泥水平衡盾构施工技术培训教材
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盾构操作培训ppt课件
盾构机分类及应用领域
分类
根据地质条件、隧道断面形状和尺 寸等因素，盾构机可分为土压平衡 盾构机、泥水平衡盾构机、硬岩掘 进机等类型。
应用领域
盾构机广泛应用于城市地铁、市政 管道、水利隧道、交通隧道等领域。 随着技术的不断发展，盾构机的应 用领域还将不断扩大。
02 盾构机操作规范与安全事 项
操作前准备工作
道衬砌结构。
壁后注浆
通过注浆孔向管片背后注入浆 液，填充管片与土体之间的空 隙，提高隧道稳定性。
05
盾构机接收
当盾构机到达接收井时，进行 设备拆除、洞口处理等收尾工 作。
06
05 盾构机故障诊断与排除方 法
常见故障类型及原因分析
电气系统故障
包括电机、传感器、 控制器等电气元件 的损坏或失灵。
推进系统故障
检查并更换损坏的电机、传感器、控 制器等电气元件。
刀盘驱动系统故障排除
更换磨损或断裂的轴承、齿轮、皮带 等传动部件。
推进系统故障排除
检查并更换损坏的推进油缸、推进泵、 推进阀等部件。
盾体结构故障排除
对盾体进行加固、修复或更换受损部 件，确保盾体结构安全稳定。
维修建议
定期对盾构机进行维护保养，及时发 现并处理潜在故障，确保盾构机正常 运行。
定期对盾构机进行维护 保养，确保设备处于良
好状态。
04
停机维护与保养规范
停机前应对盾构机进行全面检查，确保各 部件无故障、无损坏。
做好维护保养记录，详细记录维护保养的 时间、内容、更换的零部件等信息，以便 后续跟踪和管理。
在维护和保养过程中，应注意安全，避免 因操作不当造成人员伤害或设备损坏。
按照盾构机维护保养手册的要求，对设备 进行定期维护和保养。
泥水平衡盾构施工技术教材
一、泥水盾构施工技术 3、功能组成
(1) 盾构掘进系统 掘进系统包括泥水加
压平衡盾构掘进部分和 使其运转的动力设备、 装载动力设备以及与掘 进机同时前进的后方车 架。泥水加压平衡盾构 掘进部分由刀盘、盾壳 、刀盘动力驱动马达、 推进千斤顶和管片拼装 机等设备组成。
右图是Φ6260 泥水平 衡式盾构机主体结构简 图
一、泥水盾构施工技术 3、功能组成 (2) 泥水加压和循环系统
泥浆循环模式包括： ①旁通模式（待机模式）：拼装管片时用，将开挖面的
泥浆隔离； ②开挖模式：通过流量泵来控制泥浆的压力、流量； ③反循环模式：泥浆逆向流动，在开挖室堵塞或清理管 路时使用； ④隔离模式：与地面泥浆系统完全隔离，在管路延伸时 使用； ⑤长时间停机：开挖室保压、此时泥浆液面自动校正。
左 图 为 新 浆 制 作 流 程 图
一、泥水盾构施工技术 3、功能组成
(3) 控制系统（含自动导向系统）
泥水加压式盾构法, 是用泥水加压密闭的开挖面, 不能直观目视开挖面状态及切削状况。为此, 采用 PLC控制管理送排泥状态、开挖面泥水室压力以及 泥水处理设备等运转状况来进行推测, 以便及时处理 突如其来的异常情况。泥水加压式盾构的控制管理 系统, 不是单纯的信息中心, 而是作为整体运转所不 可缺少的一个体系。将这些信息集中在一起并迅速 作出反应的某一处理称为中央控制, 操作人员的操作 技能是兼下达土木、电气、机械等综合判断指令的 技术于一体, 并在数据分析中起到显著的作用。
②及时把切削土砂形成的混合泥浆输送到地面进行 分离和处理，再将回收的泥浆调整利用。
③泥水系统与盾构机的选型、掘进速度、地质条件 等紧密联系在一起的，不同的地质工况条件取决 了不同的泥水系统模式。
一、泥水盾构施工技术 1、原理
泥水平衡盾构施工技术教材-2022年学习资料
一、泥水盾构施工技术-1、原理-支护泥水在泥水盾构掘进中起着重要作用：-①在开挖面土体表面形成泥膜，泥膜厚 随渗透时-间增加而增加，从而有效提高渗透抵抗力。-②-支承、稳定正面开挖面土体。-③盾构借助泥水压力与正面 压产生泥水平衡效-果，有效支承正面土一、泥水盾构施工技术-1、原理-泥水系统的作用-①及时向开挖面密闭舱提供掘进施工需求的泥浆，-用优质膨润土 制的泥浆的比重、粘度等技术指-标必须满足在高透水砂层中形成泥膜和稳定开挖-面的要求；-②及时把切削土砂形成 混合泥浆输送到地面进行-分离和处理，再将回收的泥浆调整利用。-③泥水系统与盾构机的选型、掘进速度、地质条件 等紧密联系在一起的，不同的地质工况条件取决-了不同的泥水系统模式。
一、泥水盾构施工技术-2、适用条件-泥水盾构对硬岩也有较强的适应性：-1泥水盾构可以降低施工风险-2采用泥 盾构能使现场施工条件要求-降低：
一、泥水盾构施工技术-3、功能组成-泥水加压平衡盾构机主要由五大系统组成：-1盾构掘进系统；-2泥水加压和 环系统；-3控制系统；-4泥水分离处理系统；-5壁后注浆系统。
20世纪60年代英国隧道专家建议在隔舱板前用喷水“水力盾-构”，但水不能支护开挖面，无法阻止开挖面不停地流 。-与”一送泥管-置入式地山探查装置-乜卜真円保持装置-力夕-超音波式地山空同探查装置-P」”万-力今题助 -電勒機-了子一-提拌璃-可重川-排泥管
20世纪70年代日本的泥水盾构机
日本的大直径泥水平衡盾构机-8630-8520-1507-3030-2978-2512-4E司-B环-C环 850-2180-0020-图1中6260泥水平面式盾构机主体结构简图
盾构施工技术-现代盾构机主要分为土压平衡式、泥-水平衡式、硬岩式、复合式等类型。传统-的盾构施工法大多有赖 气压、降水、注-浆加固等措施来对付不稳定地层的局面-而泥水加压式盾构是用泥浆加压确保切削-面稳定，用管道输 代替轨道出土，加快-了-掘进速度，改善了劳动条件和施工环境-能较好地稳定开挖面和防止地表隆陷，成-为当今一 划时代的盾构新技术
盾构机操作与维护 课件 项目五 泥水盾构机的基本构造
1)盾尾润滑系统 盾尾润滑系统的作用是不断地泵送盾尾油脂到盾尾密封刷之 间形成的腔室里;在压力下,随着盾体的向前移动,油脂在密封 刷和管片之间形成一层油膜,在保持压力、防止水或其他物质 进入盾体的同时,也可以保证盾尾密封刷的寿命。
5.1 泥水盾构的基本构造
5.1.2泥水盾构的系统构成及主要构造 气动盾尾密封润滑油脂泵安装在后配套系统上,将油脂桶里的 油脂打到密封腔里。在盾尾区域,每个油脂腔都有油脂注入管。 在掘进期间油脂的注入是不间断的。 油脂分配阀可以通过时间和压力控制循环动作。时间可以在 控制面板上通过PLC预先设置。压力优先于时间,也就是说,一 旦达到预先设定的压力值,即转向下一个阀运作,不管时间是 否到达。润滑系统由控制室控制,有自动和人工两种模式。 如果润滑油脂罐空了,油脂泵会自动停止动作并发送一错误信 息到控制室。
5.1 泥水盾构的基本构造
5.1.2泥水盾构的系统构成及主要构造 3)逆冲洗模式 掘进模式下,当P2.1泵前方管路堵塞或气垫仓底部渣土滞排时, 使用逆冲洗模式进行疏通。本设计增加的逆冲洗排浆管能够实 现浆液排放,可实现持续逆向冲洗直至堵塞管路疏通。
5.1 泥水盾构的基本构造
此外,压缩空气具有反应速度快、填充速度快、容易实现远程 精确自动控制的特点,间接控制性泥水盾构可以更快速、更准 确地平衡压力,更有利于控制地表沉降。
5.1 泥水盾构的基本构造
5.1.2泥水盾构的系统构成及主要构造 下面以间接控制型泥水盾构为例,简要介绍泥水盾构的典型系 统构成。泥水盾构由以下五大系统构成: (1) 盾构掘进系统:一边利用刀盘挖掘整个开挖面,一边推进盾 构向前掘进。 (2) 泥水循环系统:将膨润土浆液送至开挖面,保持开挖面稳定, 并把泥水仓里的渣土通过管道以泥浆的形式泵送到地面处理厂 。 (3) 管片衬砌和物料运输系统:运输管片和其他材料,并把管片 安装到位、成形。
5.1 泥水盾构的基本构造
5.1.2泥水盾构的系统构成及主要构造 气动盾尾密封润滑油脂泵安装在后配套系统上,将油脂桶里的 油脂打到密封腔里。在盾尾区域,每个油脂腔都有油脂注入管。 在掘进期间油脂的注入是不间断的。 油脂分配阀可以通过时间和压力控制循环动作。时间可以在 控制面板上通过PLC预先设置。压力优先于时间,也就是说,一 旦达到预先设定的压力值,即转向下一个阀运作,不管时间是 否到达。润滑系统由控制室控制,有自动和人工两种模式。 如果润滑油脂罐空了,油脂泵会自动停止动作并发送一错误信 息到控制室。
5.1 泥水盾构的基本构造
5.1.2泥水盾构的系统构成及主要构造 3)逆冲洗模式 掘进模式下,当P2.1泵前方管路堵塞或气垫仓底部渣土滞排时, 使用逆冲洗模式进行疏通。本设计增加的逆冲洗排浆管能够实 现浆液排放,可实现持续逆向冲洗直至堵塞管路疏通。
5.1 泥水盾构的基本构造
此外,压缩空气具有反应速度快、填充速度快、容易实现远程 精确自动控制的特点,间接控制性泥水盾构可以更快速、更准 确地平衡压力,更有利于控制地表沉降。
5.1 泥水盾构的基本构造
5.1.2泥水盾构的系统构成及主要构造 下面以间接控制型泥水盾构为例,简要介绍泥水盾构的典型系 统构成。泥水盾构由以下五大系统构成: (1) 盾构掘进系统:一边利用刀盘挖掘整个开挖面,一边推进盾 构向前掘进。 (2) 泥水循环系统:将膨润土浆液送至开挖面,保持开挖面稳定, 并把泥水仓里的渣土通过管道以泥浆的形式泵送到地面处理厂 。 (3) 管片衬砌和物料运输系统:运输管片和其他材料,并把管片 安装到位、成形。
大直径泥水盾构的多级泥水处理技术PPT培训课件
隔膜泵入料
与压滤机闭路控制。
充分满足脱水过程中的低压力、大流量; 高压力、小流量的工艺要求。
扬程高。
高保压性能，可长时间保压，对压滤机 、隔膜泵本身无损害。
与主机同一动力源，不需要额外的动力 驱动。
吹风阀组
采用侧向吹风，高压风穿透滤饼 进行气水置换，进一步降低滤饼 水份。
采用反向吹风清洗滤布、清洗效 果好、滤布使用寿命长。
二级脱水筛
a.属我公司独有的二级脱水技术，采用 高频振动电机提供振动力，对超细颗粒 脱水分离具有显著效果。 b.振动筛可变角度范围为-5°至+2°。
c典型的筛面尺寸有：长 x 宽(单位:米) 1.5x3.0、1.8x3.3、2.1x3.6。 d.出渣含水率≤25%，可直接运输。
振动电机：国际知名品牌，意大利VENANZETTI 。该电机防护等级IP66，可全天候室外作业。
由底流口排出的浆液含水率约50%，进入位于下方的一级脱水筛，经一级 脱水筛脱水后，将含水率降至≤ 25%，并由一级脱水筛前方排出。
一级旋流器
HC系列旋流器为我公司自主研发, 经过国内外多个现场的成功使用， 积累了丰富的经验。。
a.旋流器采用独特双锥角设计。 b.采用全耐磨橡胶内衬，厚度20mm，使 用寿命长。 c.旋流器切割点74μm。 d.分离效率85%以上。
筛网：PU材料，高耐磨性。高韧性以及独特的 锥角设计不易堵塞网孔。
控制系统
a.整套控制系统由可编程序控制器（PLC）做为系统核心控制部件， 具有三种控制模式，触摸屏、工业计算机及本地控制箱。 b.系统可实时采集并显示电压、电流、流量等数据。 c.随时监控整个系统的工作状况。
触摸屏
本地控制箱
工业计算机
2605.5米
盾构施工技术培训课件六(2024)
3
盾构机工作原理
盾构机工作原理概述
盾构机是一种用于地下隧道施工的专 用设备，通过刀盘切削土体，同时利 用盾体支护隧道掌子面，实现隧道开 挖和支护的同步进行。
切削系统工作原理
盾构机的切削系统由刀盘、刀具和驱 动装置组成，通过驱动装置带动刀盘 旋转，刀具对土体进行切削，将土体 破碎并运出隧道。
推进系统工作原理
对风险控制措施的实施效果进行持续监测， 并根据实际情况进行更新和完善。
29
应急预案制定及演练
制定应急预案
针对可能发生的紧急情况，制定相应的 应急预案，明确应急组织、通讯联络、
现场处置等方面的要求。
开展应急演练
2024/1/29
定期组织应急演练，提高员工应急处 置能力，确保在紧急情况下能够迅速
、有效地进行应对。
液压系统调试
启动液压系统，检查各液压元件工作 是否正常，调整系统压力至设定值。
电气系统调试
接通电气线路，检查各电气设备运行 状况，确保传感器、执行器等正常工 作。
2024/1/29
控制系统调试
对控制系统进行联调，测试各项控制 功能是否实现，调整控制参数至最佳 状态。
试运行
在空载状态下进行试运行，观察盾构 机各部件运转情况，记录相关数据， 发现问题及时处理。
稳定性。
2024/1/29
后配套设备安装
依次安装推进系统、管片拼装 机、螺旋输送机等后配套设备 ，注意各部件间的连接和定位 。
主机安装
将盾构机主机吊装至基座上， 调整位置和方向，确保与后配 套设备对齐。
连接与紧固
连接主机与后配套设备的液压 管路、电气线路等，紧固各部 件连接螺栓，确保牢固可靠。
13
调试与试运行
泥水盾构施工安全培训讲解
泥模形 成区
地层 刀盘
进泥 管
压缩 空气
连通 管
压缩 空气
泥浆 排泥
管
进、排浆量控制 泥浆循环的目的是携带渣土，为避免渣土沉淀，泥浆必须具备一定
的流速，对于不同的地质，其要求的流速是不同的，与泥浆的比重及粘度 有关。
为了保证盾构掘进速度，首先必须保证进、排浆量。进、排浆流量 应根据泥水舱内液位以及盾构掘进速度，进行及时调整。当盾构掘进速度 较高时，单位时间内切削下来的渣土量就多，此时应选择与之适应的进、 排浆流量，以保证能够将切削的渣土及时排出；反之当盾构掘进速度较低 时，可适当减小进、排浆流量。
管路延伸装置
四、管片吊机、喂片机 管片吊机吸盘在不使用期间，需将管片吊机吸盘升至最高处。吊运管片前，检查密
封条、真空舱压力是否符合要求。管片吸附完成后，操作人员和其他工作人员不得停 留在管片行走区域正下方，以及卸载器周边。 将管片放储在喂片机时，应尽量做到轻放，位置正中不倾斜。待确认喂片机轨道无障 碍物，管片可向前方移动时，操作人员方可将后方管片运至前方。倒运管片时，一定 将存放轨道油缸升至顶部再回收轨道，移动轨道就位后，方可降至存放轨道油缸。
八、高压电缆延伸 每环掘进前、掘进中、掘进后。值班电工必须对高压电缆下方情况进行检查，高压电缆 不能出现绷直、扭曲等情况。高压电缆不得放置在管片与拖车的夹缝中。
九、保压系统
盾构的顶部压力调节、维持。与samson 系统密切相关。盾构司机、维保人员、每天 必须对Samson 的气体管路进行检查。保证管路连接正常，无漏气点，仪表无损坏。盾 构施工人员在samson 调压装置周围施工时，必须时刻留意施工部件、工具、人体自身 是否与其发生干涉。
旁通阀F31、冲刷泵P0.1 、P0.2 旁通阀F31是盾构掘进状态与旁通循环状态的转换球阀。
盾构施工技术培训讲义ppt(66张)
1.2.1 按断面形状分类
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
单圆盾构、复圆盾构（多圆盾 构）、非圆盾构。
异形盾构包括复圆盾构（双圆 和三圆）和非圆盾构（椭圆形 盾构、矩形、马蹄形、半圆形）
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
1.1 盾构及其工作原理
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
概念：是一种用于软土隧道暗挖施工、具有金属外壳、 壳内装有整机及辅助设备，在其掩护下进行土体开挖、 土渣排运、整机推进和管片安装等作业，而使隧道一 次成型的工作机械。
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、量测导向纠偏等功能。
盾构的三大要素：
1、开挖面稳定
2、掘进及排土
3、管片衬砌及壁 后注浆。
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
盾构与硬岩掘进机（TBM）的区别：
1. TBM不具备泥水压、土压等维护掌子面稳定的功能。
Ⅲ 网格挤压盾构
在上海软土地层中常常被采用，进土量接近或等于 全部隧道其出土量，且往往带有局部挤压性质，盾构正面 装钢板网格，在推进中可以且学土体，而在停止推进时可 以起到稳定开挖面的作用。可有效控制地表变形。
盾构施工技术培训讲义(PPT66页)
盾构施工技术培训讲义(PPT66页)
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
泥水平衡盾构施工技术概论章龙管课件
细颗粒含量多则碴土能形成不透水的流 塑体，能够充满土仓的每个部位，以便建立 压力并传递到切削面支撑土体，压力平衡可 以实现。
粗颗粒含量高的碴土不能形成具备这种 功能的碴土，因而不能实现土压平衡,只能借 助于泥水平衡盾构大比重的泥浆悬浮液，形 成泥膜并传递压力。
从掘进的角度，泥水平衡盾构机也适用 于细颗粒土层，但细颗粒浆液的泥水分离难 度大，投入大，场地要求高。
31
4、管片安装和盾尾壁后注浆系统
主要作用是为开挖后的空间提供支撑和及时充填盾构机外 壳前移后留下的空间。包括管片安装机、吊机、注浆泵和相 应管路。
管片安装机结构示意图
同步注浆示意图
32
第四章 术
泥水平衡盾构施工关键技
33
盾构始发 盾构到达
34
（一） 盾构始发、到达
一般来说，盾构始发和到达技术的关键在于洞口地基加固范围、效 果和洞圈止水密封的效果。
运输轨线
高压电缆 备用管路 循环水管 排污管
人行走道
40
成型隧洞
（二）泥水压力设置 • 泥水压力采用静止土压力（水土分算）作为控制上限，
主动土压力作为控制下限。穿越密集建筑物时压力设定 值靠近上限。一般根据地层性质，砂土、粉土、粉质粘 土等渗透系数较大的地层，采用水土分算。地面荷载偏 压的情况下，压力设定值宜取超载和无荷载的中间值。 • 判断合理性的依据： • A、压力设定要不断摸索，通过地表沉降及时修正。 • B、在渗透性大的地层，利用泥浆漏失量作为检验压力 设定是否合理为依据是可行的。 • 工程施工过程中，根据各项参数分析，总结出适应于该 工程的泥水压力参考计算公式。
44
盾构控制
盾构掘进同步注浆控制
盾构掘进
45
（四）壁后注浆
粗颗粒含量高的碴土不能形成具备这种 功能的碴土，因而不能实现土压平衡,只能借 助于泥水平衡盾构大比重的泥浆悬浮液，形 成泥膜并传递压力。
从掘进的角度，泥水平衡盾构机也适用 于细颗粒土层，但细颗粒浆液的泥水分离难 度大，投入大，场地要求高。
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4、管片安装和盾尾壁后注浆系统
主要作用是为开挖后的空间提供支撑和及时充填盾构机外 壳前移后留下的空间。包括管片安装机、吊机、注浆泵和相 应管路。
管片安装机结构示意图
同步注浆示意图
32
第四章 术
泥水平衡盾构施工关键技
33
盾构始发 盾构到达
34
（一） 盾构始发、到达
一般来说，盾构始发和到达技术的关键在于洞口地基加固范围、效 果和洞圈止水密封的效果。
运输轨线
高压电缆 备用管路 循环水管 排污管
人行走道
40
成型隧洞
（二）泥水压力设置 • 泥水压力采用静止土压力（水土分算）作为控制上限，
主动土压力作为控制下限。穿越密集建筑物时压力设定 值靠近上限。一般根据地层性质，砂土、粉土、粉质粘 土等渗透系数较大的地层，采用水土分算。地面荷载偏 压的情况下，压力设定值宜取超载和无荷载的中间值。 • 判断合理性的依据： • A、压力设定要不断摸索，通过地表沉降及时修正。 • B、在渗透性大的地层，利用泥浆漏失量作为检验压力 设定是否合理为依据是可行的。 • 工程施工过程中，根据各项参数分析，总结出适应于该 工程的泥水压力参考计算公式。
44
盾构控制
盾构掘进同步注浆控制
盾构掘进
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（四）壁后注浆
2024版地铁工程盾构施工技术培训讲义
具备高精度定位、快速拼装能力，保 证隧道衬砌的准确性和高效性。
后配套设备
为盾构机提供稳定可靠的动力和控制 支持，确保盾构机的正常运行和高效 施工。
05
2024/1/28
04
排土装置
具备大排量、高效率的特点，确保挖 掘出的土体能够及时排出隧道，保持 施工环境的清洁和安全。
10
03
CATALOGUE
地铁工程盾构施工方法与技术
管片拼装机
负责管片的抓取、定位和拼装， 形成隧道衬砌。
后配套设备
包括电气系统、液压系统、控 制系统等，为盾构机提供动力 和控制支持。
8
盾构机工作原理及流程
2024/1/28
工作原理
盾构机利用刀盘驱动系统破碎土体，通过推进系统实现盾构机 的推进和姿态调整。挖掘出的土体经排土装置排出隧道，同时 管片拼装机进行管片的拼装，形成隧道衬砌。
2024/1/2片，分为标准管片、 特殊管片等类型。
拼装技术
采用分块拼装技术，将管片按照设计要求拼装成环，形成 隧道结构。
质量控制
在管片生产、运输、拼装等各个环节，要加强质量控制和 检验，确保管片质量和隧道安全。同时，要定期对盾构机 和施工设备进行维护和保养，确保设备性能良好。
22
06
CATALOGUE
环境保护、安全文明生产要求及实践案例 分享
2024/1/28
23
环境保护法规政策解读及实施要求
环境保护法规政策概述
介绍国家及地方相关环保法规政策，包括环境影响评价、排污许可、污染防治等方面的
规定。
环保法规政策在地铁工程中的实施要求
结合地铁工程特点，阐述环保法规政策在工程建设中的具体要求和实施措施，如施工噪 声、振动、废水、废气等污染物的控制标准。
后配套设备
为盾构机提供稳定可靠的动力和控制 支持，确保盾构机的正常运行和高效 施工。
05
2024/1/28
04
排土装置
具备大排量、高效率的特点，确保挖 掘出的土体能够及时排出隧道，保持 施工环境的清洁和安全。
10
03
CATALOGUE
地铁工程盾构施工方法与技术
管片拼装机
负责管片的抓取、定位和拼装， 形成隧道衬砌。
后配套设备
包括电气系统、液压系统、控 制系统等，为盾构机提供动力 和控制支持。
8
盾构机工作原理及流程
2024/1/28
工作原理
盾构机利用刀盘驱动系统破碎土体，通过推进系统实现盾构机 的推进和姿态调整。挖掘出的土体经排土装置排出隧道，同时 管片拼装机进行管片的拼装，形成隧道衬砌。
2024/1/2片，分为标准管片、 特殊管片等类型。
拼装技术
采用分块拼装技术，将管片按照设计要求拼装成环，形成 隧道结构。
质量控制
在管片生产、运输、拼装等各个环节，要加强质量控制和 检验，确保管片质量和隧道安全。同时，要定期对盾构机 和施工设备进行维护和保养，确保设备性能良好。
22
06
CATALOGUE
环境保护、安全文明生产要求及实践案例 分享
2024/1/28
23
环境保护法规政策解读及实施要求
环境保护法规政策概述
介绍国家及地方相关环保法规政策，包括环境影响评价、排污许可、污染防治等方面的
规定。
环保法规政策在地铁工程中的实施要求
结合地铁工程特点，阐述环保法规政策在工程建设中的具体要求和实施措施，如施工噪 声、振动、废水、废气等污染物的控制标准。
土压平衡盾构施工技术培训教材(76张)PPT
(5) 盾尾壁后注浆系统
b) 即时注浆方式
即时注浆是在每一环掘进完成后, 从盾尾的管片注浆 孔实施背填注浆的, 以尽量缩短尾部空隙的发生和尾 部填充时间的延迟。在特殊地段, 如软弱土层和急转 弯段, 采用两套注浆系统同时进行盾尾同步注浆和管 片即时注浆。
c) 补充注浆方式
根据工程实际情况( 如管片渗漏、隧道沉降等) , 可采 取在盾尾数环后的管片注浆孔进行二次( 或多次) 背 填注浆, 控制滞后沉降, 减轻隧道防水压力。
2、地表沉降处理
3、渗漏水处理
土压平衡盾构施工技术
现代盾构机主要分为土压平衡式、泥 水平衡式、硬岩式、复合式等类型。传统 的盾构施工法大多有赖于气压、降水、注 浆加固等措施来对付不稳定地层的局面, 而土压平衡式盾构是对盾构正面的土加压 ，确保开挖面的稳定, 即在切削刀盘后面 的密封腔内充满开挖下来的土砂，并保持 一定土压力，能较好地稳定开挖面和防止 地表隆陷, 是当今一种成熟的盾构新技术 。
二、土压平衡盾构机操作 2、盾构机参数控制
严格按要求控制盾构的推进参数，其中包 括千斤顶的油压控制、土仓压力的设定值、掘 进速度、出土量、自转控制、刀盘扭距等。应 根据地质变化、隧道埋深、地面荷载、地表沉 降、盾构机姿态、刀盘扭矩、千斤顶推力等各 种勘探、测量数据信息，谨慎操作。
主要注意：土压力、掘进速度、出土量、 纠偏量等；
二、土压平衡盾构机操作 3、其他操作控制
3）洞门混凝土凿除 盾构工作井围护结构为地下连续墙结构，出洞
前需凿除洞圈内钢筋混凝土。最后一层凿至外层钢筋 ，暴露内、外排钢筋，割去外排钢筋，保留内排钢筋 。一般采用风镐将洞门作粉碎性分层凿除处理。
为确保高压旋喷桩加固效果，应严格控制每次 凿除深度，一般为每层20cm。洞门混凝土凿除外层钢 筋后，应在洞门上下左右及中部各开一孔，用来观察 外部正面土体的加固效果，确认效果良好后，继续凿 除剩余混凝土。对洞门内的外、内排钢筋依次作割除 处理。整个凿除作业应密切注意外侧土体加固效果， 根据实际情况，最终安全地将洞门凿除。
b) 即时注浆方式
即时注浆是在每一环掘进完成后, 从盾尾的管片注浆 孔实施背填注浆的, 以尽量缩短尾部空隙的发生和尾 部填充时间的延迟。在特殊地段, 如软弱土层和急转 弯段, 采用两套注浆系统同时进行盾尾同步注浆和管 片即时注浆。
c) 补充注浆方式
根据工程实际情况( 如管片渗漏、隧道沉降等) , 可采 取在盾尾数环后的管片注浆孔进行二次( 或多次) 背 填注浆, 控制滞后沉降, 减轻隧道防水压力。
2、地表沉降处理
3、渗漏水处理
土压平衡盾构施工技术
现代盾构机主要分为土压平衡式、泥 水平衡式、硬岩式、复合式等类型。传统 的盾构施工法大多有赖于气压、降水、注 浆加固等措施来对付不稳定地层的局面, 而土压平衡式盾构是对盾构正面的土加压 ，确保开挖面的稳定, 即在切削刀盘后面 的密封腔内充满开挖下来的土砂，并保持 一定土压力，能较好地稳定开挖面和防止 地表隆陷, 是当今一种成熟的盾构新技术 。
二、土压平衡盾构机操作 2、盾构机参数控制
严格按要求控制盾构的推进参数，其中包 括千斤顶的油压控制、土仓压力的设定值、掘 进速度、出土量、自转控制、刀盘扭距等。应 根据地质变化、隧道埋深、地面荷载、地表沉 降、盾构机姿态、刀盘扭矩、千斤顶推力等各 种勘探、测量数据信息，谨慎操作。
主要注意：土压力、掘进速度、出土量、 纠偏量等；
二、土压平衡盾构机操作 3、其他操作控制
3）洞门混凝土凿除 盾构工作井围护结构为地下连续墙结构，出洞
前需凿除洞圈内钢筋混凝土。最后一层凿至外层钢筋 ，暴露内、外排钢筋，割去外排钢筋，保留内排钢筋 。一般采用风镐将洞门作粉碎性分层凿除处理。
为确保高压旋喷桩加固效果，应严格控制每次 凿除深度，一般为每层20cm。洞门混凝土凿除外层钢 筋后，应在洞门上下左右及中部各开一孔，用来观察 外部正面土体的加固效果，确认效果良好后，继续凿 除剩余混凝土。对洞门内的外、内排钢筋依次作割除 处理。整个凿除作业应密切注意外侧土体加固效果， 根据实际情况，最终安全地将洞门凿除。
2024盾构施工技术培训
术，提高破岩效率。
富水地层
加强防水措施，如采用 高抗渗混凝土管片、加 强壁后注浆等，防止渗
漏和涌水。
复合地层
针对不同地层特点，灵 活调整盾构机参数和施 工方法，确保施工顺利
进行。
05
管片拼装与防水措施
管片类型选择及拼装方法
管片类型
根据工程需求和地质条件，选择合适的管片类型 ，如平板型、承插型、企口型等。
将勘察和评估结果整理成详细的地质 资料，为后续施工提供指导和参考。
地质评估
根据勘察结果，对地层稳定性、渗透 性、承载力等进行评估，预测施工中 可能出现的问题，制定相应的应对措 施。
施工图纸审查与交底
施工图纸审查
组织专家对施工图纸进行审查， 确保设计符合规范要求，满足施 工需要。对于存在的问题，及时
启动与调试
熟悉盾构机结构、性能及操作规程，检查 设备完好情况，确认工作环境安全。
按照启动顺序逐一启动各系统，进行空载 试运行，观察各仪表指示是否正常，确认 无误后方可进行下一步操作。
掘进操作
停机与维护
根据地质条件和设计要求，选择合适的掘 进模式，调整盾构机参数，控制掘进速度 、土压平衡等关键指标。
按照规定程序停机，进行日常检查和维护 保养工作，确保设备处于良好状态。
04
隧道掘进技术要点
土压平衡控制策略
土仓压力设定与调整
根据地质勘察资料，合理设定土仓压力，确保开挖面稳定。
排土量控制
实时监测排土量，与理论值进行对比，及时调整推进速度和螺旋 输送机转速。
渣土改良技术
针对不同地层，采用合适的渣土改良剂，提高渣土的流动性和止 水性。
泥水加压平衡技术
泥水系统组成
01
施工工艺
富水地层
加强防水措施，如采用 高抗渗混凝土管片、加 强壁后注浆等，防止渗
漏和涌水。
复合地层
针对不同地层特点，灵 活调整盾构机参数和施 工方法，确保施工顺利
进行。
05
管片拼装与防水措施
管片类型选择及拼装方法
管片类型
根据工程需求和地质条件，选择合适的管片类型 ，如平板型、承插型、企口型等。
将勘察和评估结果整理成详细的地质 资料，为后续施工提供指导和参考。
地质评估
根据勘察结果，对地层稳定性、渗透 性、承载力等进行评估，预测施工中 可能出现的问题，制定相应的应对措 施。
施工图纸审查与交底
施工图纸审查
组织专家对施工图纸进行审查， 确保设计符合规范要求，满足施 工需要。对于存在的问题，及时
启动与调试
熟悉盾构机结构、性能及操作规程，检查 设备完好情况，确认工作环境安全。
按照启动顺序逐一启动各系统，进行空载 试运行，观察各仪表指示是否正常，确认 无误后方可进行下一步操作。
掘进操作
停机与维护
根据地质条件和设计要求，选择合适的掘 进模式，调整盾构机参数，控制掘进速度 、土压平衡等关键指标。
按照规定程序停机，进行日常检查和维护 保养工作，确保设备处于良好状态。
04
隧道掘进技术要点
土压平衡控制策略
土仓压力设定与调整
根据地质勘察资料，合理设定土仓压力，确保开挖面稳定。
排土量控制
实时监测排土量，与理论值进行对比，及时调整推进速度和螺旋 输送机转速。
渣土改良技术
针对不同地层，采用合适的渣土改良剂，提高渣土的流动性和止 水性。
泥水加压平衡技术
泥水系统组成
01
施工工艺
盾构操作培训教材
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
•循环泵
超挖刀泵
冷却水泵
增压泵
润滑油脂泵（多点泵）
污水泵
齿轮油泵
通风机
机
HBW（主轴承密封油脂） 辅助泵
控制泵
刀盘补油泵
机
铰接泵
螺机补油泵
主驱动1 主区动2 主区动3 螺旋输送
推进泵 管片安装
注浆泵
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
•该界面显示了盾构机各个功能系统所有的运行参数，包括铰接系统、 •注浆系统、推进系统、螺旋输送机系统、主驱动系统、刀盘检测、部分膨
2、前 体
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
3、中 体
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
4、盾 尾
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
4、盾 尾 •盾尾密封 •同步注浆孔
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
5、人 员 舱
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
四、螺旋输送机
•规格（直径*长度） φ800×12746mm
•润土参数等。
1、提高土壤的工作性能,使土壤形成塑性变形，以提供均匀可控的支撑压力使工作面稳 定； 2、减少渗漏，加强工作面的密封性； 3、降低内磨擦力，减少土壤在刀盘、运输机、运输带的磨损，降低能耗； 4、降低土体的黏度，防止堵塞发生； 5、在岩土隧道及矿山施工中起抑制粉尘作用。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
一般取值为5%—65%。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
该界面主要实现盾壳膨润土、盾尾密封、盾尾密封前部后部压力显示。
界面中的控制按钮与实物按钮类似，按下后显示为绿色时表明处于启动状
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
•循环泵
超挖刀泵
冷却水泵
增压泵
润滑油脂泵（多点泵）
污水泵
齿轮油泵
通风机
机
HBW（主轴承密封油脂） 辅助泵
控制泵
刀盘补油泵
机
铰接泵
螺机补油泵
主驱动1 主区动2 主区动3 螺旋输送
推进泵 管片安装
注浆泵
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
•该界面显示了盾构机各个功能系统所有的运行参数，包括铰接系统、 •注浆系统、推进系统、螺旋输送机系统、主驱动系统、刀盘检测、部分膨
2、前 体
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3、中 体
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
4、盾 尾
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
4、盾 尾 •盾尾密封 •同步注浆孔
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
5、人 员 舱
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
四、螺旋输送机
•规格（直径*长度） φ800×12746mm
•润土参数等。
1、提高土壤的工作性能,使土壤形成塑性变形，以提供均匀可控的支撑压力使工作面稳 定； 2、减少渗漏，加强工作面的密封性； 3、降低内磨擦力，减少土壤在刀盘、运输机、运输带的磨损，降低能耗； 4、降低土体的黏度，防止堵塞发生； 5、在岩土隧道及矿山施工中起抑制粉尘作用。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
一般取值为5%—65%。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
该界面主要实现盾壳膨润土、盾尾密封、盾尾密封前部后部压力显示。
界面中的控制按钮与实物按钮类似，按下后显示为绿色时表明处于启动状
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泥水平衡盾构施工 ppt课件
内容 编号
检查 项目
标准
1 加固土体强度 ≥1MPa
检查 方法
备注
在每条隧道开挖线外侧施工2 个钻孔取芯检查。
（钻孔深度至开挖线底部）
取岩土芯进行 抗压强度试验
2
加固体渗透性
≤1立方/d 在洞门范围上下左右及中心各 不得漏泥砂 施工钻孔1个，检查其渗水量。
钻孔要打穿地 下连续墙
3 加固体匀质性 加固体均匀 利用钻孔取芯进行检查
现场判定
华中科技大学工程管理研究所
武汉地铁安全预警系统与咨询服务
（4）王宗区间 ①水文地质 开挖面位于粉质粘土加砂、粉细砂，地下水丰富、 水位高且具有承压特征。 ②端头加固及降水 盾构始发端头采用高压旋喷桩加固，始发前降水至 开挖面以下1m。
华中科技大学工程管理研究所
武汉地铁安全预警系统与咨询服务
华中科技大学工程管理研究所
武汉地铁安全预警系统与咨询服务 华中科技大学工程管理研究所
武汉地铁安全预警系统与咨询服务 华中科技大学工程管理研究所
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二
盾构施工
华中科技大学工程管理研究所
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1、端头加固
常见的土体加固技术主要有高压旋喷法、深层搅拌桩、 SMW工法、冻结法等。 深层搅拌桩：利用深层搅拌机械，用水泥作为固化剂与地 基土进行原位的强制粉碎拌合，待固化后形成不同形状的 桩、墙体或块体等。
泥膜形成：当泥水压力大于地下水压力时，泥水渗入 土壤，在土壤间隙形成一定比例的悬浮颗粒，被捕获并集聚 于开挖面，泥膜就此形成。随着时间的推移，泥膜的厚度不 断增加，渗透抵抗力逐渐增强。当泥膜抵抗力远大于正面土 压时，产生泥水平衡效果。
华中科技大学工程管理研究所
土压平衡式盾构专项施工方案培训资料(doc 50页)
土压平衡式盾构专项施工方案培训资料(doc 50页)土压平衡式盾构专项施工方案1工程概况1．1工程简介（1）工程选址地理位置及工程规模；（2）工程地质、水文气象条件；（3）项目工程建设特点及设计要求；（4）合同工期；（5）建设单位、设计单位、监理单位、施工单位名称。
1.2周边环境因素调查（1）地理位置、地形、地貌：轨道交通项目沿线所处的地貌单元，沿线调查工作范围内的地形起伏、沟谷（包括已填埋的沟谷）、河、湖、塘、海等分布情况；（2）地质和地下水环境：轨道交通项目及沿线调查工作范围内各有关项目的岩土工程勘察报告；（3）相关建（构）筑物资料：轨道交通项目沿线可能受影响的相关建（构）筑物的结构图、基础图及建成时间和使用等；（4）相关道路、桥梁和各种管线资料：包括路面结构、路基条件、管线埋深、材质、管径、是否有压等；（5）已运营或建成的轨道交通工程的相关资料。
（6）按照《城市轨道交通工程周边环境调查指南》（建质[2012]56号）的要求确定调查程序、方案、范围、内容等，最终形成调查报告。
（7）土压平衡法施工一般有：高空坠落、物体打击、触电、坍塌（包括管线破坏及建筑物变形开裂）、机械伤害、隧道涌水涌沙等六类事故危害。
项目部要根据对周边环境因素调查情况，确定是否增加安全事故危害种类。
1.3施工布置根据掌握的工程概况、设计要求、工期要求、现场施工环境合理地布置施工平面，在进行施工平面布置时，临时生活、生产设施要避开周边重大危险因素并不得对周边环境造成安全影响，同时要对具有危险性的临时设施按有关规定进行布置并进行标识。
现场平面规划布置原则：（1）现场平面规划应遵循永临结合的原则，统筹规划，合理、充分的使用甲方提供的施工临时用地，降低现场临建费用；（2）现场平面规划宜采取动态管理，根据施工不同阶段及场地条件对临建进行合理取舍，及时调整；（3）现场平面规划应尽量保证各项施工活动的互不干扰，并充分考虑施工风、水、电、路的综合安排，满足安全、环保、消防、防爆等要求。
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一、泥水盾构施工技术 1、原理
泥水系统的作用 ①及时向开挖面密闭舱提供掘进施工需求的泥浆，
用优质膨润土配制的泥浆的比重、粘度等技术指 标必须满足在高透水砂层中形成泥膜和稳定开挖 面的要求； ②及时把切削土砂形成的混合泥浆输送到地面进行 分离和处理，再将回收的泥浆调整利用。 ③泥水系统与盾构机的选型、掘进速度、地质条件 等紧密联系在一起的，不同的地质工况条件取决 了不同的泥水系统模式。
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一、泥水盾构施工技术
1、原理 2、适用条件 3、功能组成 4、施工工艺流程
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一、泥水盾构施工技术 1、原理
泥水加压式盾构是在机械切削式盾构的前部 刀盘后侧设置隔板, 它与刀盘之间形成泥水压力室, 将加压的泥水送入泥水压力室, 使泥水对切削面上 的土体作用有一定压力, 来达到开挖面的稳定。盾 构推进时由旋转刀盘切削下来的土砂经搅拌装置搅 拌后形成高浓度泥水, 用流体输送方式送到地面的 泥水分离系统, 待土、水分离后, 再把滤除切削土砂 的泥水重新压送回压力室, 如此不断循环完成切削 、排土、推进。因为是泥水压力使切削面稳定平衡 的, 故称泥水加压平衡盾构法,简称泥水盾构。
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一、泥水盾构施工技术 1、原理
泥水加压式盾构开挖面土体是依靠泥水 压力对开挖面上的水土压力发挥平衡作用以 求得稳定。泥水压力主要是在掘进中起支护 作用。
此外, 由于泥水中的粘粒受到上述压力 差作用在开挖面形成一层泥膜, 对提高开挖 面的稳定性起到极其重要的作用, 尤其在均 匀系数较小的砂层中的稳定作用尤为显著。
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一、泥水盾构施工技术 2、适用条件
泥水加压平衡盾构工法采用泥水加压平衡刀盘 切削面, 能使开挖面保持稳定, 确保隧道施工安全, 具有对地层扰动小和沉降小等优点。
泥水平衡式盾构机工作特点：适应土层为中细 砂、粗砂和砂砾石等各类软土地层。最适宜于开挖 区难以稳定、滞水砂层、含水量高的松软粘性土层 及隧道上方有水体的场合。
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一、泥水盾构施工技术 3、功能组成 (2) 泥水加压和循环系统
泥浆循环模式包括： ①旁通模式（待机模式）：拼装管片时用，将开挖面的 泥浆隔离； ②开挖模式：通过流量泵来控制泥浆的压力、流量； ③反循环模式：泥浆逆向流动，在开挖室堵塞或清理管 路时使用； ④隔离模式：与地面泥浆系统完全隔离，在管路延伸时 使用； ⑤长时间停机：开挖室保压、此时泥浆液面自动校正。
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20世纪60年代英国隧道专家建议在隔舱板前用喷水“水力盾 构”，但水不能支护开挖面，无法阻止开挖面不停地流动。
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20世纪70年代日本的泥水盾构机 上海斯美科汇建设工程咨询有限公司
日本的大直径泥水平衡盾构机 上海斯美科汇建设工程咨询有限公司
一、泥水盾构技术 二、泥水平衡盾构机操作 三、操作质量控制 四、掘进中常见问题的处理
1、原理 2、适用条件 3、功能组成 4、施工工艺流程 1、泥浆粘度控制 2、泥浆循环系统控制 3、盾构机姿态控制 4、其他操作 1、管片选型控制 2、管片拼装控制 3、注浆控制 1、盾尾漏浆处理 2、地表沉降处理 3、渗漏水处理
泥水加压、循环系统的控制包括：
泥浆循环模式的选择；
泥浆循环参数的选择；
泥浆中碎石的处理；
管路的延伸构施工技术 3、功能组成
(2) 泥水加压和循环系统
该系统需要达到以下两个目的:
①流体输送掘削出来的土砂(含砾石);
②控制开挖面水压的稳定。
泥水在盾构机至泥水处理系统之间的循环是 由泥水输送系统实现的, 盾构机开挖下来的土砂进 入切削仓, 经搅拌后的高密度泥水由泥水泵泵送至 泥水处理系统, 在泥水场进行处理, 通过一次分离 设备和二次分离设备将土砂从泥水中分离排除, 分 离后的泥水经调整密度, 粘度等指标后再泵回开挖 面, 如此循环。
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一、泥水盾构施工技术 2、适用条件
泥水盾构对硬岩也有较强的适应性：◇ ⑴泥水盾构可以降低施工风险 ⑵采用泥水盾构能使现场施工条件要求 降低：
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一、泥水盾构施工技术 3、功能组成
泥水加压平衡盾构机主要由五大系统组成: (1)盾构掘进系统; (2)泥水加压和循环系统; (3)控制系统; (4)泥水分离处理系统; (5)壁后注浆系统。
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一、泥水盾构施工技术 3、功能组成
(1) 盾构掘进系统 掘进系统包括泥水加
压平衡盾构掘进部分和 使其运转的动力设备、 装载动力设备以及与掘 进机同时前进的后方车 架。泥水加压平衡盾构 掘进部分由刀盘、盾壳 、刀盘动力驱动马达、 推进千斤顶和管片拼装 机等设备组成。
右图是Φ6260 泥水平 衡式盾构机主体结构简 图
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一、泥水盾构施工技术 3、功能组成
(2) 泥水加压和循环系统 泥水加压平衡盾构的特征之一是将泥水送往开挖
面, 通过对开挖面加压使其达到稳定, 并用流体输送砂 土。泥水通过泥浆泵进行循环、加压、流体输送土砂 、泥水分离后重新循环到开挖面, 这一系统称为泥水 加压、循环系统。
盾构施工技术
现代盾构机主要分为土压平衡式、泥 水平衡式、硬岩式、复合式等类型。传统 的盾构施工法大多有赖于气压、降水、注 浆加固等措施来对付不稳定地层的局面, 而泥水加压式盾构是用泥浆加压确保切削 面稳定, 用管道输送代替轨道出土, 加快 了掘进速度, 改善了劳动条件和施工环境, 能较好地稳定开挖面和防止地表隆陷, 成 为当今一种划时代的盾构新技术。
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一、泥水盾构施工技术 1、原理
支护泥水在泥水盾构掘进中起着重要作用：
①在开挖面土体表面形成泥膜，泥膜厚度随渗透时 间增加而增加，从而有效提高渗透抵抗力。 ② 支承、稳定正面开挖面土体。 ③盾构借助泥水压力与正面土压产生泥水平衡效 果，有效支承正面土体。 ④对刀盘和刀头等切削设备有冷却和润滑作用。