盾构机基本原理及分类

(4)．适用于大深度、大地下水压施工，相对
而言施工成本低。
(5)．施工不受天气（风、雨、……）条件限
制。
(6)．挖土、出土量少、利于降低成本。
(7)．盾构工发构筑的隧道的抗地震性好。
(8)．适用地质情况范围宽，软土、砂卵土、
软岩、直到岩层均可使用。
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（3）盾构机制造周期长，造价较昂贵，盾构的拼装、 转移等较复杂，建造短于750m的隧道经济性差。
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第三节 盾构开挖与支撑方式
一、盾构施工的开挖方式
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3、压缩空气支撑 原理：空气压力与地下水的静压力保持平衡，
土压由自 然或机械的支撑承受。 要保证压力平衡 ，否则顶部过剩的压力 “喷发”的危险 已被泥水盾构取代。
适用于黏土，黏砂土，多水松软地层
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4、泥浆工作面支撑
物的影响小； ②不影响地表交通及商店营业，无需切断、
搬迁地下管线等各种地下设施； ③对周围居民生活、出行影响小； ④无空气、噪音、振动污染问题。
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(2)．盾构掘进不受地形、地貌、江河水域等
地表环境条件的限制。
(3)．地表占地面积小，故征地费用少。
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二。盾构施工法缺点
（1）需要隧道衬砌管片预制、运输、衬砌、衬砌结 构防水及堵漏、施工测量、场地布置、机械安装 等施工技术的配合，系统工程协调复杂；
（2）施工过程变化断面尺寸困难；只能前进，不能 后退，当隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时， 施工难度大，在饱和含水的松软地层中施工，地 表沉陷风险较大；
采用泥浆方法，隧道工作面借助有压力的 液体得以很好的支撑，用泥浆就地抵御土 压及水压。
5、土压平衡支撑
在黏土质地层中，土料自身作为支撑介质。 在土料中添加介质（水、泡沫、膨润土或 黏土），开挖料就转化成土浆，它能够起 到稳定隧道工作面的作用。
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3、机械式开挖
机械式开挖又称全断面机械开挖。紧贴开挖面的 旋转刀盘进行全断面开挖，即从掘削到出土作业 均由机械完成。
主要优点：
（1）开挖的隧道面精准，无超挖。
（2）在掘进过程中，隧道断面轮廓保持不变。
（3）隧道工作面形式可根据其稳定性进行优化，特 别是土层需要支撑的情况下。
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第一节 盾构及其基本工作原理
二、盾构法施工的基本原理 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。
盾构构造及应用
绪论
2020年3月23日星期一6
时4分18秒
盾构构造及应用
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绪论
1、盾构及其基本工作原理 2、盾构法的优缺点 3、盾构施工开挖及支撑方式 4、盾构机的分类 5、盾构的发展简史
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第一节 盾构及其基本工作原理
一、盾构的定义
2008年3月31日发布的《盾构法隧道 施工与验收规范》定义：盾构是盾构 掘进机的简称，是在钢壳体保护下完 成隧道掘进、拼装作业，由主机和后 配套组成的机电一体化设备
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二、盾构施工的支撑方式
1、自然工作面支撑 即隧道工作面的稳定性是借助掘进暂时停
顿期间它固有的稳定性或借助桁架上的土 层行程的斜坡而稳定的。
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第四节 盾构机的分类
1、按地层种类分 （1）硬岩盾构
（TBM） （2）软岩盾构 （3）软土盾构 （4）硬软岩土盾
构（复合盾构）
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2 、按盾构机横截面大小分类
（1）超小型盾构
Φ＜1m
（2）小型盾构
1m≤Φ＜3.5m
（3）中性盾构
3.5m≤Φ＜6m
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第二节 盾构法的优缺点
一。盾构法的优点 (1)．对环境影响小 ①出土量少，周围地层沉降小，对周围构造
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反铲挖掘盾构
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悬臂掘进盾构
适用于地层：由于不适于抵御水压，因此只 适用于干的或排干的地层
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2、机械工作面支撑 （1）板条支撑 （2）活动工作面支撑 （3）封闭切削轮支撑
手动掘削 机械部分断面开挖 全断面开挖
以上支撑方式只适用于抵御土压等低渗透性地层 掘进
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（4）大型盾构
6m≤Φ＜14m
（5）超大型盾构
14m≤Φ＜18m
（6）特大型盾构
18m≤Φ
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3、按盾构机横截面形状分类 （1）半圆形 （2）圆形 （3）椭圆形 （4）马蹄形 （5）双圆搭接形：竖双圆形、横双圆形 （6）三圆搭接形 （7）四圆搭接形 （8）矩形：矩形、凸字形、凹字形