盾构法施工技术

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盾构工程施工方法(3篇)

盾构工程施工方法(3篇)

第1篇一、引言随着我国城市化进程的加快,城市交通拥堵、环境污染等问题日益突出,地下空间开发利用成为解决这些问题的有效途径。

盾构法作为一种高效、环保的地下工程开挖方法,在地铁、隧道、地下通道等工程中得到广泛应用。

本文将对盾构工程施工方法进行详细介绍。

二、盾构法简介盾构法是一种利用盾构机在地下开挖隧道的方法。

盾构机由盾构主体、刀盘、推进系统、注浆系统、泥水处理系统等组成。

在施工过程中,盾构机在土体中推进,形成隧道空间,同时注浆填充盾构机与土体之间的空隙,确保隧道结构的稳定。

三、盾构施工方法1. 施工准备(1)现场勘查:对施工现场进行详细勘查,了解地质条件、地下管线、周边建筑物等情况,为施工方案制定提供依据。

(2)施工方案:根据勘查结果,制定详细的施工方案,包括盾构机选型、施工工艺、进度安排、质量控制、安全管理等。

(3)设备安装:安装盾构机及其配套设备,包括刀盘、推进系统、注浆系统、泥水处理系统等。

(4)临时设施:搭建施工临时设施,如施工围挡、排水设施、通风设施等。

2. 盾构始发(1)端头处理:根据地质条件和隧道结构要求,对盾构始发端头进行加固处理,确保盾构机顺利始发。

(2)盾构机就位:将盾构机安装在始发洞室内,确保其位置准确、稳定。

(3)盾构机调试:对盾构机进行调试,确保其各项性能指标符合要求。

3. 盾构掘进(1)掘进参数控制:根据地质条件和隧道结构要求,合理设置掘进参数,包括推进速度、刀盘转速、注浆压力等。

(2)土体控制:采用刀盘刀具、渣土改良技术、管片壁后同步注浆与二次注浆等措施,确保土体稳定,防止地面沉降、隧道变形等问题。

(3)盾构姿态控制:通过调整掘进参数、纠偏装置等手段,确保盾构机在掘进过程中保持稳定姿态。

4. 管片拼装(1)拼装成环:盾构推进结束后,迅速拼装管片成环,确保隧道结构的完整性。

(2)拼装顺序:从下部的标准管片开始,依次左右两侧交替安装标准管片,然后拼装邻接管片,后安装楔形管片。

盾构法工程施工技术标准

盾构法工程施工技术标准
动强度低,安全性高。
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1. 编制背景
(3)地面人文自然景观受到良好的保护,周围环境不受盾构施工干扰。 地面人文自然景观受到良好保护,周围环境不受盾构施工干扰,在松软地层中开挖
埋深较大的长距离、大直径盾构隧道,在经济、技术、安全等方面具有优越性。
9
1. 编制背景
缺点:
(1)盾构机械造价昂贵,地铁隧道用盾构机价格在3500万元~5000万元左右,隧道较短 时经济性较差。 (2)隧道曲线半径过小时施工较为困难。 (3)隧道埋深太浅,则盾构法施工困难很大,地表沉隆很难控制。 (4)隧道衬砌、运输、拼装、机械安装等工艺复杂,同时需要设备制造、衬砌管片预制、 场地布置、盾构转移等不同施工技术的相互配合,系统工程协调复杂。
2.10 渣土改良系统和注浆系统应与地质条件相适应。注浆系统应具备浆液注入速度和注压力调节功能。
2.11 人闸和保压系统应满足作业人员开仓作业要求,人闸宜采用并联双仓式。盾构主机和后配套设备结 构应满足导向系统的安装和通视要求,盾构掘进管理系统应与导向系统实现数据交互。
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3. 施工准备
3.1 一般规定
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3. 施工准备
3.3 设施准备
辅助设施应根据掘进方法和施工工艺要求等配置。 辅助设施应符合下列规定: ① 根据工程需要和环境保护要求,应配置符合盾尾同步注浆需要的浆液站; ② 应选择合理的水平和垂直运输设备; ③ 供电设备应满足盾构施工要求。 盾构始发和接收工作井内设施应符合下列规定: ① 始发工作井内盾构基座应具备盾构组装、调试和始发条件; ② 接收工作井内盾构基座应能安全接收盾构,并应满足盾构检修、解体或整体移位的要求; ③ 工作井内应布置必要的排水设施; ④ 洞门密封装置应满足盾构始发和接收密封要求。

盾构法施工地铁隧道新型管片连接件技术

盾构法施工地铁隧道新型管片连接件技术

盾构法施工是一种常用于地铁隧道建设的现代化施工方法。

在盾构法施工中,管片连接件的技术发展日益成熟,新型管片连接件的应用逐渐成为地铁隧道建设的重要技术。

一、盾构法施工地铁隧道盾构法施工是指通过使用盾构机进行地下隧道开挖和支护的方法。

盾构机是一种利用特殊装置在地下进行隧道掘进和支护的设备,由于盾构法施工具有施工进度快、对地表影响小等优点,因此在城市地铁建设中得到了广泛应用。

盾构法施工地铁隧道需要将挖掘出的隧道衬砌支撑结构连接成一体,以确保隧道的结构稳固和密封性能。

管片连接件作为隧道衬砌的关键组成部分,对于隧道的安全运行和使用寿命具有重要作用。

二、新型管片连接件技术1. 硬连接件技术硬连接件技术是一种常用的管片连接技术,其特点是连接牢固、稳定性好。

硬连接件通常为金属材质,通过螺栓连接或焊接方式固定在管片连接处,具有较高的承载能力和抗震性能。

随着材料和工艺的不断改进,硬连接件技术在盾构法施工地铁隧道建设中得到了广泛应用。

2. 柔性连接件技术随着隧道构筑物工程学的不断发展,柔性连接件技术逐渐成为管片连接件的研究热点。

柔性连接件通常采用聚合物材质或橡胶材料,其具有较好的变形能力和防震性能,能够有效缓解地震和地质变形对隧道结构的影响。

柔性连接件技术能够提高隧道的安全性和使用寿命,因此受到了广泛关注和应用。

三、新型管片连接件技术的发展趋势1. 多功能化随着地铁隧道在城市交通系统中的重要性越来越突出,管片连接件需要具备更多的功能,如防水、防火、防腐等。

未来新型管片连接件技术将朝着多功能化方向发展,满足不同地质条件和使用需求的要求。

2. 轻质化隧道结构的重量是影响地铁隧道建设和运营成本的重要因素。

新型管片连接件技术在不降低结构强度的前提下,需要尽可能减轻结构自重,以减少材料消耗和施工成本。

3. 自动化随着工程机械和自动化技术的不断发展,新型管片连接件技术需朝着自动化方向发展,提高施工效率和质量。

自动化管片连接件制造和安装技术将成为未来地铁隧道建设的发展趋势。

地铁盾构法隧道施工技术方案

地铁盾构法隧道施工技术方案

地铁盾构法隧道施工技术方案地铁盾构法隧道施工技术方案1。

施工流程图1.1盾构法隧道施工流程图图1盾构隧道施工流程图1.2盾构始发流程图图2 始发流程图 2。

盾构机下井盾构机从盾构工作井吊入,每台盾构机本身自重约200t ,分解为5 块,最大块重约60t.综合考虑吊机的起吊能力和工作半径,安排1 台200t 和一台40t 汽车吊机进行吊入任务。

盾构机下井拼装顺序见图3。

图3盾构机下井拼装示意图在吊入盾构机之前,依次完成以下几项工作:1.将测量控制点从地面引到井下底板上;2.铺设后续台车轨道;3.依次吊入后续台车并安放在轨道上;4.安装始发推进反力架,盾构管片反力架示意图见图4;5.安装盾构机始发托架,盾构始发托架示意图见图5。

图4盾构管片反力架示意图掘进图5 盾构始发托架示意图3.盾构机安装调试3.1盾构机的安装主要工作1。

盾构机各组成块的连接;2.盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械结构的连接.3.盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装;4。

台车顶部皮带机及风道管的连接;5.刀盘上各种刀具的安装。

3.2盾构机的检测调试主要内容1。

刀盘转动情况:转速、正反转;2.刀盘上刀具:安装牢固性、超挖刀伸缩;3。

铰接千斤顶的工作情况:左、右伸缩;4。

推进千斤顶的工作情况:伸长和收缩;5。

管片安装器:转动、平移、伸缩;6。

保园器:平移、伸缩;7。

油泵及油压管路;8。

润滑系统;9。

冷却系统;10.过滤装置;11.配电系统;12.操作控制盘上各项开关装置、各种显示仪表及各种故障显示灯的工作情况。

盾构机在完成了上述各项目的检测和调试后(具体应遵照盾构机制造厂家提供的操作手册进行),即可判定该盾构机已具备工作能力。

4。

盾构进洞1.盾构进洞前50 环进行贯通测量,以确定盾构机的实际位置和姿态.此后的掘进不允许有大的偏差发生,逐渐按偏差方位调整盾构机姿态和位置,满足盾构进洞尺寸要求。

这一调整应在盾构刀盘进入洞前加固土前完成,以避免盾构进洞发生意外.图6 盾构进洞示意图2.洞圈内混凝土分六块凿薄,洞门中心穿孔释放应力.盾构机距井壁混凝土5 米之后掘进中逐步降低正面土压力,最后盾构机头部贴紧井壁时,正面土压力降为零。

第五章 盾构施工技术

第五章  盾构施工技术

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§5 .2 盾构的工作原理及基本构造
3)刀盘的形状
刀盘的纵断面形状有垂直平面形、突芯形、穹顶形、倾斜形和缩 小形五种,如图5-9所示。垂直平面形刀盘以平面状态掘削,同时用 于稳定掘削面;突芯形刀盘的中心装有突出的刀具,掘削的方向性好, 且利于添加剂与掘削土体的拌和;穹顶形刀盘设计中引用了岩石掘进 机的设计原理,主要用于巨砾层和岩层的掘削;倾斜形刀盘的倾角接 近于土层的内摩擦角,利于掘削的稳定,主要用于砂砾层的掘削;缩 小形刀盘主要用于挤压式盾构。
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§5 .1 概述
用盾构法修建隧道始于1818年,至今已有近200年的历史,最 早由法国工程师布鲁诺尔从蛆虫腐蛀船底成洞而得到启发提出盾构 法,并取得了隧道盾构的发明专利。
1874年在英国伦敦城南修建隧道时,格雷托海德创造了比较 完整的用压缩空气来防水的气压盾构施工工艺,使水底隧道施工工 艺有了长足的发展,并为现代化盾构奠定了基础。 19世纪末,盾构法施工传入美国。后来德国、前苏联、日本等 国也都采用并发展盾构法施工工艺,特别是近代,日本盾构法得到 了迅速发展,用途越来越广,并研制了大量新型盾构机械,如机械 式盾构、半机械式盾构、局部气压盾构、泥水加压盾构和土压平衡 (泥土加压)盾构。与此同时,盾构施工配套设备与管理技术也获 得了迅速地发展。
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§5 .2 盾构的工作原理及基本构造
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§5 .2 盾构的工作原理及基本构造
2)刀盘与切口环的位置关系
刀盘与切口的位置关系有三种形式,一种是刀盘位于切口环内, 适用于软弱地层;第二种是刀盘外沿突出切口环,适用的土质范围较 宽,适用范围最广;第三种是刀盘与切口环对齐,位于同一条直线上, 适用范围居中,如图5-8所示。
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§5 .2 盾构的工作原理及基本构造

盾构法施工

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。

盾构法隧道施工的关键技术

盾构法隧道施工的关键技术
雅典在世纪之初加快了地铁建设,确保 2004年奥运会前通车。
为迎接2006年冬季奥运会,意大利都灵地 铁1号线2001年4月开工。
南亚和东南亚一些国家的大城市也面 临人口激增的压力:
• 新加坡地铁已完成83公里,为该地区之冠。 • 曼谷地铁历尽艰辛,1号线南段于2001年3月
贯通。
• 新德里和雅加达多年来都想修地铁,在2001 年分别与几家大公司签订贷款和修建合同。
V9 V8
管片
FPn 供泥管
排泥管
DP1
DPn
始发车站
泥浆控制阀 泥浆流量计 密度计 泥浆泵 FP--供泥泵 DP--排泥泵
图2 泥水盾构泥浆循环系统工作示意图
盾构法施工的特点
(1) 地下施工,必须面对复杂的地质条件和 敏感 的地面环境。
(2) 所用设备集成度高,技术含量高,对人 的要求较高。
(3) 涉及的专业领域较多,对复合型人才 有较多需求。
发展趋势
世界各国城市建筑历史表明: 19世纪——城市桥梁 20世纪——摩天大楼 21世纪——将是地下空间
开发利用的新纪元
21世纪的地下空间1
21世纪的地下空间2
21世纪的地下空间3
二﹑盾构法施工原理﹑特点﹑ 优点和缺点
• 盾构法施工的工作原理 • 盾构法施工的特点 • 盾构法施工的优点 • 盾构法施工的缺点
盾构法施工的优点
• 作业环境好,噪音和振动低,安全性高 • 机械化程度高,施工人员少,施工速度快 • 预制衬砌,质量易于控制,隧道质量高 • 对周围环境影响小,地表沉降易于控制; • 不影响地面交通,也不影响航运; • 适应范围广,不受风雨等气候条件影响;
盾构法施工的缺点
(1)当隧道曲线半径过小时,施工 较为困难;

地下工程施工技术新进展

地下工程施工技术新进展

地下工程施工技术新进展随着我国城市化进程的加快,地下空间资源的开发和利用逐渐成为了一种趋势。

为了适应这一趋势,地下工程施工技术也在不断创新和进步。

本文将介绍我国地下工程施工技术的新进展。

一、盾构法施工技术盾构法施工技术是一种非开挖地下空间的方法,具有对地面环境影响小、施工速度快、隧道质量高等优点。

近年来,我国盾构法施工技术取得了显著的进展。

1.超大直径盾构装备随着城市地下空间的不断开发,超大直径盾构装备的需求也越来越大。

目前,我国已经成功研制出直径超过16米的超大直径盾构机,能够满足更大型地下空间工程的需求。

2.大直径泥水盾构常压换刀技术大直径泥水盾构常压换刀技术是一种新型换刀技术,能够在不开挖隧道的情况下进行刀具的更换,大大提高了施工效率。

3.多模盾构、类矩形盾构隧道建造技术多模盾构和类矩形盾构是新型盾构机,能够在不同的地质条件下进行施工,具有更高的适应性。

类矩形盾构隧道建造技术能够有效提高隧道空间的利用效率。

4.联络通道机械法施工技术联络通道机械法施工技术是一种用于地铁隧道施工的新型技术,能够在地铁隧道之间快速建造联络通道,提高地铁隧道的运行效率。

二、TBM施工技术TBM(全断面岩石隧道掘进机)施工技术是一种高效、快速的地下空间施工方法。

近年来,我国TBM施工技术也取得了显著的进展。

1.TBM隧道变形、坍塌、突涌、卡机等重大工程问题的解决《TBM设计与施工关键技术》一书的出版,对制约复杂地质TBM隧道施工的关键核心技术进行了全面突破,为我国TBM隧道施工提供了重要的技术支持。

2.TBM隧道施工监测技术随着物联网技术的发展,TBM隧道施工监测技术也取得了很大的进步。

通过在施工现场部署大量的传感器,实时收集施工现场的数据,为施工决策提供依据。

三、基坑开挖技术基坑开挖技术是一种传统的地下工程施工方法,适用于地质条件良好且地面比较平坦开阔的地段。

近年来,基坑开挖技术也在不断创新。

1.基坑围护开挖技术随着基坑工程的规划施工与建筑物设施的距离越来越靠近,基坑的深度不断增加,基坑工程涉及的范围和规模逐渐加大,基坑围护开挖技术得到了大力开发,逐渐发展成熟,并达到国际先进水平。

浅谈地铁隧道盾构法施工技术

浅谈地铁隧道盾构法施工技术

浅谈地铁隧道盾构法施工技术1. 引言1.1 介绍盾构法施工技术的背景意义盾构法是一种先进的地下隧道施工技术,其背景意义十分重要。

随着城市化进程的加快和城市交通拥堵问题的日益凸显,地铁交通作为城市公共交通的重要组成部分,需求日益增长。

而地铁隧道作为地铁线路的重要组成部分,施工难度大、施工周期长、对周边环境影响大等问题成为制约地铁发展的瓶颈。

盾构法施工技术应运而生,以其高效、安全、环保等特点,彻底改变了传统地下施工模式。

盾构机的使用使得隧道施工可以在地下完成,避免了地表开挖、交通中断等问题,大大缩短了施工周期。

盾构法施工技术的引入使得地铁建设更加便捷、高效,为城市发展和交通疏解带来了巨大的帮助。

深入了解和掌握盾构法施工技术的背景意义,有助于我们更好地应对城市发展和交通建设中的挑战,推动地铁交通的快速发展和完善。

盾构法施工技术的背景意义不仅体现在技术创新和施工效率上,更体现在对城市发展、环境保护、交通改善等方面的积极影响。

1.2 引出本文主要内容本文主要介绍地铁隧道盾构法施工技术,其中涵盖了盾构法施工技术的发展历史、工作原理、盾构机的组成部分、施工流程、以及优势等方面的内容。

通过对盾构法施工技术进行深入的探讨,可以更好地了解这一施工方法在地铁隧道建设中的应用可能性和价值。

盾构法施工技术作为地铁隧道建设领域的重要方法之一,具有众多优势和特点,可以为城市地铁建设提供有效的技术支持和解决方案。

本文将全面介绍盾构法施工技术的相关知识,以期为读者带来更深入的了解和研究。

本文还将探讨盾构法施工技术的应用前景和发展趋势,以及总结全文所涵盖的内容,为读者提供关于这一领域的全面信息和参考。

通过阅读本文,读者将对地铁隧道盾构法施工技术有一个系统而全面的认识,并对其未来发展和应用进行进一步思考和探讨。

2. 正文2.1 盾构法施工技术的发展历史盾构法施工技术的发展历史可以追溯到19世纪中叶。

最早的盾构机诞生于1860年代,用于伦敦的水道隧道施工。

盾构施工方法

盾构施工方法

盾构施工方法
盾构施工方法(Tunnel Boring Machine, TBM)是一种利用机
械设备挖掘隧道的施工技术。

以下是一般盾构施工的步骤和方法:
1. 准备工作:进行地质勘探和实验,确定隧道的位置、长度和深度。

同时,确定施工起点和终点,并进行必要的环境保护措施。

2. 设备安装:将盾构机和相关设备安装到施工现场,并进行必要的调试和检查。

3. 土壤处理:根据地质条件,对土壤进行必要的处理,如加固、控制地下水位等,以确保施工的安全和顺利进行。

4. 盾构机推进:将盾构机启动,并以一定的推进速度向隧道的目标位置推进。

盾构机同时进行土层的挖掘和土模的支撑,以保证隧道的稳定性。

5. 土层处理:随着盾构机的推进,挖掘出的土层通过输送系统运往施工现场外,进行处理和分类。

6. 隧道衬砌:在盾构机推进过程中,随着隧道的挖掘,紧跟在后面的工人在隧道壁上进行衬砌施工。

衬砌形式可以根据需要选择,如混凝土搅拌、拼装式预制衬砌等。

7. 施工监测:在盾构施工过程中,需要进行各种监测,如地下
水位、土层变形、环境噪音等的监测,以保证施工的安全和质量。

8. 完工验收:隧道挖掘和衬砌完成后,进行相关的验收和检查,确保隧道的安全和符合设计要求。

盾构施工方法在城市地铁、交通隧道、水利工程、能源工程等领域有广泛应用,其优点包括施工效率高、对环境影响小、能适应复杂地质条件等。

《盾构法施工技术》课件

《盾构法施工技术》课件

3
盾构机还具有支护功能,通过注浆、安装支撑等 措施,确保隧道施工过程中的稳定性和安全性。
盾构法施工特点
01
盾构法施工效率高、进度快,适用于大规模的隧道 工程建设。
02
盾构法施工对周围环境影响较小,能够减少地面沉 降、塌陷等问题。
03
盾构法施工成本较高,需要大型的盾构机等设备, 且对施工人员的技术要求较高。
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地下管线保护
应急预案
对地下管线进行调查,采取适当的保护措 施,防止施工对其造成破坏。
制定应急预案,配备应急救援人员和设备 ,确保在发生事故时能够及时处理。
安全管理制度与操作规程
人员培训
对盾构施工人员进行安 全培训,提高安全意识 。
安全检查制度
定期进行安全检查,及 时发现和消除安全隐患 。
操作规程制定
盾构机推进与出土
土压力控制
根据工程实际情况,控制盾构机推进 过程中的土压力,保持隧道稳定。
出土与运输
将挖掘出的土方及时运出施工现场, 保持现场整洁,防止土方堆积影响施 工安全。
04
盾构法施工质量控制
施工质量控制标准
隧道线形控制
确保隧道施工过程中的 线形与设计线形一致,
满足工程精度要求。
盾构姿态控制
02
盾构机种类与构造
盾构机种类
按掘进方式
敞开式盾构、半敞开式盾构、密闭式盾构
按盾构尾部是否固定
固定式盾构、移动式盾构
按切削刀盘位置
正(前)切式盾构、反(后)切式盾构
按推进方式
机械推进盾构、泥水加压盾构、土压平衡盾构、混合式盾构
盾构机构造
切削刀盘类型
辐条式刀盘、面板式刀盘、组合式刀盘

盾构施工技术(工法介绍)ppt

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)

盾构施工技术

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。

盾构法施工工艺安全技术措施

盾构法施工工艺安全技术措施
2.6.4 洞门渗漏应急处理措施 1 在打开洞门过程中,若遇发生流清水现象,必须用双快水泥和水玻璃进行堵漏。割除 钢筋时若发生流泥、流砂现象,必须立即停止对钢筋的切割,在流泥、流砂处进行双液注 浆处理,堵住后方可再切割钢筋。
2 若在洞门凿除完成后发生较严重的涌水、流泥、流砂现象,盾构快速推进,盾首进入 车站 3~5m 时,暂停推进,在洞门钢环与盾构壳体间采用 8mm 弧形钢板将盾构壳体与洞 门钢环焊牢密封,同时在弧形钢板上预埋注浆球阀。在弧形钢板焊接完成后,通过注浆球 阀对盾构与洞门间间隙进行双液注浆处理,同时打开盾尾至少 3 环管片注浆孔进行二次双 液注浆处理,以防止同步注浆浆液向洞门流窜。浆液配合比为:水泥:水:水玻璃 =0.6:1:0.1 。待浆液强度达到约 0.5MPa 时,在钢板上开孔检查后盾构立刻快速推进,快速 安装管片,不间断施工直至管片安装至洞圈内壁并焊好端头封堵钢板。
4)配置防止管片旋转的专用平板车。 2.7.3 施工用电及突发停电 1 施工用电措施: 1)必须编制临时用电组织设计。 2)临时用电设施须经验收合格方可使用。 3)施工现场线路全部采用橡套电缆或用塑铜线架空架设。
4)施工现场线路、电气设备的安装、维修保养及接线、拆线工作必须由持证电工进行。 5)实行二级漏电保护,对用电线路、电气设施经常进行检查、维修和保养。 6) 坚持每周一次安全用电检查和日常巡视工作,发现问题立即整改。 2 突发停电措施: 1)使用另一电源供电。 2)联系供电局等相关单位,尽快查明停电原因并及时修复。 2.7.4 盾构进、出洞土体发生失稳时应急措施 1 立即停止掘进。 2 用木材或型钢类材料进行支护。
3 采取加固补强措施使正面土体稳定。 2.7.5 盾构机换刀 1 建立健全安全责任制,进仓、检查刀盘及换刀、减压作业、运输应严格按规程操作。 2 进行必要的岗前培训,针对作业人员上岗、进仓、检查刀盘及换刀、减压作业的特点 进行安全教育。

盾构法施工技术规定

盾构法施工技术规定

盾构法施工技术规定目录1.一般规定2.工作并施工3.配套机械设备选择4.盾构机安装5.盾构掘进施工6.注浆7.量测与监控8.砌块9.盾构法施工质量1、一般规定1.1盾构法施工是采用掘进盾构机进行隧道施工的一种施工方法。

适用于直径2500mm以上的隧道施工,适用于地面拆迁量大、不能降水等特殊要求的长距离隧道施工。

1.2盾构机的选型、设计,应根据工程地质、水文地质,工程结构设计及工程施工要求等条件,经技术经济分析比较后确定。

1.2. 1盾构机应满足施工范围内各种土层的掘进要求;1.2. 2盾构机必须满足施工过程需要的安全保障要求;1.2. 3盾构机壳体的强度与刚度应符合设计要求;1. 2. 4盾构机的推进力、千斤顶的推进速度、输土能力、刀盘切削的切削扭矩等应匹配;密封系统应严密,并符合设计要求。

1. 3盾构法施工组织设计编制应具备以下资料:1. 3. 1盾构机的构造、特性及适用范围;1. 3. 2施工沿线地表环境调查报告;1. 3. 3施工沿线地下障碍物的调查报告;1. 3. 4工程地质与水文地质勘查报告。

隧道沿线探孔间距一般不应大于50m,地质变化地段应加密。

1. 3. 5设计文件对工程的技术要求与规定;1. 4盾构法施工方案、施工组织设计应包括下列内容:1. 4. 1施工现场平面布置图;1. 4. 2盾构机的现场组装、安装及吊装方案;1. 4. 3工作竖井的施工方案与检查井的施工方案:1. 4. 4盾构法施工的临时给水、排水、照明、供电、消防、通风、通讯等设计;1. 4. 5砌块制造、运输、贮存、防水、拼装与一次注浆、二次注浆、补浆方案;1. 4. 6配套辅助施工机械设备的选型、规格、数量与现场及工作井垂直运输及水平运输等机械设备布置;1. 4. 7盾构机的出井(盾构机由始发井进入区间隧道)、穿越土层、进井(盾构机由区间隧道进入接收井)的条件以及掘进与运土方案:1. 4. 8测量与监控方案;1. 4. 9有防漏电、防缺氧、防爆、防毒等安全监测和保护措施;1. 4. 10盾构法施工的供电应设置双路电源及应急自备电源。

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。

盾构法冻结施工安全技术规定(3篇)

盾构法冻结施工安全技术规定(3篇)

盾构法冻结施工安全技术规定1冻结站房区内应配备消防水及排气、防毒工具,高压容器和管道应涂抹相应颜色注明。

2当冻土墙达到设计强度和厚度且与井壁完全胶结,方可进行完全进,出洞施工。

破壁时间应尽量缩短,不宜超过三天,否则需对井壁进行保温。

3控制板块部分冻结管拔除长度和数量。

隧道外冻结管暂时不宜拔除,以备盾构被冻住时作为解冻之用;隧道内冻结管拔至洞圈以上0.5m,同时做好二次冻结的准备。

4盾构进出洞顶进冻结壁时,盾构头端部要保持与冻土墙一定距离,一般不小于0.2m。

防止盾构紧靠冻土墙,而使冻土墙变形,造成拔管困难。

5盾构在穿越冻土墙时,尽量保证正常,不宜停留,防止盾构被冻抱住。

6在原有垂直冻结孔的基础上,在盾构进洞口的下部应布置一排水平冻结孔,来保证垂直冻结孔拔除后下部能够继续冻结维护。

7水平冻结孔施工,在冻结孔管片开孔前,应通过孔位确认,在预埋管内施工。

8冻结施工前,必须对所有影响范围内的管线采取适当的保护措施。

施工过程中,加强检测,控制冻胀影响。

9解冻后,应在隧道内进行适当的跟踪注浆,减少融沉量,减小冻结对周围环境的影响。

在冻结管拔出的同时在孔内灌注水泥、粘土浆或粉煤灰浆,以防止低温对注浆强度的影响。

水泥、粘土浆或粉煤灰浆内宜掺____%防冻早强剂氯化钙。

10设计选用标准制冷量较大的冷冻机组,在短时间内把盐水温度降到设计值,以加快冻土发展,提高冻土强度,减少冻胀和融沉量。

11掌握和调整盐水温度和盐水流量,必要时可采取间歇式冻结,控制冻土发展量,以减少冻胀和融沉。

12预计融沉量较大的部位可采取压浆充填,以把融沉造成的危害降低到最低限度。

13为防止解冻拔管后,由于地层沉降而导致的盾构磕头,解冻拔管后,在解冻孔内回填水泥-粘土浆或粉煤灰浆,密实冻结孔。

14拔冰冻管要在盾构进入洞口内,且安装好密封装置后进行,盾构头部距冻土墙不小于0.2m,以防影响拔管。

15盾构出洞拔管按推进方向由内到外依次先拔第一、第二、第三排盾构行进区的冻结管,不需完全解冻。

盾构法施工工艺流程

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。

盾构法隧道施工关键技术解析

盾构法隧道施工关键技术解析

盾构法隧道施工关键技术解析一、导论随着城市化进程的加快,越来越多的地下网络设施和交通工程需要建设,盾构法隧道施工技术因其高效、安全等优越性被广泛应用。

本文将对盾构法隧道施工所涉及的关键技术进行解析,以期深入探讨其原理和应用。

二、盾构机选择与配置盾构机是盾构法隧道施工的核心设备,对于工程质量和效率有着至关重要的影响。

在选择盾构机时,需要综合考虑隧道地质条件、工程要求、环境因素等因素。

同时,合理配置盾构机的刀盘、螺旋输送机、刷洗系统等组成部分,能够提高施工效率和质量。

三、地质勘察与预测地质勘察是盾构法隧道施工的前提与基础,通过对工程区域的地质条件进行详尽的调查与研究,能够为施工提供可靠的依据。

此外,地质预测技术的应用也十分重要,通过地质雷达、声波探测器等先进设备,可以预先掌握地层情况,避免不可预见的地质灾害。

四、支护与固结盾构法隧道施工过程中,正确的支护与固结措施是保证施工安全和隧道工程稳定的关键。

常见的隧道支护方式有钢拱架、防水内衬、灌浆注浆等,通过不同的支护措施,能够对隧道周围的土体进行加固,保障工程的质量和安全。

五、排水与防渗盾构法隧道施工过程中,排水与防渗工程是必不可少的环节。

通过合理设置排水系统和防渗措施,有效地减少隧道工程中的地下水问题,保证施工区域的干燥与安全。

常见的排水与防渗技术包括抽水排泥、地下泥浆墙等方法。

六、隧道照明与通风隧道照明和通风是保证隧道通行安全的重要手段。

通过合理的照明设计和通风系统的配置,能够提高隧道的可见性和空气质量,减少事故的发生概率。

此外,应采用先进的智能化控制设备,实现自动化管理和运行,提高工作效率和安全性。

七、监测与检测盾构法隧道施工过程中,监测与检测是及时掌握隧道工程状况和纠正问题的重要手段。

通过应用先进的监测设备和技术,可以对隧道的变形、沉降、开裂等问题进行实时监测,并及时采取相应的措施,确保工程的质量和安全性。

八、环境保护与施工噪音控制随着城市化的推进,盾构法隧道施工对周围环境造成的干扰和影响越来越受到关注。

盾构施工方案

盾构施工方案

盾构施工方案在城市建设工程中,盾构施工技术已经成为一种重要的地下工程施工方式。

盾构施工技术是指利用盾构机在地下进行水平或倾斜推进,同时进行地层土体的掘进和支护,从而完成地下隧道或管道的建设。

盾构施工方案的设计和实施,直接影响着工程的质量和进度。

下面将介绍盾构施工的一般方案和关键注意事项。

一、盾构施工工艺1. 前期准备在开始盾构施工之前,需要进行充分的前期准备工作。

包括对施工现场进行勘察,设计盾构方案,确定盾构机的选用和调试,制定施工计划和安全方案等。

2. 盾构施工过程盾构施工分为掘进和支护两个过程。

掘进过程是指盾构机在推进的同时对地层进行掘进,通常采用土压平衡或泥水平衡掘进技术。

支护过程是指在掘进过程中对地层进行支护,以保证隧道稳定和安全。

3. 施工质量控制在盾构施工过程中,需要进行质量控制,包括控制掘进速度、压力、土壤位移等参数,确保隧道的质量符合设计要求。

二、盾构施工注意事项1. 地质勘察在进行盾构施工之前,必须进行详细的地质勘察工作,了解地层情况、地下水情况等,以确保施工的安全。

2. 盾构机选型根据不同工程要求和地质条件,选择合适的盾构机,包括直径、长度、推进速度等参数。

3. 安全施工盾构施工是一项高风险的工程,必须严格遵守安全规范,包括排除险情、定期检查设备、保障工人安全等。

4. 施工进度控制盾构施工是一个复杂的工程过程,需要制定合理的施工计划,控制施工进度,确保工程按时完成。

三、盾构施工技术的发展趋势随着城市地下空间利用的增加,盾构施工技术得到了广泛应用,并在不断发展和完善。

未来,盾构施工技术将更加智能化、自动化,从而提高施工效率和质量,为城市地下交通和排水设施的建设提供更好的技术支持。

总的来说,盾构施工方案的设计和实施需要根据具体工程情况进行综合考虑和优化,确保施工的安全、质量和进度,为城市地下空间的持续发展做出贡献。

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盾构法施工技术1盾构法1.1 盾构法简介盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。

盾构(Shield)是一个既可以支承地层中推进的活动钢筒结构。

钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置,钢筒的中段安装有顶进所需千斤顶;钢筒尾部可以拼装预制工或现浇隧道衬砌环。

盾构每推进一环距离,应在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌,并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道及地面下沉。

盾构推进的反力由衬砌环承担。

盾构施工前应先修建一竖井,在竖井处安装盾构,盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。

盾构法施工工艺见图1所示。

图1 盾构法施工示意1.2盾构法施工的优点及适用范围盾构施工法所具有的优点:一、可地盾构支护下安全地开挖、衬砌。

二、掘进速度快。

盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现机械化、自动化作业,施工劳动强度低。

三、施工时不影响地面交通与设施,穿越河道时不影响航运。

四、施工中不受季节,风雨等气候条件影响。

五、施工中没有噪声和振动,对周围环境没有干扰。

六、在松软含水在层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性。

盾构施工法最适于在松软含水地层中修建隧道,在江河中修建水底隧道,在城市中修建在下铁道及各种市政设施。

盾构施工法一般适宜于长隧道施工,有些资料显示,对于短于750m的隧道被认为是不经济的。

因为盾构是一种昂贵,针对性很强的专用施工机械,对每一条用盾构法施工的隧道,都需根据地质水文条件、结构断面尺寸专门设计制造,一般不能得意简单的倒用到其它隧道工程中重复使用。

此外,对隧道曲线半径过小或隧道顶覆土太浅时,施工困难较大。

对水底隧道,覆土太浅时施工不够安全。

当盾构施工法有采用全气压方法以疏干和稳定地层时,施工条件差,对劳动保护要求较高。

用盾构法施工时,在隧道上方一定范围内,特别是饱和含水松软土层,地表沉陷尚难完全防止,拼装衬砌对衬砌整体防水技术要求很高。

自1818年布鲁诺首次提出盾构施工法至今,世界各国已制成数千个盾构,盾构法已广泛用于城市地下工程中:修建上下水道、电力、电缆沟隧道,地下铁道,水底隧道等。

各国用盾构法施工的隧道中,大约70%是用于修建上下水道,15%用于地铁道和水底隧道。

目前,各国采用盾构施工法建造的水底公路隧道已有20多条,随着交通事业的发展,用大直径盾构建造的水底公路隧道将会日益增多。

2 盾构的类型及构成2.1 盾构的类型盾构是一种集开挖支护、推进、衬砌等多种作业一体化的大型暗挖隧道施工机械。

主要用于软弱、复杂等地层的隧道施工。

盾构的类型很多,可按盾构的断面形式,开挖方式,盾构前部构造和排与稳定开挖面方式进行分类。

按盾构断面形状不同可将盾构分为:圆形、拱型、矩形和马蹄形四种。

圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好,衬砌拼装简便,可采用通用构件,易于更换,因而应用广泛。

按开挖方式不同可将盾构分为:手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式三种。

按盾构前部构造不同可将盾构分为:敞胸式和闭胸式二种。

按排除地下水与稳定开挖面的方式不同将盾构分为:人工井点降水、泥水加压、土压平衡式的无气压盾构、局部气压盾构、全气压盾构等。

随着隧道与地下工程发展,盾构机械的种类越来越多,适用性也越加广泛,为进一步了解盾构性能和适用性,可将盾构列表分析。

2.2 盾构机械的构成2.2.1 手工挖掘式盾构手工挖掘式盾构是盾构的最基本形式,多用于开挖面基本能自稳的土层中。

主要由盾壳、支护结构、推进机构、拼装机构和附属设备等五部分组成。

2.2.2 半机械化盾构半机械化盾构是在手工挖掘式盾构的基础上发展起来的一种盾构。

它保留了手工挖掘式盾构的优点,克服了劳动强度大、效率低的缺点,将下半部的手工开挖改为机械开挖,减轻了劳动强度,提高了劳动效率。

主要用于开挖面基本自稳且无水的土层中,下部的开挖机械根据不同的地质条件可采用不同的挖掘机。

2.2.3 泥水加压盾构泥水加压盾构由盾壳、开挖机构、推进机构、送排泥机构、拼装机构、附属机构等组成。

泥水加压盾构适用范围较大,多用于含水率较高的砂质、砂砾石层、江河、海底等特殊的超软弱地层中,能获得其他类型盾构难以达到的较小的地表沉陷和隆起。

2.2.4 土压平衡盾构土压平衡盾构是在总结泥水加压盾构和其他类型盾构优缺点的基础上发展起来的一种新型盾构,它由盾壳、开挖机构、推进机构、拼装机构和附属机构等组成。

土压平衡盾构能适应较大的土质范围与地质条件。

能用于粘结性、非粘结性,甚至含的石块、砂砾石层、有水与无水等多种复杂的土层中。

无泥水处理设备,施工速度高,比泥水加压盾构价格低廉,也可实现自动控制与远距离遥控操作。

2.2.5 网格挤压式盾构这种盾构是上海隧道工程设计院研制的,它是我国目前用的较为成功,也是用的数量最多的一种盾构。

主要由盾壳、开挖机构、排渣机构、拼装机构等组成。

网格式盾构结构简单,施工速度快,但地表沉降与隆起较大。

因此施工时,与其他类型盾构相比,需要更加精心操作与管理。

2.2.6 插刀式盾构插刀式盾构是结构较为特殊的一种盾构,它的盾壳是由许多能够活动的插刀组成,这些插刀可以合成不同的断面形状和尺寸。

使用插刀式盾构不需在终点设置拆装竖井,这种盾构可以将框架部分和插刀收折起来,从已衬砌好的隧道退出。

由于插刀式盾构是敞口的,所以它适用于在开挖稳定的土层中施工。

3 盾构法施工3.1盾构施工前的基本工作盾构施工的准备工作有:盾构竖井的修建,盾构拼装的检查,盾构施工附属设施的准备。

3.2 盾构衬砌、防水及衬砌背后压浆施工3.2.1 管片衬砌施工方法3.2.1.1 管片衬砌施工方法管片衬砌就是采用预预制管片,随着盾构推进在盾尾依次拼装衬砌环,由无数个衬环纵向依次连接而成的衬砌结构。

预制管片的种类很多,按预制材料分有:铁管片、钢管片、钢筋混凝土管片、钢与钢混凝土组合管片。

按结构型式分有:平板管片、箱形管片。

管片接头一般可用螺栓连接:但有的平形管片不用螺栓连接,而采用榫槽式接头或球铰式接头,这种不用螺栓连接的管片也称砌块。

管片衬砌环一般分标准管片、封顶管片和邻接管片三种,转弯时将增加楔形管片。

图2 平板形管片(钢筋混凝土)图3 箱形管片(钢筋混凝土)管片拼装可通缝拼装,亦可错缝拼装。

通缝拼装是每环管片的纵向缝环环对齐,错缝拼装是每环管片的纵向缝环环错开二分之一到三分之一宽度。

前者拼装方便,后者拼装麻烦但受力较好。

管片拼装方法分先纵后环和先环后纵两种:先纵后环是管片按先底部后两侧再封顶的次序,逐次安装成环,每装一块管片,对应千斤顶就伸缩一次。

先环后纵是管片依次安装成环后,盾构千斤顶一齐伸出将衬砌环推向已完成的隧道衬砌进行纵向连接。

先环后纵法用得较少,尤其在推进阻力较大时,容易引进盾构后退的情况下不宜采用。

管片拼装前,应做好管片质量的检查工作,检查外观、形状、裂纹、破损、止水带槽有无异物,检查管片尺寸误差是否符合要求。

管片拼装结束后,除按规定拧紧每个连接螺栓外,还应检查安装好的衬砌环是否真圆,必要时用真圆保持器进行调整,以保证下一拼装工序顺利进行。

盾构推进进的推力反复作用在临近几个衬砌环上,容易引进已拧紧的螺栓松动,必须对推力影响消失的衬砌环进行第二次拧紧螺栓工作,以保证管片的紧密连接与防水要求。

3.2.1.2 现浇混凝土衬砌采用现浇混凝土进行盾构隧道衬砌施工可以改善衬砌受力状况,减少地表沉陷,同量可节省预制管片的模板及省去预制工作和管片运输工作。

目前采用挤压式现浇混凝土衬砌施工是盾构隧道衬砌施工的发展新趋势。

这种方法采用自动化程度较高的泵送混凝土用管道输送到盾尾衬砌作业面,经盾构后部专设的千斤顶对衬砌混凝土进行挤压施工,在施工中必须恰如其分地掌握好盾构前进速度与盾尾内现浇混凝土的施工速度与衬砌混凝土凝固的快慢关系。

采用挤压混凝土衬砌施工时,要求围岩在施工时保持稳定,不致在挤压时变形。

图4 挤压混凝土衬砌施工3.2.2 衬砌防水技术隧道衬砌除应满足结构强度要求外,还应解决好防水问题,以保证隧道在运营期间有良好的工作环境,否则会因为衬砌漏水而导致结构破坏、设备锈蚀、照明减弱,危害行车安全和影响外观。

此外,在盾构施工期间也应防止泥、水从衬砌接缝中流入隧道,引起隧道不均匀沉降和横向变形而造成事故。

隧道衬砌防水施工主要解决管片本身的防水和管片接缝防水问题。

3.2.2.1 管片本身防水管片本身防水施工主要满足管片混凝土的抗渗要求和管片预制精度要求。

(1)管片混凝土抗渗要求隧道在含水地层中,由于地下水压力的作用,要求衬砌应具有一定的抗渗能力,以防止地下水的渗入。

为此,在施工中应做到以下几点:首先,应根据隧道埋深和地下水压力,提出经济合理的抗渗指标;对预制管片混凝土级配应采取密实级配:设计有规定时按设计要求办理,设计无明确规定时一般按高密实度(B8)标准施工。

此外还应严格控制水灰比(一般不大于0.4)且可适当掺入减水剂来降低混凝土水灰比;在管片生产时要提出合理的工艺要求,对混凝土振捣方式、养护条件、脱模时间、防止温度应力而引起裂缝等均应提出工艺条件。

对管片生产质量要有严格的检查制度,并减少管片堆放、运输和拼装过程的损坏率。

(2)管片制作精度要求在管片制作时,采用高精度钢模,减少制作误差,是确保管片接头面密贴不产生较大初始缝隙的可靠措施。

此外,由于管片制作精度不够,容易造成盾构推进时衬砌的顶碎和崩落并导致漏水。

过去钢筋混凝土管片不如铸铁或钢制管片,其主要原因就在于钢筋混凝土管片制作精度不够引起隧道漏水。

为保证钢筋混凝土管片制作精度,在制造钢模时要采用高精度机械加工。

为保证钢模有足够的刚度,以保证在长期使用过程中不变形,一般要求钢模应比管片重。

3.2.2.2管片接缝防水前述确保管片的制作精度的目的主要使管片接缝接头的接触面密贴,使其不产生较大的初始缝隙。

但接触面再密贴,不采取接缝防水措施仍不能保证接缝不漏水。

目前管片接缝防水措施主要有密封垫防水、嵌缝防水、螺栓孔防水、二次衬砌防水等。

(1)密封垫防水管片接缝分环缝和纵缝两种。

采用密封垫防水是接缝防水的主要措施,如果防水效果良好,可以省去嵌缝防水工序或只进行部分嵌缝。

密封垫要有足够的承压能力(纵缝密封垫比环缝稍低)、弹性复原力和粘着力,使密封垫在盾构千斤顶顶力的往复作用下仍能保持良好的弹性变形性能。

因此密封垫一般采用弹性密封垫,弹性密封防水主要是利用接缝弹性材料的挤密来达到防不目的。

弹性密封垫有未定型和定型制品两种,未定型制品通常有现场浇涂的液状或膏状材料,如焦油聚氨脂弹性体。

定性制品通常使用的材料是各种不同硬度的固体氯丁橡胶、泡沫氯丁橡胶、丁基橡胶或天然橡胶、乙丙胶改性的橡胶及遇水膨胀防水橡胶等加工制成的各种不同断面的带形制品,其断面形式有抓斗形、齿槽形(也称梳形)等品种。

一般使用的弹性密封垫有以下两类:硫化橡胶类弹性密封垫和复合性弹性密封垫。

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