盾构施工技术 PPT
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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
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
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
盾构施工技术及质量控制(PPT,68页)
2022/9/13
8
一、盾构法隧道简述
起源和发展史——第四代盾构
2022/9/13
9
一、盾构法隧道简述
盾构在我国发展历史及发展现状
我国自20世纪50年代开始涉足盾构法修建隧道和管道工程，最近二十年 开始大规模应用。虽然起步较晚，与国外先进国家仍存在一定差距。但由于 应用前景广阔，主要吸收和采用先进技术和工艺、参考和借鉴国外成功的经 验和失败的教训，所以发展较快，差距正在逐步减小。
20
三、盾构施工技术介绍
泥水平衡盾构工法技术介绍
2022/9/13
泥水循环系统
开挖的土砂以泥浆形式输 送到地面，通过泥浆处理 设备进行分离，分离后的 泥水进行重新调浆冲刷管， 再输送到开挖面。 泥水盾构适用的地质范围 从软弱砂质土层到砂砾层 都可以使用。
21
三、盾构施工技术介绍
管片拼装技术介绍
一般每环管片有6-8块管片组成，分为A、B、K型，分别为标准 块，邻接块、封顶块。 可由球墨铸铁、钢结构、钢筋砼、钢板与钢筋砼的复合材料等 制成的管片（衬砌）
c 负环顶部作为运输开口时,必须用钢材加固该开口。
管片拼装技术介绍
管 片 拼 装 流 程
2022/9/13
25
三、盾构施工技术介绍
管片拼装技术介绍
螺栓紧固流程
管片拼装 时紧固
检验紧固
二次复紧
2022/9/13
26
三、盾构施工技术介绍
管片拼装技术介绍
错缝拼装
2022/9/13
通缝拼装
27
三、盾构施工技术介绍
盾构始发是指在始发井内利用临时组装的管片、反力台架等设备， 使盾构机离开基座经井壁穿墙洞沿指定路线推进的一系列作业。
2024版盾构施工技术培训课件六
选择
根据隧道设计、地质条件、施工方法等因素，选 择合适的管片类型。
考虑因素
强度、刚度、稳定性、防水性能、耐久性、经济 性等。
管片拼装方法
拼装方式
通缝拼装、错缝拼装。
拼装步骤
清理管片、涂抹防水涂料、安装密封条、定位拼装、紧固连接螺 栓。
注意事项
确保管片拼装精度，防止错台、漏水等问题。
防水材料及施工方法
应急预案制定及演练
制定应急预案 针对可能发生的紧急情况，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。 开展应急演练
定期组织应急演练，提高员工应急处 置能力，确保在紧急情况下能够迅速、
有效地进行应对。
配置应急资源
根据应急预案的要求，配置必要的应 急资源，如救援设备、医疗器材、应 急照明等。
07
盾构施工安全管理与风险评估
安全管理制度及措施
建立完善的安全管理体系
明确各级管理人员职责，形成有效的安全管 理网络。
加强安全教育和培训
提高员工安全意识，确保员工掌握必要的安 全知识和技能。
制定安全操作规程
针对盾构施工各环节，制定相应的安全操作 规程，确保员工规范操作。
定期开展安全检查
对施工现场进行定期安全检查，及时发现并 消除安全隐患。
的水土压力相平衡，实现稳定掘进。
泥水性能要求
02
泥水需具有良好的造壁性、携砂能力和稳定性，以保证泥膜的
形成和维持。
泥水加压平衡控制要点
03
实时监测泥水仓切口水压、泥水密度和流量等参数，及时调整
泥水注入量和推进速度，确保泥水加压平衡状态。
特殊地层掘进技术
软弱地层掘进技术 采用超前注浆、地表加固等措施提高地层自稳能力；优化 刀盘和刀具设计，降低切削阻力；加强同步注浆和二次注 浆，确保管片背后填充密实。
根据隧道设计、地质条件、施工方法等因素，选 择合适的管片类型。
考虑因素
强度、刚度、稳定性、防水性能、耐久性、经济 性等。
管片拼装方法
拼装方式
通缝拼装、错缝拼装。
拼装步骤
清理管片、涂抹防水涂料、安装密封条、定位拼装、紧固连接螺 栓。
注意事项
确保管片拼装精度，防止错台、漏水等问题。
防水材料及施工方法
应急预案制定及演练
制定应急预案 针对可能发生的紧急情况，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。 开展应急演练
定期组织应急演练，提高员工应急处 置能力，确保在紧急情况下能够迅速、
有效地进行应对。
配置应急资源
根据应急预案的要求，配置必要的应 急资源，如救援设备、医疗器材、应 急照明等。
07
盾构施工安全管理与风险评估
安全管理制度及措施
建立完善的安全管理体系
明确各级管理人员职责，形成有效的安全管 理网络。
加强安全教育和培训
提高员工安全意识，确保员工掌握必要的安 全知识和技能。
制定安全操作规程
针对盾构施工各环节，制定相应的安全操作 规程，确保员工规范操作。
定期开展安全检查
对施工现场进行定期安全检查，及时发现并 消除安全隐患。
的水土压力相平衡，实现稳定掘进。
泥水性能要求
02
泥水需具有良好的造壁性、携砂能力和稳定性，以保证泥膜的
形成和维持。
泥水加压平衡控制要点
03
实时监测泥水仓切口水压、泥水密度和流量等参数，及时调整
泥水注入量和推进速度，确保泥水加压平衡状态。
特殊地层掘进技术
软弱地层掘进技术 采用超前注浆、地表加固等措施提高地层自稳能力；优化 刀盘和刀具设计，降低切削阻力；加强同步注浆和二次注 浆，确保管片背后填充密实。
轨道交通盾构施工技术PPT课件
第36页/共112页
第四章 盾构过站（调头式过站）
第37页/共112页
第四章 盾构过站（调头式过站）
第38页/共112页
第四章 盾构过站（调头式过站）
第39页/共112页
第四章 盾构过站（调头式过站）
第40页/共112页
第四章 盾构过站（调头式过站）
第41页/共112页
第五章 盾构到达
（盾构机到达施工方案.doc）
3、手扳葫芦托动小车沿轨道 移动，主机与小车一起过站。
第四章 盾构过站（分体式过站）
• 纵移运输轨道
第25页/共112页
第四章 盾构过站（分体式过站）
后配套过站
在盾体过站后，在车站底板上铺设后配套台车走行轨道，该轨道与隧 道内台车走行轨道对正连接在一起。后配套台车通过电瓶机车将其牵引就 位。
盾构机检修
整体式过站可以减少对盾构机的拆装次数，减少转场环节，还可以大大加 快施工速度、缩短施工的工期，提高地铁隧道施工的效率，而且还可以节省吊装 运输盾构机等设备所需的大笔费用，从而降低了施工成本。
1、整体过站的准备工作
掌握整个车站的构筑物情况，并确定整体过站的线形，过站线形的选择 要满足盾构机及后配套整体过站的要求，一般情况下过站线形呈“S”形布置。
2、“u”型导槽的施工
导槽的中心线与盾构机的中心线在水平投影上要相符，导槽的圆弧度要 与盾构机外壳的圆弧度相符，导槽施作的示意图如下图8所示：
第27页/共112页
第四章 盾构过站（整体式过站）
整体式过站
预埋导向轨
盾构机 导槽
预埋支撑轨
钢精混凝土结构
整体过站导槽施作示意图
第28页/共112页
第四章 盾构过站（整体式过站）
第四章 盾构过站（调头式过站）
第37页/共112页
第四章 盾构过站（调头式过站）
第38页/共112页
第四章 盾构过站（调头式过站）
第39页/共112页
第四章 盾构过站（调头式过站）
第40页/共112页
第四章 盾构过站（调头式过站）
第41页/共112页
第五章 盾构到达
（盾构机到达施工方案.doc）
3、手扳葫芦托动小车沿轨道 移动，主机与小车一起过站。
第四章 盾构过站（分体式过站）
• 纵移运输轨道
第25页/共112页
第四章 盾构过站（分体式过站）
后配套过站
在盾体过站后，在车站底板上铺设后配套台车走行轨道，该轨道与隧 道内台车走行轨道对正连接在一起。后配套台车通过电瓶机车将其牵引就 位。
盾构机检修
整体式过站可以减少对盾构机的拆装次数，减少转场环节，还可以大大加 快施工速度、缩短施工的工期，提高地铁隧道施工的效率，而且还可以节省吊装 运输盾构机等设备所需的大笔费用，从而降低了施工成本。
1、整体过站的准备工作
掌握整个车站的构筑物情况，并确定整体过站的线形，过站线形的选择 要满足盾构机及后配套整体过站的要求，一般情况下过站线形呈“S”形布置。
2、“u”型导槽的施工
导槽的中心线与盾构机的中心线在水平投影上要相符，导槽的圆弧度要 与盾构机外壳的圆弧度相符，导槽施作的示意图如下图8所示：
第27页/共112页
第四章 盾构过站（整体式过站）
整体式过站
预埋导向轨
盾构机 导槽
预埋支撑轨
钢精混凝土结构
整体过站导槽施作示意图
第28页/共112页
第四章 盾构过站（整体式过站）
《盾构法施工技术》课件
3
盾构机还具有支护功能，通过注浆、安装支撑等 措施，确保隧道施工过程中的稳定性和安全性。
盾构法施工特点
01
盾构法施工效率高、进度快，适用于大规模的隧道 工程建设。
02
盾构法施工对周围环境影响较小，能够减少地面沉 降、塌陷等问题。
03
盾构法施工成本较高，需要大型的盾构机等设备， 且对施工人员的技术要求较高。
THANKS
感谢观看
地下管线保护
应急预案
对地下管线进行调查，采取适当的保护措 施，防止施工对其造成破坏。
制定应急预案，配备应急救援人员和设备 ，确保在发生事故时能够及时处理。
安全管理制度与操作规程
人员培训
对盾构施工人员进行安 全培训，提高安全意识 。
安全检查制度
定期进行安全检查，及 时发现和消除安全隐患 。
操作规程制定
盾构机推进与出土
土压力控制
根据工程实际情况，控制盾构机推进 过程中的土压力，保持隧道稳定。
出土与运输
将挖掘出的土方及时运出施工现场， 保持现场整洁，防止土方堆积影响施 工安全。
04
盾构法施工质量控制
施工质量控制标准
隧道线形控制
确保隧道施工过程中的 线形与设计线形一致，
满足工程精度要求。
盾构姿态控制
02
盾构机种类与构造
盾构机种类
按掘进方式
敞开式盾构、半敞开式盾构、密闭式盾构
按盾构尾部是否固定
固定式盾构、移动式盾构
按切削刀盘位置
正（前）切式盾构、反（后）切式盾构
按推进方式
机械推进盾构、泥水加压盾构、土压平衡盾构、混合式盾构
盾构机构造
切削刀盘类型
辐条式刀盘、面板式刀盘、组合式刀盘
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
盾构施工技术(工法介绍)ppt
◢井下安装盾构（始发井）
盾构推进进洞（接收井）◣
(2)同步注浆和壁后注浆设备
盾尾建筑空隙 = 盾构外径 - 隧道外径 充填盾尾空隙的方法:
1) 同步注浆:在盾构尾部外壳上设2~6根同步
注浆管, 在盾构推进的同时进行注浆充 填空隙 2) 壁后注浆:在管片上留有注浆孔,随时可进 行壁后注浆
盾尾同步注浆管和壁后注浆孔示意图
3)洞门密封及止水装置的安装 洞口密封采用右图所示的折叶 式密封压板。其施工分两步进 行施工，第一步在始发端墙施 工过程中，做好始发洞门预埋 件的埋设工作。在埋设过程中 预埋件与端墙结构钢筋连接在 一起。第二步在盾构正式始发 之前，清理完洞口的碴土后及 时安装洞口密封压板及橡胶帘 布板。
(4)负环管片安装
保证施工安全的技术指标。
土仓压力：是土压平衡或泥水平衡掘进中最能体
现掌子面稳定状况的一项操作指标，是利用刀盘的
一系列操作（推力、转速及贯入度等）与螺旋输送
机的转速合理匹配来完成的一种动态的平衡。其数
据是通过土仓壁上的土压传感器采集反馈的。一般 以最上方的传感器数据作为控制指标，在实际土压 平衡模式操作过程中，土仓压力设置宜略高于掌子 面的水土压力（理论计算值）。
4、盾构法施工的适用范围
适用于各类软土地层和软岩、硬岩地层的隧道 掘进，尤其适用于城市地下隧道工程。 水底公路隧道；
地铁区间隧道；
排水污水隧道； 引水隧道； 公用管线隧道。
5、盾构隧道断面形状
盾构隧道的断面形状一般为 圆形，也可采用矩形、马蹄形、 椭圆形、双圆形、多圆形等。 圆形隧道最大直径已达14.14m。
盾构后车架上的注浆设备
(3) 隧道衬砌
1)衬砌构造(圆形隧道管片拼装图)
《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
盾构地中对接法施工PPT课件
• 从地面进行地层加固类似于常规地基处理技术 ,关键是根据 工程地质条件和盾构尺寸设计适当的加固范围和选择适当 的加固方法。加固方法有高压旋喷、搅拌、化学注浆等方 法。而从隧道内部加固的方法有化学注浆法和冻结法。
1. 1 Байду номын сангаас道内注浆辅助法
• 从隧道内进行化学注浆加固主要是使浆材渗透、劈裂地层 , 填充围岩的间 隙与裂缝 , 达到增加地层强度和降低渗透性的目的。常用的施工方法为分 段静压注浆和水平旋喷等方法。常用的注浆材料 , 包括水泥单液浆、水泥 - 水玻璃双液浆等。
• 机械式对接法中相向掘进的两台盾构一台为贯入盾构、另 一台为接收盾构。机械式对接盾构如图 所示。
2. 1 MSD 工法
• 两台盾构相向掘进至较小距离时 , 停止推进 , 分别收回刀盘中央突出部位 ( 若有的话) , 然后继续靠近至最小间距。贯入盾构通过千斤顶将收缩于盾壳内的贯入环推出 , 插入 接收盾构并与承压橡胶密封止水带挤压紧密。然后通过预留的密封浆液注入管向对接 接头外侧注浆进行密封。
• ③还应高度重视冻结对隧道主体的影响 , 因冻结后土体体积增大 , 可能会造成盾构机位移或管片开裂 ,为 此 , 应进行隧道结构变形和盾构位移监测。发现问题可通过调整冻结温度和速度来控制。
2 机械式对接法
• 机械式对接法是通过对盾构进行特殊设计 , 而使盾构直接进 行对接的方法。包括 MSD (MechanicalShield Docking) 和 CID (Concentric InterlaceDocking) 两种工法。 MSD 工法 称之为贯入环式, CID 工法称之为刀盘后退式。
1. 2 冻结辅助法
• 冻结法适应地层广泛、加固效果好 , 但造价高、施工工期长 , 一般在其它施工方法无法保证地层稳定或有效止水时选用 , 尤其 适合于地层条件差、开挖直径大、隧道位于水底等情况下运用。
1. 1 Байду номын сангаас道内注浆辅助法
• 从隧道内进行化学注浆加固主要是使浆材渗透、劈裂地层 , 填充围岩的间 隙与裂缝 , 达到增加地层强度和降低渗透性的目的。常用的施工方法为分 段静压注浆和水平旋喷等方法。常用的注浆材料 , 包括水泥单液浆、水泥 - 水玻璃双液浆等。
• 机械式对接法中相向掘进的两台盾构一台为贯入盾构、另 一台为接收盾构。机械式对接盾构如图 所示。
2. 1 MSD 工法
• 两台盾构相向掘进至较小距离时 , 停止推进 , 分别收回刀盘中央突出部位 ( 若有的话) , 然后继续靠近至最小间距。贯入盾构通过千斤顶将收缩于盾壳内的贯入环推出 , 插入 接收盾构并与承压橡胶密封止水带挤压紧密。然后通过预留的密封浆液注入管向对接 接头外侧注浆进行密封。
• ③还应高度重视冻结对隧道主体的影响 , 因冻结后土体体积增大 , 可能会造成盾构机位移或管片开裂 ,为 此 , 应进行隧道结构变形和盾构位移监测。发现问题可通过调整冻结温度和速度来控制。
2 机械式对接法
• 机械式对接法是通过对盾构进行特殊设计 , 而使盾构直接进 行对接的方法。包括 MSD (MechanicalShield Docking) 和 CID (Concentric InterlaceDocking) 两种工法。 MSD 工法 称之为贯入环式, CID 工法称之为刀盘后退式。
1. 2 冻结辅助法
• 冻结法适应地层广泛、加固效果好 , 但造价高、施工工期长 , 一般在其它施工方法无法保证地层稳定或有效止水时选用 , 尤其 适合于地层条件差、开挖直径大、隧道位于水底等情况下运用。
盾构设备及关键施工技术ppt精选课件
螺闸门
编辑版pppt
螺闸门泵组
螺旋机回转泵
18
一、盾构的基本部件、作用原理
1.6盾尾密封系统 为防止衬砌环与盾构之间施工空隙涌水、漏泥而设置，
由盾尾密封和油脂加注装置等组成的系统。
盾尾密封示意图
盾尾密封刷
盾尾密封装置结构图
编辑版pppt
盾尾油脂泵
19
一、盾构的基本部件、作用原理
1.7推进液压缸
用来推动盾构前进的液压缸，能克服盾构推进 时所遭遇的阻力。
砾层。
编辑版pppt
49
三.案例
1.2地质、水文条件
（1）盾构穿越断面地层大部分为圆砾层,富含地下 水,地层透水性很强； （2）盾构段总长1961m，穿越断面地层主要为含 砂量很低的圆砾层，部分地段夹有中细砂。地勘报 告中显示圆砾最大粒径为17cm，平均粒径5~10cm； （3）盾构穿越地层地下水比较丰富，且工程位置与 清河相距较近（约30m），地下水与清河存在水力 联系。 工程地质条件和水文条件对盾构施工影响较大，是 本工程的特点和难点。
本区间隧道上覆地层主要为杂填土①层、粉质粘土④－1层、粉 细砂④－2层、中粗砂④－3层，砾砂④－4层和圆砾④－5层，洞 身穿越地层主要为粉质粘土⑤－1层、中粗砂④－3层，中粗砂⑤－ 3层，砾砂④－4层、砾砂⑤－4层，和圆砾④－5层、圆砾⑤－5层。
编辑版pppt
56
怀～中区间场地内无地表水，在勘察深度内均
中间全线一次穿越， 没有更换刀具
编辑版pppt
53
➢2 含水小粒径砂卵石，且含砂量大 于30%地层案例：
沈阳地铁一号线13标
编辑版pppt
54
2.1工程概况 沈阳地铁一号线13标工程施工场地位于沈阳市和平区与
盾构法施工(新手能看懂)(ppt文档)
中折装置
在小曲率半径曲线段施工 时，可以把盾构机做成可以折 成2节、3节的中折形式。中折 装置的设置不仅可以减少曲线 部位的超挖量，而且由于弯曲 容易，使盾构千斤顶的负担得 以减轻，推进时作用在管片上 的偏压减小，故使施工性得以 提高。
推进机构 盾构机的推进是靠设置在支承环内侧的盾构千斤顶的推力作用在管片上，
土压盾构
–– 10- 11
–– 10- 12
盾构类型与渗透性的关系
地层渗透系数对于盾构的选型是一个 很重要的影响因素。根据欧美和日本的施 工经验，当地层的透水系数小于10-7m/s时， 可以选用土压平衡盾构；当地层的渗水系 数在10-7m/s和10-4m/s之间时，既可以选用 土压平衡盾构也可以选用泥水式盾构；当 地层的透水系数大于10-4m/s时，宜选用泥 水盾构 。
盾尾
盾尾部即盾构的后部。盾尾部为管片拼装空 间，该空间内装有拼装管片的举重臂。为了防止 周围地层的土、地下水及背后注入的填充浆液窜 入该部位，物设置尾封装置。
尾封 盾尾密封是为了防止周围地层的土砂、地下水、背后注入浆液、开挖面上的 泥水、泥土从盾尾间隙流向盾构而设置的封装措施。尾封通常使用钢丝刷、 尿烷橡胶或者两者的组合。尾封的示意图如上图所示。另外，最近作为防止 高压地下水的措施，有人在钢丝刷之间的空隙处加压注入密封材和润滑剂等 填充材及采用4层钢丝刷密封，从而把耐地下水压的能力提高到1.1MPa。
地层渗透系数卵石层ຫໍສະໝຸດ 粗砂砾层中细砂砾层
粉细砾层
渗 透
粗砂层
系 数
中砂层
(m/s) )
细砂层 淤泥质粘土
淤泥
粘土
–– 10 –– 1 –– 10- 1 –– 10- 2
泥水盾构
–– 10- 3
在小曲率半径曲线段施工 时，可以把盾构机做成可以折 成2节、3节的中折形式。中折 装置的设置不仅可以减少曲线 部位的超挖量，而且由于弯曲 容易，使盾构千斤顶的负担得 以减轻，推进时作用在管片上 的偏压减小，故使施工性得以 提高。
推进机构 盾构机的推进是靠设置在支承环内侧的盾构千斤顶的推力作用在管片上，
土压盾构
–– 10- 11
–– 10- 12
盾构类型与渗透性的关系
地层渗透系数对于盾构的选型是一个 很重要的影响因素。根据欧美和日本的施 工经验，当地层的透水系数小于10-7m/s时， 可以选用土压平衡盾构；当地层的渗水系 数在10-7m/s和10-4m/s之间时，既可以选用 土压平衡盾构也可以选用泥水式盾构；当 地层的透水系数大于10-4m/s时，宜选用泥 水盾构 。
盾尾
盾尾部即盾构的后部。盾尾部为管片拼装空 间，该空间内装有拼装管片的举重臂。为了防止 周围地层的土、地下水及背后注入的填充浆液窜 入该部位，物设置尾封装置。
尾封 盾尾密封是为了防止周围地层的土砂、地下水、背后注入浆液、开挖面上的 泥水、泥土从盾尾间隙流向盾构而设置的封装措施。尾封通常使用钢丝刷、 尿烷橡胶或者两者的组合。尾封的示意图如上图所示。另外，最近作为防止 高压地下水的措施，有人在钢丝刷之间的空隙处加压注入密封材和润滑剂等 填充材及采用4层钢丝刷密封，从而把耐地下水压的能力提高到1.1MPa。
地层渗透系数卵石层ຫໍສະໝຸດ 粗砂砾层中细砂砾层
粉细砾层
渗 透
粗砂层
系 数
中砂层
(m/s) )
细砂层 淤泥质粘土
淤泥
粘土
–– 10 –– 1 –– 10- 1 –– 10- 2
泥水盾构
–– 10- 3
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能力
使用
调速范围
变频电机驱动
高
小
好
轻
一般
少
宽
液压马达驱动 较低
较大
较差
较重略好多来自较宽二、土压盾构机施工技术
一 准备工作 二 盾构机的始发 三 盾构机的掘进 四 盾构机的过站 五 盾构机的接收
盾构施工场 地一布、置准：备工作 1、场地布置 龙门吊 设置渣土坑 管片堆放场 地及材料堆 放场地 一座高压配 电房
土压平衡盾机特点
场地要求较高； 施工费用相对多；
场地要求较低； 施工费用相对少；
武汉地区掘进地层主 要为粘土、淤泥及少部分 角砾，故选择复合式土压 平衡盾构机。
刀盘选
面型板式：优点是开口率较小，软土口开口率一般在45%左右，
复合地层开口率在30%左右，面板开口小，强度高，易于刀
幅具条布式置：，优对点正是面开土口体率支大撑，效渣果土较易好进，入土土压仓波，动不小易；形缺成点泥是饼传， 刀感盘器不对易正被面堵土，体正的面压土力压反能映较不准够确准的确反，映渣；土缺进点入是土正仓面相土对压困 波难动。较大，容易引起地表沉降，刀盘比较薄弱，不易满足复
土压盾构机施工技术 让世界更畅通
目录 Contents
一、盾构机简述
二、土压盾构机施工技术
三、土压盾构机施工风险控 制 四、案例分析
一、盾构机简述
一 盾构机的分类 二 盾构机的基本构造及工作原理 三 盾构机的选型
一、盾构机的分类 硬岩隧道掘进
全
机(TBM)
断
面
均一地层盾
隧
构机
道
盾构机
掘
进
（软土、 复合地层盾
全的作用，这个钢质组件被称为盾Ea构rth。pressure distribution diagram Excavation chamber
盾构的另一个作用是能够承受来自地层的压力，防止地 100%
Low pressure gradient
95%
Screw conveyor
下水或流沙的入侵。
90%
85%
80%
Injection
70%
50%
0%
Discharge
Earth Pressure
Plug area
Without injection With injection
100%
利用盾构施加于开挖舱内渣土 的压力平衡开挖面水土压力
80% 0%
70%
50%
Tunnelling Equipment
土压平衡盾构渣土压力分布图
合地层刀具的布置和刀盘本身刚度的要求。
面板式刀盘
辐条式刀盘
刀具选型
刀具的布置 方式需要充分 考虑工程地质 情况，进行针 对性设计，不 同的工程地质 特点，采用不 同的刀具配置 方案，以获得 良好切的削切刀削效
滚刀 齿刀
仿行刀 撕裂刀
刮刀
螺旋机选型 目前市场上螺旋机主要分两种：轴式螺旋机（通过力小， 强度大）；和带式螺旋机（通过力大，强度小）； 轴式螺旋机
带式螺旋机
铰接系统选型 主动铰接：为减小铰接油缸受力铰接尽靠前，一般在中部 往前。 被动铰接：盾尾通过铰接油缸挂在前部，无需专门操作。
主动铰接
被动铰接
刀盘驱动系统选型
刀盘驱动一般分为：变频电机驱动和液压马达驱
动，如下表：
驱动方式 传动效率 发热量
隧道内工作 环境
重量
短时冲击和过载承受 复合地层中
3油号脂台 系车统 配电 柜
循环 4号台 水系
车 统 变电 站
污水 5号台
站 车 电线 储存 架
设备 6号台 预留
车 区 水管 卷筒
人员舱
盾尾密封
螺旋输送机
管片安装机
土压盾构工作原
理 盾构法基本原理是用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴
线开挖土体而向前推进。这个钢组件在初步或最终隧道衬砌建
成前，主要起防护开挖出的土体、保证作业人员和机械设备安
机 软岩）
构机
地层盾构机 岩层盾构机 混合盾构机
土压平衡型 盾构机
泥水盾构机
开胸模式 欠土压模式
闭胸模式 加气压模式
泥水模式 加气压模式
隧道掘进 地层分类与盾构
机总称
机之间的关系
盾构机的适应 性分类
盾构机选型 (二类)
盾构机选模式 (六种)
1.土1）压通平过衡土盾压构作机用于开挖面以平衡开挖面的水土压力。 2）通过螺旋输送机排放渣土。
2. 泥水盾构
刀盘及切 口环
支撑环前 端
支撑环后 端
盾尾
切削刀盘
刀盘驱动马达
排浆泵 操作控制台
环片拼装机
气锁 密封隔舱板 压力夹舱
推进千斤顶
密封油脂
室
泥水平衡盾构机的主要结
装置
构
泥水平衡盾构机的工 作原理
开挖泥水舱
气压调节舱 气压调节管
进泥管
排泥管
三、盾构机的选
泥水盾型构与土压平衡盾构的选择
泥水盾构特点
盾构施工场地布置图
2、端头加固
端头加固可以单独采用一种工法或多种工法相 结旋合喷的桩加法固手对段于，砂主层要改取良决效于果地好质，情也况适、用地于下淤水泥、、覆粉盖土层、厚粘度、 盾注构浆土机法直层径主、、要但盾适砂构用砾机于地型深基、度和施粘较工着深环的力境的砂等的质因粘地素土层。有、方时砂法不砾主能层要形，有成地旋满层喷意较桩 法、的好注改的浆良法地桩、段，S或M施W与法工搅、深拌搅度桩拌在等桩4工0法m法以、相下冻结时结合，法，效、对果灌于较注差水桩。法量、不连大续的墙地 法。段进行加固止水。可进行单液和双液注浆，同时可进行
2.泥水平衡盾构机 1）通过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。 2）开挖的渣土以泥浆形式输送到地面，经过分离再循环 至开挖面。
泥水平衡盾构机 日系泥水盾构常采用直控式，德系泥水盾构常采用气
垫式。
日系
德系
二、盾构机的基本构造及工
1.土压平衡作盾原构理
主机
驱动部分 人 舱
1）软土土压平衡盾构机 主要用于软土、砂土、杂填土、粘土、粉质粘土、砂质粘土、 淤泥质粘土、粉土、交杂少量砾石等地层，如北京、上海、 西安、南京、长春、苏州等地铁部分标段。
2） 复合式土压平衡盾构机 主要用于长沙、昆明、南京、南昌、南宁等中风化、微风化砂质 泥质板岩、中风化泥质粉砂岩、砾砂、角砾、块石、圆砾、碎石 等交互复合地层，及用于成都、兰州、广州、深圳等中粗砂、松 散卵石、密实卵石、上软下硬、岩层等地层。
推进油缸 盾 尾 螺旋输送 刷机
螺旋机出土
刀
刀 盘 前盾 防涌 中
托
管梁片拼 尾 拼装机 装机
盘
门盾
盾 抓取头
土压平衡盾构结构
刀盘 中盾
前盾 尾盾
连 接
连接 桥 皮带机从
桥
动滚筒
皮
带
机
管片 吊机
管片吊机轨道 连接桥走道
尾盾
前盾
中盾
主机
连接 桥
1操号作台 室车 注浆 系统
2膨号润台 车土 液压 站