盾构法施工
盾构法施工主要施工步骤
盾构法施工主要施工步骤为:
1.在盾构法隧道的起始端和终结端各建一个工作井,城市地铁一般利用车站的端头作为始发或到达的工作井;
2.盾构在始发工作井内安装就位;
3.依靠盾构千斤顶推力(作用在工作井后壁或新拼装好的衬砌上)将盾构从始发工作井的墙壁开孔处推出;
4.盾构在地层中沿着设计轴线推进,在推进的同时不断出土(泥)和安装衬砌管片;
5.及时向衬砌背后的空隙注浆,防止地层移动和固定衬砌环位置;
6.盾构进入到达工作井并被拆除,如施工需要,也可穿越工作井再向前推进。
盾构掘进由始发工作井始发来源到隧道贯通、盾构机进入到达工作井,一般经过始发、初始掘进、转换、正常掘进、到达掘进五个阶段。
盾构掘进控制的目的是确保开挖面稳定的同时,构筑隧道结构、维持隧道线形、及早填充盾尾空隙。
因此,开挖控制、一次衬砌、线形控制和注浆构成了盾构掘进控制"四要素"。
盾构法施工
一 盾构法施工概念
(二)盾构法的发展
•盾构法应用范围不断扩大 盾构机断面通常是圆形,但各种断面形式(多圆盾构、 椭圆形、矩形)和具有特殊功能的盾构机械(急转变盾构、 扩大盾构法、地下对接盾构等)的相继出现,盾构法的应 用范围也不断的扩大。
一 盾构法施工概念
(三)盾构法施工的优点
•施工作业在地下进行,不影响地面交通;
二 盾构机
(一)盾构机种类-密封式盾构机-土压平衡式盾构
①刀盘:用于切削土体,同时将切削下来的土体 搅拌混合,以改善切削土体的流动性。 根据围岩条件,切削刀盘可以是花板型的、辐 条型的和砾石破碎型。在刀盘上装有切削刀具。 根据盾构直径的大小,刀盘的主轴可以采用中 空轴式、中间支承式和周边支承式。
刀 盘 主 轴 形 式 中空轴式 中间支撑式 周边支撑式
但在含水的砂层或砾砂层,尤其在高水压的条件 下,土压平衡式盾构在稳定开挖面土体、防止和减少 地面沉降、避免土体移动和土体流失等方面都较难达 到理想的控制。 进行地层改良后可采用泥水加压式盾构。
二 盾构机
(一)盾构机种类-密封式盾构机
(3)泥水加压式盾构 泥水加压式盾构的总体构造与土压平衡式盾构相似, 仅支护开挖面方法和排碴方式有所不同。
④塑流化材料注入器:用来向密封舱、刀盘和螺旋 输送机内注入塑流化添加剂(泥浆材料、化学发泡剂两 类 )。 碴土的塑流性常用螺旋输送机的排土率K来定量判 定:
由螺旋输送机转速决定 的单位时间理论排土量 Vs N K= = 由推进速度决定的单位 时间理论排土量 AV
式中 Vs ——螺旋输送机每旋转一周的排土体积; N ——螺旋输送机的转速; A ——切削断面积; V ——推进速度。
(一)盾构机种类-密封式盾构机-泥水加压式盾构
盾构法施工典型事故案例
事故后果:隧道偏移,影 响施工进度和工程质量
预防措施:加强操作人员 培训,实时监测地质条件
处理方法:调整盾构机参 数,进行隧道纠偏
盾构隧道施工安全事故
盾构机故障: 机械故障、 电气故障、 液压故障等
地质条件变化: 地下水、土质、 岩层等变化导
致施工困难
施工管理不当: 操作人员失误、 安全管理不到
位等
工作原理:通过盾构机的旋转刀盘切割土层,同时将土渣排出,形成隧道
优点:施工速度快,安全性高,对环境影响小 应用范围:广泛应用于地铁、公路、铁路等隧道工程
盾构法施工的特点
施工速度快,效率高
施工过程中对地面影响小, 安全性高
适用于各种地质条件,适 用范围广
施工过程中产生的噪音和 振动较小,环保性能好
03
添加标题
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盾构机操作:操作不当,导致盾 构机偏移
施工环境:环境因素影响,导致 盾构机偏移
盾构隧道施工安全事故原因分析
地质条件:复杂的地质条件可能导致盾构机损坏或隧道坍塌 设计缺陷:设计不合理可能导致盾构机无法正常工作或隧道结构不稳定 施工管理:施工管理不当可能导致盾构机操作失误或施工进度受到影响 设备故障:盾构机故障可能导致隧道施工中断或隧道结构受损
采取有效措施控制事故扩大
立即停止施工,确保人员安全
采取隔离、排水、加固等措施,防止 事故扩大
迅速报告上级领导和相关部门,请求 支援
对事故现场进行监测,及时调整救援 方案
制定应急救援方案,明确责任分工
总结经验教训,防止类似事故再次发 生
保护事故现场和相关证据
立即停止施工,保护现场
拍照、录像,记录事故情 况
环境因素:地下水压力、土壤腐蚀等
盾构法施工
第 6 章盾构施工技术第一节概述一、基本原理盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。
先在隧道的一端建造竖井或基坑,以供盾构安装就位。
盾构从竖井或基坑的墙壁预留孔处出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。
盾构推进中所受到的地层阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌、再传到竖井或基坑的后靠壁上。
●盾构是进行土方开挖、正面支护和隧道衬砌结构安装的施工机具●盾构是一个既能支承地层压力,又能在地层中推进的钢筒结构●钢筒的前面设置各种支撑和挖土装置钢筒的中段周圈内安装顶进千斤顶钢筒的尾部可安置数环隧道衬砌●盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装一环衬砌,并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体,以防止隧道及地面下沉,在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。
二、国外盾构施工技术发展概述1. 人工开挖盾构的发明世界上第一条人工开挖盾构隧道是由Mare Brunel和他的儿子—起在伦敦泰晤士河下建成的。
该盾构呈矩形(11.6m宽,7m高),总共只有366m长的隧道耗时20年左右,曾经历很大困难,出现过五次以上涌水。
1869年,James Henry Greathhead采用圆形敞开式盾构在泰晤士河下再建了一条外径为2.18m的行人隧道,该隧道衬砌是铸铁管片,隧道在不透水的粘土层中掘进,无地下水威胁,因此进展相当顺利。
1886年,Greathead在建造伦敦地铁时首次使用了压缩空气盾构,解决了在含水地层中修建隧道的问题。
2.机械化盾构的问世1876年:第一台机械化盾构的专利出现。
第一台机械化盾构的设想是用由几块板构成的半球状刀盘旋转切削土体,然后靠径向转动的土斗将切削下来的土体运到皮带输送机上。
1896年,J.Price的专利比第一台盾构有较大改进,刀盘由若干轮辐构成,电动驱动由长轴传递,其外形也与现代盾构较为接近。
早期的盾构技术在英国发明并得到发展并不是偶然的事件,由于19世纪和20世纪上半叶,英国是全球最强盛的工业化国家,而对隧道掘进来讲,伦敦的粘土可说是地球上较理想的土层,因此,由当时最发达的国家率先在较理想的土层中发展盾构技术是合乎技术发展的逻辑的。
《盾构法施工 》课件
欢迎来到《盾构法施工 》PPT课件。让我们一起探索盾构法施工的原理、工作 流程和工程示例,以及施工安全与环保。
施工原理和概述
1 盾构法施工原理
通过隧道盾构机在地下掘进,以构建新的隧 道结构。
2 概述
探索盾构法施工的基本概念、应用领域以及 与传统施工方法的比较。
盾构机构成和工作原理
3 质量控制
盾构法施工可在整个过程 中实施有效的质量控制, 提高了工程的质量。
盾构法施工流程
1
勘察和设计
对施工区域进行勘察,规划隧道的设计。
2
设备准备
购置和调试盾构机,准备其他所需的施工设备和材料。
3
施工实施
开始盾构法施工,掘进地下隧道并进行必要的支护措施。
4
质量检验
对隧道结构进行质量检验,确保其符合规范和安全要求。
盾构法施工的工程示例
பைடு நூலகம்城市地铁
探索城市地铁中使用盾构法施工 的案例,如上海地铁、伦敦地铁 等。
挑战性的隧道
了解在复杂地质条件下使用盾构 法施工的隧道案例,如海底隧道 和山区隧道。
长距离隧道
介绍长达数十公里的盾构法施工 隧道,如英吉利海峡隧道。
施工安全与环保
1 安全措施
详细阐述盾构法施工过程中采取的安全措施,以保护工人和周围环境。
2 环境保护
探讨盾构法施工过程中的环保措施,如噪音控制和水土保持。
总结和展望
总结
回顾盾构法施工的主要内容和优势,强调其在 现代建筑中的重要性。
展望
展望未来盾构法施工的发展趋势和应用领域, 如地下交通、地下储存等。
机械结构
深入了解盾构机的构成,包括推进系统、控制 室、刀盘和尾部支撑系统。
盾构法隧道施工的发展与应用
盾构法隧道施工的进展与应用一、盾构法隧道施工简述盾构法隧道施工(Shield Tunnelling),是在地表以下地层中承受盾构机进展暗挖隧道的一种施工方法,可以实现边掘进、边出土,边拼装衬砌构造的工厂化施工。
相对于传统的明挖法和矿山暗挖法隧道施工,盾构法隧道技术具有环境较好,掘进速度较快、隧洞成型质量较好、工作环境较好、不受地表环境条件限制、不受天气限制及人性化等优点,从而使盾构法在地下铁道、大路隧道、水工及市政隧道等方面得到广泛应用。
二、盾构法施工的起源与进展盾构机是盾构法隧道施工的核心,盾构机最初于1818 年,法国的布鲁诺尔(M.I.Brune1)从蛀虫钻孔得到启发,最早提出了用盾构法建设隧道的设想,并在英国取得了专利。
布鲁诺尔设想的盾构机机械内部构造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。
承受的方法是将全部的单元格牢靠地装在盾壳上。
当时设计了两种方法,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动;另一种方法是每一个单元格能单独地向前推动。
第一种方法后来被承受,并得到了推广应用,演化为成熟的盾构法。
此后,布鲁诺尔逐步完善了盾构构造的机械系统,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头用框架机构的矩形盾构修建隧道。
经过18 年施工,完成了全长458m 的第一条盾构法隧道。
1830 年,英国的罗德制造“气压法”关心解决隧道涌水。
1865 年,英国的布朗首次承受圆形盾构和铸铁管片,1866 年,莫尔顿申请“盾构”专利。
在莫尔顿专利中第一次使用了“盾构”〔shield〕这一术语。
1869 年用圆形盾构在泰吾士河下修建外径2.2m 的隧道。
1874 年,工程师格瑞海德觉察在强渗水性的地层中很难用压缩空气支撑隧道工作面,因此开发了用液体支撑隧道工作面的盾构,通过液体流,以泥浆的形式出土。
第一个机械化盾构专利是1876 年英国人约翰·荻克英森·布伦敦和姬奥基·布伦敦申请的。
盾构法
第五章盾构法施工第一节概述盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。
盾构是与隧道形状一致的盾构外壳内,装备着推进机构、挡土机构、出土运输机构、安装衬砌机构等部件的隧道开挖专用机械。
采用此法建造隧道,其埋设深度可以很深而不受地面建筑物和交通的限制。
近年来由于盾构法在施工技术上的不断改进,机械化程度越来越强,对地层的适应性也越来越好。
城市市区建筑公用设施密集,交通繁忙,明挖隧道施工对城市生活干扰严重,特别在市中心,若隧道埋深较大,地质又复杂时,用明挖法建造隧道则很难实现。
而盾构法施工城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道具有明显优点。
此外,在建造水下公路和铁路隧道或水工隧道中,盾构法也往往以其经济合理而得到采用。
盾构法是一项综合性的施工技术。
盾构法施工的概貌如图5-1所示。
构成盾构法的主要内容是:先在隧道某段的一端建造竖井或基坑,以供盾构安装就位。
盾构从竖井或基坑的墙壁预留孔处出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。
盾构推进中所受到的地层阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌,再传到竖井或基坑的后靠壁上。
盾构是一个能支承地层压力,又能在地层中推进的圆形、矩形、马蹄形及其他特殊形状的钢筒结构,其直径稍大于隧道衬砌的直径,在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置,在钢筒中段周圈内安装顶进所需的千斤顶,钢筒尾部是具有一定空间的壳体,在盾尾内可以安置数环拼成的隧道衬砌环。
盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装一环衬砌,并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体,以防止隧道及地面下沉,在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。
盾构是进行土方开挖正面支护和隧道衬砌结构安装的施工机具,它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。
主要有:地下水的降低;稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施;隧道衬砌结构的制造;地层的开挖;隧道内的运输;衬砌与地层间的充填;衬砌的防水与堵漏;开挖土方的运输及处理方法;配合施工的测量、监测技术;合理的施工布置等。
盾构施工
盾构施工一、一般规定(1)盾构法是地下掘进和衬砌同时施工,同时推进(2)施工准备:盾构施工工艺、盾构类型、布设管片生产、及地下地面生产辅助设施等应根据设计要求和工程情况确定(3)钢筋混凝土管片生产应符合规范规定,还应:✧模具及钢筋骨架验收合格✧经过试验确定混凝土配合比普通混凝土坍落度不宜大于70mm水、水泥、外掺剂用量偏差应控制在±2%粗、细骨料用量允许偏差为±3%✧混凝土表面保护层较大时,应设置防表面混凝土收缩的钢筋网片✧混凝土振捣密实,且不得碰钢模芯棒、钢筋、钢模及预埋件等,外弧面收水时应保证表面光洁、无明显收缩裂缝✧管片养护应根据情况选用蒸汽养护、水池养护或自然保护(4)在脱模、吊运、堆放等过程中,应避免碰伤管片(5)管片应按拼装顺序堆放✧管片粘贴防水密封条前应将槽内清理干净;✧粘贴应牢固、平整、严密,位置准确,不得有鼓起、超长和缺口现象;✧粘贴后应采取防雨、防潮、防晒措施(6)盾构进、出工作井施工规定:✧土层不稳定时,需对洞口土体进行加固,盾构进出工作井应对洞口加固土体进行检查✧拆除封门,盾构尽快推入土中,避免正面图层暴露时间过长✧洞圈及管片外壁之间应及时安装洞口止水密封装置✧ 盾构掘进的前50~~100环内,应加强管道轴线测量和地层变形测量;并根据施工情况,调整和优化下阶段的掘进作业要求✧ 盾构进接收井阶段,应降低正面压力,拆除封门时应停止推进;封门拆除后盾构应尽快推进和拼装管片,并及时封闭洞圈间隙✧ 盾构进接受工作井前100环应进行轴线、洞门中心位置测量,根据测量情况及时调整(7)盾构掘进规定:✧ 根据盾构机类型,采用相应的开挖面稳定方法,确保前方土体稳定✧ 盾构掘进轴线按设计要求控制,每掘进一环应对盾构姿态、衬砌位置进行测量✧ 掘进中逐步纠偏,采用小角度纠偏✧ 推进千斤顶的编组:根据底层情况、设计轴线、埋深、盾构机型确定✧ 盾构参数和掘进速度:根据地质、埋深、地面建筑设施及地面隆沉值确定进始发工作入土前50~~100环 拆始发工作井封门 封门拆除后 拆接受工作井封井接受工作井前100环 检查并加固洞口土体 盾构快速入土 加强轴线和底层变形测量,下阶段掘进优化 轴线、洞口中心位置测量,调整掘进 盾构停止掘进 快速掘进,及时封闭洞圈间隙✧掘进中遇到停止推进且间隙时间较长时,应采取开挖面稳定措施;在拼装管片或停歇时应采取防止盾构后退措施✧推进中盾构旋转角度偏大时,应采取纠正措施✧合理选择土方输送方式及机械设备✧贯通测量:掘进每达到1/3管长时,对已建部分测量不少于一次;曲线管道增加测量✧根据盾构类型和施工要求做好各项施工、掘进、设备和装置运行的管理工作(8)掘进中遇到下列情况,应停止掘进:✧盾构位置偏离设计轴线较大✧管片严重破碎和渗漏水✧盾构前方开挖面发生坍塌或地表隆沉严重✧遭遇地下不明障碍物或意外的地质变化✧盾构旋转角度过大,影响正常施工✧盾构扭矩或顶力异常(9)管片拼装规定:✧管片下井前进行防水处理,管片与连接件应有专人检查,配套送至工作面,拼装前检查管片编号✧千斤顶顶出长度应满足管片拼装要求✧拼装前应清理盾尾底部,并检查拼装机是否运转正常;拼装机旋转式,操作人员应退出管片拼装作业范围✧每环中的第一片拼装准确,自上而下,左右交叉一次拼装,最后封顶成环✧逐块初拧管片环向和纵向螺栓,成环后换面应平整,管片脱出盾尾后应再次复紧螺栓✧拼装时保持盾构姿态稳定,防止盾构后退、变坡变向✧拼装成环后应进行质量检测、并记录填写报表✧防止损伤管片防水密封条、防水涂料机衬垫,有损伤或挤出、脱槽、扭曲时,及时修补调换✧防止管片损伤,并控制相邻管片间环面平整度、整环管片的圆度、环缝及纵缝的拼接质量,所有螺栓连接件应安装齐全并及时检查复紧(10)盾构掘进中应采用注浆以利于管片衬砌结构稳定,注浆规定:✧根据注浆目的选择就爱浆液材料,浆液配合比应根据实验确定;沉降量要求较高的工程不宜用惰性浆液✧同步注浆时,注浆作业应与盾构掘进同步,及时充填管片脱落后盾尾形成的空隙,并根据变形监测控制好注浆压力和注浆量✧注浆量控制宜大于环形空隙体积的150%,压力宜为0.2~~0.5Mpa;并宜多空注浆;注浆后及时封闭注浆孔✧注浆前对注浆孔、注浆管路和设备进行检查;注浆结束及时清洗管路及注浆设备(11)盾构法施工及环境保护的监控内容:✧地面隆沉、管道轴线检测、地下管道保护、地面建筑物变形测量✧特殊要求时,进行滚到结构内力、分层土体变位、空隙水压力(12)对已成型管道轴线和地表变形监测:测量项目测量工具测点布置监测频率地面变形水准仪每5m设一个监测点,每30m设一个检测断面;必要时加密盾构前方20m、后方30m,监测2次/d;盾构后方50m,监测1次/2d;盾构后方>50m,监测1次/7d管道轴线水准仪、经纬仪、刚尺每5~~10环设一个监测断面工作面后10环,监测1次/d;工作面后50环,监测1次/2d;工作面后>50环,监测1次/7d;(13)按设计要求做现浇混凝土二次衬砌;二次衬砌前应隐蔽验收合格,并应符合下规定:✧所有螺栓应拧紧到位,螺栓与螺栓孔之间的防水垫圈无缺漏✧所有预埋件、螺栓孔、螺栓手孔等进行防水、防腐处理✧管道如有渗漏水,应及时封堵处理✧管道封装接缝应进行镶嵌处理✧管道内清理干净,并进行防水层处理(14)现浇混凝土二次衬砌规定:✧衬砌的断面形式、结构形式、构造、变形缝位置和厚度符合设计要求✧钢筋混凝土施工符合国家标准✧初砌分次浇筑成型时,应“先下后上、左右对称、最后拱顶”✧下拱式非断面衬砌时,应对无内衬部位的一次衬砌管片螺栓手孔封堵抹平(15)全断面的钢筋混凝土二次衬砌,宜采用台车滑模浇筑,施工规定:✧结合钢拱模板的强度、刚度,应能承受泵送混凝土的荷载和辅助振捣荷载,并应确保台车滑模在卸载、移动、安装等施工条件下不变形✧使用前模板表面应清理并均匀涂刷混凝土隔离剂,安装应牢固,位置正确,与已浇筑完成的内衬搭接长度不宜小于200mm,另一端面封堵模板与管片的缝隙应封闭;台车滑模应设置辅助振捣✧钢筋骨架焊接应牢固,符合设计要求✧采用和易性良好、坍落度适当的泵送混凝土,泵送前不能离析✧衬砌应一次浇筑成型,并符合要求:泵送导管应水平设置在顶部,插入深度宜为台车滑模长度的2/3,且不宜小于3m混凝土浇筑应左右对称、高度基本一致,并应视情况采取辅助振捣泵送压力升高或顶部导管管口被混凝土埋入超过2m时,导管可边泵送边缓慢退出;导管管口至台车滑模端部时,应快速拔出导管并封堵混凝土达到规定的强度即可拆模;拆模和台车滑模移动时不得损伤已浇筑混凝土混凝土缺陷应及时修补二、盾构组成与分类1、盾构的组成(1)切削环位于盾构壳体前部,其前面为挖土工作面,对工作面具有支撑作用;还可以作为保护罩,在环内安装挖土设备或人工挖土出土切削环长度:L1=D/tanαα——突破与地面所成夹角,一般取45°大直径手挖盾构一般设有水平隔板,其切削环长度:L1=D/tanαH——平台高度,即工人工作需要的高度,通常不大于2000mm (2)支撑环支撑环位于盾构壳体中部,环内安装液压千斤顶等推进装置支撑环长度:L2=W1+C1W1——千斤顶长C1——余量,通常取200~~300mm(3)盾尾盾尾一般由外壳钢板延长构成,其末端设有密封装置。
盾构具体施工流程
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盾构法
盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,它是将盾构机械在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。
1简介2条件3特点优点缺点4施工步骤5施工工序▪土层开挖▪推进纠偏▪衬砌拼装▪衬砌压注6发展简介【shield tunnelling method】指的是利用盾构进行隧道开挖,衬砌等作业的施工方法。
用盾构在软质地基或破碎岩层中掘进隧洞的施工方法。
盾构是一种带有护罩的专用设备,利用尾部已装好的衬砌块作为支点向前推进,用刀盘切割土体,同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。
盾构是1874年发明,首先用的是气压盾构。
开挖英国伦敦泰晤士河水底隧道。
[1] 盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式,以水力式居多。
水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。
澎润土液既用于平衡土压力和地下水压力,又用作输送排出土体的介质。
盾构既是一种施工机具,也是一种强有力的临时支撑结构。
盾构机外形上看是一个大的钢管机,较隧道部分略大,它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。
它包括三部分:前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。
大多数盾构的形状为圆形,也有椭圆形、半圆形、马蹄形及箱形等其他形式。
盾构法施工具有施工速度快、洞体质量比较稳定、对周围建筑物影响较小等特点,适合在软土地基段施工。
例如深圳地铁一期工程初步设计有三处采用盾构法施工,即罗湖-国贸区间,皇岗-福民区间,福民-金田区间。
这几处均为软土地段,且具备盾构法施工的基本条件。
2条件在松软含水地层,或地下线路等设施埋深达到10m或更深时,可以采用盾构法,即,1、线位上允许建造用于盾构进出洞和出碴进料的工作井;2、隧道要有足够的埋深,覆土深度宜不小于6m且不小于盾构直径;[2]3、相对均质的地质条件;4、如果是单洞则要有足够的线间距,洞与洞及洞与其它建(构)筑物之间所夹土(岩)体加固处理的最小厚度为水平方向1.0m,竖直方向1.5m;5、从经济角度讲,连续的施工长度不小于300m。
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)
盾构法施工总体流程
盾构法施工总体流程盾构法施工啊,那可真是个神奇又了不起的工程方法!咱就来好好聊聊这盾构法施工的总体流程。
你想啊,要在地下挖出一条通道来,就好像是给大地开了个秘密通道,这可不是件容易事儿。
首先呢,得有个厉害的盾构机。
这盾构机就像是个超级大力士,能在地下勇往直前。
它有个大大的刀盘,能把前面的泥土啊、岩石啊啥的都给切碎。
就好比是个超级怪兽,张着大嘴把前面的障碍都给啃掉。
然后呢,盾构机就这么一边往前挖,一边把挖出来的泥土啥的运出去。
这可不能乱,得有秩序地进行,不然不就乱套啦。
就好像是家里打扫卫生,得把垃圾清理出去,不能堆在那碍事。
接着呀,盾构机挖出来的空间可不能空着,得赶紧用衬砌给它支撑起来。
这衬砌就像是给这个地下通道穿上了一层坚固的衣服,让它稳稳当当的。
不然要是没这衬砌,那可就危险啦,说不定随时都会塌下来呢。
在这个过程中,还得时刻注意各种情况。
比如说地质条件变了,那盾构机就得调整调整;或者机器出点小毛病了,得赶紧修好。
这就像是人走路,遇到石头得绕过去,鞋子坏了得赶紧补。
而且啊,盾构法施工可不是一个人能完成的事儿,得是一大群人齐心协力。
有操作盾构机的师傅,有搞衬砌的工人,还有各种技术人员在旁边保驾护航。
大家都得各尽其责,才能让这个工程顺顺利利地进行下去。
想想看,一条长长的地下通道,就是通过这样一步步的过程给挖出来的。
这得需要多少人的努力和智慧啊!这就是盾构法施工,神奇又伟大。
你说,要是没有盾构法施工,那我们的地下交通怎么能这么发达呢?我们怎么能在地下自由穿梭呢?所以啊,可别小看了这盾构法施工,它可是为我们的生活带来了很多便利呢!以后走在地下通道的时候,不妨想想这背后的故事,是不是觉得很有意思呀?总之呢,盾构法施工就是这么一个复杂又重要的过程,每一个环节都不能马虎,都需要大家的认真对待和努力付出。
这就是盾构法施工的魅力所在啊!。
盾构施工方案(3篇)
第1篇一、工程概况本工程为城市轨道交通项目,采用盾构法施工,全长约10公里,包含3个区间,分别为A区间、B区间和C区间。
A区间起于A站,止于B站,长度约2.5公里;B 区间起于B站,止于C站,长度约3公里;C区间起于C站,止于D站,长度约4.5公里。
隧道埋深一般在10-20米之间,最大埋深约25米。
隧道内径为6.2米,采用单管片拼装。
二、施工方案设计原则1. 安全性原则:确保施工过程中人员、设备、环境的安全。
2. 经济性原则:在保证安全和质量的前提下,降低施工成本。
3. 环保性原则:尽量减少施工对环境的影响,实现绿色施工。
4. 可操作性原则:施工方案应具有可操作性,便于施工人员理解和执行。
三、施工准备1. 施工图纸及技术资料准备:熟悉施工图纸,了解隧道结构、地质条件、周边环境等,收集相关技术资料。
2. 人员组织:组建专业的施工队伍,包括盾构施工、测量、地质勘察、安全监理等人员。
3. 设备准备:准备盾构机、盾构隧道、测量仪器、地质勘察设备、安全防护设备等。
4. 材料准备:准备盾构管片、混凝土、钢筋、防水材料等。
四、施工工艺1. 盾构机安装与调试:在盾构始发井内安装盾构机,进行设备调试,确保设备运行正常。
2. 盾构始发:在始发井内完成盾构机的安装、调试后,进行盾构机的始发。
3. 盾构掘进:- 掘进参数控制:根据地质条件、隧道结构等因素,合理控制掘进参数,如掘进速度、推进力、刀盘转速等。
- 管片拼装:在盾构机内部进行管片拼装,确保管片拼装质量和精度。
- 出土:通过盾构机的出土系统,将隧道内土体运出。
4. 盾构接收:- 接收井准备:在接收井内进行盾构机的接收准备,包括接收井的加固、接收井内设施的设置等。
- 盾构机接收:将盾构机缓慢从隧道内推出,进入接收井内。
5. 隧道衬砌施工:- 衬砌材料准备:准备隧道衬砌所需的混凝土、钢筋、防水材料等。
- 衬砌施工:在隧道内进行衬砌施工,确保衬砌质量和安全。
五、施工质量控制1. 原材料质量控制:严格控制原材料的质量,确保原材料符合设计要求。
盾构施工技术
盾构施工技术盾构施工技术是一种地下隧道施工方法,以盾构机为主要设备,通过推进机械完成隧道掘进和支护等工作。
盾构施工技术具有高效、安全、环保等特点,在城市地下交通、供水、排水等工程中得到广泛应用。
下面将介绍盾构施工技术的施工工艺与控制要点。
一、盾构施工工艺1.前期准备:在施工前,需要进行现场勘察、地质勘测和设计等工作,了解地质情况和设计要求,制定施工方案。
2.盾构机的安装:将盾构机组装、调试并安装进开挖井内。
安装时要确保盾构机的稳定性和安全性。
3.地下主井的开挖:首先开挖地下主井,预留出足够的空间容纳盾构机。
开挖时要根据地质情况选择合适的开挖方式和支护措施。
4.盾构机的推进:盾构机通过推进机械推进前进,同时进行掘进和支护工作。
推进时要注意平稳推进、控制好推进速度,保证施工的安全和质量。
5.掘进与支护:盾构机先进行土压平衡或液压平衡掘进,然后通过推进装置推进,并在掘进过程中进行支护,如喷射混凝土、安装钢管衬套等。
6.过渡段的固结:当盾构机掘进到相应的位置后,需要对过渡段进行固结,确保施工安全。
7.后期工程:盾构机掘进完成后,进行拆机,并进行隧道的后期工程,如内衬、排水、通风等。
8.施工记录与验收:在施工过程中需做好施工记录与资料整理,并进行验收,确保施工的质量和安全。
二、盾构施工的控制要点1.地质预报:准确的地质预报是盾构施工的前提,包括地层情况、地下水位、岩石力学性质等,以便制定合理的措施和施工方案。
2.盾构机的调试与维护:在盾构机安装前,需要对盾构机进行调试,检查各项设备是否正常运行。
在施工过程中,要定期对盾构机进行维护和检修,确保其正常运转。
3.支护措施的选择:根据地质情况和设计要求选择合适的支护措施,包括喷射混凝土、钢管衬套、土压平衡等。
4.盾构机的定位与控制:准确的盾构机定位和控制是保证施工质量和安全的关键。
通过使用激光测距仪、导航系统等设备进行定位和控制。
5.掘进速度的控制:掘进速度的控制要根据地质情况和盾构机的性能进行合理调整,避免地下工程灾害的发生。
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。
盾构施工工法
盾构施工工法一、引言盾构施工工法是一种广泛应用于地铁、隧道、水利工程等领域的先进施工方法。
它以其高效、安全、环保等优点,在工程建设中发挥着越来越重要的作用。
本文将详细介绍盾构施工工法的原理、特点、应用范围及发展趋势。
二、盾构施工工法原理盾构施工工法是一种利用盾构机进行隧道施工的方法。
盾构机是一种集挖掘、推进、支护、出渣等功能于一体的综合性机械设备。
在施工过程中,盾构机通过刀盘对土体进行切割,同时通过推进系统将切削下来的土体排出隧道外,并在土体表面形成一层保护层,即“盾壳”。
随着盾构机的推进,不断形成新的隧道结构。
三、盾构施工工法特点1. 高效性:盾构施工工法采用自动化、智能化的设备,大大提高了施工效率。
同时,由于盾构机具有连续作业的特点,可以缩短工期,降低工程成本。
2. 安全性:盾构施工工法采用全封闭式作业,有效避免了地面沉降、塌陷等安全事故的发生。
同时,盾构机具有较高的稳定性,能够确保施工过程中的安全性。
3. 环保性:盾构施工工法采用土压平衡技术,能够减少对周围环境的影响。
同时,施工过程中产生的噪音、粉尘等污染也得到了有效控制。
四、盾构施工工法应用范围1. 地铁建设:地铁是城市交通的重要组成部分,盾构施工工法在地铁建设中得到了广泛应用。
通过采用盾构施工工法,可以高效、安全地完成地铁隧道的建设。
2. 隧道工程:除了地铁建设外,盾构施工工法还广泛应用于公路、铁路等隧道建设中。
它可以解决复杂的地质条件下的隧道施工难题,提高隧道施工效率和质量。
3. 水利工程:在水利工程建设中,盾构施工工法可用于水下隧道的建设。
它能够克服水下施工的困难,保证施工质量和安全。
五、盾构施工工法发展趋势1. 智能化发展:随着科技的不断进步,盾构施工工法将朝着智能化方向发展。
通过引入先进的自动化技术、人工智能技术等,实现盾构机的自主挖掘、自主推进等功能,进一步提高施工效率和质量。
2. 绿色化发展:环保意识的提高使得盾构施工工法将更加注重绿色化发展。
盾构法施工工艺流程
盾构法施工工艺流程概述盾构法是一种用于施工地下隧道的现代化方法之一。
它可以在减小地面震动和噪声影响的同时,提高隧道施工的安全性、可靠性和效率。
本文将详细介绍盾构法施工的工艺流程,以帮助读者更好地了解盾构法的施工方法和特点。
工艺流程盾构法的工艺流程通常包括以下几个步骤:步骤一:洞口设置在进行盾构法隧道施工前,需要先进行洞口设置。
通常选用地面的平台或井口设置口,以方便将盾构机和材料等物品运入洞内。
在进行洞口设置时,需要注意选址、测量和设计以及环境保护等方面的问题。
步骤二:盾构机组装盾构机是盾构法施工中最重要的施工设备之一。
在进行盾构施工前,需要先对盾构机进行组装,包括主要设备和辅助设备的安装和调试,以确保其正常运行。
盾构机的各部件应按照要求进行连接和定位,各管路的安装和排列要合理。
步骤三:地面开挖地面开挖是盾构法隧道施工的第一步,也是最为基础的工作环节。
在地面开挖时,需要严格按照设计要求进行开挖,注意与周围环境的协调统一,避免对周围建筑物和地下设施产生不利影响。
同时也要注意排放采矿中的毒性气体和粉尘等有害物质,以免对施工场地和周围环境造成污染。
步骤四:成型壁件安装在地面开挖后,需要对隧道进行支护,避免隧道失稳和坍塌。
成型壁件是支护隧道的主要设备之一,它可以在盾构机前面成型,支撑隧道的开挖面。
在进行成型壁件安装时,需要注意壁面的质量和厚度,以及安装位置和角度,避免产生变形和裂缝。
步骤五:管片组装管片是盾构法隧道的主要建筑材料之一,可以将成型壁件组成完整的隧道结构。
管片通常由钢筋混凝土制成,具有较强的耐久性和承载能力。
在进行管片组装时,需要注意选料、质量、尺寸和连接方式等方面的问题,以确保管片结构的强度和稳定性。
步骤六:支架回收随着盾构机不断前进,成型壁件和管片仍需要进行支撑,避免隧道失稳。
支架是支撑隧道的主要设备之一,可以通过液压系统进行伸缩和旋转,适应不同的地形和环境。
在支架过程中,需要配合盾构机前进的速度,进行合理的操作和调节,避免支架崩塌和损坏。
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渣土通过电瓶车牵引到盾构隧道的竖井。通过地面上的门吊 将渣土吊到地面,并卸到渣坑内,外运。
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土压平机衡盾构工作原理
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二、盾构监理的依据
盾构监理的依据主要包括以下几个方面: 1. 设计图纸(施工蓝图,设计人签字盖章的) 2. 规范(国标、地标,北京现行的是《轨道交通盾构隧道
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➢ 盾构机全景图
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一、盾构概述、工法选择
盾构机按断面分类:
盾构根据其断面形状可分为:单圆盾构、复圆盾构(多圆盾 构)、非圆盾构。其中复圆盾构可分为双圆盾构和三圆盾构。非 圆盾构可分为椭圆形盾构、矩形盾构、马蹄形盾构、半圆形盾构。 复圆盾构和非圆盾构统称为“异形盾构”。
盾构机按直径大小分类:
➢ 管片介绍:北京地区地铁管片每环外径6m,内径5.4m,包括1个 封顶块(C型)、2个邻接块(B型)、3个标准块(A型)共6块 组成。每片管片宽1.2m,管片厚30cm。
➢ 管片检验:包括外观检查、出场合格证及质量证明文件、三环拼 装试验、渗水试验、实测实量数据等(包含回弹试验)。进场检 验,盖检验章。
3
一、盾构概述、工法选择
盾构法就是用盾构修建隧道的方法,它使用盾构机在地下掘进,在
四周防止开挖面坍塌和保持开挖面稳定的同时,同时在机内安全地 进行隧道的开挖作业和衬砌作业,从而构筑成隧道的施工法。 盾——保护 ,指盾壳。 构——构筑,即管片拼装和同步注浆。
4
一、盾构概述、工法选择
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。
➢ 盾构法施工
1
• 盾构法施工
一、盾构概述、工法选择 二、盾构监理的依据 三、盾构施工入洞前的工作 四、正常盾构施工的控制 五、盾构到达 六、特殊地段及地质条件下的监理
2
一、盾构概述、工法选择
• 盾构,是一种用于软弱地层隧道暗挖施工,具有金属外壳,壳内 装有整机及辅助设备,在盾壳的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隧道施工机械。
–– 10- 8
–– 10- 9 –– 10- 10
土压盾构
粘土
–– 10- 11
–– 10- 12
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一、盾构概述、工法选择
1、泥水平衡与气压平衡混合模式
工法原理:
送泥泵从设置在地面上的调浆池抽取泥水(水与膨润土的混合物), 经送泥管送入泥水盾构的泥水仓,在泥水仓中,充满压力的泥水灌 入地层若干厘米深,使膨润土嵌入到土颗粒间的缝隙里,形成一层 蛋糕,从而使开挖面的土层变得较稳定和不透水。
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➢ 辐条式刀盘
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➢ 面板式刀盘
13一、盾构概述、工法选择典型盾构工法主要分为两种 (按地层渗透系数进行选择): 泥水盾构法:地层渗透系数大于10-4m/s时,宜选用;或者
岩土中粉粒和黏粒的总量在40%以下(粉粒的绝对大小通 常以0.075mm为界)。 土压盾构法:地层渗透系数小于10-7m/s时,宜选用;或者 岩土中粉粒和黏粒的总量在40%以上;主要适用粉土、粉 质黏土、淤泥质粉土、粉砂层等黏稠土壤。 渗透系数大于10-7m/s,小于10-4m/s时,二者均可选用。
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➢ 地层渗透系数与工法选择
地层渗透系数
卵石层 粗砂砾层 中细砂砾层
–– 10 –– 1 –– 10- 1 –– 10- 2
泥水盾构
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
–– 10- 3
–– 10- 4
–– 10- 5 泥水、土压盾构
–– 10- 6
–– 10- 7
分离站 调浆池
送泥泵
排泥泵
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中继泵
泥水气压平衡盾构机
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一、盾构概述、工法的选用
2、土压平衡盾构结构与工作原理
由刀盘切削下来的土体进入土仓后由螺旋输送机输出,在螺 旋输送机内形成压力梯降,保持土仓压力稳定,使开挖面土 层处于稳定。盾构向前推进的同时,螺旋输送机排土,使排 土量等于开挖量,即可使开挖面的地层始终保持稳定。
➢ 管片运输、放置一般不超过4层。
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➢ 管片运输码放
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盾构施工全景
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三、盾构施工入洞前的工作
2、盾构的始发
ß 盾构始发前,端头加固必须符合要求,不仅有强度的要求, 还要有抗渗透性的要求,具体方法不再说了。如旋喷、冷冻、 化学注浆、深层搅拌等。
工程施工质量验收标准》(修订版)QGD-008-2005) 3. 会议纪要(包括专题会、专家论证会) 4. 施工组织设计、施工方案、专项施工方案(这些方案都
经过领导审核、审批的,具有很强的指导性) 5. 来往文件及其他文件
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三、盾构施工入洞前的工作
1、进场材料的验收
➢ 凡是用于永久性结构工程的材料都必须经过验收(强条规定);并 且经过试验检验合格后才能用于工程:包括管片(含钢筋、砼、外 加剂、止水胶条等)、螺栓、密封圈、密封垫、水泥、砂子、膨润 土、粉煤灰、外加剂等。
盾构在地层中推进时,通过盾构外壳和管片来支承四周围 岩防止坍塌进行隧道施工。闭胸式盾构是用泥土加压或泥 水加压来抵抗开挖面的土压力和水压力以维持开挖面的稳 定性;敞开式盾构是以开挖面自立为前提,否则需要采用 辅助措施。下面谈到的盾构指的是闭胸式盾构。
盾构是一种隧道掘进的专用工程机械,现代盾构集机、电、 液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土 渣、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏功能。盾构已经广泛用 于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道工程。
盾构根据其直径的大小分为以下几类: 0.2~2m直径称为微型盾构 2~4.2m直径称为小型盾构 4.2m~7m直径称为中型盾构 7m~12m称为大型盾构 12m以上为超大型盾构
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➢ 复圆盾构
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➢ 非圆盾构
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➢ 多圆盾构
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一、盾构概述、工法选择
主要介绍单圆盾构. 盾构刀盘分为:面板式和辐条式两种.
通过泥水盾构刀盘旋转,将开挖面形成的“蛋糕”状的土体切削下 来,与泥水仓的膨润土浆液混合后,通过排泥泵和隧道内的中继泵 经由排泥管道,泵送到地面上的泥水分离站,泥水分离站将开挖的 渣土从膨润土浆液分离出来,分离出来的泥水进行质量调整后可循 环使用,再通过送泥泵送入盾构的泥水仓。
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➢ 泥水盾构示意图