土压平衡盾构施工简介
土压平衡盾构施工技术

土压平衡盾构施工技术一、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。
排土量一般通过调节螺旋输送器转速和出土口装置予以控制。
当地层含砂量超过某一限度时,因土的摩阻力大、渗透系数高、地下水丰富等原因,泥土塑流性将明显变差,密封仓内的土体可因固结作用而被压密,导致渣土难于排出,甚至形成泥饼而无法推进,而且单靠切削土提供的被动土压力,常不足以抵抗开挖面的水土压力。
出现这种状况时,可向密封仓内注入水、泡沫、膨润土等,同时进行搅拌,以期适当改善仓内土体的塑流性,顺利排土。
2.轴线控制。
盾构轴线的控制是盾构推进施工的一项关键技术,怎样控制盾构能在已定空间轴线的允许偏差范围内是必须掌握的技术,在实际施工中盾构推进轴线控制不可能是理想的状况,轴线控制不佳状况除地质不均匀引起的正面阻力不均匀及隧道的平面和竖曲线要求外,往往是产生于人为因素,这是指施工不精心及对轴线控制操作技术水平不够两个原因,而后者占多数。
土压平衡盾构机工作原理
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土压平衡盾构机工作原理土压平衡盾构机是一种用于地下隧道施工的机械设备,它能够在不破坏地表的情况下进行隧道的开挖和支护。
相比传统的开挖方法,土压平衡盾构机具有施工安全、施工速度快、对周围环境的影响小等优点。
它的工作原理是利用盾构机的推进装置和掘进装置相互配合,通过对土壤的剥离和推进来实现隧道的开挖。
土压平衡盾构机主要由盾构体、推进装置、掘进装置和支护装置等部分组成。
工作时,盾构机首先进入工作区域,并进行钻孔和张拉导管的工作。
然后,开始进行掘进作业。
掘进装置首先钻入土壤中,然后通过旋转刀盘对土壤进行切削。
切削后的土层由盾构体上的切削腔集中导入盾构机内部。
此时,通过压泥管将过高的压力排出。
在土压平衡盾构机的施工过程中,土壤中压力是非常重要的,它能够确保隧道工作面保持稳定,并防止隧道塌陷。
土壤压力的平衡是软弱地层盾构施工中的关键,其中包括孔前土压力平衡、孔内土压力平衡和孔后土压力平衡。
在孔前土压力平衡过程中,当推进装置推进一定距离后,需要通过注浆或人工通过导管来向掘进面施加压力,使前方土层形成一定的土壤压力,以防止隧道的塌陷。
而在孔内土压力平衡过程中,盾构机夹持住已经掘进的管片,并通过向管片内注浆来施加一定的内部土压力,以抵抗外部土壤的压力,确保隧道工作面的稳定。
最后,在孔后土压力平衡过程中,盾构机通过推进土层,并及时排除剥离的土壤,使工作面后面的土层得到有效支撑,以防止隧道工作面后退。
土压平衡盾构机还包括封闭空腔和气压平衡系统。
封闭空腔是指隧道后方的可供施工人员和设备出入的空间。
通过保持封闭空腔内的空气压力略高于周围大气压力,可以防止地下水渗入和土壤坍塌。
气压平衡系统则是通过控制封闭空腔内空气的压力和流动方向,来保持稳定的工作环境,并降低地下水渗入的风险。
综上所述,土压平衡盾构机通过盾构体、推进装置、掘进装置和支护装置等部分的相互配合,以及土壤压力的平衡控制,实现了地下隧道的安全快速施工。
它的工作原理在于控制土壤压力,保持工作面的稳定,同时通过封闭空腔和气压平衡系统,确保施工环境的安全和可控。
土压平衡式盾构
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土压平衡式盾构
土压平衡式盾构又称之为削土密闭式或泥土加压式盾构,这种盾构技术是在局部气压盾构和泥水加压式盾构的基础上发展起来的。
该盾构前端有一个全断面切削刀盘,在盾构中心或下部有长筒形螺旋运输机的进土口,其出口在密封舱外。
其施工原理为,为了保证施工面的稳定性,在密闭的切削刀盘内部留有一定的泥土,泥土产生部分土压力,用以平衡工作面处,由于原有土体被挖出而产生的主动土压力。
特点
(1)施工过程中基本不使用土体加固等辅助施工措施,节省技术措施费,并对环境无污染;
(2)根据土压变化调整出土和盾构推进速度,易于达到工作面稳定,
减少了地面变形;
(3)对掘进土量和排土量能形成自动控制管理,机械自动化程度高,施工速度快。
工艺流程
施工准备 生产(活动)设施 三通一平 盾构就位 隧道完成
后盾支撑布置 盾构进洞
盾构安装调试 基座安装 盾构基座安置 贯通测量
隧道端头封墙
拆吊盾构 竣工 盾构出洞 出洞(防水)装置
土体加固 盾构推进
测量
轴线控制 盾尾油脂压注 注浆
送浆 拌浆 出土 土厢运出 开启螺旋输送机和出土口
管片拼装 管片运输 成环测量。
土压平衡盾构机概念
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土压平衡盾构机概念
土压平衡盾构机是一种用于在土中进行隧道挖掘的工程机械设备。
它是盾构机的一种类型,主要用于地下隧道工程的施工。
土压平衡盾构机的工作原理是通过在盾构机前端设置推进挡土板,来平衡土层的压力,防止土压力过大造成隧道坍塌。
盾构机的前端还配备有刀盘,通过旋转切割土层,并将土层运输到后方的输送系统中。
土压平衡盾构机主要由推进装置、刀盘、导向系统、控制系统和输送系统等组成。
推进装置可以通过液压驱动,推进盾构机前进。
刀盘上的刀片可以根据土层类型进行更换,以实现最佳切割效果。
导向系统用于保持盾构机的方向稳定,控制系统则用于操作盾构机的运行。
输送系统负责将挖出的土层从隧道中运输出来。
土压平衡盾构机在隧道施工中具有高效、安全、低风险等特点。
它可以适应各种土层类型的挖掘,并且由于使用了土压平衡技术,可以最大程度地保护隧道周围的土体,减少地表沉降和其他地质灾害的风险。
同时,土压平衡盾构机还可以进行人工开挖和管片施工等工作,是一种多功能、高效的隧道施工设备。
土压平衡盾构施工中常见的问题及措施
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密封装置损坏
密封装置老化、磨损或损坏,导致密封效果不佳。
密封材料选择不当
密封材料耐久性差或与盾构机不兼容,导致密封失效。
密封系统维护不到位
密封系统维护不及时或操作不当,导致密封系统失效。
推进系统故障
液压系统故障
液压系统压力不足或波动 大,导致推进力不足或不 稳定。
推进油缸故障
推进油缸磨损、泄漏或卡 滞,导致推进力不均匀或 失效。
常见问题及措施的重要性
01
地面沉降
土压平衡盾构施工引起的地面沉降是一个常见问题。如果沉降过大,可
能导致管线损坏、道路塌陷等后果。采取措施如加强土体加固、调整盾
构参数等可以有效减少沉降。
02
渗漏水
隧道或地铁工程中,渗漏水是一个普遍存在的问题。长期渗漏可能导致
结构腐蚀、影响使用安全。采取措施如加强防水设计、改善材料性能等
施工管理
施工管理不当可能导致安全事故和质量问题。采取措施如加 强施工现场管理、落实安全生产责任制等可以降低事故发生 的风险。
02
土压平衡盾构施工常见问题
土压控制不当
01
02
03
土压波动大
由于开挖面土质不均匀、 出渣量不稳定等原因,导 致土压波动较大,影响施 工安全。
土压设定不合理
土压设定值过高或过低, 可能导致开挖面失稳或刀 盘磨损加剧。
土压监测不准确
土压监测设备故障或数据 传输错误,导致土压控制 不准确。
刀盘磨损严重
刀具材料选择不当
刀具更换不及时
刀具材料硬度不足或耐磨性差,导致 刀盘磨损严重。
刀具磨损达到极限后未及时更换,导 致刀盘进一步磨损。
刀具磨损监测不到位
刀具磨损监测设备故障或数据传输错 误,导致刀具磨损情况不明。
土压平衡盾构机工作原理
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土压平衡盾构机工作原理
土压平衡盾构机是一种用于地下隧道施工的机械设备,主要通过施加土压力来平衡施工工作面前方的土压力,保持工作面的稳定。
具体的工作原理如下:
1. 盾构机由盾构壳体、刀盘、密封门、推进系统、护盾螺旋输送机等组成。
2. 盾构机首先将自身移到施工段的尾端,并固定在隧道壁上。
3. 利用螺旋输送机将前方挖掘的土层推送到密封门后方,并将土层通过施工段的输送管道运出。
4. 盾构机通过液压缸向前推进一定距离,使刀盘在前方继续挖掘土层。
同时,通过调节液压缸的伸缩长度,控制挖掘过程中的土压力。
土壤的土压力抵消了盾构机的推进力,实现土压平衡。
5. 在盾构机推进的同时,隧道壁采取防护措施,如设置衬砌或喷射混凝土,以保持施工现场的稳定。
6. 通过不断向前推进和挖掘土层,盾构机逐渐完成了整个隧道的挖掘和推进作业。
这种工作原理可以保证隧道工作面的稳定,并避免地面塌陷等安全问题的发生。
同时,土压平衡盾构机还可以充分利用挖掘的土层作为支撑,减少了对其他支撑结构的依赖,提高了施工效率。
土压平衡盾构
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土压平衡盾构在现代城市建设中,隧道施工技术一直是一个备受关注的话题。
土压平衡盾构作为隧道施工中的重要技术手段,被广泛运用于地铁、隧道、水利工程等领域。
本文将介绍土压平衡盾构的工作原理、施工流程、应用领域以及发展趋势。
工作原理土压平衡盾构是一种通过对盾构机内部进行适当压力控制,使土体在掌握平衡条件下对盾构机的推进方向施加支护压力的施工方法。
其主要工作原理如下:1.土压平衡控制:通过盾构机内设的控制系统,对注入的压浆进行控制,使得盾构机内外的土压力保持平衡,避免挤压或塌陷的发生。
2.推力控制:由盾构机的主推进液压缸提供推力,推动盾构机朝着设计方向推进,同时根据隧道的地质条件,调整推进速度和力度,保证施工安全。
3.土体支护:在盾构机推进的同时,通过盾构机后部的支护系统提供对土体的支撑和加固,防止隧道倒塌。
施工流程土压平衡盾构施工流程一般包括以下几个步骤:1.现场勘察:对隧道工程的地质条件、地下管线等情况进行详细调查和勘察,了解地层情况,为后续施工提供数据支持。
2.盾构机铺设:将盾构机按照设计要求铺设在施工现场,进行机器调试和检验。
3.推进施工:启动盾构机,根据设计要求控制推进速度和土压平衡,逐步推进隧道施工。
4.土体处理:处理盾构机后部土体的排出和支护,防止土体坍塌,同时保护环境。
5.隧道验收:完成隧道的整体施工后,进行验收,确保施工质量和安全。
应用领域土压平衡盾构技术在地铁、铁路、公路、水利等领域均有广泛应用,其主要应用包括:•地铁隧道:土压平衡盾构在地铁隧道的施工中应用广泛,能够适应不同地质条件,提高施工效率和质量。
•水利工程:在水利隧道、排水管道等工程中,土压平衡盾构可以有效应对复杂的地下水文条件,保证施工安全。
•公路隧道:对于公路隧道的施工,土压平衡盾构可以减少交通影响,提高工程质量。
发展趋势随着城市化进程的不断加快,土压平衡盾构技术在隧道施工中将继续发挥重要作用,并呈现出以下几个发展趋势:•智能化:随着技术的不断发展,土压平衡盾构将趋向智能化,实现自动化控制和监测,提高施工效率和安全性。
盾构施工概况
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第一节盾构施工概况一.盾构法基本概念盾构法是在地面下暗挖隧道的一种施工方法。
当代城市建筑、公用设施和各种交通日益繁杂,市区明挖隧道施工,对城市生活的干扰问题日趋严重,特别在市区中心遇到隧道埋深较大,地质复杂的情况,若用明挖法建造隧道则很难实现。
在这种条件下采用盾构法对城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道建设具有明显优点。
此外,在建造穿越水域、沼泽地和山地的公路和铁路隧道或水工隧道中,盾构法也往往因它在特定条件下的经济合理性及技术方面的优势而得到采用。
盾构法施工的概貌如图1所示。
构成盾构法施工的主要内容是: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开孔处出发,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隧道衬砌结构,再传到竖井或基坑的后靠壁上,盾构是这种施工方法中最主要的独特的施工机具。
它是一个能支承地层压力而又能在地层中推进的圆形或矩形或马蹄形等特殊形状的钢筒结构,在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置,在钢筒中段周圈内面安装顶进所需的千斤顶,钢筒尾部是具有一定空间的壳体,在盾尾内可以拼装一至二环预制的隧道衬砌环。
盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装一环衬砌,并及时向紧靠盾尾后面的开挖坑道周边与衬砌环外周之间的空隙中压注足够的浆体,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。
使用盾构法,往往需要根据穿越土层的工程地质水文地质特点辅以其他施工技术措施。
主要有:1.疏干掘进土层中地下水的措施;2.稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施;3.隧道衬砌的防水堵漏技术;4.配合施工的监测技术;5.气压施工中的劳动防护措施;6.开挖土方的运输及处理方法等。
图1 盾构施工概貌1-盾构;2-盾构千斤顶;3-盾构正面网格;4-出土转盘;5-出土皮带运输机;6-管片拼装机;7-管片;8-压浆泵;9-压浆孔;10-出土机;11-由管片组成的隧道衬砌结构;12-在盾尾空隙的压浆;13-后盾管片;14-竖井。
《土压平衡盾构》课件
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结语
1 土压平衡盾构技术的优点
该技术能够提高施工效率,减少环境破坏,并且能够应用于各种不同的隧道项目。
2 未来发展趋势
随着城市建设的持续推进,土压平衡盾构技术将继续发展,并在更多领域得到应用。
3 展望与展示
我们期待土压平衡盾构技术未来的创新和突破,为城市建设贡献更多的力量。
参考文献
1. 土压平衡盾构技术发展历程 2. 盾构技术的前世今生 3. 城市建设中盾构技术的应用前景
《土压平衡盾构》PPT课 件
土压平衡盾构是一种先进的隧道掘进技术,在城市建理、应用案例、施工注意事项以及未来 发展趋势。
盾构简介
改变城市面貌
盾构技术可以高效、安全 地掘进隧道,改变城市的 交通和建设方式。
大规模工程
盾构通常用于大型基础设 施项目,如地铁、水利工 程和石油管道。
提高施工效率
与传统爆破掘进相比,盾 构技术能够减少噪音和对 周围环境的影响。
土压平衡技术概述
1 防止地层塌方
土压平衡技术利用循环水系统平衡隧道周围土层的土压力,防止塌方。
2 减少环境破坏
与其他掘进方法相比,土压平衡盾构减少了地面沉降和振动对周围环境的影响。
3 确保施工安全
土压平衡技术可以在挖掘隧道时提供良好的稳定性,降低事故发生的风险。
土压平衡盾构的工作原理
1
工作原理概述
土压平衡盾构利用液压系统平衡土压
盾构机结构与作用
2
力,并推进隧道掘进机。
盾构机包括刀盘、推进缸和支撑系统
等组件,这些组件合作推进隧道。
3
循环水系统的作用
循环水系统用于平衡和控制土层的水
土压平衡系统的作用
4
压力,保证隧道施工的稳定性。
加泥式土压平衡盾构施工技术
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加泥式土压平衡盾构施工技术中铁十六局盾构工程项目经理部内容提要:本文详细介绍了土压平衡盾构机组成、工作原理,并结合深圳地铁7标段盾构隧道的施工,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一、盾构施工法概述及盾构机的选型1.1盾构施工法概述盾构施工法于19世纪初在英国开始使用,经过反复摸索,在近30~40年间取得了飞速发展,现在,该施工法已同矿山法一起成为城市隧道施工的两大主要施工方法。
20世纪90年代该项技术被引进我国,主要集中应用盾构技术来进行上、下水道、电力通讯隧道、人防工事、地铁隧道等施工。
目前在上海、广州、深圳、南京等城市已经开始采用盾构法来施工地铁隧道,盾构法在国内逐渐开始发展普及。
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:1、建造盾构工作井2、盾构机安装就位3、出洞口土体加固处理4、初推段盾构掘进施工5、隧道正常连续掘进施工6、盾构接收井洞口的土体加固处理7、盾构进入接收井解体吊出盾构施工与矿山法施工具有以下优点:1、地面作业少,隐蔽性好,因噪音、振动引起的环境影响小;2、自动化程度高、劳动强度低、施工速度快;3、因隧道衬砌属工厂预制,质量有保证;4、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;5、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;6、对于地质复杂、含水量大、围岩软弱的地层可确保施工安全;7、在费用和技术难度上不受覆土深度影响。
盾构法施工也存在一些缺点:1、一次性投入大,施工设备费用较高;2、覆土较浅时,地表沉降较难控制;3、用于施作小曲率半径(R<20D)隧道时掘进较困难。
1.2盾构机的选型盾构施工法大体上分为开放式和封闭式两种。
开放式就是没有隔墙而工作面开放的盾构,考虑到确保工作面稳定、高压气下的作业环境等问题,目前已基本上不再采用这个方法。
土压平衡和泥水平衡盾构
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土压平衡和泥水平衡盾构
土压平衡盾构和泥水平衡盾构是两种地下隧道施工的机械设备,它们用于挖掘隧道,但在不同的地质条件下采用不同的施工方法。
1. 土压平衡盾构(Earth Pressure Balance Shield):土压平衡盾构是一种用于在不稳定的土壤或岩石条件下挖掘隧道的机械设备。
它在挖掘隧道时使用一个压力平衡系统,以维持机器内外的土压平衡,防止隧道坍塌。
这种类型的盾构机适用于软土、黏土、沙土、粉土等土壤条件。
土压平衡盾构通常需要在机器内部维护一个特定的土压平衡,并使用搅拌器来混合挖掘的土壤,以确保隧道的稳定性。
2. 泥水平衡盾构(Slurry Balance Shield):泥水平衡盾构是一种用于在水饱和土壤或淤泥中挖掘隧道的机械设备。
在挖掘隧道时,它使用泥浆(一种特殊的液体混合物,通常由水和粉状材料组成)来维持平衡,并防止隧道坍塌。
泥水平衡盾构通常适用于河床、湖底、泥浆或淤泥等具有高度不稳定性的条件。
泥水平衡盾构通常能够挖掘较大直径的隧道,并在挖掘过程中通过泥浆输送土壤和岩石碎片。
这两种盾构机都是在地下施工中非常重要的工具,可以用于各种地质条件下的隧道挖掘工程。
它们的设计和操作方法取决于具体的施工要求和地质条件。
这些盾构机通常需要高度技术和工程知识,以确保安全和有效的隧道施工。
土压平衡盾构机概念(一)
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土压平衡盾构机概念(一)土压平衡盾构机概述•土压平衡盾构机是一种专用的隧道掘进设备,用于在土层或软岩中进行地下工程建设。
•该盾构机利用承压泥浆的重力来平衡地下水压力,以保持隧道周围土体的稳定。
盾构机原理•盾构机由推进机构、装甲管和承压泥浆系统组成。
•在施工过程中,推进机构将盾构机推进并同时掘进土层,土层从盾构机前部进入装甲管,形成地下通道。
•同时,承压泥浆通过管道注入装甲管内,形成土压平衡,平衡隧道周围土体的水压。
•使用剥离装置,盾构机可以剥离掉前方土体,然后将土层从后部输送到地面。
土压平衡盾构机的主要组成部分1.推进机构–由顶推装置、推进液压缸和推进车架组成。
–顶推装置用于推进盾构机。
–推进液压缸控制盾构机的前进和后退。
–推进车架支撑并稳定盾构机的运动。
2.装甲管–由一系列圆环状的钢制构件组成,连接成固定长度的装甲管。
–装甲管形成了隧道的结构支撑,并对盾构机进行引导。
3.承压泥浆系统–由主泵站、泥浆调配系统和注浆系统组成。
–主泵站负责泥浆的供应和输送。
–泥浆调配系统控制泥浆的浓度和黏度。
–注浆系统负责将泥浆注入装甲管内,形成土压平衡。
4.剥离装置–用于剥离掉盾构机前方的土层。
–通常包括剥离刀、排土室和排土输送系统。
土压平衡盾构机的应用领域•土压平衡盾构机广泛应用于城市地铁、隧道、交通和水利等工程。
•由于其在复杂地质条件下的优越性能,它成为地下隧道施工的首选设备。
结论•土压平衡盾构机采用土压平衡原理,在地下工程建设中发挥着重要作用。
•盾构机的推进机构、装甲管和承压泥浆系统是其主要组成部分。
•土压平衡盾构机广泛应用于各种地下工程领域,推动了城市建设和交通发展的进步。
土压平衡盾构隧道施工工艺简介
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4、隧道断面布置形式
1、井下准备:工作井施工
1、井下准备:基座安装
盾构基座为钢结构预制成榀,盾构基座位置按设计轴 线准确放样,安装时按照测量放样的基线,吊入井下就位 焊接。两根轨道中心线与基座上的盾构必须对准洞门中心 且与隧道设计轴线一致,并对基座加设支撑加固。
1、井下准备:出洞装置安装
4、隧道断面布置形式
灯架
通风管 照明、控制电缆
动力电缆
栏杆
走道 进排水管
电机车轨道
三、盾构进出洞技术
1、封门形式
钢结构、混凝土结构、砖墙
2、洞门土体加固
注浆、降水、冻结
1、封门形式
以混凝土结构为例
2、洞门土体加固
以冻结为例
四、盾构推进
1、参数设定 2、盾尾注浆 3、管片拼装
2、井上准备:测量
平面测量
(2)地面与井下连测 定向测量采用几何定向法。在井口 X 设站,传递至隧道 内的固定边(固定边宜在150M-200M左右)整个施工期间不 得少于三次定向,三次定向成果最大之差应≤8″~ 10″, 横向误差≤3mm~5mm。
(3) 井下导线 以定向测量结果为井下导线的起始边,尽量使导线布设 为等边直伸导线,井下边长一般以200m左右为宜,井下导线 测角6-8测回,分别测左右角各一半,圆周角闭合差≤3″ ,重复测导线水平角总和不得大于±3”×n1/2 (n为测站数 ),边长测定需正倒镜各测4次,且应往返测边。
由于工作井洞圈直径与 盾构外径存有一定的间隙, 为了防止盾构出洞时及施工 期间土体从该间隙中流失, 在洞圈周围安装橡胶帘布带、 环板、铰链板、弧型插板等 组成的密封装置,并设置注 浆孔,作为洞口防水堵漏的 预防措施。
橡胶帘布 加强板 环布 10 均布 螺钉 垫圈 穿墙管 5 均布 销套 翻板 盾构 管片
土压平衡盾构土仓压力设定与控制
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土仓压力稳定性 评估:评估土仓 压力稳定性
土仓压力控制效果 评估:根据土仓压 力稳定性评估结果, 评估土仓压力控制 效果
评估结果分析
土仓压力设定: 根据土质、地层 条件等因素设定
控制效果:通过 监测和控制土仓 压力,确保盾构 机正常工作
评估方法:采用 数值模拟、现场 监测等方法进行 评估
评估结果:土仓压 力控制效果良好, 提高了盾构机的工 作效率和安全性
施工工艺: 盾构机推 进速度、 出土量、 注浆量等
安全因素: 土仓压力 过高或过 低对盾构 机及施工 人员的影 响
经济因素: 土仓压力 设定对施 工成本、 工期的影 响
土仓压力控制技术
控制技术分类
压力控制技术: 通过控制土仓 压力,确保盾 构机正常工作
流量控制技术: 通过控制土仓 流量,确保盾 构机正常工作
土仓压力设定与控 制实践案例
案例选择原则
选择具有代表性的案例,能够反映土仓压力设定与控制的实际情况 选择具有挑战性的案例,能够展示土仓压力设定与控制的难点和问题 选择具有创新性的案例,能够展示土仓压力设定与控制的新方法和新技术 选择具有实际应用价值的案例,能够为土仓压力设定与控制的实践提供参考和借鉴
压力设定步骤:首先确定土仓压力初始值,然后根据实际推进情况调整压力设定值
压力设定注意事项:避免土仓压力过大导致盾构机推进困难,避免土仓压力过小导致盾构机 推进不稳定
压力设定影响因素
土质:土 的性质、 密度、含 水量等
盾构机性 能:盾构 机的类型、 尺寸、速 度等
施工环境: 地下水位、 地层稳定 性、地下 水压力等
土仓压力稳定性:土仓压力保持稳 定,避免过大波动
添加标题
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土压平衡盾构施工中常见的问题及措施
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05
土压平衡盾构施工实例及效果 展示
工程实例一
总结词
刀具磨损是土压平衡盾构施工中常见的现象,通过优化掘进参数和定期更换刀具,可以有效减少刀具磨损。
详细描述
在挖掘过程中,刀具的磨损是不可避免的现象。为了解决这一问题,可以采取以下措施:1.优化掘进参数,如推 进速度、刀盘转速等,以降低刀具的磨损速率;2.定期更换刀具,根据刀具的使用情况及时更换,保证挖掘效率 。
完善地面沉降的预测和监测体系
总结词
地面沉降是盾构施工中的常见问题之一,完善地面沉 降的预测和监测体系可以有效控制地面沉降的发生和 影响。
详细描述
为了完善地面沉降的预测和监测体系,需要采取以下 措施:使用高精度的沉降监测设备、定期进行沉降监 测、分析沉降原因并采取相应措施、优化土体改良和 控制方案等。此外,还需要加强对地面沉降的预警和 应急处理能力,以确保地面沉降得到及时处理和控制 。
进行。
04
土压平衡盾构施工的优化建议
提高挖掘过程的稳定性
总结词
挖掘过程的稳定性是影响盾构施工的关键因素之一,需要采取措施提高稳定性。
详细描述
在挖掘过程中,盾构机需要保持稳定的挖掘状态,以减少对周围土体的扰动和避 免挖掘过程中的事故。为了提高稳定性,可以采取以下措施:控制挖掘速度、保 持合适的出土量、优化盾构机的操作等。
工程实例二:处理推进过程中遇到的障碍物
总结词
在推进过程中遇到障碍物时,应采取相应的措施,如调整掘 进方向、清除障碍物等。
详细描述
在推进过程中,可能会遇到各种障碍物,如石头、钢筋混凝 土等。为了解决这一问题,可以采取以下措施:1.调整掘进 方向,避开障碍物;2.清除障碍物,如使用机械手臂、爆破 等方法。
土压平衡盾构施工
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土压平衡盾构施工一、工艺概述土压平衡盾构施工中,由刀盘切下的弃土进入土仓,形成土压,土压超过预先设定值时,土仓门打开,部分弃土通过螺旋机排出土仓,从而保持土仓内土压平衡,土仓内的土压反作用于挖掘面,防止地层的坍塌。
二、作业内容1、启动皮带机、刀盘、螺旋输送机等机电设备,根据测量系统面板上显示的盾构目前滚动状态选择盾构旋向按钮,一般选择能够纠正盾构滚动的方向;开启螺旋输送机的出渣口仓门并开始推进。
2、根据测量系统屏幕上指示的盾构姿态,调整各组推进油缸的压力至适当的值,并逐渐增大推进系统的整体推进速度。
3、在盾构的掘进过程中,值班工程师及设备主管人员随时注意巡检盾构的各种设备状态,如泵站噪声情况,油脂及泡沫系统原料是否充足,轨道是否畅通,注浆是否正常等。
操作室内主司机应时刻监视螺旋输送机出口的出渣情况,根据测量系统屏幕上显示的值调整盾构的姿态。
发现问题立即采取相应的措施。
4、掘进完成后停止掘进按以下顺序停止掘进:停止推进系统、逐步降低螺旋输送机的转速至零、停止螺旋输送机、关闭螺旋输送机出渣口仓门、停止皮带机、停止刀盘转动。
三、质量标准及验收方法1、盾构本体滚动角不大于3度。
2、盾构轴线偏离隧道轴线不大于50m m。
3、盾构推进过程中壁后注浆不小于设计方量,设计方量根据地质情况、地表监测情况调整。
4、根据横向偏差和转动偏差,应采取措施调整盾构姿态,防止过量纠偏。
5、盾构停止掘进时应采取适当措施稳定开挖面,防止坍塌。
6、必须对盾构姿态和管片姿态进行人工复合测量。
四、工艺流程图以两趟列车完成一个掘进循环为例。
五、工序步骤及质量控制说明1、工序步骤掘进准备工作就绪后,先启动水平运输设备,后启动螺旋输送机。
由盾构司机按有关盾构设备操作规定对推进系统进行检查和操作后即开始掘进,同时观察螺旋输送机排渣情况是否正常。
推进完成后,使盾构停留在管片安装模式下,并随时观察土仓内土压变化采取保压措施,防止掌子面坍塌,同时开始管片安装。
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(5)龙门吊
区间配置16T龙门吊一台,45T龙门吊两台,沿管片堆放场、盾构材料堆放场、渣土池及工 作井、出土口之间设置龙门吊轨道梁,用于调运渣土、调运材料分别安装龙门吊供专门使
用,龙门吊轨道基础尽量与车站施工合建,注意与监理沟通龙门吊轨道基础方案报批。
(6)砂浆站
临近始发井口或者出土口设置砂浆站,并配置80T以上水泥罐、砂池、膨润土及水泥堆放场,
4、 盾构机组装应注意的问题 5、 盾构机调试应注意的问题
(三)盾构始发及试掘进
1、负环管片安装 2、洞门密封与洞门破除
3、盾构始发
(四)盾构正常掘进
1、 掘进模式与主要参数控制 2 、掘进方向控制
(五)盾构到达及盾构解体吊出等过程
(六)联络通道施工 (七)洞门施工
(八)盾构施工测量与监测
(一)盾构施工整体筹划(人、机、料、法、环)
构始发定位是否准确关系到盾构机开始掘进时,盾构机的实际中线和设计中线的偏差大小
以及盾构机的掘进姿态是否理想等问题,所以应该给予足够的重视,在整个托架定位放样 过程,包括内业资料计算,都必须有相应的检查和复核,确保定位准确,符合策划要求。
(3)托架的重要作用是:支撑300吨重的盾体,使之保持稳定;为盾构机的井下安装提供平台;
为盾构机刀盘的回转运动提供约束力矩,确保盾构始发掘进时不发生翻滚。
2 反力架安装
(1)反力架由H架和基准环两大部分构成。H架是一个井字形的结构,主要由上、下横梁和左、
右立柱构成;基准环由两个半圆环组成,通过螺栓连接到H架的上、下横梁和左、右立柱上。 基准环上边有预先钻好的10个螺栓孔与管片上的轴向螺栓孔相配,用于固定第一环临时管 片。 (2)在盾构主机与后配套连接之前,应先进行反力架的安装。 (3)反力架的作用是为盾构机始发时提供反推力。 (4)反力架安装时,基准环端面应与始发托架水平轴垂直,以便在安装负环管片时,盾尾上、 下、左、右的间隙能够均衡。 (5)拟安装反力架的车站结构部位,应预埋有可以与反力架左、右立柱的两端、以及反力架 的斜支撑相连接的钢板,反力架也正是通过这些预埋钢板将盾构始发时的推力传递到始发 车站的主体结构上。
盾构消耗材料 (1)盾构机消耗材料主要有发泡剂、盾尾油脂、HBW主轴承油脂、液压油、齿轮油、 EP2油脂,盾构机消耗材料需根据盾构机的设计消耗、地质状况、盾构生产计划并 结合以往盾构施工中使用情况而制定材料计划。 (2)盾构机配件应根据盾构机以往使用情况做好相应的备件,以免设备故障因配件
耽误施工。并建立相应的配件的管理制度,做好出入库登记发料工作。
成型管片质量
管片渗漏水
螺 栓 管 片 环 间 渗 水
成型管片质量
管片渗漏水原因: 管片本身质量问题引起管片渗水; 管片错台引起管片间渗水; 施工原因导致的管片橡胶止水条移位。
管片本身质量问题
错台引起的管 片间渗水
橡胶止水条移位
2.各项施工组织设计、方案编制及审批论证
生产,管片要经过4大实验方可开始批量生产),洞门钢环预埋件的安装时间;托架反力架
预埋件的安装时间;端头加固尽量利用车站施工设备避免设备二次进场; 成本:成本测算对人、机、材与进度等有重要的指导意义。定期做好节超分析,每月进行材料 盘点,分析材料消耗情况。 施工管理:确定施工管理组织机构,制定盾构施工管理制度及文明施工标准,明确各岗位职责 实行施工全过程控制,以达到安全、质量、进度、成本控制目标。
压电房分别接至盾构机、龙门吊等大型用电设备,按规范要求布置电箱,电箱布置尽量一
次性到位,避免后续施工挪动或容量不够带来不必要的麻烦,同时须注意车站施工时注意 孔洞预留,方便盾构施工水、电管路下穿。
(2)施工通道布置
运输通道布置需贯通整个施工场地,用作一切材料、机械运输,混凝土浇注、消防通道。
通道需要考虑地基承载力,盾构机单体最重100吨(未含拖车),所以硬化时应考虑足够的 强度。
(3)做好日常用小五金配件库存及出入库管理,并建立相应的管理制度。 (4)盾构管片附件包括:连接螺栓、密封圈、吊装孔密封盖,止水胶条(一般甲供 出厂贴好)、遇水膨胀泡沫条、缓冲垫,根据区间长度确定总量,并根据施工生 产进度做好采购计划,做好相应的物资管理制度
盾构注浆材料 (1)盾构施工注浆主要有盾构掘进同步注浆与二次注浆。 (2)盾构注浆浆液主要由水泥、河沙、粉煤灰、水、膨润土、水玻璃等几种原材料 拌合而成。 (3)盾构施工注浆需根据隧道地质情况设计配合比,不同地层使用的浆液配合比不
四、盾构法施工主要流程
盾构法施工一般包括: (一)盾构施工整体筹划
1、 安全、质量、进度、成本及施工管理策划
2、 各项施工组织设计、方案编制及审批论证
3、 现场施工平面图布置 4、 机械设备进场计划 5、 材料进场计划
6、人力资源配置计划
(二)组装调试
1、 盾构机托架安装 2、 盾构机反力架安装
3、 端头加固及地基处理
一、盾构法施工简述
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。构成盾构法的主要内容:先在隧 道某段的一端建造竖井或基坑,以便盾构机始发安 装用。
一般标准始发井口尺寸:11.5米*7.5米,底板尺寸
比这个尺寸稍大,车站底板需提供约80米长度左右 给后配套拖车组装。另车站设计需提供一个盾构出
刀盘 前体 人闸 中体 安装器 盾尾 螺旋机
2.土压平衡原理
土压平衡式盾构机的刀盘切削空间面与后面的承压隔板所形成的空间为土舱。 刀盘旋转切削下来的渣土通过刀盘上的开口进入土舱。千斤顶的推力通过承压隔 板传递到土舱内的渣土上,由渣土的压力作用于开挖面,以抵消开挖面处的地下 水压和土压,形成平衡从而保持开挖面的稳定。螺旋输送机从承压隔板的开孔处 伸入土舱内进行排土。盾构机的挖掘推进速度和螺旋输送机单位时间的排土量或 其旋转速度都会影响土舱内渣土压力的大小,所以应进行协调控制。
同,注浆原材料使用计划需在明确设计配合比的基础上按掘进施工总体计划制定。
6.人力资源配置计划 根据施工进度计划,做好用工及进场时间安排,盾构施工主要岗位及 数量:
地下工班:拼装手 1个,螺栓工2个,管片工2个,注浆工1个,随车员1个,台车勤务 1个,电瓶车司机2个,洞口司索工1个,勤务1个,共计12人 地面工班:龙门吊司机3个,搅拌站司机1个,倒土工1个,中转站1个,司索工4个 (视实际情况而定) 维修班:班长1个,机修工5-6个,电工3-4个,电焊工2-3个,库管1个
三、土压平衡盾构施工特点及优、缺点
1.土压平衡施工特点:
(1) 地下施工,必须面对复杂的地质条件和敏感 的地面环境。 (2) 所用设备集成度高,技术含量高,对人的要求较高。
(3)
涉及的专业领域较多,对复合型人才有较多需求。
2.土压平衡盾构施工优点
(1)作业环境好,噪音和振动低,安全性高 (2)机械化程度高,施工人员少,施工速度快
落实到责任人。
5.材料进场计划(周转材料、消耗材料、注浆材料)
盾构周转材料
(1)轨道安装部分,包括轨道、轨枕、鱼尾板螺丝、小压板螺丝、小压板、鱼尾板 等。 (2)走道安装部分,包括走道板、三角架、绳子(或其他)等。 (3)隧道施工用水管、水管支架、高压电缆及挂钩、水管密封、蝶阀等部分。 (4)照明灯架部分,包含瓷瓶(看照明供电方式)、电缆、电线、灯架、灯具等。 (5)洞内通风管和通风设备及风筒挂钩。 (6)始发托架及反力架,洞门B板及扇形压板等。 上述周转材料根据施工进度要求做好需求计划,部分现场加工,做好原材料采购计划。
1.安全、质量、进度、成本及施工管理策划:
安全:确定安全目标,安全风险识别与评估、制定安全管理制度(教育培训制度、检查制度、 安全生产奖惩制度等)与安全管理措施等等; 质量:确定质量目标,熟悉盾构隧道验收规范,制定质量管控措施及质量奖惩制度等; 进度:确定总体工期目标及关键节点工期,分解各个节点工期,以便人、机、材进场计划。在 此期间应注意与车站施工进度的交接协调:管片生产工期进度(一般盾构开始前4个月开始
(3)渣土池
渣土池面积大小需根据施工进度计划定,临近出土口,供左右线盾构区间使用,需要考虑渣 车运输通道及挖掘机站位位置。
(4)管片堆放场及其它材料堆放场
管片堆放场面积大小需根据施工进度计划定,其它材料堆放场用于堆放轨道、轨枕、水管、 油脂、电缆、水泥、水玻璃等材料。场地都需布置在龙门吊的吊装范围内,临近始发井口。
3.现场施工平面图布置
盾构施工现场布置主要是临水、临电及临设的布置,盾构施工临设含渣土池、砂浆 站龙门吊、沉淀池、管片堆放场、充电间、配电房、机修间、材料堆放场、洗车 槽等。 (1)盾构施工水电布置
根据业主提供的接水点及变压器接入水电供施工与生活使用。施工用水根据现场需要直接分 配到各个用水点;盾构施工用电从业主提供的变压器引入施工现场,设置高压电房,从高
注意车站施工时预留孔洞穿下料管。
(7)洗车槽 工地主要出入口设置洗车槽,工地内车辆(尤其是渣土车)出入时必须清洗干净,设置三
级沉淀,需注意三级沉淀池的大小及钩机清理方便。
4.机械设备进场计划
(1)盾构施工主要机械设备及小型机具一览表
(2)机械设备进场时间 机械设备进场时间主要与车站施工进度相协调,盾构机始发前相应后配套设备应 该安装验收完毕:根据车站提供场地时间,应将龙门吊,搅拌站、渣土池、临建
3 端头加固及地基处理:
为了确保盾构始发和到达时施工安全,确保地层稳定,必须根据各始发和到达端头的