(南京)长江隧道超大直径盾构掘进施工技术PPT课件
盾构隧道施工技术培训课件(PPT10)
应急预案制定和演练活动组织
应急预案制定
根据盾构隧道施工特点和可能发生的 突发事件，制定相应的应急预案，明 确应急组织、通讯联络、现场处置等 方面的要求。
应急演练活动组织
定期组织应急演练活动，提高员工的 应急处置能力和协同作战能力。同时， 根据演练结果对应急预案进行修订和 完善，确保其有效性。
06
控制系统
由PLC控制器、人机界面和各种传感器组成， 用于实时监测并调整盾构机各项参数，确 保掘进精度和安全。
刀盘驱动系统
由电机、减速器和刀盘组成，用于驱动刀 盘旋转切削土体。
注浆系统
由注浆泵、注浆管路和注浆嘴组成，用于 向隧道衬砌背后注入浆液，防止地层变形 和渗漏。
管片拼装机
由拼装机头、拼装机架和控制系统组成， 用于在后盾内拼装管片。
针对不合格品产生的原因，制定相应的预防 措施，避免类似问题的再次发生，并持续改 进施工过程中的质量控制措施。
07
总结回顾与展望未来发 展趋势
本次培训重点内容回顾
盾构隧道施工基本原理与工 艺流程
盾构机类型、结构及其功能 特点
02
01
地质条件对盾构施工影响及
应对措施
03
盾构隧道施工中的关键技术 难题与解决方案
管片拼装质量检查
对管片拼装过程中的错台、破损、渗漏等问 题进行检查，确保隧道结构安全。
验收标准明确及执行流程规范
验收标准明确
根据设计文件、施工图纸及相关规范，明确盾构隧道施工的验收标准，包括隧道线形、管片拼装质量、渗漏水等 方面的具体要求。
执行流程规范
制定详细的验收流程，包括验收申请、现场核查、问题整改、复验等环节，确保验收工作的规范化和标准化。
不同地质条件下施工方法选择
超大直径泥水盾构到达施工技术
超大直径泥水盾构到达施工技术杨纪彦(中铁十四局集团有限公司,济南 250014)摘要:超大盾构的到达施工作为盾构施工的重要环节,工艺复杂,风险巨大。
以南京长江隧道为例,阐述洞前水泥搅拌桩加固、降水、冷冻及工作井内灌水(土)等综合施工措施,成功实施了浅覆盖、强透水地层条件下大直径泥水盾构机的接收,可为类似工程提供借鉴。
关键词:超大直径盾构;到达;施工技术中图分类号:U 455 文献标志码:B 文章编号:1672-741X (2009)05-0548-04Case Study on Arri vi n g Constructi on Technology of Slurry Shi eldMachi n e with Super 2l arge D i a meterY ANG J iyan(The 14th B ureau of China R ail w ay Construction Corporation,J inan 250014,China )Abstract:A s one of the crucial p r ocedures of shield boring,the arriving of shield machineswith super 2large dia meters is comp licated in technol ogy and has great risks .Taking the arriving of the shield machine for Nanjing Yangtze R iver Tun 2nel as an exa mp le,the author p resents the comp rehensive constructi on measures,including the portal secti on reinf orce 2ment by m ixing p iles,de watering,freezing and water &s oil filling in shield arriving shaft .The above measures guaran 2tee the safe arriving of the super 2large dia meter slurry shield under the conditi on of shall ow cover and highly per meable gr ound .This paper can p r ovide reference f or si m ilar p r ojects in the future .Key W ords:shield machine with super 2large dia meter;arriving;constructi on technol ogy0 引言超大直径盾构施工技术在我国刚刚起步,多学科交叉,技术含量高。
《隧道盾构法施工》课件
盾构法施工相比传统施工方法，能够提供更高的施工安全性，减少人员伤亡和事故发生 的可能性。
盾构法施工的缺点
1 技术要求高，设备成本大
盾构法施工需要高水平的技术和专业设备，投资成本较大。
2 空气质量受污染
盾构法施工会产生粉尘和排放废气等污染物，对施工现场和周边环境的空气质量有一定 影响。
《隧道盾构法施工》PPT 课件
# 隧道盾构法施工 盾构法是一种利用大型盾构机在地下开挖和加固隧道的施工方法。 盾构机通过逐步开挖隧道，并在开挖面区域完成先进的支护和衬砌工作。
什么是盾构法施工
盾构机是一种大型的机械设备，用于在地下建筑中开挖和加固隧道。 盾构法施工利用盾构机来逐步开挖隧道，同时在隧道开挖面区域完成先进的支护和衬砌工作。
盾构法施工的流程
1
盾构机开挖
- 掘进头机尾挖掘法
- 全面挖掘法
2
支护和衬砌工作
- 导向器
- 接头固定钢筋
- 垫圈支撑
- 钢筋网片
- 混凝土浇筑
盾构法施工的优点
1 适用于各种地质条件
盾构法施工适用于各种地质条件，能够应对不同类型的土壤和岩层。
2 施工速度快，效率高
盾构法施工速度快，能够高效地开挖和加固隧道，减少施工时间。
3 施工对环境影响大
盾构法施工会对地下土壤和地下水Hale Waihona Puke 统造成一定的干扰和影响。结论
采用盾构法施工隧道，可以保证工程质量，提高施工效率和安全性。然而，同时必须注意对环境的保护和污染 控制，以及对施工人员的安全保障。
《盾构隧道施工》PPT课件
2007年9月27日
4
盾构法隧道施工
1 盾构始发
(1) 竖井形状 形状与其深度、大小、挡土墙形式及支撑方式等因素有关。
平面形状 圆形
正多边行 矩形
其他多边形
优缺点比较 内空利用率差，刚性好，适于大深度、大口径 内空利用率差，刚性好，适于大深度、大口径 内空利用率好，成本低，刚性差，适于浅井、小口径 可以把几个井合并成为一个井，节约用地，降低成本
2007年9月27日
盾构出洞
12
盾构法隧道施工
3 盾构掘进
（1）正确使用千斤顶的配置，确保所需的推力和掘进方向 掘进方向是由推力的大小和施加的位置所决定的。须事先
考虑曲线、坡度等来选择千斤顶的个数和位置。在曲线、坡 度、蛇行修正等地方，只用单侧的千斤顶掘进。
（2）保证开挖面的稳定 闭胸式盾构，避免发生过量出土和压力舱内堵塞，要求开
密封垫圈。 ①始发台座 提供组装盾构的场地并支承组装好的盾
构，保证盾构稳定始发。 ②反力设备 主要由反力架和临时组装管片构成，
用来支撑盾尾，提供盾构始发时所需要的顶 进反力。
③入口及密封垫圈 入口是指确保盾构掘进轴线精度，通常
修建内径略大于盾构外径的环形筒状物，即 始发导口。作用是限制盾构机切削摆动。
2007年9月27日
23
盾构法隧道施工
（5）衬砌（管片）防水 ①管片自身的抗渗性和制作精度
上海地铁管片生产质量标准
项目重要性 重要
重要 重要 重要
次要
检验内容 管片宽度
单位 mm
弧弦长
mm
管片厚度
mm
管片抗渗性和强度
管片蜂窝麻面和查漏 %
质量标准 ±1.0
1.0 ±3.0
(南京)长江隧道超大直径盾构掘进施工技术
K6+20 K6+620
K30+73
0
K6+03
K06+500
0
0
★超浅覆土始发与到达：由于受线路控制影响，本工程盾构始发段属于超
浅埋，最浅覆土厚度为5.5m，仅为0.37D，主要穿越地层为流塑状的④层淤泥质
粉质粘土和⑥层淤泥质粉质粘土夹粉土，在国内盾构超浅覆土始发施工中尚属首例，
施工技术难度非常大。
地段均段采取水土分算的方法进行计算，同时结合本工程地质特点及刀盘对掌子面
的支撑作用，关键要根据地表监测数据，对理论计算的泥水压力P及1=时Kγ进sa行th 修正。
●泥水压力上限值: P上=P1＋P2＋P3= K0[γ×(H h) ＋γsat×h]＋20
●泥水压力下限值:
P下=P1＋P2＋P3= Ka [γ×(H h) ＋γsat×h]＋20
掘进③施推工进总速推度力的最快大慢不必易须大满于足额每定环总掘推进力注的浆70量％的进要行求控，制保。证同步注浆系统始 终处于良好工作状态。
④掘进速度选取时，必须注意与地质条件和地表建筑物条件匹配，避免速度选择不 合适对盾构机刀盘、刀具造成非正常损坏和造成隧道周边土体扰动过大。
18
第十八页，共39页。
掘进非扭加固矩浅综覆合考K3虑+65。5~
土
+730
1.8～2.4
30000～ 45000
30～40
0.7～0.9 33.3～57.1 1.8～3.0
◆长根江据大堤海瑞克K+73设8+07计30~生产2.4的～3盾.0 构机450000性0000能～ 参30数～和40 本项0.8目～1地.0 质3水0～文50特点2，.0～依3.据0 盾构试掘
盾构汇报材料PPT幻灯片课件
推进 油缸
中
盾
正
面
推进控
制阀块
铰接 油缸
铰接 阀组
管片拼 装机基
座
中 盾 背 推进千斤 面
顶撑靴
13
（2）盾尾
盾尾刷
内置注浆管
盾尾油脂 注入孔
14
3、管片拼装机
管片安装机安装在 盾体内，用于单块衬 砌管片的就位，为中 空的环形结构。它由 悬臂梁、移动机架、 回转机架、安装头等 构件组成。 速度 0.2-1.5rpm 旋转角度 ±220度
1
长江盾构穿越施工安全控制技术
2
目录
3
第一部分 盾构概述
4
一、盾构施工技术的发展
1818年——布鲁尔（ Brunel ）研究出了开敞式手掘盾构机，1823年在伦敦泰晤 士河水底公路隧道进行了盾构试验，后因坍方事故中止。Brunel对盾构进行了改进 ，于1834年使工程再次上马，历时7年于1841年隧道贯通。
1869年——采用Greathead新开发的圆形盾构铸铁管片，在伦敦泰晤士河水底第 二条隧道。1887年——气压盾构在南伦敦铁路隧道中应用。
19世纪末～20世纪初——城市隧道工程促进了闭胸式盾构的产生，盾构工法相 继传入美国、日本、法国、德国等国家。
20世纪60年代至80年代——盾构工法迅速发展，完善了气压盾构、挤压（网格 ）盾构、插刀盾构、泥土加压盾构、泥水盾构等，盾构工法在地铁、市政隧道、公 路隧道等的建设中得到广泛应用。
盾体内的主要结构部件包括 刀盘驱动马达、人闸、推进油缸、 铰接油缸等。
盾体分为前盾、中盾和盾尾 三部分。
盾尾
中盾 前盾
D环 C环 B环 A环
刀盘
11Biblioteka （1）前盾的主要组件：刀盘驱动、刀盘电机、中心回转体、人仓基座
《盾构法施工技术》PPT课件
2、敞开模式 盾构机切削下来的碴土进入土仓内，即刻被螺旋输
送机排出。土仓内仅有极少量碴土，基本处于清空状态， 态，掘进中刀盘和螺旋输送机所受的反扭力较小。
土仓压 力分布
Ⅳ.Ⅴ类围岩、 部分Ⅲ类围岩
Open模式
第五页，共51页。
3、半敞开模式
〈5〉 〈6〉
压缩空气
〈7〉
土仓压 力分布
部分Ⅲ类围岩, 重要建筑物
第三十九页，共51页。
盾构到达破除洞门
第四十页，共51页。
安装接收 基座
盾构机定 位及接收 洞门位置 复核测量
盾构到达 施工内容
地层加固
安装洞门 圈密封 设备
洞门处理
第四十一页，共51页。
洞门部分凿除
洞门密封的安装
掘进参数 的调整
接收托架的安装与固定 到达段的掘进
掘进方向 的控制
洞门剩余部分凿除
拓展能力
1 盾构机的 1 与人沟通能力
开挖与推进模式；2 团队协作能力
2 盾构开挖
与推进的方法
检验效果 1 知识 2 能力
第十页，共51页。
操作开始
第十一页，共51页。
教师总结、作业布置
教师总结：
学生在操作中掌握了
盾构土压平衡开挖和推进模式施工技术
课业布置：写本次操作课程总结材 料（包括盾构机的开挖与推进模式，
写本次现场操作的总结材料任务四职业能力目标任务的能力目标1盾构到达施工能力2预防和处理盾构到达工序中常见问题的能力1盾构到达后拆除接收井的围护结构再推进的2事先对接收井端头进行地基改良后盾构到达前拆除接收井的围护结构再到达3利用接收井自身结构施工的条件在接口处设置素砼挡土墙盾构直接破除1请同学们观看广州地铁三号线到达盾构到达施工图片2让学生分组讨论盾构到达工作内容3让学生分组讨论盾构到达施工工艺流程4教师总结盾构到达破除洞门安装接收基座安装洞门圈密封设备洞门处理地层加固盾构机定位及接收洞门位置复核测量盾构到达施工内容洞门密封的安装接收托架的安装与固定贯通后步上接收托架到达段的掘进掘进参数的调整碴土的清理掘进方向的控制洞门剩余部分凿除观看资料1通过资料讨论盾构到达的主要施工技术
南京长江隧道工程关键技术研究课件 (一)
南京长江隧道工程关键技术研究课件 (一)南京长江隧道工程是一项重大的基础设施建设项目，连接了南京城区的江北与江南两个重要的经济区域。
隧道的建设面临着很多技术难题，需要进行关键技术研究。
本文将介绍南京长江隧道工程关键技术研究课件的内容和意义。
一、课件概述南京长江隧道工程关键技术研究课件是一份详细的课件，其中包含了南京长江隧道工程建设中的一些关键技术，包括基础地质调查、隧道掘进方法、隧道支护技术、隧道灌浆技术、隧道维护和管理等方面的技术研究。
二、课件内容1、基础地质调查南京长江隧道的地质条件复杂，需要进行详细的地质勘探和调查，保证隧道建设的安全性和可行性。
课件中详细介绍了南京长江隧道工程的地质环境、软土地基特点、地震影响等因素的影响和应对措施。
2、隧道掘进方法南京长江隧道采用了隧道掘进法进行施工。
课件中详细介绍了隧道掘进法的原理和施工过程，包括现场钻探、开挖、爆破、清理、支护等环节。
同时，通过对其他施工方法的比较，说明了隧道掘进法的优缺点。
3、隧道支护技术隧道支护技术是保证隧道建设安全的重要措施。
课件中介绍了南京长江隧道的支护方法和材料，包括钢支撑、钢梁混凝土灌注桩、爆破预支和泥浆压力平衡等支护方式的特点和适用范围。
4、隧道灌浆技术南京长江隧道的灌浆技术是保证隧道防渗漏和稳定性的重要手段。
课件中详细介绍了隧道灌浆技术的原理、材料和方法，并提出了一些实用的技术建议。
5、隧道维护和管理课件中重点介绍了南京长江隧道的维护和管理工作，包括安全巡视、设备维护、隧道排水、事故处理等方面的保障措施。
这些工作的落实，能够保证隧道的长期安全运行。
三、课件意义南京长江隧道工程是一项重大的基础设施建设项目，其建设需要多种工程技术协同实现。
课件的发布，对于相关领域的工程师和技术人员具有较大的指导、借鉴和参考意义。
同时，课件的内容也将为隧道建设提供科学、先进和实用的技术支持，推动南京城市化进程和经济发展。
大直径长距离盾构隧道施工技术 共19页PPT资料
主要的施工工艺
• 同步注浆点：同步注浆管路为内置式，全环压 浆点6个。施工时推进和注浆联动，用注浆压 力和注浆量两参数来保证盾尾和管片间隙的填 充效果，单管注浆压力以盾尾处水土压力控制。
• 盾构水中进洞要求：为了确保盾构进洞安全， 除在长兴岛接收井盾构进洞侧进行地基加固外， 尚须在工作井洞圈范围采用盾构刀盘可直接切 削的玻璃纤维筋混凝土、接收井底板上铺设 M5水泥砂浆（作为盾构接受基座），并在接 收井与暗埋段之间、井内上下行线间设置临时 混凝土隔墙，避免盾构进洞时的泥水溢出。
• 提高施工测量精度。由于长距离施工，所以要 求隧道的轴线测量精度、盾构机的位置和方向 的控制精度及管片的拼装要有一个较大的提高。 如果才用盾构机相向开挖，则要控制贯通误差， 尤其是横向贯通误差。这就需要用到更精密的 仪器，如陀螺仪，高精度的GPS等。
工程案例
• 上海崇明越江通道长江隧道工程是2019年 前后世界最大直径（衬砌外径15.0m）、特 长距离（盾构段长约7.5km）、埋深（最大 埋深约55m）的水底盾构法隧道.
同步施工作业面布置图
主要的施工工艺
• 拼装系统：管片拼装机为中心支撑式，采用真 空吸盘抓取方式，回转角度为±200º。管片内 弧面开孔面积大小与所需吸力相协调。
• 推进系统：盾构的推进由推进油缸完成，管片 拼装是，千斤顶撑靴着力于管片环面，每3个 千斤顶为1组，共19组，分为6个区域。推进时， 6个区域千斤顶订立可各自独立调节，额定总 推力约188562kN，每组千斤顶顶力为10000kN。
大直径长距离盾构隧道施工技术
小组成员:霍思逊（ppt制作） 刘一鸣（讲解） 王春天（回答问题）
总述
• 不管是大直径长距离盾构施工隧道还是常 规的隧道开挖，他们的工艺流程上是大体 相同的，只是在个别的环节上，例如：精 度，安全级别，设备的功能提出了更高的 要求。
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以正常泥水压力通过监测点C
K3+668
纵向测点 ABCD E
K3+708
大堤
池塘
横向监测断面I
泥水压力 P=P下－0.2bar 7.3m 通过横向检测断面I及监测点A、B
−4%
0.8~1.5m
横向监测断面II
泥水压力 P=P上＋0.2bar 通过横向检测断面II及监测点D、E
右线盾构岸边非加固浅覆土区地层沉降监测孔布置立面图
汊道工程。
左汊隧道长3022m
右 汊
南京长江隧道
南京长江三桥
右汊桥梁
4
工程概况
1.工程简述
本隧道的结构形式为双管单层，采用两台德国海瑞克公司生产的超 大直径泥水混合式盾构掘进机施工，盾构开挖直径14.96m，管片环外径 14.5m，内径13.3m，壁厚0.6m，环宽2m，混凝土设计强度等级C60，抗 渗等级S12。
5
工程概况
2. 工程难点及特点
130m 270m
2030m
170m 300m 120m
◆南京长江隧道在当前同类型盾构隧道中属于世界上第二大
始发浅覆土段超 直大径穿越大堤段直泥径水盾盾构构隧隧道道，，同具时体合层段又有粉细砂砾砂及卵石是以世下界四上个地工质程条特件点最: 江中冲槽浅埋段为复穿越大堤段杂的超到达浅覆土段大
12
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定及控制
1）淤泥质粘土地段（K3+600～+850）（采用水土合算方式）
P3=20
◆由于本隧道以粉细砂、砾砂地层为主，地层渗透系数大，透水性强，
江
P2=Kγ(H-h)
根据国边浅际上泥水盾H构的施工经验，切口水压的上、下限值设定值通常采
用的静覆土止土压力和主动h 土压力进行控制，除始发段不透水的淤泥质黏土
15
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定及控制
3）施工监测
南京长江隧道指挥部
K3+668
K3+708
池塘监测点 大
池塘
位移监测点 堤
1-7
2-7
1-6
2-6
1-5
位移监测点
ABCD E
2-5
1-4
2-4
6×5m
1-3
2-3
1-2
地2-表2 沉降监测点
1-1
地表沉降监测点
2-1
14m 4m 4m 4m 4m 10m
13
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定及控制
2）其它透水层地段（K3+850 ～ K6+620）（采用采用水土分算方式）
P3=20
hw
粉 细 砂 h（H）层 段
粉
细
江
砂
中
砾
冲
砂
槽
混
浅
合
埋
层 段
段P2= Kγ′h
P1=γw(hw+h)
◆●根泥据水以压上力两上种限计值算:方式，盾构机掘进时的切口泥水压力应介于理论
计算值上P上下=限P1＋之P间2＋，P并3=应γw根(h据w+盾h)构＋机K0实γ′h际＋开20挖干砂量的变化情况、地表
建构●筑泥物水的压沉力降下情限况值以:及盾构机掘进当中掘进参数的异常情况进行适当
调整。 P下=P1＋P2＋P3= γw(hw+h)＋Kaγ′h＋20
14
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定及控制
地层采段用水土合算外，其余地段均采取水土分算的方法进行计算，同时
P1= Kγsath
结合本工程地质特点及刀盘对掌子面的支撑作用，关键要根据地表监测
数据，●对泥理水论压计力算上的限泥值水: 压力及时进行修正。 P上=P1＋P2＋P3= K0[γ×(H h) ＋γsat×h]＋20
●泥水压力下限值: P下=P1＋P2＋P3= Ka [γ×(H h) ＋γsat×h]＋20
混
K3+600 K4+000 K3+730
K6+200 K6+620 K6+030 K6+500
★超浅覆土始发与到达：由于受线路控制影响，本工程盾构始发 段属于超浅埋，最浅覆土厚度为5.5m，仅为0.37D，主要穿越地层为 流塑状的④层淤泥质粉质粘土和⑥层淤泥质粉质粘土夹粉土，在国内 盾构超浅覆土始发施工中尚属首例，施工技术难度非常大。
横向监测断面
横向监测断面
隧道轮廓线 隧道中心线
右线盾目构前岸刀边盘非所加固处浅位覆置土区地层沉降监测孔布置平面图
土池体塘位监移测及断沉面降现监场测监测16
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定及控制
3）施工监测与压力调整
17
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定与控制
题目
南京长江隧道超大直径盾构 掘进施工技术
1
汇报内容
1
汇报内容
工程概况
2
盾构始发
3
盾构掘进施工
4
盾构接收
5
施工体会
2
工程概况
一、工程概况
1、工程简述 2、工程难点及特点
3
工程概况
1. 工程简述
南京长江大桥
本工程采用“左汊隧道+右汊桥梁”方 案，左汊隧南道京分长左江右隧两道线位，于左南线京盾长构江隧道 全长3大02桥2.与02三5m桥，之右间线，盾连构接隧河道西全新长城 3014.区76—m。—隧梅道子按洲双—向—6浦车口道区快，速是通南道规模 建设左，京设市计规车划速的8五0公桥里一/隧小重时要。过江隧
6
盾构始发
二、盾构始发
1、洞前加固及洞门破除 2、盾构机超浅覆土始发
7
盾构始发
1. 洞前加固及洞门破除
1）洞前加固 37m
顶棚加固
高压旋喷桩加固区
18m
冷冻管
内衬
全
断
面
加 固
洞门密封圈
1.6m高压冷旋冻地喷下法桩连加续加固墙固 8
洞门破除后的冷冻面
盾构始发
1. 洞前加固及洞门破除
2）洞门破除
南京长江隧道指挥部
9
盾构始发
2. 盾构机超浅覆土始发
冷冻管
-5
-6
-9-8-7
-5
-6
-9--87
钢反
管力 撑架
10
三、盾构掘进施工
1、盾构掘进参数控制 2、盾构掘进姿态控制 3、泥水管理 4、同步注浆施工 5、管片拼装 6、中箱涵施工
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盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制
◆由于南京长江隧道水域长度长达2500m，占盾构段总长度的82％以上， 且地质条件复杂多变，当盾构机进入江中后，无法采用现有手段对江底 掘进断面进行实时精确监测，因此，不同地质地段掘进施工参数的设定、 控制与修正，是掘进施工中的关键控制技术。
◆洞门圈内1.0m厚连续墙，分三次进行破除。第一次破除在冻结前进行，主 要破除地下连续墙10cm厚的外层钢筋；第二次破除在冻结墙完全胶结后进行， 破除厚度60cm，从上到下分块破除；第三次破除在负8环管片拼装完成后进行， 同时应结合负环管片的安装进度进行。施工中为了确保洞门破除及盾构始发万 无一失，提前采取井点降水方法降低地下水位，以便减小洞前土体的侧向压力。