构机后配套系统
后配套系统总共包括2辆电瓶车和5个独立的台车,每个台车上都装有盾壳前进所需要的辅 助装置。 另外,盾构机工作所需的冷却水、新鲜空气、压缩空气和高压电缆都通过台车管线输送进 去,而升温后的冷却水和脏水从盾构机的盾壳底部被运送出去。 台车连接在管片安装机的托架梁上,随着盾构机的掘进沿掘进方向运动。拖车在铺设的轨 道上行走。 台车的结构可以使电瓶车进入第二台台车,电瓶车运输管片、砂浆、备件和其它油料。
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⑷井下控制点已布设且固定; ⑸要求的各项端头措施(端头加固、降水、冷冻等)已经完成,各项指标已经达到设 计要求并有检测报告; ⑹洞门探孔已打,未发现异常情况并满足始发/到达要求; ⑺始发/接收托架架已经设计验算,结构强度满足要求; ⑻对盾构隧道沿线的建(构)筑物、管线等设施现有状况及其承受变形的能力已完成 调查,并且制订好切实可行的防御措施; ⑼施工现场技术交底(含各施工工艺和步骤)已按要求完成;
⑴工作井已按设计要求完成并通过验收,其标高、轴线、结构强度等各项技术参 数符合设计和规范要求并能满足盾构施工各阶段受力要求(端头井结构尺寸和洞 门中心已复核且符合设计要求);
⑵盾构推进、始发/到达施工方案已通过专家评审,评审意见已予落实或整改, 监理细则已编制审批;
⑶测量、监测方案已审批,监测控制点已按监测方案布置好,且已测取初始值;
第20页/共106页
二、盾构的施工准备 1、地面施工准备 ①出土、管片存放 隧道正式推进前,施工场地先平整、硬化、维护。分别在车站端头井处设置集土坑、管片 存放场地、车辆保洁设施和挖掘机的场地。组织专用运土车辆,按照规定的时间、路线以 及弃土场地运输渣土。
盾构施工方法ppt课件
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二、土压平衡盾构法施工工艺
目前在盾构工程中普遍 采用的多为闭胸式盾构机, 其中以泥水平衡式与土压 平衡式盾构机最为普及。 而且由于盾构工程大部分 位于人口密集的城区,从 减少施工污染、降低施工 造价等多方面综合考虑, 又以土压平衡盾构法施工 为主。
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土压平衡盾构法施工工艺流程
,确保第一环临时管片的准确位置
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53
通过盾构施工控制达到五种平衡状态
1、土压力的平衡(开挖过程控制) 2、进尺与出土量的平衡(即时控制) 3、注浆量与建筑孔隙量的平衡(填充控制) 4、盾构掘进参数变化量的平衡(掘进参数控制) 5、盾构与管片两者各项姿态间的平衡(轴线控制)
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20
2.2盾构机械设备
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
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21
一、盾构机定义
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。
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子母盾构
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转向盾构
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盾构配套设施——与盾构机组成完备的施工系统
浆液 搅拌站
垂直运输系统 龙门吊
水平运输系统 电机车
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地面监控室
盾构法施工隧道施工工艺盾构机介绍PPT
1.地表纵向沉降
刘建航(1991)在Peck法的基础上,总结了上海地 铁隧道纵向沉降分布的一般规律。
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Hale Waihona Puke z地表面O
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盾构掘进方向
5.衬砌的形式和构造
椭圆
马蹄形
惠珊精彩作品惠珊精彩作品
矩形
3.盾构机(Shield Machine)
3.2 盾构机类型
(1)按断面形式分:圆形、椭圆形、马蹄形、 矩形、双圆搭接形、三圆搭接形。
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双圆形
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三圆搭接
3.盾构机(Shield Machine)
3.2 盾构机类型 (2)按出土器械的机械化程度分:手掘式、半机 械掘削式、机械掘削式。
5.3 衬砌的分类 (一)按材料及形式分类 2.铸铁管片 饱和含水不稳定地层中修建隧道时较多采用。
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管片较轻,耐蚀性好,机械加工后管片精度高,能 有效地防渗抗漏。 金属消耗量大,机械加工量也大,价格昂贵。 易脆性破坏的特性,不宜用作承受冲击荷重的隧道。
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铸铁管片的适用场所
5.3 衬砌的分类
(三) 按形成方式分类
1.装配式衬砌 由分块的预制管片在盾尾拼装而成。
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按照管片所在位置及拼装顺序不同可将管片划分为 标准块、邻接块和封顶块。 特点:工厂化生产、机械化安装;立即受荷;接缝 防水。
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盾构掘进方向
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椭圆
马蹄形
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矩形
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3.2 盾构机类型
(1)按断面形式分:圆形、椭圆形、马蹄形、 矩形、双圆搭接形、三圆搭接形。
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3.2 盾构机类型 (2)按出土器械的机械化程度分:手掘式、半机 械掘削式、机械掘削式。
5.3 衬砌的分类 (一)按材料及形式分类 2.铸铁管片 饱和含水不稳定地层中修建隧道时较多采用。
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管片较轻,耐蚀性好,机械加工后管片精度高,能 有效地防渗抗漏。 金属消耗量大,机械加工量也大,价格昂贵。 易脆性破坏的特性,不宜用作承受冲击荷重的隧道。
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5.3 衬砌的分类
(三) 按形成方式分类
1.装配式衬砌 由分块的预制管片在盾尾拼装而成。
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按照管片所在位置及拼装顺序不同可将管片划分为 标准块、邻接块和封顶块。 特点:工厂化生产、机械化安装;立即受荷;接缝 防水。
【实用】第三节盾构法PPT文档
种常用的稳定地基施工法, 到到达面的所定位置为止所进行的一连串作业。
在含水砂土和软弱粘土地层中用盾构法施工时,会发生开挖面涌水和土层坍塌等情况,从而影响盾构的推进。 1.盾构的出发和到达 ④在钢筒中段周圈内面安装顶进所需的千斤顶,
气压施工对开挖面的作用有:阻止开挖面涌水, 利用钢板桩: ⑤双层钢板桩施工法
第四章第三节盾构法
2、基本过程
(1)在隧道某段的一端建造竖井或基坑,以供盾构 安 装就位。
(2)盾构从竖井或基坑的墙壁开孔出发,在地层中 沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的 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隧道衬砌 结构上,再传到 竖井或基坑的后靠壁上。
(3)盾构
(2)盾构从竖井或基坑的墙壁开孔出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的 孔洞推进。
刃脚必须防是坚止固,易坍贯入地塌层的,结构。稳定开挖面以及压缩空气可使地层 发生脱水作用而增大土的抗剪强度等。
4.衬砌、压注及防水 (1)一次衬砌
一般是在推进完了后将几块管片组成环状, 使盾构处于可随时进行下一次推进的状态。
2、主要问题:
(1)当隧道曲线半径过小时,施工较为困难, (2)在陆地建造隧道时,如隧道埋深太浅,则盾构 法施工困难很大,而在水下时,如覆土太浅,则盾构 法不够安全;
(3)盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地 层时,对劳动保护要求较高,施工条件 差,目前已多 用局部气压代替;
(4)盾构施工过程中引起的隧道上方一定范围内的地
一次装配式衬砌的施工是依照组装管片的顺序从下部开始逐次收回千斤顶,管片的环向接头一般均错缝拼装。 ①它既能支承地层荷载而又能在地层中推进
工法。迄今为止,气压或局部气压施工,是一 是利用在出发竖井内临时设置的管片等作为后背向前推进的,从出发口进入地层,沿所定的线路方向向前推进。
在含水砂土和软弱粘土地层中用盾构法施工时,会发生开挖面涌水和土层坍塌等情况,从而影响盾构的推进。 1.盾构的出发和到达 ④在钢筒中段周圈内面安装顶进所需的千斤顶,
气压施工对开挖面的作用有:阻止开挖面涌水, 利用钢板桩: ⑤双层钢板桩施工法
第四章第三节盾构法
2、基本过程
(1)在隧道某段的一端建造竖井或基坑,以供盾构 安 装就位。
(2)盾构从竖井或基坑的墙壁开孔出发,在地层中 沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的 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隧道衬砌 结构上,再传到 竖井或基坑的后靠壁上。
(3)盾构
(2)盾构从竖井或基坑的墙壁开孔出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的 孔洞推进。
刃脚必须防是坚止固,易坍贯入地塌层的,结构。稳定开挖面以及压缩空气可使地层 发生脱水作用而增大土的抗剪强度等。
4.衬砌、压注及防水 (1)一次衬砌
一般是在推进完了后将几块管片组成环状, 使盾构处于可随时进行下一次推进的状态。
2、主要问题:
(1)当隧道曲线半径过小时,施工较为困难, (2)在陆地建造隧道时,如隧道埋深太浅,则盾构 法施工困难很大,而在水下时,如覆土太浅,则盾构 法不够安全;
(3)盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地 层时,对劳动保护要求较高,施工条件 差,目前已多 用局部气压代替;
(4)盾构施工过程中引起的隧道上方一定范围内的地
一次装配式衬砌的施工是依照组装管片的顺序从下部开始逐次收回千斤顶,管片的环向接头一般均错缝拼装。 ①它既能支承地层荷载而又能在地层中推进
工法。迄今为止,气压或局部气压施工,是一 是利用在出发竖井内临时设置的管片等作为后背向前推进的,从出发口进入地层,沿所定的线路方向向前推进。
盾构机的种类PPT课件
2、盾构工法的一些基本概念
(1)竖井
竖井是用于盾构设备的运入、运出、组装、解体,施工材料的运入、出 渣,施工人员的出入,供电、给排水、通风等作业坑道。
(2)衬砌
衬砌是用于承受盾构隧道周围的土压力、水压力,以确保隧道净空的结 构物。衬砌分为一次衬砌和二次衬砌,盾构隧道中一次衬砌通常采用装配式 管片环,二次衬砌是在一次衬砌内侧现浇的混凝土。地铁盾构隧道通常采用 一次衬砌即可。
用于粒径小于400mm的砂、卵石、粘土等松散体地层。 滾刀:在纯硬岩地层掘进时,采用滚刀破岩。滚刀破岩的原理是依靠刀
具滚动产生冲击压碎和剪切碾碎的作用达到破碎岩石的目的。穿越地层有 大粒径的砾石(粒径大于400mm)、且含量达到一定比例时,也可采用滚刀 型刀具。滚刀分为齿形(球齿、楔齿)滚刀和盘形滚刀
构
椭圆形盾构
隧
道
马蹄形盾构
断
矩形盾构
面
形
双圆搭接形盾构
状
三圆搭接形盾构
33
三、按盾构机横截大小分
微型盾构(超小型盾构) Φ<1m
盾
构
小型盾构
3.5m>Φ>1m
断
面
中型盾构
6m>Φ>3.5m
大
小
大型盾构
14m>Φ>6m
超大型盾构
34
Φ>14m
四、按掘削面的敞开程度分
不 同
全敞开式
敞
能直接看到全部掘削面状况的形式。
(4)盾构在地层中沿着 设计轴线掘进,同时不断 出土和安装管片环,并及 时向盾尾空隙内注浆,防 止地层下沉; (5)盾构进入到达竖井 后拆除。
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盾构掘进
盾构机掘进主要包含:刀盘旋转掘削土体、渣土排出、管片 拼装、脱环及盾尾注浆等过程。
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矩形隧道和圆形隧道有效空间 及覆土要求对比图
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矩形隧道技术背景
❖国ห้องสมุดไป่ตู้矩形隧道发展情况
国内矩形隧道的发展主要是矩形顶管,20余年来先后有宁波、上海、南京 、武汉、郑州等多个城市成功应用。
1995年率先研制了2.5m×2.5m可 变网格式矩形顶管机。
1999年研制了3.8m×3.8m组合大 刀盘土压平衡式矩形顶管机,完成 9条隧道,总长322米。
土方外运
集土坑
吊车
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矩形隧道技术背景
❖矩形盾构与矩形顶管的适应性
矩形盾构和矩形顶管在软土地基中施工隧道基本适用,如有特 殊地质和工况条件也可做针对性的机械设计。
矩形盾构相对于矩形顶管应用范围更广、适应性更强,周边环 境影响更小,而矩形顶管更适用于短距离、浅覆土、单坡直线段或 直线段施工。
各种规格矩形顶管综合单价汇总
工程案例
设备 起始年份
1999年
2003年
2010年
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矩形隧道技术背景
❖国内矩形隧道发展情况
隧道内径
3.3m×6m(4.2m×6.9m行星号)
郑州轨交1号线民航路站通道
6.1m×9m(7.5m×10.4m)
郑州下穿中州大道隧道
工程案例
设备 起始年份
2013年
2013年
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矩形隧道技术背景
❖日本矩形隧道发展情况
2 郑州中州大道矩形顶管技术
2 郑州中州大道矩形顶管技术
序号 1 2 3 4 5 6 7
矩形顶管机外径尺寸 4m×4.8m 4m×6m 4.2m×6.9m 4.3m×7.5m
9.5m×4.88m 9.9m×8.7m 10.4m×7.5m
管片内径 3.2m×4m 3m×5m 3.3m×6m 3.3m×6.5m 8.44m×3.78m 8.85m×7.65m 9m×6.1m
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矩形隧道技术背景
❖国内矩形隧道发展现状之异形分析
2008年研制了4.2m×6.9m当时国 内最大的多刀盘矩形顶管机,完 成近30条隧道工程,总里程超过 1500m。
2012年研制了4.2m×6.9m大刀盘+ 偏心多轴组合式矩形顶管机,完成7 条通道,共119m。
2012年研制了4.2m×6.9m大刀盘 +行星轮组合式矩形顶管机,完成 2条通道,共112m。
刀盘系统 驱动系统 铰接系统 推进系统 拼装系统 螺旋机出土系统
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矩形隧道技术背景
❖矩形顶管工作原理及应用
矩形顶管工作原理:以土压平衡为工作原理,通过刀盘对正面土体进行切 削,螺旋机转速及顶进速度控制出土量,使土仓内土压力值与正面土压力 平衡,从而达到开挖切削面的土体稳定。预制管节作为顶进传力和开挖空 间支护构成通道。管节与地层之间用润滑剂进行减摩,减小掘进阻力。 应用:主要应用于城市下立交道路、大断面公路隧道主线及其匝道(净空 5m×9m左右)、过街人行通道和地下管线共同沟(净空3m×5m左右)、 小区地下车库通道、地铁存车线、折返线、大跨度地下通道等项目。
用于泰晤士河底隧道的Sir Marc Isambard Brunel盾构
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矩形隧道技术背景
目前盾构法隧道设计大多为圆形,但圆形盾构隧道存在断面空间 利用率低的弱点。在拥有相等有效空间的情况下,矩形断面能节约 35%以上的地下空间,且可以大大减小隧道的埋深。
比圆形断面节约了45%的地下空间 比双圆隧道节约了35%的地下空间
2013年研制7.5m×10.4m大刀盘+ 偏心多轴组合式矩形顶管机,正施 工郑州下穿中州大道行车通道工程, 目前已同通车。
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矩形隧道技术背景
❖国内矩形隧道发展情况
隧道内径
3m×3m(3.8m×3.8m) 轨交4号线塘桥站通道
3m×5m(4m×6m) 宁波开明街~药行街
3.3m×6m(4.2m×6.9m) 轨交10号线伊犁路3#口
盾构机之矩形异形类
目录
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矩形隧道技术背景
2 郑州中州大道矩形顶管技术
3
矩形盾构技术
4
矩形隧道应用设想
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矩形隧道技术背景
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矩形隧道技术背景
1818年,英国的布鲁诺 从蛀虫钻孔得到启示,提出盾 构掘进隧道设想。
1825~1843年,布鲁诺在伦 敦泰吾士河下用盾构法修建 458m长的矩形隧道( 11.4m×6.8m)。
2004年研制了6m×4m偏心多轴双 刀盘土压平衡式矩形顶管机,完成 20条隧道,总长759.1米。
2004年研制了20m×6.2m矩形盾 构掘进机,隧道衬砌采用现浇砼结 构,2006年完成328m地下通道。
2006年完成了6m×4m矩形拼装管 片结构的设计与整环试验,管片钢 模与双列式管片拼装机的设计。
矩形盾构综合单价汇总
序号 1
矩形盾构机外径尺寸 11.83m×7.27m
管片外径 11.5m×6.937m
每延米报价(万元) 11 13 14 15 24 38 37
每延米报价(万元) 18~22
注:本报价包含顶管机头及附属设备进出场、管节制作运输、顶管顶进、管 节件嵌缝、顶进施工监测、土方外运、100米内接水接电等费用。不包含始发井及 接收井的施工、顶管进出洞及后靠的加固、施工期间道路和地下、地上公用管线 的迁改及第三方监测。
7.5×10.4m 大刀盘+偏心多轴刀盘式土压平衡矩形隧道掘进机,是同时驱动
1 个大刀盘和四个偏心多轴刀盘作同步运转,对矩形全断面进行切削。
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矩形隧道技术背景
❖矩形盾构工作原理及应用
矩形盾构工作原理: 采用土压平衡模式施工时,碴土通过刀盘开口进入土 舱,土舱里充满了碴土、天然水和高浓度泥浆或泡沫等添加剂的混合物,该 混合物具有良好的塑流性。在开挖过程中,通过调节螺旋输送机的转速以平 衡进土(碴土+水+高浓度泥浆)与排土量,使土舱内的土体(混合物)保 持在设定的土压力值上。土舱里的土压值在开挖过程中始终受到控制并保持 。在开挖过程中,螺旋输送机的转速随着土压力传感器的指示会作相应的调 整。 应用:目前主要应用于地铁过渡段、地铁车站。
2.67m×3.17m矩形盾构
4.29m×3.09m矩形盾构
4.38m×3.09mDPLE矩形盾构
1.06m×1.06m矩形掘进机
2.85m×6.245mMMB工法矩形盾构
8m×3m的矩形盾构
❖不同刀盘截面的矩形顶管机的运行模式
4.2m×6.9m 大刀盘+行星轮驱动组合式矩形顶管机,是同时驱动1个大刀盘和4个 行星轮刀盘同步运转,对矩形全断面进行切削。