盾构法施工

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。
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。
排土量通过调节螺旋输送机的转速和出土闸门的开度予以控 制。从螺旋输送机出来的渣土通过皮带输送机转运，通过皮 带输送机将渣土卸到停在皮带机下方的渣土车上。
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
➢ 盾构法施工
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• 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
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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。
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.
➢ 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。
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。
➢ 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。
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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：
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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
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
–– 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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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。
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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。
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➢ 辐条式刀盘
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➢ 面板式刀盘
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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Fra Baidu bibliotek10-4m/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。