第1讲盾构机与其应用
盾构机的讲解
盾构机的讲解盾构机是一种用于地下隧道开挖的专用设备，它采用盾构法施工原理，是现代化隧道工程中不可或缺的重要装备。
盾构机能够有效地降低工程施工风险，提高施工效率，保证工程质量。
本文将从盾构机的工作原理、结构组成、施工流程和应用领域等方面进行详细讲解。
工作原理盾构机主要通过盾构的方式进行地下隧道开挖。
盾构机的工作原理是在盾构机头部安装刀具，由液压系统驱动刀具旋转切削地层，同时通过液压顶推系统推进盾构机整体，形成一个封闭的工作面，在施工的同时支撑土体。
盾构机还会排出隧道开挖时产生的泥浆或者石料。
结构组成1.盾构机主体：包括盾构圆盘、尾部推进装置、作业室等部分。
2.刀具系统：用于切削地层的重要部分，通常采用硬质合金刀具。
3.液压系统：提供动力支撑，驱动盾构机的工作。
4.注浆系统：用于土层稳固，减少地层位移。
5.排土系统：排出隧道开挖时产生的泥浆或者石料。
施工流程1.施工前准备：确定隧道线路、进行现场钻探、安装盾构机等。
2.盾构机施工：盾构机推进、切削、排土、注浆等工作。
3.隧道贯通：完成盾构机开挖后，隧道贯通。
4.隧道衬砌：进行隧道衬砌工作，保证隧道的结构安全。
5.隧道检验验收：对隧道进行检验验收，确保质量合格。
应用领域盾构机在地下管廊、地铁、交通隧道、水利隧洞等工程中得到广泛应用。
盾构机可以开挖各种类型的地下工程，同时由于其施工方式的灵活性和高效性，能够适应不同地层的复杂情况。
结语盾构机作为现代化隧道工程的重要设备，发挥了不可替代的作用。
通过本文的讲解，相信读者对盾构机的工作原理、结构组成、施工流程和应用颁奖都有了更深入的了解。
希望本文能为相关领域的从业人员提供一定的参考和帮助。
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。
盾构机简介介绍
盾构机发展历程
盾构机技术起源于19世纪中叶的英国，最初用于铁路隧 道施工。
20世纪初，日本开始在地下工程中应用盾构机技术，并 研制出第一台真正意义上的现代盾构机。
随着技术的不断发展，盾构机逐渐应用于各种地下工程 ，包括地铁、水务、电力、通讯等。
特点
敞开式盾构机适用于软至流塑性地层的掘进，但 需要解决对周围地层扰动较大的问题
复合式盾构机
适用地质
适用于多种地层条件
工作原理
同时具备泥水式和土压平衡盾构机的功能，能够根据不同的地层条 件进行掘进
特点
复合式盾构机适用范围广Байду номын сангаас能够根据不同的地层条件进行掘进，但需 要解决不同地层条件下掘进设备的协调问题
在16号线的建设中，盾构机被广 泛应用于地下隧道的挖掘和衬砌 作业。
主要使用了直径为6.4米的土压平 衡盾构机和直径为8.3米的泥水平 衡盾构机。
线路简介 盾构机应用 工程特点 盾构机型号
北京地铁16号线是北京市地铁的 一条重要线路，连接了海淀区和 昌平区，全长约49.8公里，共设 29座车站。
北京地铁16号线在建设过程中面 临着复杂的地理环境和地质条件 ，如上软下硬的土质、高水位等 。
盾构机简介介绍
汇报人： 日期:
目录
• 盾构机概述 • 盾构机种类及应用 • 盾构机关键部件及功能 • 盾构施工过程及优缺点 • 盾构技术的发展趋势及前景 • 盾构机案例介绍
01
盾构机概述
Chapter
盾构机定义
盾构机是一种专门用于地下工程挖掘 的机械设备，它可以将挖掘、支护、 出土等作业集成在一起，实现高效、 安全、快速的施工。
盾构施工技术要点和适用范围介绍课件
30
通常把盾壳总长 L与盾构外径 之De比 称为 盾构的灵
敏度， 越小 ，操作越方便。一般在盾构直径确定后，灵敏度
值有一些经验数据可参考：
小直径盾构（De＜3.5m） 中直径盾构（ 3.5m £ De ）£ 6m
=1.2～1.5（多取1.50） =0.8～1.2（多取1.00）
大直径盾构（De ＞6m）
对于开挖面不能自稳的冲积软弱砂层、粉砂和粘土，施工 时必须采用稳定开挖面的辅助施工法，如采用压气施工法、 改良地基、降低地下水位等措施
目前手掘式盾构机一般用于开挖断面有障碍物、巨砾石等 特殊场合，而且应用逐渐减少。
半机械式盾构
半机械式盾构机进行开挖及装运石碴都采用专用机械，配备液压 铲土机、臂式刀盘等挖掘机械和皮带运输机等出碴机械，或配备具 有开挖与出碴双重功能的机械。
盾构的基本构造主要由壳体、切削系统、推进系统、出土 系统、拼装系统等组成。
2021年1月21日星期四
8
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；
垂直形——刀盘开挖，稳定土层手掘
（2）形状——
倾斜形——较不稳定土层手掘
阶梯形——不稳定土层手掘
不能自稳的地层时，则需进行有压气施工法、地层超前加 固等辅助施工方法，以防止开挖面坍塌。
手掘式盾 构
手掘式盾构机的正面是开敞的，通常设置防止开挖顶面塌陷的活动 前檐及上承千斤顶、工作面千斤顶及防止开挖面塌陷的挡土千斤顶。 开挖采用铁锹、镐、碎石机等开挖工具，人工进行。
手掘式盾构机的适用范围
适应的土质是自稳性强的洪积层压实的砂、砂砾，固结粉 砂和粘土。
盾构培训ppt课件(2024)
2024/1/26
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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。
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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。
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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
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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。
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CHAPTER 03
盾构施工技术要点
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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。
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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
盾构机的构造及应用
盾构机的构造及应用盾构机是一种利用液压系统或者其他动力系统驱动，通过在地下掘进的同时安装钢壳管道的工程机械设备。
在现代城市化进程中，盾构机在地下工程建设中起着举足轻重的作用。
本文将从盾构机的构造和应用两个方面，详细介绍盾构机的相关知识。
一、盾构机的构造盾构机主要由刀盘、推进装置、系统控制、土压平衡系统、供泥系统和安装支撑系统等几个主要部分组成。
1. 刀盘：刀盘是盾构机最重要的部分，它相当于盾构机的“头脑”。
刀盘有圆形、椭圆形或其他形状，上面有安装刀具的刀盘头，用于在地下掘进的同时切割和破碎土层。
2. 推进装置：盾构机通过推进装置实现在地下的移动。
推进装置主要由盾构机的推进液压缸、推进动力系统和推进下车等部分组成，可以控制盾构机的前进和后退。
3. 系统控制：盾构机的系统控制包括盾构机的自动控制系统和人工控制系统。
自动控制系统可以实时监测和控制盾构机的各个参数，保证盾构机的正常运行；人工控制系统则由操作员通过操纵盾构机的操纵台完成对盾构机的控制。
4. 土压平衡系统：盾构机在地下掘进过程中，土层的压力对盾构机有很大的影响。
土压平衡系统可以保持掘进工作面的土层压力与外界压力相平衡，从而减小盾构机的阻力，保证盾构机的正常运行。
5. 供泥系统：盾构机工作时需要将切割出的土层排出。
供泥系统主要负责将切削下来的泥浆经过输送管道排出到地面或者处理设备，保持掘进工作面干燥。
6. 安装支撑系统：盾构机在掘进过程中，需要将钢壳管道安装在地下。
安装支撑系统可以将钢壳管道一节一节地推送到地下，保证施工的顺利进行。
二、盾构机的应用盾构机在地下工程建设中应用广泛，主要包括以下几个方面：1. 地铁建设：盾构机在地铁建设中起到了至关重要的作用。
通过盾构机可以快速地开挖地下隧道，将地铁站点相连接，形成地铁线路。
盾构机的使用可以提高施工效率，减少对地面的影响，同时也保证了地下空间的安全稳定。
2. 隧道工程：盾构机在隧道工程中可以大大缩短施工时间，减少劳动强度。
盾构机结构原理PPT课件
目录
• 盾构机概述 • 盾构机结构组成 • 盾构机工作原理 • 盾构机应用与案例 • 盾构机维护与保养
01
盾构机概述
盾构机定义
盾构机是一种使用盾构法进行隧道施 工的大型掘进机械，主要由刀盘、盾 体、人舱、螺旋输送机、管片拼装机 、管片运输车等部分组成。
盾构机的主要作用是在地下挖掘出一 条隧道，并在挖掘过程中对隧道进行 衬砌和支护，以保证隧道施工的安全 和稳定。
20世纪初，盾构机开始在日本得到广 泛应用，并逐渐发展成为一种成熟的 施工方法。
02
盾构机结构组成
主机系统
01
02
03
04
主机是盾构机的核心部分，包 括刀盘、盾体、刀具等。
刀盘是盾构机挖掘土体的主要 部件，通常采用硬质合金或碳
化钨等材料制成。
盾体是保护操作人员和盾构机 内部设备的重要结构，通常采
盾构机分类
根据盾构机的用途，可分为地 铁盾构机、市政管道盾构机、 公路盾构机等。
根据盾构机的掘进方式，可分 为开敞式盾构机和气压式盾构 机。
根据盾构机的直径，可分为小 直径盾构机和大直径盾构机。
盾构机发展历程
盾构机最早起源于欧洲，但最早的盾 构机比较简单，仅适用于软土地层。
随着科技的不断进步，现代盾构机已 经实现了自动化、智能化，并广泛应 用于地铁、市政管道、公路等领域。
03
盾构机工作原理
工作原理简介
盾构机是一种隧道掘进的专用工 程机械，通过刀盘旋转切削土体， 同时使用盾构壳体保护作业面和
运输渣土。
盾构机的工作原理基于一个封闭 的作业系统，通过土压平衡、泥 水加压等工法维持开挖面的稳定，
并控制地层变形。
盾构机的工作过程包括挖掘、排 渣、运渣、拼装等环节，各环节 相互配合，实现隧道的高效掘进。
盾构法施工技术讲义课件图文并茂(2024)
施工安全与风险控制
阐述盾构法在该复杂地质条件下隧道 工程中的施工安全措施和风险控制方 法。
06
总结与展望
回顾本次课程重点内容
盾构法施工基本原理
盾构法施工流程
介绍了盾构法施工的基本原理，包括盾构 机的构造、推进系统、出土系统等。
利用盾构机上的导向系统，实时监测掘进方向，通过纠偏装置进 行纠偏，确保隧道轴线精度。
管片拼装与防水措施
管片选型与拼装
01
根据设计要求选择合适的管片类型，按照拼装顺序进行拼装，
形成隧道衬砌。
防水措施
02
在管片拼缝处设置橡胶止水带、嵌缝材料等防水措施，确保隧
道防水效果。
管片背后注浆
03
在管片背后进行注浆，填充管片与地层之间的空隙，提高隧道
对未来盾构法施工技术发展的展望
技术创新
随着科技的不断进步，盾构法施工技术将不断创新，例如 研发更高效的盾构机、优化施工流程等，以提高施工效率 和质量。
智能化发展
未来盾构法施工技术将更加注重智能化发展，例如引入人 工智能、大数据等技术，实现自动化施工和智能化管理。
绿色环保
随着环保意识的提高，未来盾构法施工技术将更加注重绿 色环保，例如减少施工噪音、降低能耗等，以实现可持续 发展。
盾构法施工流程与步骤
施工前准备工作
01
02
03
地质勘察
对施工区域进行详细的地 质勘察，了解地层分布、 岩土性质、地下水位等。
设计方案
根据地质勘察结果，制定 盾构机选型、施工参数、 管片设计等方案。
施工场地准备
平整场地、搭建临时设施 、准备施工材料等。
盾构培训课件-(多场合应用)
盾构培训课件一、引言盾构法作为现代隧道施工的重要技术，具有施工速度快、安全性高、对周边环境影响小等优点，广泛应用于城市轨道交通、水利工程等领域。
为了提高我国盾构施工技术水平，培养一批高素质的盾构施工人才，本课件将详细介绍盾构施工的基本原理、设备组成、施工工艺及安全要点等内容。
二、盾构施工基本原理盾构法是一种利用盾构机进行隧道掘进、衬砌和注浆的施工方法。
盾构机在掘进过程中，通过刀盘旋转切削土体，将切削下来的土体通过输送设备输送到洞外，同时在盾构机尾部进行管片拼装和注浆作业，形成一个完整的隧道结构。
三、盾构设备组成盾构设备主要由刀盘、盾体、推进系统、衬砌拼装系统、注浆系统、通风系统、供电系统、排水系统等组成。
其中，刀盘是盾构机的核心部件，负责切削土体；盾体为盾构机提供保护和支持；推进系统负责盾构机的推进；衬砌拼装系统负责隧道管片的拼装；注浆系统负责隧道周围的注浆作业；通风系统、供电系统、排水系统等则为盾构施工提供必要的保障。
四、盾构施工工艺1.盾构机始发：在始发井内组装盾构机，进行调试和试运行，确保设备性能良好。
然后进行始发井的封闭、加固和降水工作，为盾构机提供安全、稳定的施工环境。
2.盾构机掘进：盾构机在掘进过程中，刀盘旋转切削土体，通过输送设备将切削下来的土体输送到洞外。
同时，在盾构机尾部进行管片拼装和注浆作业，形成一个完整的隧道结构。
3.管片拼装：管片拼装是盾构施工的关键环节，需要保证管片的质量和拼装精度。
在拼装过程中，要严格控制管片的错台、扭转和间隙等参数，确保隧道结构的稳定和防水性能。
4.注浆作业：注浆作业是为了填补盾构机与隧道管片之间的空隙，提高隧道结构的稳定性和防水性能。
注浆材料应选用合适的配比和性能，确保注浆效果。
5.盾构机接收：当盾构机掘进至接收井附近时，进行接收井的封闭、加固和降水工作。
然后拆除盾构机，完成隧道施工。
五、盾构施工安全要点1.盾构机始发和接收：始发和接收是盾构施工的关键环节，要确保始发井和接收井的稳定和安全。
《盾构机实用知识》幻灯片
出碴情况等，可对泡沫剂和空气的流量进展手动调 节，当掘进完毕时停顿泡沫系统。
g. 盾尾油脂密封操作
• 一般情况下进展自动注脂 • 当盾尾油脂密封在手动位时，可以对各个位置的注
掘进完毕
8. 盾构操作原那么
掘进根本参数
10. 联锁保护
1. 操作人员要求
• 盾构操作人员是掘进施工的核心，必须具有极强 的责任心；
• 盾构操作人员必须经过专业培训； • 盾构机操作人员必须经过平安培训 ；
2. 系统参数设定
• a. 泡沫系统参数设定 • b. 报警温度设定 • c. 盾构状态参数设定 • d. 盾尾密封油脂参数设定 • e. 注浆压力值设定
《盾构机实用知识》幻灯 片
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第一章 盾构机
一. 盾构分类
二. 盾构施工
三. EPB盾构主机构造
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 • 半敞开式 • 挤压式〔网格式〕 • 密闭式 • 泥水式、土压式
c. 盾构状态参数设定
• 刀盘最小转速，当刀盘小于此转速时推进系统不能工作； • 主驱动最大工作压力，当到达此压力时刀盘自动停顿转动。
刀盘脱困时设定得高一些； • 超挖刀伸出角度和缩回角度，由土木工程师确定； • 铰接油缸最小和最大行程，当到达最小行程时盾构掘进自
动停顿，铰接油缸应放松，当到达最小行程时，铰接油缸 应收回； • 螺旋输送机后门的最小开度； • 螺旋输送机的最大工作压力，当到达此压力时螺旋输送机 停顿工作。
盾构机构造及工作原理简介（一）
盾构机构造及⼯作原理简介（⼀）盾构机构造及⼯作原理简介(⼀) 伴随着2012年我司在新⾏业拓展上的⼒度不断加⼤，轨道交通这个名词也越来越多的出现在公司会议及公告中。
⽽盾构机作为我司进⼊轨道交通⾏业的切⼊点，在我司的发展战略中占据着重要地位。
那么盾构机究竟是⼀种什么样的设备呢？盾构机是如何⼯作的呢？⽽我们港迪电⽓的产品在盾构机这样⼀个⼤型设备中⼜起到了什么作⽤呢？下⾯，本⽂会通过盾构机的起源及发展史、盾构机在中国的发展历程、盾构机概述、盾构机的构造及⼯作原理、盾构机上的电⼒系统，中国盾构机的现状及发展前景六个⽅⾯来介绍盾构机的产⽣与发展，并逐渐解答上述问题。
⼀、盾构机的起源和发展史盾构发明于19世纪初期，⾸先应⽤于开挖英国伦敦泰晤⼠河⽔底隧道。
1818年，法国的布鲁诺尔(M.I.Brune1)从蛀⾍钻孔得到启⽰，最早提出了⽤盾构法建设隧道的设想，并在英国取得专利。
下图为布鲁诺尔注册专利的盾构。
布鲁诺尔构想的盾构机机械内部结构由不同的单元格组成，每⼀个单元格可容纳⼀个⼯⼈独⽴⼯作并对⼯⼈起到保护作⽤。
采⽤的⽅法是将所有的单元格牢靠地装在盾壳上。
当时布鲁诺尔设计了两种⽅法，⼀种是当⼀段隧道挖完后，整个盾壳由液压千⽄顶借助后靠向前推进；另⼀种⽅法是每⼀个单元格能单独地向前推进。
（第⼀种⽅法后来被采⽤，并得到了推⼴应⽤，演变为成熟的盾构法）。
此后，布鲁诺尔逐步完善了盾构结构的机械系统，设计成⽤全断⾯螺旋式开挖的封闭式盾壳，衬彻紧随其后的⽅式。
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。
如下图，第⼀台⽤于隧道施⼯的盾构机，其每⼀个框架分成3个舱，每⼀个舱⾥有⼀个⼯⼈，共有36个⼯⼈。
泰晤⼠河下的隧道⼯程施⼯期间遇到了许多困难，在经历了五次以上的特⼤洪⽔后，直到1843年，经过18年施⼯，才完成了全长458m的第⼀条盾构法隧道。
1830年，英国的罗德发明“⽓压法”辅助解决隧道涌⽔。
《盾构机实用知识》课件
盾构机在挖掘隧道后，需要进行衬 砌和防水处理，以确保隧道的稳定 性和使用寿命。
盾构机在市政管道建设中的应用
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排水管道建设
盾构机能够快速挖掘排水 管道，有效解决城市排水 问题。
燃气管道建设
盾构机在建设燃气管道方 面具有高效、安全的特点 ，能够满足城市燃气供应 的需求。
供热管道建设
防止渗漏
通过注浆等措施防止隧道渗漏 。
保障安全
盾构机具备多种安全保护装置 ，保障施工安全。
03
盾构机的应用场景
盾构机在地铁建设中的应用
地铁隧道挖掘
盾构机是地铁建设中的主要施工 设备，能够高效地挖掘隧道，提 供足够的空间供地铁列车运行。
土方开挖与运输
盾构机在挖掘隧道的同时，能够将 挖掘出的土方进行有序的堆放和运 输，确保施工现场的整洁和安全。
02
盾构机工作原理
盾构机的基本组成
盾体
盾体是盾构机的主体，起到支 撑和保护作用，内部安装有各 种设备。
排土系统
将切削下来的土体排出，保持 盾构机内部清洁。
刀盘
用于切削和破碎土体，是盾构 机挖掘工作的主要部分。
推进系统
通过液压千斤顶推动刀盘前进 ，实现盾构机的挖掘前进。
辅助系统
包括注浆、通风、供电、供水 等辅助设施，保障盾构机正常 运转。
盾构机的历史与发展
总结词
盾构机起源于19世纪，随着科技的不断进步，盾构机在 设计和功能上也不断得到改进和完善。
详细描述
盾构机的历史可以追溯到19世纪，当时人们开始使用简 单的机械工具进行隧道挖掘。随着科技的不断进步，盾 构机的设计和功能也不断得到改进和完善。现代盾构机 集成了多种先进技术，如液压传动、自动控制、传感器 技术等，使得盾构机的性能得到极大的提升。目前，盾 构机已经成为隧道建设中的主流施工机械，其应用范围 也在不断扩大。
盾构机简介演示
北京地铁案例
北京地铁10号线
北京地铁10号线是北京市 的一条重要地铁线路，盾 构机在此线路的施工中发 挥了重要作用。
北京地铁14号线
北京地铁14号线是北京市 的一条重要地铁线路，盾 构机在此线路的施工中同 样发挥了重要作用。
北京地铁16号线
北京地铁16号线是北京市 的一条重要地铁线路，盾 构机在此线路的施工中仍 然发挥了重要作用。
辅助系统
主要功能是提供盾构机操作所 需的辅助功能，包括通风、照 明、排水、供电等装置。
盾构机的工作流程
开挖阶段
盾构机向前推进，同时刀盘切割土体，开挖 出一条隧道。
推进阶段
推进系统通过推进油缸推动盾构机向前，同 时刀盘继续切割土体。
拼装阶段
拼装系统将预先制备好的隧道衬砌逐块拼装 ，形成隧道的内壁。
循环阶段
特点
盾构机具有挖掘速度快、精度高、安全性好、对周围环境影 响小等优点，它广泛应用于地铁、铁路、公路、水利等工程 建设领域。
盾构机的发展历程
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初始阶段
盾构机最早出现于19世纪 中叶的欧洲，当时主要用 于水利工程建设。
发展阶段
20世纪初，盾构机开始应 用于城市地铁建设，并逐 渐形成了较为成熟的铁2号线
上海地铁2号线是上海市的一条 重要地铁线路，盾构机在此线路
的施工中发挥了重要作用。
上海地铁9号线
上海地铁9号线是上海市的一条 重要地铁线路，盾构机在此线路 的施工中同样发挥了重要作用。
上海地铁10号线
上海地铁10号线是上海市的一条 重要地铁线路，盾构机在此线路 的施工中仍然发挥了重要作用。
04 盾构机的优势与挑战
盾构机的优势
高效挖掘
盾构施工技术及其应用(全文)
盾构施工技术及其应用(全文)范本一：盾构工程施工技术及应用1. 盾构工程概述1.1 盾构工程定义1.2 盾构工程的发展历史1.3 盾构工程的应用领域2. 盾构施工原理2.1 盾构机构成和工作原理2.2 盾构施工过程2.3 盾构施工中的土层控制技术3. 盾构机的选型与设计3.1 盾构机的分类与特点3.2 盾构机的选型方法3.3 盾构机的设计要点与参数4. 盾构隧道设计与施工管理4.1 盾构隧道设计的方法与原则4.2 盾构隧道的施工管理要点4.3 盾构隧道工程质量控制5. 盾构施工中的安全与环保措施5.1 盾构施工中的安全管理要点5.2 盾构施工对环境的影响及环境保护措施6. 盾构施工中的常见问题及处理方法6.1 土层失稳与涌水处理6.2 盾构机故障的排除与维修6.3 其他常见问题及解决方法7. 盾构施工的案例分析与经验总结7.1 案例一：某城市地铁盾构施工7.2 案例二：某海底隧道盾构施工7.3 案例三：某水库导流洞盾构施工附件：1. 盾构施工机械设备参数表2. 某盾构隧道设计图纸3. 盾构隧道施工质量验收规范法律名词及注释：1. 土木工程法律法规：对土木工程施工管理的法律法规，包括施工许可、安全生产等方面的规定。
2. 环境保护法：关于保护环境、预防污染和修复生态环境的法3. 建设工程质量管理条例：对建设工程质量管理的法律规定。
范本二：盾构施工技术及应用1. 盾构工程简介1.1 盾构工程的定义和分类1.2 盾构工程的施工流程1.3 盾构工程的应用范围和优势2. 盾构机械设备及其原理2.1 盾构机的组成结构2.2 盾构机的工作原理和分类2.3 盾构机的主要技术指标和选型依据3. 土层条件与土机施工控制3.1 盾构施工中的地质条件和土层分类3.2 盾构施工中的土层控制技术3.3 盾构施工中的土机施工参数与控制要点4. 盾构隧道设计与施工管理4.1 盾构隧道设计的原则和方法4.2 盾构隧道施工管理的主要内容4.3 盾构隧道施工质量控制与验收5. 盾构施工的安全与环保措施5.1 盾构施工中的安全管理要点5.2 盾构施工的环境保护与治理5.3 盾构施工中的应急预案与事故处理6. 盾构施工案例分析与经验总结6.1 盾构施工工程的成功案例剖析6.2 盾构施工中的常见问题及解决方法6.3 盾构施工经验总结与亮点分享附件：1. 盾构施工机械设备参数表2. 盾构隧道设计图纸示例3. 盾构隧道施工质量验收标准法律名词及注释：1. 建设工程质量管理条例：对建设工程质量管理的法律法规，包括施工许可、安全生产等方面的规定。
盾构法的施工步骤及应用
盾构法的施工步骤及应用盾构法是应用于地下工程中的一种特殊的施工方法，它的基本原理是利用盾构机来推进和掘进地下隧道。
盾构法的施工步骤主要包括前期准备、盾构机的组装和调试、施工过程、施工完成等。
下面我将详细介绍盾构法的施工步骤及应用。
盾构法施工步骤：1. 前期准备：确定施工地点及工程要求，进行土壤勘察和地质探测，评估地层情况并设计盾构机的参数。
同时制定施工方案，包括施工路线、预计施工时间及工期安排。
2. 盾构机的组装和调试：将盾构机运至施工现场，并进行机械组装和调试，确保各个系统的正常运行。
这包括控制系统、推进系统、排土系统等的安装和调试。
3. 施工过程：在实际施工前，先进行预控开挖，即通过其他方法在地下开凿一个较大的空间，为盾构机提供足够的施工空间。
然后，启动盾构机，推进盾构机向前掘进。
在掘进过程中，盾构机会同时进行掘进和支护，以确保隧道的稳定性。
同时，通过控制盾构机的推进速度、土壤的排出和同步注浆，以及监测地下的沉降情况等，来保证施工过程的安全和稳定。
4. 施工完成：当盾构机掘进至目标点时，施工即可结束。
在完成施工后，需要进行隧道的修补和补充支护工作。
同时，对盾构机进行检修和保养，以备下次使用。
盾构法的应用：1. 地铁、轨道交通项目：盾构法常被应用于地铁、轨道交通等地下隧道的施工。
由于盾构法具有控制沉降、减少地面开挖的优势，可以有效降低对地面交通和建筑物的影响。
2. 城市供水、给排水系统：在城市供水、给排水系统的建设中，盾构法可以用于隧道的施工。
通过盾构法施工的隧道可以连接不同地点的供水和排水设施，提高城市的供水和排水效率。
3. 河道、海底隧道：在河道和海底的隧道工程中，盾构法也被广泛应用。
由于河道和海底的地质条件较为复杂，盾构法可以更好地应对地下水压力和软弱地层等问题，确保施工的安全和稳定。
4. 管道工程：在城市的管道工程中，盾构法可以用于铺设各种管道，包括自来水管道、天然气管道等。
盾构法可以减少地面开挖，降低对居民生活的影响，提高施工效率。
盾构机的工作原理使用方法以及操作心得
盾构机的工作原理使用方法以及操作心得盾构机是一种用于地下隧道工程的工程机械设备，其工作原理是利用盾构机推进盾构施工，在地下开挖隧道。
本文将就盾构机的工作原理、使用方法以及操作心得进行详细介绍。
工作原理盾构机是通过推进筒来正对地层进行开挖，盾构机推进的同时，形成安全的工作区。
盾构机主要由推进系统、支撑系统、掘进系统、给水系统等组成。
•推进系统：推进系统由主推进缸、辅助推进缸等构成，通过液压油缸的作用推动盾构机在地下进行推进。
•支撑系统：支撑系统主要用于支撑刀盘和控制地层的稳定，一般由液压支撑系统构成。
•掘进系统：掘进系统主要包括刀盘、刀盘主驱动系统、刀盘截割系统等，利用刀盘对地层进行切割。
•给水系统：给水系统主要用于冷却刀盘和稳定地层温度。
使用方法1.施工前准备：在施工前，需要对盾构机进行全面的检查，确保各个系统正常运行，同时进行现场勘察，并制定详细的施工计划。
2.施工过程：在施工过程中，需要根据地质情况合理调整盾构机的推进速度和姿态，及时调整掘进参数并监控施工进度。
3.安全防护：在使用盾构机的过程中，需要遵守安全操作规程，配备必要的安全设备，并建立完善的安全管理制度。
操作心得1.必须正确操作盾构机的控制系统，严格按照操作手册要求进行操作。
2.在使用过程中要随时关注机器的运行情况，及时发现和解决问题。
3.施工过程中要保持机器的清洁，及时清理掘进部位的渣土及泥浆，避免堵塞影响施工效率。
综上所述，盾构机在地下隧道工程中发挥着重要的作用，正确的使用方法和操作心得可以有效提高工程施工效率，保证施工质量。
希望本文对盾构机的工作原理、使用方法以及操作心得有所帮助。
盾构构造及应用doc
盾构构造及应用doc盾构是一种专用的地下作业设备，用于在地下进行隧道掘进和管道铺设工作。
它采用盾形结构作为防护外壳，能够同时进行掘进和支护，可以应用于各种地质条件下的隧道工程。
下面将对盾构构造及其应用进行详细介绍。
盾构主要由以下几部分组成：1. 盾体：盾体是盾构机的主体部分，由前盾和后盾组成。
前盾是用来进行地层透水处理和切削岩石的部分，后盾则用于清理切削后的土层。
2. 推进系统：推进系统由盾构机的刀盘、刀盘液压缸和推进液压缸组成。
刀盘是盾构机最前端的部分，通过切削岩石材料并将其刮进管道。
推进液压缸则用于推动盾构机向前推进。
3. 支撑系统：支撑系统包括前后盾推进后的地层支护和护盾的排土环节。
在盾构机向前推进过程中，需要对周围地层进行支护，以防止塌方和坍塌事故的发生。
4. 回填系统：回填系统用于对管道进行回填处理，以保护管道的稳定性和完整性。
回填材料可以使用砂浆、土壤等材料，填充盾构机后部的空隙，形成一条完整的管道。
盾构的应用主要集中在以下几个领域：1. 地铁隧道：盾构机在地铁隧道的建设中起到了关键作用。
它通过对地下土层进行切割和支护，可以快速且安全地完成地铁隧道的建设。
2. 水利工程：盾构机在水利工程中应用广泛，如给水管道、排水管道等。
它可以在地下进行管道铺设，避免对地表造成破坏。
3. 公路和铁路：盾构机在公路和铁路隧道建设中也有重要作用。
使用盾构机可以提高隧道的施工效率，缩短工期。
4. 石油和天然气输送管道：盾构机在石油和天然气输送管道建设中也被广泛应用。
它可以在地下进行管道铺设，减少对地表环境的破坏。
盾构在隧道工程中的应用有以下几个优点：1. 施工效率高：盾构机可以在地下进行连续施工，不受地表条件限制，施工效率高。
2. 施工质量好：盾构机能够进行地层支护，避免塌方和坍塌事故的发生，确保施工质量。
3. 对周围环境影响小：盾构机可以避免对地表环境的破坏，减少噪音、振动等对周围居民的影响。
4. 安全性高：盾构机具备较好的防护能力，能够在复杂地质情况下保证工人的安全。
盾构机的用途
盾构机的用途
盾构机是一种用于地下隧道施工的专业设备，它的主要作用是通过地面控制室和掌控工作模式、速度和方向，来进行地下隧道的开挖、支护和衬砌施工工作。
它通常由人工主推和机械支推两种方式来推进。
盾构机具有很多用途：
1. 地铁和城市轨道交通建设：盾构机被广泛应用于地铁和轨道交通系统的建设中，可以快速、高效地越过山脉、河流、地下河、高速公路、建筑物等难以越过的地理特征，为城市轨道交通提供便利。
2. 道路和桥梁建设：盾构机可以用于道路和桥梁建设中，比如建设地下隧道、人行地道或者管线通道，以提供道路和桥梁之间的交通连通性。
3. 水利工程建设：盾构机也可以被用于水利工程建设，如建设水库、隧洞、堤坝、堡坝等，以提供水利设施的建设和维护。
4. 管道安装和维修：盾构机可以用于地下管道的安装和维修工作，如排水系统、给水系统、天然气管道等。
它可以快速而准确地开挖管道隧道，并将管道安装在地下，解决了传统开挖施工方式所带来的交通阻塞、环境污染等问题。
5. 污水处理：盾构机可以用于污水处理厂的建设和维护工作，如建设污水收集
管道、处理池、曝气池等，以满足城市污水处理的需求。
6. 矿业工程：盾构机在矿业工程中也有广泛的应用，可以用于开挖矿井、开采矿石、建设矿井提升设备等。
7. 井下空间开挖：盾构机还可以用于井下空间开挖，如地下室、地下商场、地下停车场等。
它可以通过控制工作模式和速度，将地下空间开挖到所需的规模和形状。
总的来说，盾构机是一种多功能的工程设备，广泛应用于交通、水利、矿业等领域的地下工程建设中。
它以高效、精准、安全、环保等特点，为各行各业提供了便利，推动了各种基础设施的发展与完善。
盾构机基本原理与分类
绪论
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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
（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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二、盾构施工的支撑方式
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2、我国盾构机的发展历程
• 纵观我国盾构法隧道的发展历程，大体上 可以分为三个阶段：
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。
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
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❖ 目前，应用最广的是泥水盾构和土压平衡盾 构。
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➢ 盾构，用于软土隧道暗挖施工，具有金属外壳，壳 内装有整机及辅助设备，在其掩护下进行土体开挖、 土碴排运、整机推进和管片安装等作业，而使隧道 一次成形的机械。
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二、 盾构机发展
1 世界盾构机的发展
二、 盾构机发展
❖ 20 世纪初，盾构施工法在英、美、德、俄、法、日等国推广。 ❖ 1917 年日本开始在铁羽越线的折返段隧道施工中引进盾构法。 ❖ 1938年正式在国铁关门隧道应用盾构法施工，为日本盾构技术的发展奠
定了基础。 ❖ 1967年由英国提出的泥水加压系统在日本得到了实施，日本研制成功第
◆手掘式盾构
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◆半机械式盾构 ◆网格式盾构
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三、泥水平衡盾构
❖ 泥水加压平衡盾构（slurry pressure balance shield），简 称SPB盾构。是在机械式盾构的前部设置隔板，与刀盘之间形 成泥水仓,开挖面的稳定是将泥浆送入泥水仓内，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，再输送到开挖面。
一台有切削刀盘、水力出土的泥水加压式盾构（直径为3.1m）。 ❖ 1974 年日本独创性地研制成功土压平衡盾构，同时德国 Wayss &
Freytag 也研制成功颇具特点的膨润土悬浮液支撑开挖面的泥水平衡盾 构。之后，盾构技术得到了迅猛发展，已成功应用于各种公路隧道、地 铁隧道、引水隧道以及市政公用设施隧道等。
❖ 进入 20 世纪 90 年代后，随着城市化进程的加快，城市 地下空间的进一步利用，对环境保护和施工质量要求相对 较高的城市地铁隧道的需求越来越大，为了满足这一需求， 我国开始大规模地引进、应用国际先进的盾构施工技术和 设备。
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二、 盾构机发展
小结 ❖ 盾构作为一种安全、快速的隧道掘进机械，经历了四个发
❖ 1818 年Marc Isambard Brunel 获得隧道盾构法施工的专利， ❖ 在 1825 年到 1843 年间首次使用盾构在伦敦的泰晤士河下修建了一条
河底隧道，初步证明盾构法隧道施工的价值。 ❖ 1830年由劳德考克让施（Lord Cochrance）发明了施加压缩空气防止涌
水的“气压法”。 ❖ 1874 年格雷蒙特（James Henry Greathead）在伦敦地铁南线的隧道建
设中采用了气压盾构法的施工工艺，并首创了在盾尾后面的衬砌外围环 形空隙中压浆的施工方法，并开发了用流体支撑开挖面的盾构，开挖出 的弃土以泥水流的方式排出。 ❖ 1896 年 Haag在柏林第一次申请了德国泥水式盾构的专利，形成了现代 泥水式盾构的雏形，推动了盾构施工技术的发展。
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双
护
盾
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2 盾构与TBM的区别
❖ TBM是“Tunnel Boring Machine”的英文缩写，一般指全断面硬 岩隧道掘进机，通常定义中的TBM是以岩石地层为掘进对象，不 具备泥水压、土压等维护掌子面稳定的功能。
❖ 盾构施工主要由稳定开挖面、掘进及排土、管片衬砌及壁后注 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，也是盾构区别于TBM及比TBM复杂的主要方面。
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分离站 调浆池
送泥泵
排泥泵
中继泵
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1 结构原理
◆泥水盾构有两种体系。 泥水盾构根据泥水仓构造形式和对泥浆压力的控制方式 的不同，泥水盾构分为:
❖ 直接控制型 ❖ 间接控制型
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直接控制型泥水盾构
❖ 日本一般采用直接控制型泥水盾构 ●直接控制型泥水系统流程如下：送泥泵从地面泥浆池将新鲜泥浆输
入盾构泥水仓，与开挖泥土进行混合，形成稠泥浆，然后由排泥泵 输送到地面泥水分离处理站，经分离后排除土碴，而稀泥浆流向调 浆池，再对泥浆密度和浓度进行调整后，重新输入盾构循环使用。 ●泥水仓中的泥浆压力，可通过调节送泥泵转速或调节控制阀的开度 来进行。由于送泥泵安在地面，控制距离长而产生延迟效应，不便 于控制泥浆压力，因此常用调节控制阀的开度来进行泥浆压力调节。
❖ 隧道掘进机的地质针对性非常强， 一般来说，用于岩石地层的隧道掘 进机称为TBM，用于软土地层的隧 道掘进机称为盾构。机Fra bibliotek工程学院3
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TBM硬岩掘进机：
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二、 盾构机发展
2我国盾构机的发展
❖ 1953 年东北阜新煤矿用手掘式盾构修建直径为 2.6m的疏 水巷道，但是由于受这一时期我国经济技术的限制，盾构 技术一直没有受到足够的重视，盾构技术的发展非常缓慢， 应用也相当有限。
❖ 直到 1985 年以后，随着经济技术的突飞猛进，各种地下 工程的需求与日俱增，我国开始引进和研制全断面闭胸式 盾构，我国开始现代盾构技术开发和应用。
《大型施工机械》——盾构机部分
第一讲
盾构机的发展及应用
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目录
一、全断面隧道掘进机 二、盾构机的发展 三、泥水加压平衡盾构及应用 四、土压平衡盾构及应用
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一、全断面隧道掘进机
1 掘进机分类
❖ 全断面隧道掘进机采用了类似机器 人的技术，是集机、电、液、光、 气、水、信息于一体的隧道施工成 套专用设备。具有自动化程度高、 对交通和周围地层影响小、有利于 环境保护的优点。