土压平衡盾构
土压平衡盾构施工简介
（5）龙门吊
区间配置16T龙门吊一台，45T龙门吊两台，沿管片堆放场、盾构材料堆放场、渣土池及工 作井、出土口之间设置龙门吊轨道梁，用于调运渣土、调运材料分别安装龙门吊供专门使
用，龙门吊轨道基础尽量与车站施工合建，注意与监理沟通龙门吊轨道基础方案报批。
（6）砂浆站
临近始发井口或者出土口设置砂浆站，并配置80T以上水泥罐、砂池、膨润土及水泥堆放场，
4、 盾构机组装应注意的问题 5、 盾构机调试应注意的问题
（三）盾构始发及试掘进
1、负环管片安装 2、洞门密封与洞门破除
3、盾构始发
（四）盾构正常掘进
1、 掘进模式与主要参数控制 2 、掘进方向控制
（五）盾构到达及盾构解体吊出等过程
（六）联络通道施工 （七）洞门施工
（八）盾构施工测量与监测
（一）盾构施工整体筹划（人、机、料、法、环）
构始发定位是否准确关系到盾构机开始掘进时，盾构机的实际中线和设计中线的偏差大小
以及盾构机的掘进姿态是否理想等问题，所以应该给予足够的重视，在整个托架定位放样 过程，包括内业资料计算，都必须有相应的检查和复核，确保定位准确，符合策划要求。
（3）托架的重要作用是：支撑300吨重的盾体，使之保持稳定；为盾构机的井下安装提供平台；
土压平衡盾构的支护方式
土压平衡盾构的支护方式土压平衡盾构是一种在土层中开挖隧道的工程技术。
在隧道开挖过程中，土体的支撑是非常重要的，因为它可以保证隧道的稳定性和安全性。
土压平衡盾构的支护方式是一种高效的方法，可以有效地保证隧道的安全和稳定。
土压平衡盾构的支护方式主要有两种：内衬式和外衬式。
内衬式支护方式是通过在隧道内部设置钢管和混凝土衬砌来保护隧道。
外衬式支护方式是通过在隧道外部设置钢管和混凝土衬砌来保护隧道。
这两种支护方式都可以有效地控制土体的压力，保证隧道的稳定性和安全性。
内衬式支护方式适用于软土层、粉土层、砂土层和黏土层等土层。
在隧道开挖时，先开挖一定深度的土层，然后在隧道内部设置钢管和混凝土衬砌。
这种支护方式可以有效地控制土体的压力，保证隧道的稳定性和安全性。
同时，内衬式支护方式还可以减少土层的沉降和变形。
外衬式支护方式适用于岩石层、砂岩层和砾石层等土层。
在隧道开挖时，先开挖一定深度的土层，然后在隧道外部设置钢管和混凝土衬砌。
这种支护方式可以有效地控制土体的压力，保证隧道的稳定性和安全性。
同时，外衬式支护方式还可以减少土层的沉降和变形。
土压平衡盾构的支护方式还包括其他支护方式，如地下连续墙支护、地下桩支护和预制装配式支护等。
这些支护方式都可以有效地控制土体的压力，保证隧道的稳定性和安全性。
土压平衡盾构的支护方式是一种非常重要的工程技术，可以有效地保证隧道的稳定性和安全性。
在实际工程中，应根据土层的不同特性，选择不同的支护方式，以达到最佳的支护效果。
同时，在施工过程中应严格按照规范要求进行施工，避免出现施工质量问题，以确保隧道的安全和稳定。
盾构掘进技术施工要点
盾构掘进技术施工要点一、土压平衡盾构掘进（一）土压平衡式掘进特点土压平衡盾构，是将开挖下来的土砂充满到开挖面和隔板之间泥土仓，根据需要在其中注入改良材料，用适当的土压力确保开挖面的稳定性。
通过贯穿隔板设置的螺旋输送机，可在推进的同时进行排土。
在施工时，必须在开挖两层隔板之间充满土砂，对其进行加压达到满足开挖面的稳定需要的状态。
为了获得适合于盾构推进量的排土量，要对土压力和出土盘进行计量，对螺旋式排土器的转数和盾构的推进速度进行控制，达到平衡状态，同时，还要掌握刀盘扭矩和推力等，进行正确的控制管理以防止开挖面的松动和破坏。
（二）土仓压力管理（1）在土压平衡盾构的施工中，为了确保开挖面的稳定，要适当地维持压力舱压力。
一般，如果土仓压力不足，发生开挖面的涌水或坍塌风险就会增大。
如果压力过大，又会引起刀盘扭矩或推力的增大而发生推进速度下降或地面隆起等问题。
（2）土仓压力管理的基本思路是：作为上限值，以尽量控制地表面的沉降为目的而使用静止土压力；作为下限值，可以允许产生少量的地表沉降，但可确保开挖面的稳定为目的而使用主动土压力。
（3）掌握开挖面的稳定状态，一般是用设置在隔板上的土压计来确定土仓压力。
（4）推进过程中，土仓压力维持有如下的方法：①用螺旋排土器的转数控制；②用盾构千斤顶的推进速度控制；③两者的组合控制等。
通常盾构设备采用组合控制的方式。
（5）要根据各施工条件实施良好的管理。
另外，需要确认伴随推进所产生的地基的变形、排土状态、刀盘扭矩以及其变化情况，及时在推进中修正土仓压力。
（三）排土量管理（1）为了一边保持开挖面的稳定一边顺利地进行推进，则需要适量地进行排土，以维持排土量和推进量相平衡。
可是，由于围岩的重度在掘进中会有一定的波动，以及受添加剂的种类、添加量或排土方式等因素的影响，排出渣土的重度也会发生变化，所以要恰当地掌握排土量是比较困难的。
另外，作为排土，其状态可在半固体状态到流体状态之间变化，其性状是各种各样的。
土压平衡与泥水平衡盾构
土压平衡与泥水平衡盾构
土压平衡和泥水平衡是两种常见的盾构方式，它们的主要区别在于维持掌子面稳定的方式。
土压平衡盾构主要以渣土为主要介质平衡隧道开挖面地层压力，通过螺旋输送机出渣，适用于从粘土、砂土至软硬不均复合地层。
这种盾构施工时无需泥浆处理场，施工占地较少，对环境的影响相对较小。
泥水平衡盾构则以泥浆为主要介质平衡隧道开挖面地层压力，通过泥浆输送系统出渣，适用于富水高压和地面沉降要求高的隧道施工。
这种盾构需要较大的施工场地，因为需要设置泥浆处理场。
虽然对周边环境影响较大，但能更好地控制开挖工作面稳定性、地表沉降，保证施工进度和施工安全。
选择使用哪种盾构需视具体工程需求和地质条件来决定。
土压平衡盾构机土压力计算汇总课件
目录
• 土压平衡盾构机概述 • 土压力计算基本理论 • 土压平衡盾构机土压力计算 • 土压平衡盾构机土压力控制 • 土压平衡盾构机土压力计算实例
01
土压平衡盾构机概述
定义与特点
定义
土压平衡盾构机是一种隧道掘进设备 ，通过盾构机的切削和推进作用，实 现隧道挖掘和衬砌。
根据地质勘察资料和施工经验，预先 设定切口水压和排土压力的参考值， 并在推进过程中根据实际情况进行调 整。
实时反馈控制
通过传感器监测盾构机切口水压和排 土压力，以及地表沉降和隆起等参数 ，实时反馈到控制系统，对切口水压 和排土压力进行调整。
土压力控制技术
压力传感器技术
在盾构机刀盘、切口水压和排土 压力处安装压力传感器，实时监 测土压变化，为控制系统提供反
被动土压力影响因素
与土的容重、土的厚度、土的摩擦角和内摩擦角等因素有关。
静止土压力计算
静止土压力计算公式
P_s = γ * h * tan(φ)
静止土压力作用位置
在盾构机下方的土体中产生静止土压力，用于平衡下方土体的重量 。
静止土压力影响因素
与土的容重、土的厚度、土的内摩擦角等因素有关。
04
土压平衡盾构机土压力控制
土压力控制原理
土压力平衡
土压平衡盾构机通过控制切口水压和螺旋输送器的排土压力，使开挖面土压与盾 构周围土压保持平衡，以减少地表沉降和隆起。
土压力分布
土压力在盾构机推进过程中是动态变化的，根据地质条件、推进速度和切削刀具 状态等因素，合理调整切口水压和排土压力，确保土压力的稳定。
土压力控制策略
预设值控制
特点
土压平衡盾构机具有对地层适应性较 强、施工效率高、对周围环境影响较 小等优点，广泛应用于地铁、铁路、 公路等隧道工程建设。
土压平衡式盾构
土压平衡式盾构
土压平衡式盾构又称之为削土密闭式或泥土加压式盾构，这种盾构技术是在局部气压盾构和泥水加压式盾构的基础上发展起来的。
该盾构前端有一个全断面切削刀盘，在盾构中心或下部有长筒形螺旋运输机的进土口，其出口在密封舱外。
其施工原理为，为了保证施工面的稳定性，在密闭的切削刀盘内部留有一定的泥土，泥土产生部分土压力，用以平衡工作面处，由于原有土体被挖出而产生的主动土压力。
特点
（1）施工过程中基本不使用土体加固等辅助施工措施，节省技术措施费，并对环境无污染；
（2）根据土压变化调整出土和盾构推进速度，易于达到工作面稳定，
减少了地面变形；
（3）对掘进土量和排土量能形成自动控制管理，机械自动化程度高，施工速度快。
工艺流程
施工准备 生产（活动）设施 三通一平 盾构就位 隧道完成
后盾支撑布置 盾构进洞
盾构安装调试 基座安装 盾构基座安置 贯通测量
隧道端头封墙
拆吊盾构 竣工 盾构出洞 出洞（防水）装置
土体加固 盾构推进
测量
轴线控制 盾尾油脂压注 注浆
送浆 拌浆 出土 土厢运出 开启螺旋输送机和出土口
管片拼装 管片运输 成环测量。
土压平衡盾构机概念
土压平衡盾构机概念
土压平衡盾构机是一种用于在土中进行隧道挖掘的工程机械设备。
它是盾构机的一种类型，主要用于地下隧道工程的施工。
土压平衡盾构机的工作原理是通过在盾构机前端设置推进挡土板，来平衡土层的压力，防止土压力过大造成隧道坍塌。
盾构机的前端还配备有刀盘，通过旋转切割土层，并将土层运输到后方的输送系统中。
土压平衡盾构机主要由推进装置、刀盘、导向系统、控制系统和输送系统等组成。
推进装置可以通过液压驱动，推进盾构机前进。
刀盘上的刀片可以根据土层类型进行更换，以实现最佳切割效果。
导向系统用于保持盾构机的方向稳定，控制系统则用于操作盾构机的运行。
输送系统负责将挖出的土层从隧道中运输出来。
土压平衡盾构机在隧道施工中具有高效、安全、低风险等特点。
它可以适应各种土层类型的挖掘，并且由于使用了土压平衡技术，可以最大程度地保护隧道周围的土体，减少地表沉降和其他地质灾害的风险。
同时，土压平衡盾构机还可以进行人工开挖和管片施工等工作，是一种多功能、高效的隧道施工设备。
土压平衡盾构土仓压力设定与控制
土压平衡盾构土仓压力设定与控制土压平衡盾构是一种用于地下隧道开挖的先进施工技术。
在盾构机挖进土体的过程中，为了保证人员和设备的安全，需要通过设定和控制土仓压力来保持平衡。
本文将介绍土压平衡盾构土仓压力的设定与控制的方法。
一、土压平衡盾构土仓压力设定的目标土压平衡盾构土仓压力设定的目标是在盾构机挖进土体的过程中，保持土压平衡，即土压力与地下水压力之间的差值不超过一定范围。
这样可以有效控制土体的变形和沉降，保证隧道的稳定施工。
二、土压平衡盾构土仓压力设定的方法1. 理论计算法：根据盾构机的挖进速度、土体性质和地下水压力等参数，通过理论计算得出合理的土仓压力设定值。
这种方法相对简单，但需要精确的参数输入和土质性质的准确评估。
2. 经验法：根据历次相似工程经验，结合地质勘察结果，设定合适的土仓压力。
这种方法适用于类似地质条件下的盾构施工，但需要经验丰富的专业人员进行判断。
3. 反馈控制法：利用传感器测量土仓压力和地下水压力，通过实时反馈控制系统对土仓压力进行调整。
这种方法可以根据实际情况灵活调整土仓压力，但需要高精度的传感器和快速响应的控制系统。
三、土压平衡盾构土仓压力控制的方法1. 主动控制：根据土仓压力设定值，通过改变土仓内部的工作压力来控制土仓压力的变化。
这种方法可以实现对土仓内部的土体压力进行主动调节，但需要有稳定的供土系统和准确的土压力控制装置。
2. 被动控制：在土仓内设置排土管，通过调节排土管的开闭程度来控制土仓压力的变化。
这种方法相对简单，但需要准确把握土仓内外土体的平衡关系，以防止排土管过度开启引起土层失稳。
3. 水封控制：在土仓与盾尾之间设置水封装置，通过调节水封压力来控制土仓压力的变化。
这种方法可以实现对盾尾处土仓压力的有效控制，但需要稳定的供水系统和精确的水封装置。
四、土压平衡盾构土仓压力设定与控制的注意事项1. 土仓压力设定值应根据实际地质条件和施工需求进行合理确定，避免过大或过小造成隧道沉降或土体塌陷。
土压平衡盾构施工中常见的问题及措施
密封装置损坏
密封装置老化、磨损或损坏，导致密封效果不佳。
密封材料选择不当
密封材料耐久性差或与盾构机不兼容，导致密封失效。
密封系统维护不到位
密封系统维护不及时或操作不当，导致密封系统失效。
推进系统故障
液压系统故障
液压系统压力不足或波动 大，导致推进力不足或不 稳定。
推进油缸故障
推进油缸磨损、泄漏或卡 滞，导致推进力不均匀或 失效。
常见问题及措施的重要性
01
地面沉降
土压平衡盾构施工引起的地面沉降是一个常见问题。如果沉降过大，可
能导致管线损坏、道路塌陷等后果。采取措施如加强土体加固、调整盾
构参数等可以有效减少沉降。
02
渗漏水
隧道或地铁工程中，渗漏水是一个普遍存在的问题。长期渗漏可能导致
结构腐蚀、影响使用安全。采取措施如加强防水设计、改善材料性能等
施工管理
施工管理不当可能导致安全事故和质量问题。采取措施如加 强施工现场管理、落实安全生产责任制等可以降低事故发生 的风险。
02
土压平衡盾构施工常见问题
土压控制不当
01
02
03
土压波动大
由于开挖面土质不均匀、 出渣量不稳定等原因，导 致土压波动较大，影响施 工安全。
土压设定不合理
土压设定值过高或过低， 可能导致开挖面失稳或刀 盘磨损加剧。
土压监测不准确
土压监测设备故障或数据 传输错误，导致土压控制 不准确。
刀盘磨损严重
刀具材料选择不当
刀具更换不及时
刀具材料硬度不足或耐磨性差，导致 刀盘磨损严重。
刀具磨损达到极限后未及时更换，导 致刀盘进一步磨损。
刀具磨损监测不到位
刀具磨损监测设备故障或数据传输错 误，导致刀具磨损情况不明。
土压平衡盾构机工作原理
土压平衡盾构机工作原理
土压平衡盾构机是一种用于地下隧道施工的机械设备，主要通过施加土压力来平衡施工工作面前方的土压力，保持工作面的稳定。
具体的工作原理如下：
1. 盾构机由盾构壳体、刀盘、密封门、推进系统、护盾螺旋输送机等组成。
2. 盾构机首先将自身移到施工段的尾端，并固定在隧道壁上。
3. 利用螺旋输送机将前方挖掘的土层推送到密封门后方，并将土层通过施工段的输送管道运出。
4. 盾构机通过液压缸向前推进一定距离，使刀盘在前方继续挖掘土层。
同时，通过调节液压缸的伸缩长度，控制挖掘过程中的土压力。
土壤的土压力抵消了盾构机的推进力，实现土压平衡。
5. 在盾构机推进的同时，隧道壁采取防护措施，如设置衬砌或喷射混凝土，以保持施工现场的稳定。
6. 通过不断向前推进和挖掘土层，盾构机逐渐完成了整个隧道的挖掘和推进作业。
这种工作原理可以保证隧道工作面的稳定，并避免地面塌陷等安全问题的发生。
同时，土压平衡盾构机还可以充分利用挖掘的土层作为支撑，减少了对其他支撑结构的依赖，提高了施工效率。
盾构支护形式
盾构支护形式盾构支护是指在盾构掘进过程中，为了保证隧道的稳定和安全，采取的一系列措施和方法。
盾构支护形式多种多样，根据不同的地质条件和工程要求，可以选择不同的支护形式。
一、盾构掘进过程中的支护形式1. 土压平衡盾构支护土压平衡盾构是一种常见的盾构掘进方式，其特点是在掘进过程中，通过注入液压油或水泥浆等物质，形成与地层土体相等或略高于土体压力的土压平衡，从而保持隧道的稳定。
在土压平衡盾构掘进过程中，常采用预制混凝土管片作为初始支护，然后再进行二次衬砌。
2. 水压平衡盾构支护水压平衡盾构是在盾构掘进过程中，通过注入高压水来平衡地下水压力，以减小地层土体的变形和沉降。
水压平衡盾构支护适用于地下水位较高、土体较软的地层。
在水压平衡盾构掘进过程中，常采用预制钢筋混凝土管片作为初始支护，然后再进行二次衬砌。
3. 混凝土搅拌桩支护混凝土搅拌桩支护是一种常用的盾构支护形式。
在掘进过程中，通过在盾构前端注入混凝土浆液，并通过旋转搅拌桩来形成一定直径的桩体，从而起到支撑和固结地层的作用。
混凝土搅拌桩支护适用于较软土层和松散砂层等地质条件。
4. 钢壳支护钢壳支护是一种常见的盾构支护形式，其特点是在掘进过程中，通过在盾构前端安装钢壳来保护隧道周围的地层。
钢壳支护适用于较硬岩石和稳定的地层，可以有效防止地层塌方和地面沉降。
二、盾构掘进后的支护形式1. 预制混凝土管片二次衬砌预制混凝土管片是一种常用的盾构掘进后的二次衬砌材料。
在掘进过程中，先进行初始支护，然后再进行预制混凝土管片的二次衬砌。
预制混凝土管片具有强度高、稳定性好等优点，可以有效保证隧道的稳定和安全。
2. 钢筋混凝土二次衬砌钢筋混凝土是一种常用的盾构掘进后的二次衬砌材料。
在掘进过程中，先进行初始支护，然后再进行钢筋混凝土的二次衬砌。
钢筋混凝土具有强度高、耐久性好等特点，可以有效增强隧道结构的承载能力。
3. 聚合物喷射衬砌聚合物喷射衬砌是一种常见的盾构掘进后的支护形式。
土压平衡盾构工作总结
土压平衡盾构工作总结
土压平衡盾构是一种用于地下隧道施工的先进技术，它能够在施工过程中保持
隧道周围土体的平衡状态，有效地减少了地面沉降和地下水涌入的风险。
在过去的一段时间里，我们团队通过对土压平衡盾构的使用和实践，积累了丰富的经验和技术，现在我将对土压平衡盾构工作进行总结。
首先，土压平衡盾构在施工过程中需要严格控制土体的平衡状态。
在盾构机进
行推进时，需要通过合理的土压平衡控制系统来保持隧道周围土体的稳定状态，避免地面沉降和地下水涌入的问题。
我们在实际工作中发现，通过精确的土压平衡控制，可以有效地减少对周围环境的影响，保障施工安全。
其次，土压平衡盾构需要根据地质条件进行合理的调整。
不同地质条件下的土
体特性和地下水情况都会对盾构机的施工产生影响，因此需要根据具体情况进行合理的调整和控制。
我们在实际工作中遇到了多种地质条件，通过对地质勘察和分析，以及合理的施工方案设计，成功地克服了地质条件对盾构机施工的影响。
最后，土压平衡盾构需要严格遵守安全规范和操作规程。
盾构机施工是一个复
杂的系统工程，需要严格遵守相关的安全规范和操作规程，确保施工过程中的安全性和稳定性。
我们团队在实际工作中一直把安全放在首位，通过严格的操作规范和安全培训，确保了盾构机施工的安全和稳定。
总的来说，土压平衡盾构工作是一个复杂而又先进的技术，需要团队成员共同
努力，不断积累经验和提高技术水平。
我们将继续致力于土压平衡盾构技术的研究和应用，为地下隧道施工贡献我们的力量。
土压平衡盾构
土压平衡盾构在现代城市建设中，隧道施工技术一直是一个备受关注的话题。
土压平衡盾构作为隧道施工中的重要技术手段，被广泛运用于地铁、隧道、水利工程等领域。
本文将介绍土压平衡盾构的工作原理、施工流程、应用领域以及发展趋势。
工作原理土压平衡盾构是一种通过对盾构机内部进行适当压力控制，使土体在掌握平衡条件下对盾构机的推进方向施加支护压力的施工方法。
其主要工作原理如下：1.土压平衡控制：通过盾构机内设的控制系统，对注入的压浆进行控制，使得盾构机内外的土压力保持平衡，避免挤压或塌陷的发生。
2.推力控制：由盾构机的主推进液压缸提供推力，推动盾构机朝着设计方向推进，同时根据隧道的地质条件，调整推进速度和力度，保证施工安全。
3.土体支护：在盾构机推进的同时，通过盾构机后部的支护系统提供对土体的支撑和加固，防止隧道倒塌。
施工流程土压平衡盾构施工流程一般包括以下几个步骤：1.现场勘察：对隧道工程的地质条件、地下管线等情况进行详细调查和勘察，了解地层情况，为后续施工提供数据支持。
2.盾构机铺设：将盾构机按照设计要求铺设在施工现场，进行机器调试和检验。
3.推进施工：启动盾构机，根据设计要求控制推进速度和土压平衡，逐步推进隧道施工。
4.土体处理：处理盾构机后部土体的排出和支护，防止土体坍塌，同时保护环境。
5.隧道验收：完成隧道的整体施工后，进行验收，确保施工质量和安全。
应用领域土压平衡盾构技术在地铁、铁路、公路、水利等领域均有广泛应用，其主要应用包括：•地铁隧道：土压平衡盾构在地铁隧道的施工中应用广泛，能够适应不同地质条件，提高施工效率和质量。
•水利工程：在水利隧道、排水管道等工程中，土压平衡盾构可以有效应对复杂的地下水文条件，保证施工安全。
•公路隧道：对于公路隧道的施工，土压平衡盾构可以减少交通影响，提高工程质量。
发展趋势随着城市化进程的不断加快，土压平衡盾构技术在隧道施工中将继续发挥重要作用，并呈现出以下几个发展趋势：•智能化：随着技术的不断发展，土压平衡盾构将趋向智能化，实现自动化控制和监测，提高施工效率和安全性。
《土压平衡盾构》课件
结语
1 土压平衡盾构技术的优点
该技术能够提高施工效率，减少环境破坏，并且能够应用于各种不同的隧道项目。
2 未来发展趋势
随着城市建设的持续推进，土压平衡盾构技术将继续发展，并在更多领域得到应用。
3 展望与展示
我们期待土压平衡盾构技术未来的创新和突破，为城市建设贡献更多的力量。
参考文献
1. 土压平衡盾构技术发展历程 2. 盾构技术的前世今生 3. 城市建设中盾构技术的应用前景
《土压平衡盾构》PPT课 件
土压平衡盾构是一种先进的隧道掘进技术，在城市建理、应用案例、施工注意事项以及未来 发展趋势。
盾构简介
改变城市面貌
盾构技术可以高效、安全 地掘进隧道，改变城市的 交通和建设方式。
大规模工程
盾构通常用于大型基础设 施项目，如地铁、水利工 程和石油管道。
提高施工效率
与传统爆破掘进相比，盾 构技术能够减少噪音和对 周围环境的影响。
土压平衡技术概述
1 防止地层塌方
土压平衡技术利用循环水系统平衡隧道周围土层的土压力，防止塌方。
2 减少环境破坏
与其他掘进方法相比，土压平衡盾构减少了地面沉降和振动对周围环境的影响。
3 确保施工安全
土压平衡技术可以在挖掘隧道时提供良好的稳定性，降低事故发生的风险。
土压平衡盾构的工作原理
1
工作原理概述
土压平衡盾构利用液压系统平衡土压
盾构机结构与作用
2
力，并推进隧道掘进机。
盾构机包括刀盘、推进缸和支撑系统
等组件，这些组件合作推进隧道。
3
循环水系统的作用
循环水系统用于平衡和控制土层的水
土压平衡系统的作用
4
压力，保证隧道施工的稳定性。
土压平衡和泥水平衡盾构
土压平衡和泥水平衡盾构
土压平衡盾构和泥水平衡盾构是两种地下隧道施工的机械设备，它们用于挖掘隧道，但在不同的地质条件下采用不同的施工方法。
1. 土压平衡盾构（Earth Pressure Balance Shield）：土压平衡盾构是一种用于在不稳定的土壤或岩石条件下挖掘隧道的机械设备。
它在挖掘隧道时使用一个压力平衡系统，以维持机器内外的土压平衡，防止隧道坍塌。
这种类型的盾构机适用于软土、黏土、沙土、粉土等土壤条件。
土压平衡盾构通常需要在机器内部维护一个特定的土压平衡，并使用搅拌器来混合挖掘的土壤，以确保隧道的稳定性。
2. 泥水平衡盾构（Slurry Balance Shield）：泥水平衡盾构是一种用于在水饱和土壤或淤泥中挖掘隧道的机械设备。
在挖掘隧道时，它使用泥浆（一种特殊的液体混合物，通常由水和粉状材料组成）来维持平衡，并防止隧道坍塌。
泥水平衡盾构通常适用于河床、湖底、泥浆或淤泥等具有高度不稳定性的条件。
泥水平衡盾构通常能够挖掘较大直径的隧道，并在挖掘过程中通过泥浆输送土壤和岩石碎片。
这两种盾构机都是在地下施工中非常重要的工具，可以用于各种地质条件下的隧道挖掘工程。
它们的设计和操作方法取决于具体的施工要求和地质条件。
这些盾构机通常需要高度技术和工程知识，以确保安全和有效的隧道施工。
土压平衡盾构机的工作原理
土压平衡盾构机的工作原理土压平衡盾构机，听起来是不是有点高大上？其实，这玩意儿就像个现代化的“挖土机”，但它的工作原理却有点复杂，不过没关系，咱们来简单聊聊，保证让你明白！1. 什么是土压平衡盾构机？土压平衡盾构机，简称“盾构机”，就像个超大的钢铁怪兽，主要用来挖隧道。
想象一下，你在沙滩上挖坑，沙子会往外流，挖得越深，流出的沙子越多。
但如果你用一个桶把沙子捞起来，坑就不会塌了，这就是盾构机的道理！它的核心任务就是在挖的同时，保持周围土壤的平衡，不让隧道塌掉。
1.1 盾构机的结构这盾构机可不是一个简单的玩意儿，它的结构可是相当复杂。
前面有个巨大的刀盘，像个旋转的风车，专门用来切割土壤。
后面是一个宽敞的工作舱，工人在里面操作，真的是“身处其境”，挖土如泥！而且，它还配备了很多先进的仪器，能够监测周围的土壤情况，实时调整工作状态，真是“未雨绸缪”啊。
1.2 工作原理说到工作原理，这可是个“高深莫测”的话题。
盾构机的刀盘转动时，会把前面的土壤切割成小块，然后用强力的推进装置把这些小块推到后面的工作舱里。
与此同时，它还会注入一些“护土剂”，保持土壤的稳定。
这样一来，隧道就能稳稳当当地挖出来，简直就像“巧妇难为无米之炊”，有了“米”，事情就好办了！2. 土压平衡的秘密那么，什么是土压平衡呢？简单说，就是在挖掘的过程中，保持前方和后方土壤的压力平衡。
这样，隧道就不会因为土壤的压力不均而发生塌方。
你看，土压平衡就像打乒乓球，两个对手要有相当的实力，才能打得过瘾，否则一方太强，另一方就会“遭殃”！2.1 如何保持平衡？为了保持这个平衡，盾构机里有个聪明的设计，叫做“土压监测系统”。
这个系统就像一个“护航员”，实时监测土壤的压力。
如果发现前面的土压力太大，机器就会自动调整，适当放出一些土，保持平衡。
就像玩平衡木，如果一边太重，就得赶紧调整重心，否则就会掉下来，搞得狼狈不堪！2.2 遇到困难怎么办？当然，挖隧道的过程也不总是一帆风顺。
土压平衡盾构施工中常见的问题及措施
工程实例三：提升盾构设备维护效率
1. 提升盾构设备维护效率可延长设备使用寿命，提高施工效益。
2. 在某大型隧道工程项目中，施工单位采用了土压平衡盾构机进行施工。为了提 高盾构设备的维护效率，施工单位加强了对设备的日常检查和维护，实行定期保 养制度。这些措施有效地延长了盾构设备的使用寿命，提高了施工效益。
土压平衡盾构施工中常 见的问题及措施
汇报人： 日期:
目录
• 土压平衡盾构施工概述 • 土压平衡盾构施工中的常见问题 • 土压平衡盾构施工中的问题对策 • 土压平衡盾构施工的优化建议 • 土压平衡盾构施工实例及效果展示
土压平衡盾构施工
01
概述
盾构施工的基本原理
盾构是一种隧道挖掘和衬砌的专用设备，它利用强大的挖掘能力和迅速的衬砌速 度，在地下进行快速挖掘和衬砌，实现隧道工程的连续施工。
通过实时监测、数据分析等技 术手段，提高土压控制精度， 确保施工过程的安全性与质量 。
总结词
减少对环境的影响
详细描述
精确控制土压，减少对周围环 境的影响，降低施工风险。
加强盾构设备维护保养
总结词
延长设备使用寿命
总结词
提高设备使用效率
详细描述
制定全面的设备维护保养计划，延长盾构设 备的使用寿命，提高设备的可靠性。
盾构设备是土压平衡盾构施工的关键设备， 应加强其维护和保养。定期检查设备的各项 参数和运行状态，确保设备正常运行。同时 ，要加强对设备的维护和保养，及时发现和
处理设备故障，延长设备使用寿命。
隧道线性控制问题对策
要点一
总结词
加强隧道线性控制，确保隧道质量
要点二
详细描述
隧道线性控制是土压平衡盾构施工的关键技术之一。在掘 进过程中，应加强对隧道的测量和监控，确保隧道线性符 合设计要求。同时，要加强对隧道衬砌的施工质量控制， 确保隧道质量符合设计要求和使用要求。
土压平衡盾构施工
土压平衡盾构施工一、工艺概述土压平衡盾构施工中,由刀盘切下的弃土进入土仓，形成土压，土压超过预先设定值时，土仓门打开，部分弃土通过螺旋机排出土仓，从而保持土仓内土压平衡，土仓内的土压反作用于挖掘面，防止地层的坍塌。
二、作业内容1、启动皮带机、刀盘、螺旋输送机等机电设备，根据测量系统面板上显示的盾构目前滚动状态选择盾构旋向按钮，一般选择能够纠正盾构滚动的方向；开启螺旋输送机的出渣口仓门并开始推进。
2、根据测量系统屏幕上指示的盾构姿态，调整各组推进油缸的压力至适当的值，并逐渐增大推进系统的整体推进速度。
3、在盾构的掘进过程中，值班工程师及设备主管人员随时注意巡检盾构的各种设备状态，如泵站噪声情况，油脂及泡沫系统原料是否充足，轨道是否畅通，注浆是否正常等。
操作室内主司机应时刻监视螺旋输送机出口的出渣情况，根据测量系统屏幕上显示的值调整盾构的姿态。
发现问题立即采取相应的措施。
4、掘进完成后停止掘进按以下顺序停止掘进：停止推进系统、逐步降低螺旋输送机的转速至零、停止螺旋输送机、关闭螺旋输送机出渣口仓门、停止皮带机、停止刀盘转动。
三、质量标准及验收方法1、盾构本体滚动角不大于3度。
2、盾构轴线偏离隧道轴线不大于50m m。
3、盾构推进过程中壁后注浆不小于设计方量，设计方量根据地质情况、地表监测情况调整。
4、根据横向偏差和转动偏差，应采取措施调整盾构姿态，防止过量纠偏。
5、盾构停止掘进时应采取适当措施稳定开挖面，防止坍塌。
6、必须对盾构姿态和管片姿态进行人工复合测量。
四、工艺流程图以两趟列车完成一个掘进循环为例。
五、工序步骤及质量控制说明1、工序步骤掘进准备工作就绪后，先启动水平运输设备，后启动螺旋输送机。
由盾构司机按有关盾构设备操作规定对推进系统进行检查和操作后即开始掘进，同时观察螺旋输送机排渣情况是否正常。
推进完成后，使盾构停留在管片安装模式下，并随时观察土仓内土压变化采取保压措施，防止掌子面坍塌，同时开始管片安装。
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盾构施工技术的发展历史
1 .盾构施工法的发明 1818年，Brunel 从一种食船虫在船身上打洞一事受到启发，研究出
了盾构工法。历经艰辛，终在1841年使泰晤士河底隧道贯通，该隧道 自1825年开工，历时17年，可充分说明新技术的成功是多么的坎坷！ 2 .盾构施工法的发展阶段 自1818年诞生发展到现在已有180多年的历史，概括而言，有四个阶 段： （1）初期盾构：以Brunel盾构为代表； （2）第二代盾构：以机械式、气压式、TBM及城市盾构工法为代表； （3）第三代盾构：以闭胸式盾构为代表（泥水式、土压式）； （4）第三代盾构：以安全、高速、大深度、大断面、断面多样化、异形 化为特色。
Brunel盾构
原始盾构
伦敦Blackwall盾构隧道
2、半机械化盾构 手掘前端装有挖土机械，多用反铲挖土机或螺旋切 削机。 优点：减轻人工劳动强度，效率高，成本比人工高， 但比机械低。 适用条件：土质较好的地层中。
3、机械化盾构 采用全断面切削盘切土，分为有封板和无封板两种。 优点：速度快，效率高。 缺点：纠偏难，除障碍困难，盾构构造复杂。
二、盾构的尺寸确定
1、外径 D=D1+2(H+X+T) D1—管竣工内径 H—衬砌的总厚度 X—衬砌块与盾壳间的空隙量 T—盾构的外壳厚度 2、长度
L=L1+L2+L3 为切削环，支承环，衬砌环的长度之和。
盾构 衬砌环
衬砌环
砌块
三、盾构的千斤顶及其顶力计算
P=P1+P2+P3+P4+P5 P1—盾构外壳与土的摩擦力 P2—盾构内壁与砌块环的摩擦力 P3—盾构切削环切入土层的阻力 P4—盾构自重产生的摩擦力 P5—开挖面支撑阻力
一、盾构的基础构造
1、盾构组成 三大系统： 壳体 推进系统 拼装系统 壳体组成： 切削环 支承环 衬砌环
砌块形成 的管道
盾构工作原理：
当砌完一环砌块后，以已砌好的砌块作后背，由支承 环内的千斤顶顶进盾构本身，开始下一循环的挖土和 衬砌。盾构施工时，需推进是的盾构本身，而非砌块 形成的管道。
盾构施工的主要工序
1、建造盾构工作井
2、盾构掘进机安装就位工 序
3、洞 口土体加固
4、初推段掘进施工
5、掘进机设备转换
6、盾构连续掘进施工
7、接收井洞 口土体加固 8、盾构进入接收井， 并运出地面
2、盾构特点： 在同一土层中所需施工顶力为一常数，向一个方 向顶进的长度不受顶力大小的限制。 管径范围大。 断面形状多样，圆形，矩形，多边形等。 机动性好，可以开挖曲线走向的隧道。 可进行水底施工，不影响地面水体。 不断交通，不影响地面建筑物。 3、适用土质 岩层，砂卵层，密实砂层，粘土层，流砂层等，均可适用。
4、非全断面密闭式盾构 前端有许多进土孔，可出土，孔可调节。 优点：易控制和纠偏，顶力比全密闭要小。 适用：街道下，应尽量避开地面有建筑物段。 5、闭腔机械化盾构 分类： 全部气压盾构： 整个施工段在气压支撑下。 局部气压盾构： 切削环与开挖面间有气压。
辐条式盾构
闭胸式盾构
面板式盾构
泥水加压盾构： 切削环与开挖面间用泥水持压。泥浆由输泥管输出。 适用：高低覆土条件均可，地层透水性差。 特点：泥水比气压流失小。不会出现坍塌和涌水的情况。 挖土和出土实现机械化，改善了作业条件。减小地下水 的移动，减小地表沉降。 土压平衡盾构： 在切削环和支承环间设密封隔板，切削环与开挖面间密 闭，在原土中加入一种外加剂，使切削土具有流动性。 适用：软弱土层中，含水饱和土层。
1917年——日本国铁隧道建设中首次采用盾构工法 1953年——日本关门隧道采用盾构工法 1957年——日本地铁采用顶盖式盾构施工，这是城市隧道首次采用盾构 1960年——日本名古屋地铁采用盾构施工 1962年——东京下水道采用圆形盾构。此后，盾构逐渐用于小断面的市 政管道建设 1964年——日本下水道工程，最先采用泥水式盾构 1974年——日本独立研究出土压式盾构 1975年——日本研究出砾石泥水式盾构 1981年——日本研究出加气泡盾构
盾构施工技术的国内外发展现状
1 .国外盾构施工技术现状
以欧洲和日本最为发达。 美国：纽约自1900年起用气压盾构就建造了数十条水底隧 道，目前盾构施工占90％以上； 前苏联：莫斯科自1932年开始采用盾构法施工地铁等地下工 程；德国、法国、英国、新加坡等也在广泛采用盾构法施工地 下工程。 日本：自1917年在国铁羽越线折渡隧道（新泻县）的建设中 首次采用盾构工法。日本从盾构施工法正式开始用于城市隧道 建设的1964年至1984年约20年间，研制盾构机超过5000台。 目前日本已经成为世界上盾构制造技术以及施工技术的大国， 占据世界上80％的盾构份额。
盾构千斤顶： 小型断面用50-60T 中型断面用100-150T 大型断面用250T左右
千斤顶的布置： 等分布置（力等分） 不等分布置
不等分布置
等分布置
四、盾构的分类和构造
分类： 手挖挖掘盾构：开放式，土质好时用 半机械化盾构：开放式，土质好时用 机械化式盾构：开放式或密闭式，土质适用性强 1、手掘盾构 人工挖土，前有支撑或开放 优点：构造简单，设备少，造价低 缺点：工人劳动强度大，效率低，进度慢 适用条件：土质好的小型遂道，土方量小
上海：自60年代开始在黄浦江水底隧道进行试验， 经过多年摸索，针对上海软土积累了丰富的经验，特 别是在消化引进盾构机方面走在全国前列，尤其是近 年引进的双圆盾构的成功实施。
60年代北京地 铁用盾构试验
广州：以砂层和风化岩为主，于90年代引进和应用了能适 应地层的复合式盾构技术。
深圳、南京、杭州等都是近年地铁建设时期才引入盾构施工 技术。
2.国内盾构施工技术现状
国内最早是在1956年，阜新海州露天煤矿采用直径 2.66m的盾构，在砂土层中成功地开掘了一条流水巷道。
北京：1957年在下水道工程中成功的使用直径 2.0m及2.6m的盾构。北京地层不同于国内其他城市， 以砂卵石、粉细砂及黏土层为主，对地层的摸索以及 突破，可谓是积累了相当丰富的施工经验。
2003年6月，当时中国最大的盾构法隧道翔殷路开工， 采用直径为11.58m的超大型泥水平衡盾构掘进。 上海上中路隧道工程盾构直径达14.87m。
翔殷路盾构
截至目前，对内径为Φ2700mm－Φ3000mm范围内的市政隧道， 北京市政已拥有4台盾构设备，并已完成市政盾构隧道施工近 几十公里。
Φ3.64m 盾构机