第四讲 盾构TBM施工方法
地铁tbm施工方案
地铁TBM施工方案1. 引言地铁盾构机(TBM)是目前一种主流的地铁隧道施工方法，它以其高效、安全的特点在地铁建设中得到了广泛应用。
本文将介绍地铁TBM施工方案，包括其工作原理、施工步骤和注意事项等内容。
2. 工作原理地铁TBM是一种隧道掘进机械，通过不断推进和掘进地面，完成地铁隧道的开挖工作。
其主要由以下几个部分组成：•头部切割装置：由盾构机前部的刀盘和刮板构成，用于切割和移除土层。
•推进装置：提供推动力和支撑作用，使盾构机在地下推进。
•地层支护：在TBM推进过程中，需要进行土层的加固和支护，以保证隧道的稳定性和安全性。
•排泥系统：将切削下来的土层通过管道输送到地面。
地铁TBM的工作原理即通过不断推进和切割土层，完成地铁隧道的开挖和支护。
3. 施工步骤地铁TBM的施工步骤通常包括以下几个阶段：3.1 地质勘察和预处理在开始施工之前，需要进行地质勘察和预处理工作。
通过对地下地质、地下水和地下障碍物等情况进行评估和分析，确定施工方案并采取相应的措施。
3.2 TBM安装和调试在施工现场搭建临时工地，并将TBM运输到施工现场安装。
安装过程中需要对TBM进行各种调试和检测，确保其正常运行和安全使用。
3.3 开挖隧道TBM推进过程中，根据设计要求，按照一定的推进速度和切割深度，完成隧道的开挖工作。
同时，要及时处理地下水和泥浆等问题，确保施工现场的安全和环保。
3.4 地层支护在隧道开挖的同时，需要进行地层支护工作，以保证隧道的稳定性和安全性。
常用的地层支护方式包括预制管片法、螺旋钢管法和泥浆注浆法等。
3.5 完工验收和运维隧道开挖和地层支护完成后，进行工程完工验收和相关设备的运维工作。
同时，还需要进行清理施工现场和相关设备，确保施工环境的整洁和安全。
4. 注意事项在地铁TBM施工过程中，需要注意以下几个方面的问题：•安全问题：地铁施工是一项高风险工作，需要严格按照相关安全规定和操作规程进行，确保施工人员的安全。
第四讲 盾构TBM施工方法 ppt
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1.9 参数探讨
土体的颗粒级配, 渗透系数κ和弃土容重γ是我们已有的岩土工程 勘察报告中比较容易获得的数据, 且易于理解和使用;
土体的粘稠度指标Ic (包括土体的液限,塑限等)的基本概念如下: Ic = 1-IL
IL = (W-WL) / (WL-WP)
IP = WL-WP
Ic – Consistency Index ／粘稠度指数
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上海复兴路双层隧道
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1.7 怎样选择合适的盾构机型？
敞开式适合于稳定地层，无地下水的地质条件且对地表沉降 的要求不高情况下（＜２cm)；
对于土压平衡或泥水平衡盾构，则需要考虑诸多因素的复合 作用，尤其是对混合地层条件下盾构机选型问题，需要特别值得 重视（新加坡DTSS T-05和T-06项目，经验教训值得参考和借鉴）
混合地层是指：土和砂砾石的混合，土岩混合或者岩石强度 差别很大的隧道断面并伴有地下水存在的情况．
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Dr. Herrenknecht 提供的德国常用的土压与泥水平衡盾构选择 应考虑的颗粒尺寸因素
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土体颗粒影响曲线(中文译文)
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盾构选型应考虑的三个重要土层参数： 稠度指数Ic，渗透系数K和容重r
第四讲 盾构/TBM法隧道施工方法
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主要内容
• 与传统盾构法相关的主要参数及问题
• 与TBM法相关的主要参数及问题
• Mixed Face 的相关参数及问题
• 其它问题
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0 前言
盾构 －Shield Driving( Open, EPB, Slurry)
TBM – Tunnel Boring Machine (Shielded)
TBM安装平台施工方法与技术措施
TBM安装平台施工方法与技术措施TBM（土压平衡盾构机）是一种非常常用的隧道施工设备，其安装平台的施工方法和技术措施对整个项目的进度和效果有着重要影响。
以下是关于TBM安装平台施工方法和技术措施的一些详细介绍：一、TBM安装平台施工方法1.场地平整：首先要对TBM安装平台的场地进行平整，确保工作区域能够满足施工需要。
需要进行场地的地质勘探、地质分析和土质平整等工作，以保证安装平台的稳定和安全。
2.基础施工：接着进行基础施工工作，包括地基处理和基础深挖。
地基处理主要是解决场地承载力不足或者土壤不稳定的问题，例如进行填筑加固、地基加固或者地基换土等工作；基础深挖则是针对需要建设较深基础的情况进行，如使用挡土墙或者连续墙进行地下开挖支护。
3.平台搭设：在基础施工完成之后，开始进行平台搭设工作。
平台的搭设需要根据TBM的尺寸和施工需求进行设计，并采用合适的材料进行搭建，如钢结构或者混凝土结构等。
同时还需要考虑平台的施工交通、排水以及通风等问题。
4.支护工程：TBM安装平台的支护工程需要根据具体情况进行设计和实施。
常见的支护措施包括拉索支撑、立方体支撑或者千斤顶等，以确保平台的稳定和安全。
5.安全设施：在进行TBM安装平台施工的过程中，需要设置相关的安全设施。
这包括预防和应急设施，如防护栏、安全网、灭火器和紧急出口等。
同时，还需要对施工人员进行安全培训和交底，提高他们的安全意识和技能。
二、TBM安装平台技术措施1.人员管理：TBM安装平台施工需要有专业的施工人员进行操作，他们需要具备相关的技术和经验。
同时，还需要设置专门的现场管理人员，负责协调施工进度、监督施工质量和安全管理等工作。
2.材料管理：TBM安装平台的施工过程中需要使用大量的材料，包括钢材、混凝土、水泥等。
为了确保材料的质量和及时供应，需要对材料进行统一的采购和管理，并与供应商进行良好的沟通和配合。
3.施工监控：TBM安装平台施工过程中需要进行实时监控，以确保施工的顺利进行和质量的控制。
土压平衡盾构施工工艺
土压平衡盾构施工工艺1. 概述土压平衡盾构（TBM）是一种先进的隧道掘进技术，是目前全球范围内最常用的隧道掘进方法之一。
TBM 的掘进过程是由一个大型的盾构机来实现的，该机器能够将同时围绕着盾构机的土层进行压缩和保证平衡，以确保掘进过程持续稳定进行。
2. 工程准备在进行TBM 施工之前，需要进行一系列的工程准备。
首先需要进行勘探设计，以确定施工的具体方案。
其次，需要选择合适的 TBM 设备，并进行必要的试验和检验。
然后，施工方还需要对隧道工地进行清理和准备工作，将隧道工地的杂物和垃圾清理干净，确保施工现场整洁。
3. 施工方案TBM 施工的主要流程包括：钻进、开挖、支护和撤机。
在进入TBM 施工时，需要进行以下步骤：3.1 钻进TBM 施工的第一步是进行钻进作业。
钻进需要先打井，将 TBM 设备安装在井口处。
待 TBM 设备安装完成后，需要进行贯入试验，验证 TBM 设备的稳定性和准确性。
3.2 开挖在钻进作业完成后，将开始进行开挖作业。
TBM 设备通过旋转推进头，驱动盾构机前进。
同时，通过同步设置的顶板千斤顶或切削力补偿器来控制施工现场的土压平衡，以保持盾构机的稳定运行。
3.3 支护开挖完成后，需要进行支护。
支护是为了防止掘进后的隧道局部塌陷或整个管道系统的坍塌，以保证工地安全和施工质量。
支护直接影响着整个施工的安全和稳定性，因此支护的工作必须得到重视。
3.4 撤机当隧道开挖完成后，需要进行撤机作业。
撤机始于盾构机的后方，将主体部分拆卸下来，然后在逆向方向进行回撤，黏着部位的地基要另行考虑方案并安排实施，最后进行设备拆除和工地清理。
4. 施工优势TBM 施工具有许多优势。
首先，可保持隧道开挖的高度和宽度的一致性，大大提高了施工效率。
其次，TBM 施工的噪音和灰尘要比传统的开挖方法低得多。
此外，TBM 施工能够同时进行多个施工步骤，相对传统施工方式更加快速高效。
5. 施工安全TBM 施工需要进行严格的安全控制。
《盾构施工方法》
整理课件
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通过盾构施工控制达到五种平衡状态
1、土压力的平衡（开挖过程控制） 2、进尺与出土量的平衡（即时控制） 3、注浆量与建筑孔隙量的平衡（填充控制） 4、盾构掘进参数变化量的平衡（掘进参数控制） 5、盾构与管片两者各项姿态间的平衡（轴线控制）
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开挖面稳定控制
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隧道轴线控制
管理重点：盾构姿态；成环管片姿态；管片选型。 通过施工测量以及盾构设备的自动导向系统，实时取得
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(8) 地下连续墙法施工示意图
地下连续墙法可用于点式、条式地下工程的施工，如上海、广州 大部分地铁车站均采用该法施工。其特点类似于明挖法，但比明挖法 占用场地小，对周围环境影响较小，且造价相对较低。
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(9)TBM法地下结构施工示意图
目前国内,习惯上将用于岩石地层的隧道掘进 机称为TBM,将用于软土地层的隧道掘进机称 为盾构机。归类还是同在掘进机门下。
盾构掘进方向
第一节台车 第二节台车 第三节台车
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反力架的结构型式
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初始掘进 ----掘进前的准备工作
• （1）洞口土体加固 • （2）地面配套设施安装施工 • （3）洞门范围内的钻孔灌注桩凿除 • （4）始法台架安装 • （5）盾构始发轨道铺设 • （6）反力架安装 • （7）洞门橡胶密封圈安装 • （8）盾尾密封刷涂满密封油脂 • （9）盾构机的联动调试满足要求 • （10）临时管片准备就绪 • （11）碴土运输准备工作就绪 • （12）盾构机已准确定位 • （13）自动导向系统安装、测试完毕 • （14）初始掘进范围内的地面监测点已布设完毕并获得初始的数据 • （15）供电系统（含备用电源）、给排水系统、通信系统等正常 • （16）始发反力架和基准环已在始发井地面试拼装，在井下安装时要经过精确定位测量
盾构法(含TBM)施工技术要求
盾构法（含TBM）施工技术要求1一般要求工程所使用的原材料、半成品或成品的质量应符合国家现行的有关标准、设计要求和本规范的规定。
盾构掘进施工必须建立施工测量和监控量测系统。
2前期调查收集了解工程勘察的已有资料，熟悉施域的工程地质、水文地质、地面建（构）筑物、交通流量、地下构筑物及地下管线等情况。
3技术准备3.1 盾构掘进施工前应编制详细的施工组织设计。
3.2 针对特殊地段编制具体施工方案。
3.3 按工程特点和环境条件做好测量及监测的准备工作。
4设备、设施准备盾构及配套设施选型时要充分考虑隧道功能、隧道外径、长度、埋深和地质条件、沿线地形、地面建筑物、地下构筑物、地下管线等环境条件及周围环境对地层变形的控制要求，开挖和衬砌等诸多因素。
5盾构施工测量5.1 盾构施工测量主要内容应包括地面控制测量、竖井联系测量、地下控制测量、掘进施工测量、贯通测量和竣工测量。
5.2 测量工作开始前，应接受和收集相关测量资料，办理测量资料交接手续，并对既有测量控制点进行复测和保护。
5.3 了解盾构结构和自身导向系统的特点、精度，制定科学可行的盾构施工测量方案。
5.4 盾构施工隧道贯通测量中误差应符合以下要求：横向贯通测量中误差（mm）±50高程贯通测量中误差（mm）±256 管片制作6.1 混凝土管片应由具备混凝土预制构件专业承包二级及以上的专业厂家制作完成。
6.2 管片生产厂家应有相应的生产技术标准、健全的质量管理体系及质量控制和质量检验制度。
6.3 管片生产应编制技术方案，并应事先得到审查批准。
6.4 预制成型管片允许偏差应符合相关规范的要求。
7盾构施工7.1 一般规定（1）盾构施工必须根据隧道穿越的地质条件、地表环境等情况，通过试掘进确定合理的掘进参数和碴土改良的方法，确保盾构刀盘前方开挖面的稳定，做好掘进方向的控制，确保隧道轴线符合设计要求。
（2）盾构施工时必须做到：1）盾构掘进中必须确保开挖面土体稳定。
TBM施工方法解析2024
引言概述：TBM（盾构机）施工是一种高效、安全、经济的地下工程施工方法，被广泛应用于城市地下交通设施建设。
本文将深入解析TBM施工方法，探讨其在不同条件下的适用性和优势。
正文内容：一、TBM施工方法的基本原理1.地质勘探和预测：通过地质勘探和勘查，了解地下工程施工中可能遇到的地质条件，为TBM施工的顺利进行提供依据。
2.盾构机的结构和工作原理：介绍盾构机的主要部件和工作原理，包括刀盘、螺旋输送机、土压平衡等，为后续的施工过程提供背景知识。
二、TBM施工方法的适用条件1.地下水位和地下水压力：解析地下水位和地下水压力对盾构机施工的影响，讲述在各种条件下盾构机的应对策略。
2.岩土工程特性：探讨土壤和岩石的不同特性对盾构机施工的影响，分析TBM在不同地质条件下的适用性和限制。
三、TBM施工过程的关键步骤1.准备工作：介绍盾构机施工前的准备工作，包括场地平整、现场设备准备等内容。
2.推进施工：详细阐述盾构机的推进施工过程，包括开挖、土壤处理、蓄水和沉管等步骤，解析每个步骤的作用和操作要点。
3.补偿措施：探讨在TBM施工过程中可能遇到的问题和风险，如地下水突泉、地层变动等，提供相应的补偿措施。
4.管片安装：介绍盾构机施工中管片的安装过程，包括制备和安装步骤，突出安全和质量控制。
四、TBM施工方法的优势和不足1.优势：分析TBM施工方法相比传统施工方法的优势，包括施工速度快、安全性高、对周围环境影响小等。
2.不足：指出TBM施工方法的不足之处，如高成本、维护困难等，为其在实际应用中的考量提供参考。
五、TBM施工方法的发展趋势1.技术改进：介绍TBM施工技术的最新改进，如智能化控制、自动化监测等，展望未来盾构技术的发展方向。
2.项目案例：国内外典型的TBM施工项目案例，包括地铁隧道、水利隧道等，展示TBM施工方法在实际工程中的应用效果与成就。
总结：通过对TBM施工方法的深度解析，我们可以得出结论，TBM施工方法是一种具有较高效率、安全可靠性的地下工程施工方法。
隧道施工方法TBMPPT课件
薛亚东 副教授 地下建筑与工程系
2010年4月28日
E-mail: Mobile:
隧道掘进机（TBM）
是一种开挖地下隧道与洞室的专门设备。它利用破 岩刀具施加的机械力，直接切割破碎岩石，切割下 的碎碴由铲碴装置不停地排出。掘进机上还安装有 支护、衬砌、吸尘、通风、导向等辅助设备，能完 成多种作业，因此又称为联合掘进机。
兴趣是学习的最好老师！
TBM发展
1856年世界上第一台TBM在美国马萨诸塞洲铁路
隧道试验段由John Wilson制造，长6.56km，TBM 只掘进了3 .48m放弃了。
截止20世纪50年代中期，只有15台TBM制造。 此后TBM真正进入发展阶段 目前世界上每年开挖的隧道已有30%-40%是由TBM
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
直径9.03米
开口率36%
中心刀1把
刮刀90把
2020/11/21
铲刀16把 滚刀8把
先行刀24把
兴趣是学习的最射混凝土
皮带运输
防水卷材料施工
TBM面临的问题
1. TBM刀具、施工参数及与地层适应性的技术经济分析 2. 复杂地质条件下长大输水隧道设计、施工技术研究 3. TBM施工隧道的支护新材料选择及裂缝控制技术研究 4. 长大输水隧道TBM信息化施工系统的开发与应用 5. 不良地层中TBM隧道施工的动态智能反馈与控制 6. 施工阶段的技术及经济风险分析
【隧道施工方法图文盘点】第4期掘进机法（TBM法）
【隧道施工方法图文盘点】第4期掘进机法（TBM法）在公路与铁路工程中，隧道的施工至关重要且技术复杂，在地下、水下或者山体中都有隧道的存在。
根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。
为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。
随着建筑行业的发展，隧道工程的施工方法一直在不断的革新之中，同时也是我们广大路桥同行的关注热点。
为此我们特别开设【隧道施工方法图文盘点】栏目，详细分期解读一系列隧道施工方法，希望能为大家在设计施工中提供有用的借鉴。
盘点的第四期介绍跟盾构法类似的一种隧道施工方法——掘进机法，即TBM法。
掘进机法【Tunnel Boring Machine Method】也叫TBM法，掘进机是一种利用回转刀具开挖（同时破碎和掘迸）隧道的机械装置，用此法修筑隧道的方法，称为掘进机法。
全断面隧道掘进机，掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工，在中国水利、水电、交通、矿山、市政等隧道工程中应用正在迅猛增长。
简介中国一般习惯将硬岩隧道掘进机称为TBM，将软地层掘进机称为盾构机。
在岩石中开挖隧道的TBM：通常用这类TBM在稳定性良好、中～厚埋深、中～高强度的岩层中掘进长大隧道。
这类掘进机所面临的基本问题是如何破岩，保持掘进的高效率和工程顺利。
在松软地层中掘进隧道的TBM（国内通常称为盾构机）：通常用这类TBM在具有有限压力的地下水位以下的基本均质的软弱地层中开挖有限长度的隧道。
这类掘进机所面临的基本问题是空洞、开挖掌子面的稳定、市区地表沉降等。
对于全断面隧道掘进机，目前在国内有两种提法，其一是岩石掘进机（TBM），其二是盾构机。
TBM盾构机在煤矿井下巷道的施工工法(2)
TBM盾构机在煤矿井下巷道的施工工法TBM盾构机在煤矿井下巷道的施工工法一、前言煤矿井下巷道的施工一直以来都是一个复杂且困难的工作，传统的施工方法往往需要大量的人力和时间，并存在着安全隐患。
而TBM（Tunnel Boring Machine，盾构机）盾构机的出现极大地改变了煤矿井下巷道施工的方式。
本文将详细介绍TBM盾构机在煤矿井下巷道的施工工法。
二、工法特点TBM盾构机在煤矿井下巷道的施工具有以下几个显著的特点：1. 高效快速：盾构机以机械化方式进行施工，能够以较快的速度进行工作，大大缩短了施工周期。
2. 操作简便：盾构机采用自动化控制技术，操作简便易学，不需要繁琐的人工操作，减轻了工人的劳动强度。
3. 施工质量高：盾构机利用先进的测量和控制系统，能够精确地掌控施工工艺，保证施工质量的稳定和可靠。
4. 安全性强：盾构机具备防护设备，能够有效避免施工过程中的安全事故，保障工人的人身安全。
三、适应范围TBM盾构机适用于煤矿井下巷道施工，特别是对长度较长、直径较大、地质条件较复杂的巷道施工更为适合。
四、工艺原理TBM盾构机施工工法的核心是将盾构机引入巷道，利用盾构机的推进和开挖装置进行巷道开挖。
具体来说，TBM盾构机的工艺原理包括：1. 前端推力系统：通过推动盾构机前端的推进装置，推动盾构机向前推进，同时推动刀盘进行挖掘。
2. 掘进系统：刀盘上的刀具对巷道进行挖掘，挖下的土屑通过螺旋输送机输送到盾构机后部。
3. 土屑处理系统：盾构机后部设有土屑处理系统，将挖掘出来的土屑处理成泥浆，并通过管道输送至地面。
4. 支护系统：盾构机开挖过程中，通过同时进行支护，以保证巷道的稳定与安全。
通过以上工艺原理的结合，TBM盾构机能够高效快速地进行煤矿井下巷道的施工。
五、施工工艺1. 进场准备：将TBM盾构机运入矿区，进行设备安装和调试。
2. 作业平台搭建：搭建平台以供盾构机进入井下巷道。
3. 沉井：将TBM盾构机下沉至巷道起点，并进行安全固定。
盾构施工方法
盾构施工方法
盾构施工方法（Tunnel Boring Machine, TBM）是一种利用机
械设备挖掘隧道的施工技术。
以下是一般盾构施工的步骤和方法：
1. 准备工作：进行地质勘探和实验，确定隧道的位置、长度和深度。
同时，确定施工起点和终点，并进行必要的环境保护措施。
2. 设备安装：将盾构机和相关设备安装到施工现场，并进行必要的调试和检查。
3. 土壤处理：根据地质条件，对土壤进行必要的处理，如加固、控制地下水位等，以确保施工的安全和顺利进行。
4. 盾构机推进：将盾构机启动，并以一定的推进速度向隧道的目标位置推进。
盾构机同时进行土层的挖掘和土模的支撑，以保证隧道的稳定性。
5. 土层处理：随着盾构机的推进，挖掘出的土层通过输送系统运往施工现场外，进行处理和分类。
6. 隧道衬砌：在盾构机推进过程中，随着隧道的挖掘，紧跟在后面的工人在隧道壁上进行衬砌施工。
衬砌形式可以根据需要选择，如混凝土搅拌、拼装式预制衬砌等。
7. 施工监测：在盾构施工过程中，需要进行各种监测，如地下
水位、土层变形、环境噪音等的监测，以保证施工的安全和质量。
8. 完工验收：隧道挖掘和衬砌完成后，进行相关的验收和检查，确保隧道的安全和符合设计要求。
盾构施工方法在城市地铁、交通隧道、水利工程、能源工程等领域有广泛应用，其优点包括施工效率高、对环境影响小、能适应复杂地质条件等。
TBM施工原理和施工技术ppt课件
TBM施工原理和施工技术
40
TBM施工原理和施工技术
41
TBM施工原理和施工技术
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开敞式及双护盾TBM破岩
• TBM刀具破岩机理
刀具
TBM施工原理和施工技术
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Chipping
TBM施工原理和施工技术
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锚杆作业
TBM施工原理和施工技术
TBM施工原理和施工技术
22
撑靴的安装
TBM施工原理和施工技术
23
鞍架
TBM施工原理和施工技术
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撑靴
TBM施工原理和施工技术
25
推进系统
TBM施工原理和施工技术
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拱架、网片的安装作业
TBM施工原理和施工技术
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开敞式TBM开挖出的隧道表面
TBM施工原理和施工技术
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锚杆钻机钻孔作业
中国水利水电
副总工程师
电话:
TBM施工原理和施工技术
1
开敞式及护盾式TBM的结构 原理、TBM设计与施工技术、 特殊地质条件下的处理
TBM施工原理和施工技术
2
• 第三部分 双护盾TBM的结构组成 • 第四部分 双护盾TBM的工作原理 • 第五部分 TBM的施工技术 • 第六部分 TBM的选型及不同地质的处理
TBM施工原理和施工技术
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伸缩盾
刀盘及刀具
支撑盾
前盾
双护盾TBM
TBM施工原理和施工技术
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TBM施工原理和施工技术
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前护盾
前护盾包含并支承着驱动装置和刀盘。前护盾通过伸缩油缸 与后护盾相连接。伸缩油缸分成上下左右四组，使前护盾带着刀 盘可以朝任何想要的方向转向。前护盾相对于后护盾的位置，由 4个线性传感器测出，并从司机室的数字显示装置读出。
市政工程安全生产标准化——盾构（TBM）施工
市政工程安全生产标准化——盾构（TBM）施工一、一般规定1.盾构（TBM）施工作业前应对主要危险源、危害因素进行识别判断。
2.盾构（TBM）在特殊地质条件下施工前，建设单位应组织专家评审施工方案。
3.盾构（TBM）施工作业前，建设单位应组织专家对盾构机（全断面岩石掘进机）进行适应性、可靠性进行评估。
4.盾构（TBM）施工中应结合工程环境、地质和水文条件编制完善的施工监控量测方案。
当出现变形异常情况必须加强监测频率，建设单位应选择具有专业资质的第三方进行量测复核工作。
5.TBM施工应开展超前地质预报，判断围岩类别、岩性、稳定性、整体性、抗压强度等，通过超前地质预报工作达到快速补充和检验地质资料的目的，避免漏报重大地质灾害点（段）。
6.盾构设备大件吊装作业必须由具有资质的专业队伍实施。
一、盾构施工（一）、施工准备1.盾构施工前，应根据工程的水文地质条件、盾构类型、工作井围护结构形式、周围环境等因素，对盾构工作井端头进行合理加固。
掘进前，应监测加固体的强度、抗渗性能，合格后方可始发掘进。
2.工作井参照市政工程隧道暗挖竖井施工。
3.盾构设备吊装应根据后构设备部件的最大重量和尺寸选用吊装符合安全要求的设备。
起吊前，应对吊具和钢丝绳的强度、地基吊装承载力、盾构工作井结构、地下管线等应进行验算校核，并根据验算结果采取相应的加固措施。
吊装作业时，各大型部件应选择合理的吊点吊运，吊装应平稳，严禁起吊速度过快和吊件长时间在空中停留。
吊装作业应由专人负责指挥。
4.盾构组装完成后，应对各项系统进行空载调试，然后再进行整机空载调试。
5.盾构机后配套设备选型应满足隧道长度、转弯半径、坡度、列车编组荷载等指标的安全要求。
6.隧道内各个后配套系统必须布置合理，机车运输系统、人行系统、配套管线在隧道断面上布置必须保持必要的安全间距，严禁发生交叉。
机车车辆距隧道壁、人行通道栏杆及隧道其他设施不得小于20cm，人行走道宽度不得小于70cm。
《TBM施工方法》课件
TBM的应用范围
适用于各种软、中硬强度土层以及软、中硬强度的岩石层的隧道和地下管道的施工。
TBM施工工序
前期准备工作
包括现场勘探、硬壳线的设置 和环境保护等工作。
掘进过程
后期处理工作
TBM逐节掘进，逐环安装衬砌， 同步注浆，完成隧道的掘进。
《M施工方法》PPT课 件
TBM施工方法是地下洞室施工的重要方法之一，具有高效，安全，环保等特 点。在本次课件中，我们将介绍TBM的定义，施工工序，机理，施工质量控 制，案例以及未来发展方向。
什么是TBM
TBM的定义
TBM是一种土压平衡式盾构机，是利用土压力平衡推进隧道和地下管道的机械装备。
TBM的优点
包括围岩掌子面、勘探钻孔、衬砌、注浆等方面的质量控制。
TBM施工中的安全控制
针对施工过程设立应急预案，保证施工安全。
TBM施工案例
长江隧道
长江隧道是中国的一座公铁两 用隧道，全长22.27公里，于 2010年全线贯通。
香港迪士尼地铁站
香港迪士尼地铁站是以TBM施 工方法建造的地铁站之一，由 中铁隧道集团承建。
英国伦敦地铁
伦敦地铁历史悠久，不少线路 都采用TBM施工方法建造。
TBM施工未来发展
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TBM的发展趋势
随着科技发展，TBM正在实现数字化智能化控制。
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TBM施工技术的创新
新型TBM正不断研究开发，从传统的土压平衡式TBM，发展到今天的双液压平 衡式TBM和双履带横向掘进TBM等。
总结
1 TBM施工的发展历程
经过数十年的发展，TBM已经成为隧道及地下管道施工中不可或缺的一种施工方法。
tbm施工方案
TBM施工方案1. 引言地质隧道工程是一项复杂而关键的工程，对于大规模基础设施建设具有重要意义。
隧道工程的施工方式有多种选择，其中TBM（隧道掘进机）施工方式被广泛应用于隧道开挖工程中。
本文将详细介绍TBM施工方案。
2. TBM施工原理TBM是一种用来进行隧道掘进的机械设备，由主要的机械模块和控制系统组成。
其施工原理如下：•TBM首先通过地面或者井口将施工设备送入隧道施工点。
•TBM会利用刀盘的旋转来切割岩石，同时通过螺旋输送机将切割出的岩石转运到隧道尾部。
•在切割的同时，TBM还会使用液压支架将隧道的墙壁和顶部支撑起来，以防止坍塌。
•TBM的推进是通过液压系统使刀盘向前推进，从而逐渐完成整个隧道的开挖。
3. TBM施工步骤下面是一个典型的TBM施工步骤：3.1 准备工作在开始TBM施工之前，需要进行一些准备工作，包括：1.确定隧道进口和出口的位置和标高。
2.对施工现场进行地质勘探，了解地层情况，确定TBM施工的技术参数和施工方式。
3.设计并搭建起TBM进出口设备。
3.2 施工准备在正式施工之前，需要进行以下准备工作：1.制定详细的施工计划和安全措施。
2.安装TBM机器，并对其各项部件进行检查和调试。
3.确保施工现场的通风良好，并确保施工人员的安全。
3.3 TBM施工1.TBM启动后，通过驱动装置将其推入隧道口，并逐渐推进。
2.刀盘开始旋转，切割岩石，并通过螺旋输送机将岩石转运到隧道尾部。
3.同时，液压支架会随着TBM的推进不断调整，确保隧道的支撑稳定。
4.在施工过程中，及时清理刀盘和螺旋输送机，以确保正常运转。
5.施工完成后，TBM会继续前进到隧道出口，然后停止。
3.4 TBM的拆除和维护在TBM施工完成后，需要进行拆除和维护工作，包括：1.拆除TBM机器，并清理施工现场。
2.进行TBM设备的检修和维护，以确保其在下次施工中的正常运行。
4. TBM施工的优缺点TBM施工方式具有以下优点：•施工速度快，效率高。
TBM施工方法PPT课件
② 涌水状态。涌水范围、大小与压力会造成工作面崩塌与 承载力低下，应慎用。
α＜2 2 ＜ α ＜4 4 ＜ α ＜10
α＞10
挤出性——膨胀性围岩 轻微挤出性——地压大的围岩
地压大——有地压的围岩 几乎无地压的围岩
二、工程地质条件(续)
2. 影响TBM效率的地质因素
① 岩石强度。开挖难易一般用抗压强度来判定。刀具消耗 应考虑岩石中石英粒范围、大小与抗拉强度等判断。
1. 国外典型应用——英吉利海峡隧道
由2条外径8.6m单线铁路隧道与1条外径5.6m辅助隧道组 成。全长48.5km，海底段长37.5km，隧道最深处在海平 面下100m，全部采用TBM施工。英国侧6台，岸边段3台 海底段3台(单向推进21.2km)。法国侧5台，岸边段2台海 底段3台。最深处需承受10atm水压力，平均月进尺 1000m/月。
全断面TBM分类
开敞式TBM：配置钢拱架安装器与喷锚等辅助设备。常用于硬岩， 采取有效支护手段后也可应用于软岩隧道。
双护盾TBM：适用于各种地质，既能适应软岩，也能适应硬岩或软 硬岩交互地层。
单护盾TBM：常用于劣质地层。单护盾TBM推进时利用管片作支撑， 其原理类似于盾构。与双护盾TBM相比，掘进与安装管片不能同时 进行。
二、工程地质条件(续)
3. TBM适用范围
① 一般只适用于圆形断面隧道，只有铣削滚筒式掘进机可 在软岩中掘进非圆形断面隧道。
② 开挖隧道直径1.8~12m之间，以直径3~6m最为成熟。 ③ 一次性连续开挖长度不宜短于1km，也不宜长于10km，
以3~8km最佳。 ④ 适用于中硬岩层，岩石单轴抗压强度介于20~250MPa，
尤以50~100MPa最佳。 ⑤ 地质条件对TBM掘进效率影响很大。在良好岩层中月进
第四讲 盾构TBM施工方法
典型的岩石混合／复合断面 Typical Mixed Face
4 其它问题
• 顶管问题－最大直径问题 顶进长度问题 岩石顶管问题 中继站问题 • 惯入度的经验值
Rock UCS-Penetration Rock UCS Mpa Scope <50 50-110 110-180 159-232 ca.265 ca.300 Rock UCS Mpa Mean value 50 80 145 195.5 265 300 Penetration mm/rpm Mean Value 8.5 7.5 4.45 3.5 2.8 2.2
IL = (W-WL) / (WL-WP)
IP = WL-WP Ic – Consistency Index ／粘稠度指数 IL -- Liquidation Index／液性指数 IP – Plasticity Index ／塑性指数
Ic –粘稠度指数与和IL -- 液性指数与土体状态之间的关系
顶管－ Pipe Jacking 当前的趋势：盾构和TBM越来越密切结合，特别
是城市地下工程的大力发展，导致Mixed Face 和 Mixshield 的出现已经成为不可避免！顶管工程的最 大直径和最大尺寸问题也已经多次提到议事日程！
1. 盾构 －Shield Driving( Open, EPB, Slurry)
Abrasivity – Ability of rock to induce wear on mechanical tools and aparatus
岩石抵抗机械工具或设备侵入的能力
Boreability – The value of TBM penetration rate divided by force on single disc
大上坡TBM盾构施工方案
大上坡TBM盾构施工方案一、引言大上坡TBM（Tunnel Boring Machine）盾构是一种用于隧道掘进的机械装备，广泛应用于城市地铁、交通隧道等工程项目中。
TBM盾构采用机械化方法进行地下掘进，具有高效、安全、环保等优点。
本文将详细介绍大上坡TBM盾构施工方案。
二、施工准备2.1 隧道设计在进行大上坡TBM盾构施工前，需要进行详细的隧道设计。
隧道设计包括隧道线路规划，隧道断面设计等。
设计人员需要考虑地质情况、施工难度、工期等因素，制定合理的隧道设计方案。
2.2 设备准备大上坡TBM盾构施工需要准备一系列设备和工具。
主要设备包括TBM盾构机、隧道支护设备、切削工具等。
此外，还需要准备足够的人力资源和物资供给。
施工单位应确保设备和工具的正常运行，以及员工的安全。
2.3 施工人员培训施工人员对于大上坡TBM盾构的操作和维护需要进行专业培训。
培训内容包括TBM盾构机的操作原理、操作方法，以及应急处理措施等。
培训的目的是增强施工人员的技能，提高施工效率和安全性。
2.4 安全计划施工前需要制定详细的安全计划。
安全计划主要包括施工现场的安全管理、危险源识别和防控、应急救援预案等内容。
施工单位应按照安全计划执行，确保施工过程中的安全。
三、施工过程3.1 准备工作在施工前，需要进行一系列的准备工作。
首先是现场勘察和准备，确定施工范围和界限。
然后进行施工区域的临时设施搭建，包括办公区、仓库、作业区等。
同时，还需要进行现场安全检查，确保施工过程中的安全。
3.2 TBM盾构机的安装与调试安装完毕后，需要进行TBM盾构机的调试。
调试包括机械部分和电气部分的测试，以及运行参数的调整。
调试完成后，进行试运行，检验TBM盾构机的性能和稳定性。
3.3 盾构掘进TBM盾构机进行盾构掘进时，需要按照设计要求进行操作。
操作人员需要熟悉TBM盾构机的控制系统和各部分功能。
同时，需要及时处理施工中遇到的问题，保证掘进的连续进行。
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主要内容
• 与Байду номын сангаас统盾构法相关的主要参数及问题 • 与TBM法相关的主要参数及问题 • Mixed Face 的相关参数及问题 • 其它问题
0 前言
盾构 －Shield Driving( Open, EPB, Slurry)
TBM – Tunnel Boring Machine (Shielded)
硬度－岩石抵抗由于压入或刮入而带来的局部（表面）破坏的特性
Fracture toughness – Resistance to fracture propagation
断裂粗糟度－岩石抵抗裂缝扩展的特性
Coefficient of friction – Resistance to sliding of two bodies with planar surface in in contact
1.1 就盾构而言,不论是敞开式, 土压平衡式还是泥水平衡式 盾构, Shielding 是不可或缺的！Segment Lining 是必须的．
1.2 敞开式盾构易于发展异型盾构，而土压平衡式和泥水平 衡式盾构可以发展似圆异型盾构．
1.3 异型盾构能够发挥其特性，从而满足各种不同功能的要求
1.4 异型盾构多发源于日本，我国上海已经成功应用．
顶管－ Pipe Jacking
当前的趋势：盾构和TBM越来越密切结合，特别
是城市地下工程的大力发展，导致Mixed Face 和 Mixshield 的出现已经成为不可避免！顶管工程的最 大直径和最大尺寸问题也已经多次提到议事日程！
1. 盾构 －Shield Driving( Open, EPB, Slurry)
土体颗粒影响曲线(中文译文)
盾构选型应考虑的三个重要土层参数： 稠度指数Ic，渗透系数K和容重r
土层的粘稠度指标Ic 和渗透系数以及弃土土体容重 等参数对盾构机选型的影响(中文译文)
最适合于土压平衡盾构的流塑性土层
1.8 盾构选型应考虑的主要土层参数 1.8.1 土体的颗粒大小分配结果; 1.8.2 土体的粘稠度指标Ic (包括土体的液限,塑限等); 1.8.3 渗透系数κ（实际中应考虑地下水的情况） 1.8.4 弃土容重γ
异型管片
Smart Solution Project in Kuala Lumpur / Malaysia Lime stone strata are the key question to be solved
上海复兴路双层隧道
1.7 怎样选择合适的盾构机型？
敞开式适合于稳定地层，无地下水的地质条件且对地表沉降 的要求不高情况下（＜２cm)；
岩石与矿物地层结构
三种岩石的相互转换示意图
火成岩
岩浆 变质岩
沉积物 沉积岩
2.2 常见火成岩的分类
酸性的
中性的
深成的 半深成的
火山的
碱性的
超碱性的
2.3 常见的沉积岩分类
砾质的 砂质的 粘土质的
钙质的 铁质的
2.4 常见的变质岩分类
角闪岩 石英岩 大理岩 片麻岩 板岩 千枚岩 片岩
长英片麻岩
Deformability – Resistance to change of shape or volume
变形特性 － 岩石抵抗形状或体积改变的特性．
Hardness – Resistance to a local (surface) failure by indentation or scratching
1.5 Smart Solution Project in Kuala Lumpur / Malaysia 是用 圆形盾构解决隧道多功能问题的成功途径！
1.6 EPB & Slurry TBM 是城市地下工程中广泛采用的方式，尤 其是对于愈来愈复杂的城市地下环境而言．
我国上海成功应用异型盾构的例子 异型盾构隧道
1.9 参数探讨
土体的颗粒级配, 渗透系数κ和弃土容重γ是我们已有的岩土工程 勘察报告中比较容易获得的数据, 且易于理解和使用;
土体的粘稠度指标Ic (包括土体的液限,塑限等)的基本概念如下: Ic = 1-IL
IL = (W-WL) / (WL-WP)
IP = WL-WP Ic – Consistency Index ／粘稠度指数 IL -- Liquidation Index／液性指数 IP – Plasticity Index ／塑性指数
2.5 岩体的不连续性
原岩石
节理面
节理(裂隙)化岩体
岩土工程解译
2.6 岩石的基本力学特性指标
Strength – Resistance to (bulk) failure under elementary stresses such as compression, tension or shear
- Effect of confining pressure, temperature， strain rate, pore- liquid pressure, specmen size, etc. on strength properties.
强度 － 单位应力（压缩，拉伸或剪切）作用下岩石抵抗破坏的能力 围压，温度，应变速率，空隙液体压力，试件尺寸等影响强度特性．
对于土压平衡或泥水平衡盾构，则需要考虑诸多因素的复合 作用，尤其是对混合地层条件下盾构机选型问题，需要特别值得 重视（新加坡DTSS T-05和T-06项目，经验教训值得参考和借鉴）
混合地层是指：土和砂砾石的混合，土岩混合或者岩石强度 差别很大的隧道断面并伴有地下水存在的情况．
Dr. Herrenknecht 提供的德国常用的土压与泥水平衡盾构选择 应考虑的颗粒尺寸因素
Ic –粘稠度指数与和IL -- 液性指数与土体状态之间的关系
( IC ≥ 1) ( 1 > IC ≥ 0.75) ( 0.75 > IC ≥ 0.25) ( 0.25 > IC ≥ 0)
( IC < 0)
土体的含水量界限图
2 . TBM – Tunnel Boring Machine
2.1 岩石的基本构成： 火成岩 － Igneous Rocks 沉积岩 － Sedimentary Rocks 变质岩 － Metamorphic Rocks