不同地质条件下的盾构选型

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不同地质条件下的TBM选型(完整版)

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不同地质条件下的盾构TBM选型
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3 TBM施工的缺点
• 3)断面适应性较差 断面直径过小时,后 配套系统不易布置,施工较困难;而断面 过大时,又会带来电能不足、运输困难、 造价昂贵等种种问题。一般地,较适宜采 用TBM施工的隧道断面直径在3m~l 2m; 对直径在1 2m~1 5m的隧道应根据围岩情 况和掘进长度、外界条件等因素综台比较; 对于直径大于1 5m的隧道,则不宜采用 TBM施工。另一方面,变断面隧道也不能 采用TBM施工。
不同地质条件下的盾构TBM选型
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2 TBM施工的优点
• 5) 环保 TBM施工不用炸药爆破,施工现场环境 污染小; TBM施工减少了长大隧道的辅助导坑数 量,保护了生态环境,有利于环境保护。 • 6)自动化、信息化程度高 TBM采用了计算机 控制、传感器、激光导向、测量、超前地质探测、 通讯技术,是集机、光、电、气、液、传感、信 息技术于一体的隧道施工成套设备,具有自动化 程度高的优点。TBM具有施工数据采集功能, TBM姿态管理功能,施工数据管理功能,施工数 据实时远传功能,实现信息化施工。
不同地质条件下的盾构TBM选型
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1 TBM的分类
• 双护盾TBM具有两种掘进模式:即双护盾 掘进模式和单护盾掘进模式。双护盾掘进 模式适用于稳定性好的地层及围岩有小规 模剥落而具有较稳定性的地层,单护盾掘 进模式则适应于不稳定及不良地质地段。
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1 TBM的分类
• 1)双护盾掘进模式 在围岩稳定性较好的 地层中掘进时,位于后护盾的撑靴紧撑在 洞壁上,为刀盘掘进提供反力,在主推进 油缸的作用下,使TBM向前推进。此时 TBM作业循环为:掘进与安装管片→撑靴 收回换步→再支撑→再掘进与安装管片, 具体见下图。双护盾掘进模式适用于稳定 性较好的硬岩地层施工,在此模式下,掘 进与安装管片同时进行,施工速度快。

一级建造师考试《市政工程》考点3:盾构机选型要点

一级建造师考试《市政工程》考点3:盾构机选型要点

一级建造师考试《市政工程》考点3:盾构机选型要点一、盾构类型与适用条件(一)盾构类型(1)按支护地层的形式分类,主要分为自然支护式、机械支护式、压缩空气支护式、泥浆支护式、土压平衡支护式5种类型(见图1K413031-1)。

(2)按开挖面是否封闭划分,可分为密闭式和敞开式两类。

按平衡开挖面土压与水压的原理不同,密闭式盾构又可分为土压式(常用泥土压式)和泥水式两种。

敞开式盾构按开挖方式划分,可分为手掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式三种(3)按盾构的断面形状划分,有圆形和异型盾构两类,其中异型盾构主要有多圆形、马蹄形、类矩形和矩形,目前在国内轨道交通建设中,已有双圆马蹄形、矩形和类矩形盾构应用。

(二)盾构机的刀盘配置盾构的刀盘主要由刀盘体、刀具、磨损检测器、搅拌棒、泡沫及膨润土管路等零部件组成。

刀盘体由钢结构焊接而成,刀具可分为:滚刀、切刀、边缘刮刀、仿形刀、保径刀、先行刀、中心刀等。

刀盘是机械化盾构的掘削部件,刀盘结构应根据地质适应性的要求进行设计,以适合围岩条件,并保证开挖面稳定的前提下,提高掘进速度。

刀盘设计时,应充分考虑刀盘的结构形式、支承方式、开口率、开口大小和分布、刀具的布置等因素。

(三)各种盾构对地质条件的适用性当前,土压平衡盾构与泥水加压盾构已经成为盾构法隧道施工使用最多的盾构。

1.土压平衡盾构(1)土压平衡盾构(Earth Pressure Balance Shield),简称EPB盾构。

土压平衡盾构是在机械式盾构的前部设置隔板,使土仓和排土用的螺旋输送机内充满切削下来的泥土,依靠推进千斤顶的推力给土仓内的开挖土渣加压,使土压作用于开挖面以使其稳定。

土压平衡盾构的支护材料是土壤本身。

土压平衡盾构由盾壳、刀盘、刀盘驱动、螺旋输送机、皮带输送机、管片安装机、人仓、液压系统等组成。

(2)土压平衡盾构的工作原理如下:刀盘旋转切削开挖面的泥土,破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓,泥土落到土仓底部后,通过螺旋输送机运到皮带输送机上,然后输送到停在轨道上的渣车上。

《盾构机分类及选型》课件

《盾构机分类及选型》课件
《盾构机分类及选型》PPT课 件
本课件将介绍盾构机的分类和选型,帮助您更好地了解和选择适合用于隧道掘进的特种土木工程机械设备。
作用: 盾构机通过推进的方式在地下隧道掘进过程中同时完成支撑和爆破土层的工 作。
结构和组成部件: 盾构机由主体结构、推进系统、导轨系统、排土系统、液压系统等部件组成。
优缺点: 矩形盾机具有适应性强、施工环境控制较好的优点,但刀盘转动较为复杂,构造复杂度较高。
开式盾构机
开式盾构机是一种常见的盾构机结构形式。
基本结构: 开式盾构机由盾体、刀盘、推进室等部分组成,前部没有闭合的壳体。
工作原理: 开式盾构机通过刀盘的旋转挖掘土层,同时进行支撑和排土工作。
适用工程特点和范围: 开式盾构机适用于软弱土层、沉积层等多种地质条件下的隧道掘进工程。
优缺点: 圆盾机具有掘进速度快、施工效率高的优点,但在硬岩地层中的适用性较差。
矩形盾机
矩形盾机是另一种常见的盾构机类型。
基本结构: 矩形盾机由盾体、刀盘、推进室等部分组成。
工作原理: 矩形盾机通过刀盘的旋转和前铰链的作用挖掘土层,同时推进室内进行支护,实现隧道的掘进。
适用工程特点和范围: 矩形盾机适用于较硬的地层,如岩石、玄武岩等,能够应对不同地质条件下的隧道工程。
盾构机的分类
盾构机可按照不同的方式进行分类。
按推进方式分类: 圆盾机和矩形盾机。
按盾构机构型分类: 开式盾构机和封闭式盾构机。
圆盾机
圆盾机是一种常见的盾构机类型。
基本结构: 圆盾机由盾体、刀盘、推进室等部分组成。
工作原理: 圆盾机通过刀盘的旋转挖掘土层,同时推进室内进行支护,实现隧道的掘进。
适用工程特点和范围: 圆盾机适用于软弱土层、淤泥层、砂质土层等多种地质条件下的隧道掘进工程。

盾构选型与要点

盾构选型与要点

3. 盾构设计的要点
➢ 1.刀盘设计 盾构对地层的适应性,基本取决于刀盘设计是否合理。如何选择安全 、经济的刀盘是摆在设计人员面前的重要课题。 ➢ 2.刀具选择与布置 刀具形式按适合地层条件的原则选择,刀具的高度需要根据地层条件 和旋转距离推算出来的磨损量、掘进速度和切削速度、刀具布置位置 求出的切入深度等决定。 ➢ 3.推进系统与刀盘驱动系统设计优化 盾构总推力根据各种推进阻力的总和及其所需要的富余量决定。充分 了解不同盾构类型阻力组成及计算方法,同时根据实际经验分析。盾 构千斤顶的选型和配置应根据盾构的操作性、管片组装施工的方便性 等确定。
挖砾石地层时,须按排土能力研究输送机类型和尺寸大小,尤其在 透水性好的地层条件下使用无轴螺旋输送机,需要认真研究止水性 等压力保持能力。 • 泥水盾构排渣应系统应具有足够的能力以满足开挖面的稳定控制和 渣土的流体输送,需考虑适合于盾构推进速度、地层条件等确定。
3. 盾构设计的要点
➢ 4.盾尾与盾尾密封 盾尾长度根据隧道覆土厚度、管片宽度、管片拼装方式和形状、盾尾 密封的形状及其层数决定,有时需要考虑施工过程更换盾尾密封等,另 外,考虑到隧道的曲线施工等因索,要有一定的盾尾间隙。对于 长距 离、高水压等条件,应慎重考虑盾尾密封层数与密封刷的可更换性。 ➢ 5.排渣系统 盾构排渣设备应具适合围岩条件,具有将渣土顺利排出的能力。 • 螺旋输送机的形式大致分为有轴螺旋输送机和无轴镙旋输送机。开
在盾构选型时,最为重要的是要以保持开挖面稳定为基本 原则。为了选择合适的盾构类型,除对地层条件、地下水 进行调查以外,还要对用地环境、竖井周围环境,特别是 城市中施工场地条件、安全性、经济性等作充分考虑。
1.影响盾构选型的主要地质因素
根据德国海瑞克的经验,常用的土压与泥水盾构选择应考虑的地 层条件及颗粒尺寸因素如图所示

盾构机分类及选型-

盾构机分类及选型-
2019年12月31日11时6 分
防止粘土附着对策(2)
• 扩大刀盘中央部分的开 口,重视泥土从刀盘中心 部进入土仓
2019年12月31日11时6 分
防止粘土附着对策(3)
在土仓内隔壁上装备前后滑动式固定搅拌翼,并可从其前端添加泥浆
2019年12月31日11时6 分
防止粘土附着对策(4)
装备在刀盘内侧可以覆盖整个区域的搅拌翼
• (1)工期条件的制约 • (2)造价因素的制约 • (3)环境因素的制约 • (4)基地条件的制约 • (5)设计路线、平面竖向曲线形状的制约
2019年12月31日11时6 分
3 盾构机选型举例
3.1武汉地铁的路线与地质
2019年12月31日11时6 分
二号线穿越汉口和武昌,隧 道穿越地质种类比较全面: 粘土、粉质粘土、 淤泥质粉质粘土、 粉细砂、中粗砂、 砂 岩、粉砂岩、 石英砂岩、炭质灰岩、 钙质泥岩、强风化泥岩、 强风化含碳硅质页岩等。
2019年12月31日11时6 分
螺旋机防止水喷涌对策(旋转出渣机)
2019年12月31日11时6 分
螺旋机更换零件及特点
更换零件
螺旋机前部套筒 : 2层套筒(更换修补) 前部螺旋机 : 可分割结构
2019年12月31日11时6 分
填补空洞用注入管配置
注入配管
前 方 : 4处 前体外周 : 4处 后体外周 : 4处
同的盾构方法
一次衬砌法(仅保留管片一次衬砌,略去二次衬砌)
包缠保护膜盾构工法(为提高隧道衬砌的止水性和耐久性,在盾构机内对管片外
盾构
侧进行包缠保护膜施工)
现场浇注混凝土
盾尾内空架设钢筋浇注混凝土做衬法(照片 6.1.12)

不同地层条件下的盾构与TBM选型

不同地层条件下的盾构与TBM选型

03
盾构选型依据
盾构类型选择
根据地层条件选择盾构类型
对于软土地层,选择敞开式盾构或土压平衡盾构;对于硬岩地层,选择全断面硬岩掘进机 (TBM)。
考虑隧道断面形状和大小
根据隧道设计要求,选择适合断面形状和大小的盾构类型。
考虑工程地质和水文地质条件
根据地质勘察资料,分析地层分布、岩石强度、地下水位等因素,选择适合的盾构类型。
不同地层条件下的 盾构与TBM选型
目 录
• 引言 • 地层条件与盾构/TBM适应性分
析 • 盾构选型依据 • TBM选型依据 • 工程实例与经验分享 • 未来研究方向与展望
01
引言
盾构与TBM的定义与特点
盾构
盾构是一种隧道掘进机,具有圆 形护盾,在护盾的掩护下进行隧 道挖掘和衬砌作业。盾构适用于 软土地层和中等强度岩石地层。
考虑施工场地和运输限制,确保TBM能够顺利通过隧道入口 和运输至施工现场。
TBM刀盘、刀具及驱动方式选择
根据地层条件选择合适的刀盘结构和刀具类型,确保TBM能够适应地层的硬度、 抗压强度和磨蚀性。
根据隧道长度和掘进距离选择驱动方式,确保TBM具有足够的推进力和刀盘扭矩 ,以满足施工要求。
05
工程实例与经验分享
硬岩地层
总结词
TBM更适合
详细描述
硬岩地层具有较高的地层强度 和较低的压缩性,TBM的滚刀 破岩能力强,能够快速穿越硬 岩地层。
总结词
盾构不太适合
详细描述
盾构机在硬岩地层中推进困难 ,切削效率较低,且容易造成
刀具磨损和盾构机故障。
复合地层
总结词
根据具体情况选择
总结词
综合考虑推进距离、地质条件、施工条件等因素

盾构机选型

盾构机选型

盾构机机型选择正确与否是盾构隧道工程施工成败的关键。盾构工法 应用160多年来,因盾构选型欠妥或者不恰当,致使隧道施工过程出现事故 的情况很多。如:选型不恰当,掘削面喷水,掘进被迫停止;掘削面坍塌 致使周围建筑物基础受损;地层变形、地表沉降,致使地下管道设施受损, 引起管道破裂,造成喷水、喷气、通讯中断、停电等事故。严重时整条隧 道报废的事例也屡见不鲜。由此可见,盾构选型工作的重要性。
冲积粘土
冲积粘土一般强度非常低,若其自然含水率接近或超过液限,掘削 面则不能自稳,故一般应选择半密闭式盾构(挤压式)或密闭式盾构。 (1)当整个掘削断面和施工沿线均是N值为0~5的软弱粉砂及粘土地 层时,宜采用挤压式盾构施工法。 但是,该工法在施工过程中要挤压盾构周围的地层,并贯入推进, 其推挤压力可能扰乱地层,使地层先行隆起。从盾构机通过后直到被 扰乱地层获得稳定期间,不可避免地会引起一定程度的沉降,且沉降 量大。 (2)对于含砂量大、有硬软交错层、液限指数过大并含有砾石等冲积 粘土层,宜采用密闭式(泥水式或土压平衡式)盾构机。
砂质土
洪就砂质土而言,一般情况下泥水盾构和土压盾构均可选用。 (1)泥水盾构:若含水砂地层具备以下条件:渗水系数K≥10-2 cm/ s、74μ m以下的微细颗粒含量低于10%、匀粒系数Uc<10,采用泥水盾 构时,掘削面易坍塌,很难确保掘削面稳定。这种情况下不宜再选泥 水盾构。覆盖土薄且渗水系数大的砂层掘削中,易出现地表逸泥,也 应注意。 (2)泥土盾构:可以调节添加材的浓度和数量来适应砂土和粘土交错 层掘削的土质变化,所以泥土盾构机是最适用的。但泥土充填是否密实、 均匀及对掘削面土压的正确检测都非常重要,同时必须充分注意切削刀 形状、搅拌机械等机械的选择。
洪积粘土
洪积粘土一般N值大,含水率低、掘削面能够自立。此外,因抗剪力 大,变形小,故可无需挡土隔板。 (1)在掘削面可以长时间自立的情况下,宜采用敞开式盾构工法,包 括手式盾构、半机械式盾构、机械式盾构工法,同时辅以压气工法以 增加掘削面稳定性。 (2)一般全线掘削面都是洪积粘土的情况非常少,很多的情况是夹层 中夹有含水砂层,这时选用封闭式盾构机。 使用密闭式盾构机时,由于含水低的固结粘土吸水后粘附力增加, 所以对周边支承式或中间式刀盘来说,易产生刀盘、土舱四周粘附压 实固结粘土的现象。为此,多采用中心轴支承方式、轮辐刀盘掘削且 搅拌效果好的加泥盾构机或气泡盾构机。

盾构分类及选型

盾构分类及选型

第二章盾构分类及选型隧道建设与盾构掘进机不可分离,所以盾构掘进机对各种地层的适应性非常重要。

1823年~1843年,世界上第一条人工开挖盾构隧道是由法国人Brunnel在伦敦泰晤士河下建成的,由于隧道掘进机与地层条件的不适应,长366m的隧道耗时达20年左右,隧道施工过程中遭遇了多次涌水,并付出了6个隧道工人生命的代价。

1991年6月29日贯通的长达49km(单条)英法海底隧道,耗时仅仅两年半,在如此短时内取得如此的成绩与隧道盾构正确选型密不可分。

英法海峡隧道法国侧隧道工程是在含水的白色白垩地层里施工,然后进入完全不渗透的兰色白垩地层里施工,然后进入完全不渗透的兰色白垩地层,选择了土压平衡盾构;而英国侧则根据地层的变化采用了通用型盾构。

前者掘进速率达1071m/mon,后者更是达到1487m/mon,说明该隧道的盾构选型是合适的。

1989开始动工建设的东京湾海底公路隧道全长15.1km,其中盾构隧道长9.1km,穿越的地层为软弱的冲积、洪积性土层,另外,该盾构隧道的一个最大特点是盾构必须能够承受 0.6MPa的水压,故采用8台直径14.14m的泥水式土压平衡盾构施工,东京湾隧道的成功建设也表明该类盾构的选择是合适的。

第一节盾构的构造一、盾构外形和材料1.盾构的外形作为一种保护人体的空间,隧道的形状因其使用要求不同、而造成盾构外形不同是理所当然的。

隧道掘进,无论盾构的形状如何,总是向轴线方向发展而成,所以,盾构的外形就是指盾构的断面形状。

从采用过的盾构来看,其外形有圆形、双圆、三圆、矩形、马蹄形、半圆形或与隧道断面相似的特殊形状等。

例如:将人行隧道筑成矩形,最大地利用了挖掘空间;将水利隧道筑成马蹄形,使流体的力学性能达到最佳状态;将穿山隧道筑成半圆形,可以使底边直接与公路连接等等。

但是,绝大多数盾构还是采用传统的圆形。

2.制造盾构的材料盾构在地下穿越,要承受水平载荷、垂直载荷和水压力,如果地面有构筑物,要承受这些附加载荷,盾构推进时,还要克服正面阻力,所以,盾构整体要求具有足够的强度和刚度。

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术

盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术随着城市化进程的加速和人们出行需求的增加,铁路运输在现代社会中扮演着越来越重要的角色。

而在城市建设和改造过程中,隧道施工技术就显得尤为重要,尤其是在复杂地质条件下的盾构施工更是需要精密的技术和严谨的作业流程。

在盾构施工中,遇到上软下硬的泥岩地层时,施工难度更是加大。

如何有效应对盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路的施工技术,成为专业工程队伍所需要面对的重要问题。

一、地质特征分析1.上软下硬泥岩地层的特点上软下硬泥岩地层是指在地层深度较浅的表层为软岩,深层则为硬岩。

这种地质条件下,盾构施工所面临的挑战主要有两个方面:一是软岩层稳定性差,易发生塌陷和漏水等问题,对盾构机构成潜在威胁;二是硬岩层硬度大,抗力强,盾构机隧道掘进时会受到更大的阻力,增加了施工难度。

2.盾构施工中的挑战在上软下硬泥岩地层下穿运营铁路的盾构施工过程中,需要面对以下挑战:一是需要克服软岩层失稳引起的塌陷和漏水,保证盾构机的稳定性和施工安全;二是需要克服硬岩层的高抗阻力,确保盾构机的正常掘进,并有效管理掘进速度和控制土压力。

二、施工技术应对1.盾构机选型在面对上软下硬泥岩地层的施工条件下,盾构机的选型和性能显得尤为重要。

需要选用具有较大功率和扭矩的盾构机,并配备有合适的刀盘和刀具,以应对软硬岩层的不同状况。

盾构机的控制系统需要具备高智能化和精密化的功能,能够实时监测和调整施工参数,保证盾构机的稳定和安全。

2.巧妙的掘进策略在盾构复杂线型上软下硬泥岩地层施工中,制定合理的掘进策略显得尤为重要。

应根据实地勘察数据和地质条件,选择合适的盾构机掘进方案,包括掘进速度、土压力管理、刀具更换等。

对软硬岩层应有不同的掘进参数和技术手段,根据实际情况进行巧妙的掘进策略调整,确保掘进的顺利进行。

3.土压平衡控制在盾构施工中,土压平衡是一个至关重要的因素。

在面对上软下硬泥岩地层的情况下,需要严格控制土压力,防止因土压过大而导致的盾构机失稳或者地面沉降。

盾构机的分类及选型

盾构机的分类及选型
一般来说,细颗粒含量多,碴土易形成不透水 的塑流体,容易充满土仓,在土仓中可以建立压 力,平衡开挖面的土体。粗颗粒含量高的碴土塑 流性差,实现土压平衡困难。 盾构类型与颗粒级配的关系详见下图,图中蓝 色区域为淤泥粘土区,为土压平衡盾构适应范围, 绿色区域为粗砂、细砂区,即可使用泥水盾构, 也可经土质改良后使用土压平衡盾构,黄色区域 为卵石砾石粗砂区,为泥水盾构适用的颗粒级配 范围。
4.盾构工法的选定程序流程图
10 1 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 - 10 - 11 - 12
泥水盾构
泥水、土压盾构
(m/s) )
土压盾构
粘土
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 。
环境因素的制约
敞口型的盾构机引起的地表沉降大于网格式盾构,更大于密闭式的掘进机。
基地条件的制约
泥水平衡式的掘进机必须配套大型的泥浆处理 和循环系统,若需使用泥水平衡盾构开挖隧道, 就必须具备较大的地面空间。
设计线路、平面竖向曲线形状的制约
若隧道转弯曲率半径太小,就需考虑使用中间 铰接的盾构。将其分为前后铰接的两段,显然增 加了施上中转弯的灵活性。
3.辅助工法的使用
掘进机施工隧道的辅助工法一般有:压气法、降水法、 冻结法、注浆法等。前三种属于物理方法,注浆法属于化 学方法。这些方法也主要是用于保证隧道开挖而的稳定, 注浆法还能减少盾构机开挖过程中引起的地表沉降。一般 密闭式掘进机使用最多的是注浆法。盾尾注浆用以填补建 筑间隙,以减少地面沉降。在地层自立性能差的情况下, 若采用手掘进、半机械式或网格式掘进机施工,就需采用 压气法辅助施工,以高气压保证开挖面的稳定,在这一辅 助工法下,施工人员易患气压职业病。当盾构机在砂质土 或砂砾层中施工时,可考虑使用降水的方法改变地层的物 理力学指标,增加其自立性能,确保开挖面的稳定。冻结 法的施工成本较高,一般情况下不采用,但在长隧道的盾 构对接中使用。

盾构机选型的方法和步骤

盾构机选型的方法和步骤

盾构机选型的方法和步骤盾构机是隧道施工中的重要设备,正确的选型对于工程的顺利实施至关重要。

以下为盾构机选型的方法和步骤:1.确定隧道类型首先需要确定隧道工程的类型。

根据隧道的设计要求,可以分为交通隧道、水利隧道、市政隧道等。

不同类型的隧道对盾构机的需求和性能要求不同。

2.确定隧道尺寸根据隧道的设计要求,需要确定隧道的尺寸。

这包括隧道的直径、长度以及曲率半径等。

盾构机的尺寸必须与隧道尺寸相匹配,以满足施工要求。

3.确定地质条件地质条件是选择盾构机的重要因素之一。

需要对工程场地的地质条件进行详细勘察和分析,包括土质类型、地下水位、岩石强度等。

根据地质条件,选择适合的盾构机和刀具。

4.确定推进速度推进速度是盾构机的重要参数之一。

需要根据隧道施工的要求和盾构机的性能,确定合适的推进速度。

推进速度过快可能导致盾构机控制难度增加,过慢则可能影响施工效率。

5.确定出土方式盾构机在挖掘过程中需要将土石运出隧道。

根据工程需要和场地条件,可以选择不同的出土方式,如机械出土、水力出土等。

选择合适的出土方式有助于提高施工效率和质量。

6.确定控制系统控制系统是盾构机的核心部分之一。

需要根据盾构机的性能和施工要求,选择合适的控制系统。

控制系统应具有稳定性、可靠性和灵活性等特点,能够实现对盾构机的精确控制。

7.确定辅助系统辅助系统是盾构机的重要组成部分,包括注浆系统、通风系统、照明系统等。

需要根据隧道施工的要求和场地条件,选择合适的辅助系统,以提高施工效率和质量。

8.确定刀具和盾构材料最后需要确定盾构机的刀具和材料。

刀具的类型和数量应根据地质条件和隧道尺寸来确定。

同时,盾构机的材料也应根据工程需要和场地条件进行选择,如钢铁、合金等。

综上所述,盾构机的选型需要综合考虑隧道类型、尺寸、地质条件、推进速度、出土方式、控制系统、辅助系统和刀具及盾构材料等多个方面因素。

只有在全面了解并分析这些因素后,才能选择出最适合工程需求的盾构机,从而确保隧道施工的顺利进行和质量要求的达成。

盾构选型及参数计算方法

盾构选型及参数计算方法

盾构选型及参数计算⽅法盾构选型及参数计算⽅法1.1、序⾔盾构是⼀种专门⽤于隧道⼯程的⼤型⾼科技综合施⼯设备,它具有⼀个可以移动的钢结构外壳(盾壳),盾构内装有开挖、排⼟、拼装和推进等机械装置,进⾏⼟层开挖、碴⼟排运、衬砌拼装和盾构推进等系列操作,使隧道结构施⼯⼀次完成。

它具有开挖快、优质、安全、经济、有利于环境保护和降低劳动强度的优点,从松散软⼟、淤泥到硬岩都可应⽤,在相同条件下,其掘进速度为常规钻爆法的4~10倍。

较长地下⼯程的⼯期对经济效益和⽣态环境等⽅⾯有着重⼤影响,⽽且隧道⼯程掘进⼯作⾯⼜常常受到很多限制,⾯对进度、安全、环保、效益等这些问题,使⽤盾构机⽆疑是最好的选择。

些外,对修建穿越江、湖、海底和沼泽地域隧道,采⽤盾构法施⼯,也具有⼗分明显的技术和经济优势。

采⽤盾构法施⼯,盾构的选型及配置是隧道施⼯中关键环节之⼀,盾构选型应根据⼯程地质⽔⽂情况、⼯期、经济性、环境保护、安全等综合考虑。

盾构的选型及配置是⼀种综合性技术,涉及地质、⼯程、机械、电⽓及控制等⽅⾯。

1.2盾构机选型主要原则1.2.1盾构的选型依据盾构选型主要应考虑以下⼏个因素:1)⼯程地质、⽔⽂条件及施⼯场地⼤⼩。

2)业主招标⽂件中的要求。

3)管⽚设计尺⼨与分块⾓度。

4)盾构的先进性、适应性与经济性。

5)盾构机⼚家的信誉与业绩。

6)盾构机能否按期到达现场。

1.2.2 盾构的型式1)敞开式型盾构敞开式型盾构是指盾构内施⼯⼈员可以直接和开挖⾯⼟层接触,对开挖⾯⼯况进⾏观察,直接排除开挖⾯发⽣的故障。

这种盾构适⽤于能⾃⽴和较稳定的⼟层施⼯,对不稳定的⼟层⼀般要辅以⽓压或降⽔,使⼟层保持稳定,以防⽌开挖⾯坍塌。

有⼈⼯开挖盾构、半机械开挖盾构、机械开挖盾构。

2)部分敞开式型盾构部分敞开式型盾构是在盾构切⼝环在正⾯安装挤压胸板或⽹格切削装置,⽀护开挖⾯⼟层,即形成挤压盾构或⽹格盾构,施⼯⼈员可以直接观察开挖⾯⼟层⼯况,开挖⼟体通过⽹格孔或挤压胸板闸门进⼊盾构。

盾构在不同地层条件下的操作作业指导书

盾构在不同地层条件下的操作作业指导书

北京站至北京西站地下直径线工程ZJX-2标不同地层条件下的盾构操作作业指导书文件编号:拟制:苏清贵审核:批准:生效日期:2008年3月1日中国中铁隧道集团有限公司北京铁路地下直径线一工区1、目的规范操作程序,指导现场施工;确保盾构机掘进的安全使用;确保盾构掘进施工的质量,提高盾构机掘进速度;提高成洞隧道产品的质量,创优质工程。

2、适用范围本指导书适用于北京地下铁路直径线工程所采用的Φ11.97m泥水加压平衡式盾构。

盾构段(里程DK4+700.0~DK6+780.0段)3、工程地质在建线路在里程DK4+700.0~DK6+780.0段采用盾构法施工,本段线路围岩以圆砾卵石层为主,加粘性土薄层和砂土透镜体。

本段最大粒径可达300mm以上,微风化,勘察对碎石土样进行了破碎试验和颗粒分析试验,破碎值7-7.2%;沿线主要围岩情况:地表有呈松散状态的人工填土,主要为粉细砂、粘质粉土和房渣土,稍密~中密,稍湿~湿,含砖渣、石块等。

该层厚度一般为2.0~8.4m;上部为第四纪全新世冲洪积层,褐黄色,中密,湿,属中低压缩性土,含云母、氧化铁,呈透镜体状分布;中部为粉质粘土层,褐黄色,硬塑为主,局部可塑,属中压缩性土,含氧化铁、有机质、姜石;下部基岩为卵石层,杂色,密实,湿~饱和,一般粒径20~60mm,最大粒径150mm,>20mm的颗粒含量约占总重的65%,亚圆形,中粗砂充填,砾石主要成份为辉绿岩、砂岩等。

4、编制依据(1)本项目工程概况(2)本项目工程地质、水文地质情况(3)用于本项目的泥水气压平衡盾构机技术资料(4)集团公司、二处有限公司相关施工规定(5)以往盾构施工技术经验5、盾构始发段的掘进盾构在始发段推进时,主要控制盾构的推进油缸行程和限制盾构每一环的推进量。

同时,检查盾构是否与始发台、洞门发生干涉或是否有其他异常事件或事故的发生,确保盾构安全的向前推进。

5.1始发时盾构推进参数的控制5.2始发时盾构姿态的控制盾构在始发台上向前推进时,一般通过控制推进油缸行程使盾构机基本沿始发台向前推进。

盾构机选型标准

盾构机选型标准

盾构机选型标准(总5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1、盾构机选型依据地铁区间,线路总长:隧道埋深9~13米。

隧道洞身大部分处于残积层中,局部地段穿越花岗岩、辉绿岩全、强风化带或断层破碎带,结构松散,易软化、变形,产生坍塌。

花岗岩层面起伏大,存在差异风化现象。

地下水按赋存条件分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水,砂层中具承压性。

主要补给来源为大气降水。

地下水埋深~米。

盾构隧道内径:5400mm,管片厚度:300mm,隧道外径:6000mm。

标准管片宽度:1200mm,分块数:6块。

本盾构隧道区间采用两台盾构机。

盾构机由站西端下井始发,推进至站东站起吊出井。

隧道地质情况、工程要求、环境保护要求、经济比较、地面施工场地大小等因素是盾构选型的基本依据。

根据国内外盾构施工经验与实例,我们认为,盾构机的选型必须满足以下几个要求:必须确保开挖空间的安全和稳定支护;保证隧道土体开挖顺利;保证永久隧道衬砌的安装质量;保证隧道开挖碴土的清除;确保盾构机械的作业可靠性和作业效率;保证地面沉降量在要求范围内;满足施工场地及环保要求。

2、不同开挖模式的工作原理盾构机的型式与工作特点目前世界上流行的盾构机按开挖模式主要可以分为两大类:敞开式与密闭式。

敞开式指盾构机的开挖面与机内的工作室间无隔板或隔板的某处设置可调节开口面积的出土口。

开挖面基本依靠开挖土体的自立保持稳定。

敞开式适用于地层条件简单、自立性好且无地下水的地层。

密闭式盾构机是在盾构机的开挖面与机内的工作室间设置隔板,刀盘旋转将开挖下来的碴土送入开挖面和隔板间的刀盘腔内,由泥水压力或土压或气压提供足以使开挖面保持稳定的压力。

密闭式盾构机适用于地层变化复杂、自立条件较差、地下水较丰富的地层,因为采用密闭式掘进可以有效地保证开挖面的自立与稳定,保证施工安全。

密闭式盾构机主要分为泥水平衡式、土压平衡式两类,代表了不同的出土方式和不同工作面土体平衡方式的特点,但适用地质与范围有一定的区别。

盾构机选型方案范文

盾构机选型方案范文

盾构机选型方案范文一、背景介绍随着城市化进程的加快,地下空间的利用变得越来越普遍,盾构机广泛应用于地铁、隧道等工程中。

在选择盾构机类型时,需要综合考虑施工工程条件、地质情况、施工周期等因素。

二、盾构机选型因素1.盾构机直径:盾构机直径应根据隧道设计要求确定。

直径较小的盾构机适用于地下维修、水管隧道等工程,直径较大的盾构机适用于地铁、隧道等大型工程。

2.地质条件:地质条件是选择盾构机类型的重要因素之一、如地下有软土、沙土等地质情况,选择压力平衡式盾构机;如地下有硬岩、岩层等地质情况,选择土压平衡式盾构机或开挖式盾构机。

3.施工工程条件:施工工程条件包括施工地面空间、施工时间限制、施工环境等因素。

如果施工空间有限,可以选择小型盾构机;如果需要快速施工,可以选择高性能盾构机;如果施工环境恶劣,可以选择特殊材质的盾构机。

4.施工周期:施工周期直接影响了盾构机的选型。

如施工周期较短,可以选择高效盾构机;如施工周期较长,可以选择自适应盾构机,能够适应不同地质条件。

5.维护保养成本:盾构机的维护保养成本也是选择盾构机的重要因素之一、通常来说,市场上成熟的盾构机品牌维护成本较低,而一些不成熟的盾构机品牌维护成本较高。

三、盾构机选型方案1.根据隧道直径确定盾构机类型:根据隧道直径进行筛选,如直径小于6米使用小直径盾构机,直径为6-12米使用中直径盾构机,直径大于12米使用大直径盾构机。

2.根据地质条件选择盾构机类型:针对地质条件,选择合适的盾构机类型。

如对于软土、沙土等地质情况,选择压力平衡式盾构机;对于硬岩、岩层等地质情况,选择土压平衡式盾构机或开挖式盾构机。

3.根据施工工程条件选型:考虑施工环境、施工空间、施工时间限制等因素,选择适合条件的盾构机。

如在施工空间有限的情况下,选择小型盾构机;在施工时间限制较为严格的情况下,选择高效盾构机。

4.考虑盾构机品牌和维护保养成本:选择市场上知名的、维护成本较低的盾构机品牌,避免维护保养成本过高。

浅谈盾构机选型

浅谈盾构机选型

浅谈盾构机选型【摘要】本文以天津地铁2号线第8合同段工程为例,对盾构机的选型作了简要的阐述,仅供大家参考。

【关键词】盾构选型工程地质水文隧道参数1引言随着“后水电时代”即将到来,水电工程项目不断减少,各水电施工单位也逐步投入到更广阔的市场中,力求在铁路、高速公路、机场、地铁、市政等非水电行业有所作为。

其中地铁施工就不可避免地会遇到盾构法隧道施工。

2盾构机分类盾构的种类按其结构特点和开挖方法来分可分为四大类:手崛式盾构(敞开式、正面支撑式、棚式),挤压式盾构(全挤压、局部挤压、网格),半机械式盾构(正反铲、螺旋切削、软岩掘进机),机械式盾构(开胸大刀盘切削、闭胸式,其中闭胸式又分为局部气压、泥水加压和土压平衡)。

3盾构机选型3.1选型原则。

在选择盾构时,不仅要考虑到地质情况、盾构的外径、隧道的长度、工程的施工程序、劳动力情况等,而且还要综合研究工程施工环境、基地面积、施工引起对环境的影响程度等。

3.2选型依据。

盾构机选型主要根据设计盾构区间的工程水文地质条件、盾构区间隧道的轴线设计、隧道覆盖厚度等。

本文以我单位在天津地铁2号线第8合同段工程中盾构机的选型为例进行论述。

1)工程地质条件(1)粘性土及粉土层。

盾构机在此地层中施工时,一般较容易控制,但常会发生刀盘粘附导致增大阻力和螺旋输送机的粘附堵塞,因而盾构机选型时应注重在刀盘形式、开口率、刀具、加泥位置等考虑解决方法。

(2)砂性土层。

盾构机在砂性土层施工比在粘土层施工稍为困难。

砂性土一般摩擦阻力大,渗透性好,在盾构机推进挤压下水分很快排出,土体强度提高,故不仅盾构机推进摩擦阻力大,而且开挖面土压力也较大,常会导致盾构机刀盘扭矩和总推力不足。

(3)砂卵石地层。

盾构机在此地层中施工远比在砂性土层中施工困难,盾构机选型时,必须从如何解决上述三个问题出发,对刀盘支撑方式、刀盘形式,刀具形状及布置方式,加泥加泡沫系统等方面认真研究。

(4)粉质粘土、粘质粉土、中细砂互层。

不同地质条件下的TBM选型(完整版)

不同地质条件下的TBM选型(完整版)
不同地质条件下的盾构TBM选型
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1 TBM的分类
①掘进与安装管片
②撑靴收回换步
③再支撑
④再掘进与安装管片
双护盾掘进模式
不同地质条件下的盾构TBM选型
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1 TBM的分类
• 2)单护盾掘进模式 单护盾掘进模式适应 于不稳定及不良地质地段。在软弱围岩地 层中掘进时,洞壁不能提供足够的支撑反 力。这时,不再使用支撑靴与主推进系统, 伸缩护盾处于收缩位置,双护盾TBM就相 当于一台简单的盾构。刀盘的推力由辅助 推进油缸支撑在管片上提供,TBM掘进与 管片安装不能同步。作业循环为:掘进→ 辅助油缸回收→安装管片→再掘进。
不同地质条件下的盾构TBM选型
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1 TBM的分类
• 双护盾TBM具有两种掘进模式:即双护盾 掘进模式和单护盾掘进模式。双护盾掘进 模式适用于稳定性好的地层及围岩有小规 模剥落而具有较稳定性的地层,单护盾掘 进模式则适应于不稳定及不良地质地段。
不同地质条件下的盾构TBM选型
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1 TBM的分类
• 1)双护盾掘进模式 在围岩稳定性较好的 地层中掘进时,位于后护盾的撑靴紧撑在 洞壁上,为刀盘掘进提供反力,在主推进 油缸的作用下,使TBM向前推进。此时 TBM作业循环为:掘进与安装管片→撑靴 收回换步→再支撑→再掘进与安装管片, 具体见下图。双护盾掘进模式适用于稳定 性较好的硬岩地层施工,在此模式下,掘 进与安装管片同时进行,施工速度快。
不同地质条件下的盾构TBM选型
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2 TBM施工的优点
• 5) 环保 TBM施工不用炸药爆破,施工现场环境 污染小; TBM施工减少了长大隧道的辅助导坑数 量,保护了生态环境,有利于环境保护。 • 6)自动化、信息化程度高 TBM采用了计算机 控制、传感器、激光导向、测量、超前地质探测、 通讯技术,是集机、光、电、气、液、传感、信 息技术于一体的隧道施工成套设备,具有自动化 程度高的优点。TBM具有施工数据采集功能, TBM姿态管理功能,施工数据管理功能,施工数 据实时远传功能,实现信息化施工。

不同地质条件下的盾构选型共83页

不同地质条件下的盾构选型共83页
不同地质条件下的盾构选型
11、战争满足了,或曾经满足过人的 好斗的 本能, 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ,破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果, 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养,只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致,是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——
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二 选型的主要内容
2、选型的主要内容
(1)机型选择:软土式还是复合式、泥水式还是土压式、闭胸式还是 敞开式; (2)主要部件选择:刀盘、刀具、螺旋输送机等; (3)主要参数计算:刀盘直径、开口率、转速、扭矩、功率,推力, 掘进速度,铰接,螺旋输送机功率等; (4)后配套设备选择。
二 选型的主要内容
1828年1月12日泰晤士河 底隧道施工时发生涌水
一 引言
目前,盾构法隧道施工技术在世界许多国家不断得到发展,但在推广 与应用上也出现了一些施工事故。
据统计,80%以上事故是因盾构的选型失误所引起,不仅影响了整个 工程的工期,还造成了极大的经济损失和不必要的人员伤亡。
一 引言
广州地铁一号线 经过风化岩石地层,由于盾构机械 的不适应性,在此地层段掘进速度 低、刀具磨耗严重、地表沉降大、 出现泥饼现象等等,甚至还导致三 栋3~4层楼房坍塌。
盾构机的“模式”是指掘进操作方式。 土压平衡盾构的 “模式”可分为土压平衡模式、半敞开式、敞开式
三种。 泥水盾构的“模式”可分为泥水平衡模式(也称直接控制模式)和气垫
模式(也称气泡舱模式)两种。
二 选型的主要内容
土压平衡模式
敞开式模式 半敞开式-加气辅助模式
二 选型的主要内容
(1)适应的工况
粘土、粉土含量> 40% ——土压式 粘土、粉土含量 < 40% ——泥水式
水压<0.3MPa ——土压式 水压>0.3MPa ——泥水式
六 盾构选型的主要方法 6、根据隧道断面与环境因素选型
隧道断面
大型、超大断面——泥水式盾构 中小型断面——土压式盾构
环境因素
泥水式盾构——环保性能较差 土压式盾构——环境适用性强
(1)渗透系数是土渗透性强弱的定量指标,定义为单位水力梯度下的单位 流量,表示水通过土体空隙的难易程度,量纲为距离/时间,常用m/s,即 水每秒钟透过土体空隙的距离。 (2)渗透系数越大,土体透水性越强,即土中空隙越大,土体越松散;反 之则土体越密实。通常,渗透系数越大,地层含水量亦越大,即为富水地 层。
五 盾、扭矩、驱动 功率、推力、掘进速度,螺旋输送机功率、直径、长度,送排泥管直径,送 排泥泵功率、扬程等; (5)根据地质条件选择与盾构掘进速度相匹配的盾构后配套施工设备。
六 盾构选型的主要方法
3、根据地层的渗透系数进行选型
缺点:由于受刀盘面板的影响,开挖面土压≠测量土压,因而土 压管理困难;由于受面板开口率的影响,碴土进入土仓不顺畅、 易粘结、堵塞、结泥饼;且刀具负荷大,刀盘扭矩大,刀盘及刀 具易磨损。
七 刀盘结构型式选择 辐条式刀盘的特点
优点:辐条式刀盘仅有几根辐条,土、砂流动顺畅,有利于防止粘土
附着,不易粘结和堵塞;由于没有面板的阻挡,碴土从开挖面进入土仓 时没有土压力的衰减,开挖面土压=测量土压,因而能对土压进行有效 的管理,能有效地控制地面沉降;同时刀具负荷小,寿命长。
开挖横通道
刀盘磨损严重
刀盘修复
一 引言
深圳铁一号线 施工中三次遇到地质突变,一次为上软下硬 地质,两次为孤石侵入隧道。导致刀盘面板 14处被磨穿;滚刀严重的弦磨和损坏;所有 切刀刮刀损坏。
一 引言
盾构施工与工程地质、水文地质、地形地貌、地面建筑、地下管线与 构筑物、隧道结构、线路线型等因素息息相关,盾构机应该依据这些 具体条件来“量身定做”。
六 盾构选型的主要方法
4、根据地层的颗粒级配进行选型
颗粒级配指组成土体的各种粒径颗粒所占的数量,有连续级配与间断级 配之分。 一般来说,细颗粒含量多,碴土易形成不透水的流塑体,容易充满土仓的 每个部位,在土仓中可以建立压力,以平衡开挖面的土体,此时,选择土 压平衡盾构比较适宜。 相反,砂卵石等粗颗粒含量多的地层,土渣无法均布于土仓中,不宜建立 土压平衡模式,此时以泥水平衡盾构较为适宜。
盾构机设备选型
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目录
目录
一.引言 二.选型的主要内容 三.选型的基本原则 四.选型的依据 五.选型的步骤 六.选型的主要方法 七.刀盘结构型式选择 八.刀盘刀具选择 九.刀盘驱动部简单介绍
一 引言
自从1825年布鲁诺尔在英国泰晤士河 下首次使用盾构技术开挖隧道以来, 盾构技术经历了近200年发展历程。
二 选型的主要内容 泥水平衡模式盾构机
泥水盾构具有二种模式:即泥水平衡模式和气垫平衡模式。
二 选型的主要内容
泥水平衡模式
泥水平衡模式其原理是通过刀盘来 切削掌子面的围岩,位于地面的送 泥泵将浆液送入开挖仓,排泥泵将 刀盘切削下来并经搅拌的泥浆泵送 至地面的泥水处理系统进行分离, 通过控制送排泥量来使开挖仓维持 一定的压力,这个压力即可平衡掌 子面的水压和土压,保证掌子面的 稳定。
刀盘特点:仅安装软土刀具(鱼尾刀、切刀、刮刀),无需滚刀。
二 选型的主要内容
复合式土压平衡盾构机
适用地质条件:既适用于软土、又适用于软硬不均、全断面硬岩的复杂 地层。
刀盘特点:既安装有软土刀具,如切刀和刮刀,又可安装硬岩用滚刀, 且滚刀与切削刀可相互更换。
二 选型的主要内容 3、盾构机的掘进模式
七 刀盘结构型式选择
磨损检测刀 注入口保护刀 可更换式先行刀 保护刀
导向刀 8连中心先行刀
刮刀
七 刀盘结构型式选择
刀盘外周耐磨板












刀盘注入口保护刀
七 刀盘结构型式选择 面板式刀盘的特点
优点:一是以面板支撑掌子面,确保掌子面的稳定,二是通过刀 盘的开口限制进入土仓的卵石粒径;
土压平衡模式
a、洞身处于自稳定性差的地层;
b、当地层可能有较大涌水时;
C、断裂、构造破碎带、断层及溶洞等不良地质地段;
d、过重要建筑物。
(2)土仓压力的控制方法
a、通过螺旋输送机来控制排土量的模式;
b、通过推进速度来控制进土量的模式。
二 选型的主要内容
(1)适应的工况
半敞开模式
a、当洞身处于软硬不均地段。
一 引言
广州地铁二号线 由于盾构刀具配置不合理,刀具凸 出刀盘面板层次不协调,装备扭矩 不足,导致刀盘经常形成泥饼,盾 构掘进速度缓慢。
一 引言
广州地铁三号线 施工时,遇上软下硬地层,掘进异 常困难,导致地表房屋大量损坏, 最大开裂缝宽达12cm 。
房屋开裂
防洪堤坍塌
地表下沉
一 引言
广州地铁四号线 小新区间左线施工时,由于刀盘与地层适应性不好,盾构在江底施工时,刀 盘刀具磨损严重,最后不得已采用在右线相同位置开挖横通道,到左线刀盘 部位进行刀盘面板修复。500m的过江段施工,带压换刀12次,月均进度仅 72.3m。
六 盾构选型的主要方法
k<10-7m/s ——土压式 10-7m/s<k<10-4m/s ——土压 、泥水式 k>10-4m/s ——泥水式
六 盾构选型的主要方法 常见土的渗透系数参考表
六 盾构选型的主要方法
根据地层渗透系数与盾构的关系,若地层以各种级配 富水的砂层、砂砾层为主时,宜选用泥水盾构,其他 地层宜选用土压平衡盾构。
布置等。
七 刀盘结构型式选择
2、刀盘的结构形式
刀盘的结构形式主要有面板式和辐条式两种。
面板式刀盘
辐条式刀盘
七 刀盘结构型式选择
采用面板式刀盘时,由于泥土 流经刀盘面板的开口进入土仓,盾 构掘进时土仓内的土压力与开挖面 的土压力之间产生压力降,且压力 降的大小受面板开口的影响不易确 定,从而使得开挖面的土压力不易 控制。
六 盾构选型的主要方法
水压>0.3Mpa——泥水式 或增大螺旋输送机长度或采用二级螺旋输送机
水压<0.3Mpa—土压式
六 盾构选型的主要方法 盾构选型依据-地质、水文
渗透系数
渗透系数 渗透系数
k<10-7m/s ——土压式 10-7m/s<k<10-4m/s ——土压、 泥水式 k>10-4m/s ——泥水式
五 盾构选型的主要步骤
2、盾构选型主要步骤
(1)在对工程地质、水文地质条件、周围环境、工期要求、经济性等充分 研究的基础上选定盾构的类型;对敞开式、闭胸式盾构进行比选; (2)根据地层的渗透系数、颗粒级配、地下水压、环保、辅助施工方法、 施工环境、安全等因素对土压平衡盾构和泥水盾构进行比选; (3)根据详细的地质勘探资料,对盾构各主要功能部件进行选择和设计: 如刀盘驱动型式,刀盘结构型式、开口率,刀具种类与配置,螺旋输送机的 形式与尺寸等;
盾构施工能否成功,关键取决于盾构的选型,取决于盾构能否适应现 场的施工环境。
二 选型的主要内容
1、选型需要解决的问题
盾构机选型必须解决以下三个技术问题: (1)支护:用什么支护形式来支护正面土体,确保在盾构机推进中, 保持开挖面的稳定。(稳得住) (2)开挖:用什么刀具开挖正面土体。(掘得进) (3)排土:开挖下来的土渣,用什么排土方式迅速排出,使土舱内渣 土排出速度与开挖速度相符。(排得出)
性,孔隙水压等; (2)隧道长度、隧道平纵断面及横断面形状和尺寸等设计参数; (3)周围环境条件
地上及地下建构筑物分布,地下管线埋深及分布,沿线河流、湖泊、海 洋的分布,沿线交通情况、施工场地条件,气候条件,水电供应情况等; (4)隧道施工工程筹划及节点工期要求; (5)宜用的辅助工法; (6)技术经济比较。
泥水式盾构:河底、海底等高水压的中、粗砂、砾石、卵石地层, 含水量高的各种不稳定地层、易发生涌水的地层,有时需配合采用 辅助工法。
确保安全!!
七 刀盘结构型式选择
1、刀盘的主要功能
a) 开挖土体并将土送入土仓; b) 稳定、支撑掌子面; c) 搅拌土体,改善碴土的流塑性便于排出。 要求:提高开挖速度,确保开挖面稳定。 设计要素:刀盘的结构形式、刀盘支承方式、刀盘开口率、刀具的
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