土压平衡盾构机与泥水平衡盾构机比较 PPT
盾构交流PPTPPT课件
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（一）工作原理
土压平衡盾构掘进机是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘， 将正面土体切削下来进入刀盘后面的贮留密封仓内，并使舱内具有适当 压力与开挖面水土压力平衡，以减少盾构推进对地层土体的扰动，从而 控制地表沉降，刀盘旋转切削泥土通过刀盘开口被压进土舱，通过螺旋 机转到皮带机上，然后输送到碴车里。盾构在推进油缸的推力作用下向 前推进，盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道起着临时支护作用，承受周围 土层的土压和水压以及将地下水挡在盾壳外面。掘进、排土、衬砌等作 业在盾壳的掩护下进行。
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（3）中盾
中盾又称支撑环，是盾构承受推力作用的主要受力结构。中盾内 沿周边布置有推进千斤顶、铰接油缸、管片拼装机和部分液压设备 等。
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（4）盾尾
盾尾主要用于掩护隧道管片拼装工作及盾体尾部的密封，通过螺 栓或铰接油缸与中盾相连，并装有铰接密封、注浆管路及油脂管道等。
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（5）人舱
人舱是工作面与切削面之间的唯一通道，主要用于在需要检查、 更换刀具或维修刀盘及排除工作面异物等工作。分带压和常压两种工 作模式。
（二）后配套
后配套主要包括设备桥和拖车，每个拖车上都装有支持盾构前进 和施工的装置，拖车通过设备桥与管片拼装机的行走梁相接，跟随 盾构机前进。
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（1）控制系统
主要作用： ☆实现各系统间通讯及连锁 ☆实现各系统数据采集与处理 ☆实现各系统参数调整与控制
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（2）驱动系统
驱动类型：变频电机、一般电机、液压驱动。 主要作用：刀盘旋转转向调整、转速调整。
土压平衡盾构工作原理及结构
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目录
一、土压平衡盾构简介 二、土压平衡盾构工作原理 三、土压平衡盾构结构 四、与泥水盾构/TBM的区别
盾构构造与施工原理(土压与泥水)
二、盾构机的构成
盾构掘进机一般由盾构壳、推进千斤顶、正面支撑机构、挖土及运输 组、衬砌拼装机构、液压系统、注浆系统和盾尾装置组成。
1、刀盘 盾构机的刀盘是安装在盾构机前面的旋转部分。它是用于开挖岩土、切
削土层的主要部件，通过在刀盘上安装不同的刀具，就可分别完成软土和硬 岩的开挖，以适应不同地质施工的要求。
19世纪末～20世纪初——城市隧道工程促进了闭胸式盾构的产生，盾构工法相 继传入美国、日本、法国、德国等国家。
20世纪60年代至80年代——盾构工法迅速发展，完善了气压盾构、挤压（网格 ）盾构、插刀盾构、泥土加压盾构、泥水盾构等，盾构工法在地铁、市政隧道、公 路隧道等的建设中得到广泛应用。
20世纪80年代至今——研制出了加气泡盾构，同时大直径盾构、异形断面盾 构（方形、椭圆形、马蹄形等）、双圆盾构、三圆盾构等得到发展。
润滑油脂泵等）
二号台车（操作室、注浆罐、注浆泵等） 三号台车（变频柜、膨润土系统、注浆系
皮带机 泡沫发
注浆气
生器
动阀 四三号号台台车车（（左左））
管片六五吊号号台台车车（（左左））
统液压站等）
四号台车（主配电柜、泡沫系统等）
喂片机
五号台车（循环水系统、主变压器、皮带
机驱动、出碴口等）
六号台车（空压机、储气罐、二次通风机、
刀具实物图
刮刀
贝壳刀
鱼尾刀
超挖刀
2、盾体
盾体的盾壳是一个用厚钢板 焊接成的圆柱筒体，厚度为45mm, 是承受地下水压、土压力、盾构 千斤顶的推力、管片拼装时的附 加力及各种施工载荷的承力钢结 构，同时也保护操作人员安全。
盾体内的主要结构部件包括 刀盘驱动马达、人闸、推进油缸、 铰接油缸等。
盾构机的分类 -回复
盾构机的分类-回复盾构机是一种用于地下工程中隧道开挖的专业设备。
根据不同的应用需求和工程要求，盾构机可以分为多个分类。
本文将一步一步回答关于盾构机分类的问题，以帮助读者更好地了解盾构机的应用领域和特点。
第一步：盾构机按照使用环境分类盾构机根据使用环境的不同，可以分为两类：土压平衡盾构机（Earth Pressure Balance Shield Machine，简称EPB盾构机）和水压平衡盾构机（Slurry Shield Machine）。
1. 土压平衡盾构机（EPB盾构机）：适用于软弱土壤、黏土和含水量较高的地层中的隧道开挖。
它利用盾构机内部的土压平衡系统，通过给予前方土体与盾构机内部土体较为相等的土压力来平衡地下水压力，以实现隧道的稳定开挖。
EPB盾构机广泛应用于城市地铁、水利工程、下水道建设等领域。
2. 水压平衡盾构机：适用于含有大量水分和较坚硬地层的隧道开挖。
它采用密闭的工作环境和水压平衡系统，能够在开挖过程中有效控制地下水位和地下水压力，保证隧道的安全稳定推进。
水压平衡盾构机通常用于河床、湖底隧道等水下工程。
第二步：盾构机按照施工方式分类盾构机也可以根据施工方式的不同进行分类，这将影响到盾构机的结构和工作原理。
1. 轮式盾构机：使用装有刀盘和轴承的切削头，通过切削地层并将地层推到井口，由提升机将土壤抛到地面上。
该类型盾构机适用于地层坚硬、粉状颗粒较少的隧道工程。
2. 双层或多层盾构机：具有更高的推力和更大的切削力，适用于较大断面的隧道工程，如大型地铁隧道、水利隧道等。
3. 泥水平衡盾构机：利用注入泥浆来平衡土压力，从而实现稳定的隧道开挖。
泥水平衡盾构机适用于含有较高水分和粉质黏土的地层。
4. 机械盾构机：采用机械切割头进行地层的开挖，并通过转运系统将土壤从切削头后方搬运到井口。
该类型盾构机适用于各种地质条件的隧道工程。
第三步：盾构机按照切削头类型分类盾构机还可以按照切削头的类型进行分类，不同类型的切削头适用于不同的地层和工程要求。
土压盾构和泥水盾构施工工艺分析 PPT
调浆池
送泥泵
排泥泵
中继泵
泥水平衡盾构基本配置
➢泥水盾构主要由以下五大系统构成： 一边利用刀盘挖掘整个开挖面、一边推进的盾构掘进系统； 可调整泥浆物性，并将其送至开挖面，保持开挖面稳定的
泥水循环系统； 综合管理送排泥状态、泥水压力及泥水处理设备运转状况
的综合管理系统； 泥水分离处理系统； 壁后同步注浆系统。
土压盾构和泥水盾构施工工艺分析比较
2018年8月25日
土压盾构机
土压平衡盾构的概念
➢土压平衡盾构是在机械式盾 构的前部设置隔板，在刀盘 的旋转作用下，刀具切削开 挖面的泥土，破碎的泥土通 过刀盘开口进入土舱，使土 舱和排土用的螺旋输送机内 充满切削下来的泥土，依靠 盾构推进油缸的推力通过隔 板给土舱内的土碴加压，使 土压作用于开挖面以平衡开 挖面的水土压力。
出。
一管理。
土压盾构施工的基本特点
泥水盾构施工的基本特点
土压盾构地质适应范围
➢土压平衡盾构主要适用于粉土、粉质粘土、淤泥质粉土、粉砂层 等粘稠土壤的施工。该类型土壤在螺旋输送机内压缩形成防水土 塞，使土舱和螺旋输送机内部产生土压力来平衡掌子面的土压力 和水压力。
➢土压平衡盾构用开挖土料作为支撑开挖面稳定的介质，要求具有 良好的塑性变形、软稠度、内摩擦角小及渗透率小。一般土壤不 能完全满足这些特性，要进行改良。改良的方法通常为：加水、 膨润土、粘土、CMC、聚合物和泡沫等，根据土质情况选用。
➢皮带输送机将渣土从螺旋输送机的出渣口运到渣车内。
泥水盾构机
泥水加压平衡盾构的概念
• 泥水加压平衡盾构（slurry pressure balance shield），简称 SPB盾构。是在机械式盾构的前部设置隔板，与刀盘之间形成泥水 舱,开挖面的稳定是将泥浆送入泥水舱内，在开挖面上用泥浆形成 不透水的泥膜，通过该泥膜的张力保持水压力，以平衡作用于开 挖面的土压力和水压力。开挖的土砂以泥浆形式输送到地面，通 过泥水处理设备进行分离，分离后的泥水进行质量调整，再输送 到开挖面。
试谈土压平衡盾构机的工作原理(doc 14页)
试谈土压平衡盾构机的工作原理(d o c 14页)土压平衡盾构属封闭式盾构，土压平衡盾构在掘进过程中，随着刀盘不断切削岩土，在沿圆周布置的液压千斤顶推力下，盾构机不断向前推进。
当盾构机向前推进一个管片的长度时，便可以用管片拼装机将若干管片依从下而上的顺序拼装成环。
渣土经由有轨电瓶机车运至洞外。
下面来了解下土压平衡和泥水平衡盾构的区别。
一、土压平衡盾构机工作原理土压平衡盾构机是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘，将正面土体切削下来进入刀盘后面的贮留密封舱内，并使舱内具有适当压力与开挖面水土压力平衡，以减少盾构推进对地层土体的扰动，从而控制地表沉降，在出土时由安装在密封舱下部的螺旋运输机向排土口连续的将土渣排出。
螺旋运输机是靠转速控制来掌握出土量，出土量要密切配合刀盘切削速度，以保持密封舱内始终充满泥土而又不致过于饱满。
这种盾构避免了局部气压盾构主要缺点，也省略了泥水加压盾构投资较大的控制系统、泥水输送系统和泥水处理等设备。
二、土压平衡和泥水平衡盾构的区别1、结构不同土压平衡盾构：前端刀盘旋转掘削地层土体，切削下来的土体进入土舱。
当土体充满土舱时，其被动土压与掘削面上的土压、水压基本平衡，使得掘削面与盾构面处于平衡状态。
泥水平衡盾构：在盾构用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。
开挖面的密封隔仓内注入泥水，通过泥水加压和外部压力平衡，以保证开挖面土体的稳定。
2、作用不同土压平衡盾构：初步或最终隧道衬砌建成前，主要起防护开挖出的土体、保证作业人员和机械设备安全的作用，能够承受来自地层的压力，防止地下水或流砂的入侵。
泥水平衡盾构：推进时开挖下来的土进入盾构前部的泥水室，经搅拌装置进行搅拌，搅拌后的高浓度泥水用泥水泵送到地面，泥水在地面经过分离，然后进入地下盾构的泥水室，不断地排渣净化使用。
3、盾构方式不同土压平衡盾构：盾构靠螺旋输送机将碴土排送至土箱，运至地表。
由装在螺旋输送机排土口处的滑动闸门或旋转漏斗控制出土量，确保掘削面稳定。
(完整版)土压平衡盾构课件
• 超挖刀照片
2、刀盘支撑：
• 构造：由固定部(齿轮箱部分)、回转部、主轴承和 密封部分构成，固定部由盾构主机前侧切口环支撑 固定。
• 主轴承承受切削刀盘的轴向、径向负荷和力矩，支 撑刀盘的回转及传动。
1、切削刀盘
• 形式：平面面板式、顺、逆时针回转方向掘削。 • 构造：钢板焊接结构。 • 刀盘前面设有5处注泥口，刀盘背面设有搅拌棒。 • 切削刀盘由6根圆柱形中间悬梁通过主轴承由刀
盘支撑结构支撑。由8台减速变频电机驱动。
• 刀盘面装备有切削刀、边刀、箭形刀等，刀盘配备有2套 超挖刀(1套为预备)。
• 切削刀、刮刀的安装采用辐条二侧螺栓连接、背装式设 计，方便作业人员在刀盘背后（土仓内）进行刀具的拆 装工作。
中心切削刀
正面切削刀
周边刮刀
先行刀
• 超挖刀：
• 形式：液压油缸驱动式。
• 构造：由超挖刀、驱动油缸、导向滑动机构构成，可 对盾构机外周土体进行超挖。以圆周的16分之 1(22.5゜) 为设定单位，在0゜～359゜超挖范围内进 行设定。超挖刀配备有2套(其中一套为预备用)。
四、土压平衡盾构机构造 （以小松TMX634为例）
• 土压平衡盾构机主要由盾壳、开挖系统、推 进系统、排土系统、管片拼装系统、油压、 电气、控制系统、姿态控制装置、导向系统、 壁后注浆装置、后拖台车、集中润滑装置、 超前钻机及预注浆、铰接装置、通风装置、 碴土改良装置及其他一些重要装置如人闸等 组成。
所有盾构的形式，其本体从工作面开始均可分 为切口环（前体）、支承环（中体）和盾尾三部 分，借以外壳钢板联成整体。
盾构主机
1、 盾构机本体：
❖ 在切口环部设有安装刀盘及刀盘支撑的结构，在土仓胸板下 部安装有螺旋机。
盾构机ppt课件
一、盾构法的起源和发展简介
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C类：机械式闭胸盾构
• 正面封闭舱中加压，刀盘切削土体的，称 局部气压盾构；
• 正面密封舱中设泥浆或泥浆加气压平衡装 置的称泥水平衡盾构、泥水加压式平衡盾 构；
• 正面密封舱中设土压或土压加泥水式平衡 装置的，称土压平衡盾构或加泥式土压平 衡盾构。
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D类：TBM盾构
• 在硬岩中（＞50MPa）使用的隧道掘进机 （TBM），分敞开型和密闭型，盾构正面 的切削由大刀盘加滚刀组成的复合刀盘。
1825年，他第一次在伦敦泰晤土河下开始用一个断面高6.8m、宽11.4m，并由12个邻接的 框架组成的矩形盾构修建隧道。每一个框架分成3个舱，每一个舱里有一个工人，共有36个工 人。
第一条隧道施工的盾构机
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1828年1月12日泰晤土河水涌入盾构机
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国外盾构技术的发展
1830年，英国的罗德发明“气压法”辅助解决隧 道涌水。
• 还有控制系统、液压系统、电力系统、通风系 统、密封润滑系统、隧道导向系统、报警装置；
• 以及服务于盾构工作要求的后配套设备、运输 设备、注浆设备等辅助设备。
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4刀盘
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4.2刀盘的材料
• 刀盘的结构材料为Q345B 、16MnR、 GS52或 相当于这种材料的铸钢。
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刮刀 ：
• 刮刀安装在碴土通道的一侧。 • 高质量的碳质刀刃, • 宽度 100mm。 • 可以从刀盘后面更换刀具。
泥水平衡盾构和土压力平衡盾构
泥水平衡盾构
气垫室
泥膜
压缩空气 泥水
地层
刀盘
送泥管
排浆管
泥水平衡盾构机出土（渣）的工作原理是：利用泥水室的泥水 压力来平衡切削面的土、水压力，切削下来的土体与泥水室内 的泥水充分混合后,由泥水输送系统输送到泥水分离系统进行分 离,废弃渣土,泥水经改良后,再次由管路输送回泥水室循环使用。
泥水平衡盾构 泥水盾构有两种体系，即直接控制型和间接控制型 。日本和英国一般采用直接控制力平衡盾构
土压平衡盾构机出土（渣）的工作原理是：刀盘旋转开挖工作 面的土体，挖掘下来的土料作为稳定开挖面的介质，土料由螺 旋输送机旋转运出，泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺 旋输料器出土量(旋转速度)进行调节。
土压力平衡盾构
马达驱动刀盘旋转切 削土体，同时盾构机液压 千斤顶将盾构机向前推进， 并向密封仓内加入塑流化 改性材料，与开挖面切削 下来的土体经过充分搅拌， 形成具有一定塑流性和透 水性低的塑流体。同时通 过伺服控制盾构机推进千 斤顶速度与螺旋输送机向 外排土的速度相匹配，经 舱内塑流体向开挖面传递 设定的平衡压力，实现盾 构机始终在保持动态平衡 的条件下连续向前推进。
直接控制型泥水盾构
间接控制型泥水盾构
泥水平衡盾构
直接控制型泥水系统流程如下：送泥泵从地面泥浆池 将新鲜泥浆送入盾构的泥水仓，与开挖泥土进行混合 ，形成稠泥浆，然后由排泥泵输送到地面泥水分离处 理站，经分离后排除土碴，而稀泥浆流向泥浆池，再 对泥浆密度和浓度进行调整后，重新送入盾构的泥水 仓循环使用。
泥水平衡盾构和土压力平衡盾构
泥水平衡盾构和土压力平衡盾构
目前常用的盾构机主要有土压平衡和泥水平衡盾构机，除 了其出土（渣）的方式不同外，其基本的工作原理是一致 的。 泥水平衡盾构机出土（渣）的工作原理是：利用泥水室的 泥水压力来平衡切削面的土、水压力，切削下来的土体与 泥水室内的泥水充分混合后,由泥水输送系统输送到泥水 分离系统进行分离,废弃渣土,泥水经改良后,再次由管路输 送回泥水室循环使用。
泥水盾构工作原理ppt课件
V07
V04 V06
V09
V08 V10
V11
V12
P
V14 P
V15
V16
V13
V17
PP.2.1 P
M
FD FD
Depuis l'usine de production de boue Fromthebentoniteplant
Vers usine de traitement de boue To slurry treatment
为方便。
精选ppt
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三、泥水盾构原理介绍
• 泥水盾构与土压盾构工作系统和结构上，
有很多相同之处，这里以德国体系的泥 水盾构为例，介绍泥水盾构特有的系统， 主要内容包括盾构结构简单介绍、泥水 平衡原理、泥水循环系统、气体保压系 统、泥水处理系统等。
精选ppt
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1、泥水盾构结构简单介绍
泥水盾构结构主要包括刀盘、前体、中 体、盾尾、主轴承、人仓、安装机轨道 梁、管片安装机和吊机、拖车结构以及 在拖车上布置的设备包括控制室、空压 机、电器设备、水泵水箱、泥浆管延伸 装置等。不同的盾构厂家，其布置不同。
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地下水压力
泥水压力 地下水位
土壤，形成与土壤间隙成一定
比例的悬浮颗粒，被捕获并集
聚与泥水的接触表面，泥膜就 H 此形成。随着时间的推移，泥
膜的厚度不断增加，渗透抵抗
Y 盾构机
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。
精选ppt
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3、泥水循环系统
泥水循环系统的控制包括 泥浆循环模式的选择 泥浆循环参数选择 泥浆碎石处理 管路延伸以及止浆处理等。 3.1泥浆循环模式介绍 泥浆循环的方式包括旁通模式、开挖模式、
土压平衡盾构机结构59页PPT61页PPT
谢谢！
5生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
土压平衡盾构机结构59页PPT 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
地铁盾构隧道设计ppt课件
– 钢管片 – 钢筋混凝土管片
——管片结构
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三.地铁盾构结构设计
• 衬砌环形式
– 普通环
• 左转弯环+直线环+右转弯环
– 通用环
• 一种楔形环管片的不同角度 的旋转拟合线路
——管片结构
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三.地铁盾构结构设计
• 管片拼装形式
– 通缝拼装
• 拼装难度小，衬砌空间刚度稍差。
– 错缝拼装
——盾构缺点
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一.盾构简介
——盾构组成
刀盘
前盾
盾体
后配套设备
中盾
尾盾
配套台车、管片运输设备、出土 设备、注浆系统、监控系统等。
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二.盾构机选型
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二.盾构机选型
• 盾构机的选型及设计
– 工程在前期准备时最重要的工作
• 盾构机选型考虑因素
– 地层土质条件 – 断面大小 – 线路周边环境 – 排土方式
– 因隧道衬砌属工厂预制，质量有保证； – 穿越地面建筑群和地下管线密集的区域时，周围受施工影响小； – 对于地质复杂、含水量大、围岩软弱的地层可确保施工安全； – 在费用和技术难度上不受覆土深度影响。
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一.盾构简介
• 盾构施工缺点
– 一次性投入大，施工设备费用较高； – 覆土较浅时，地表沉降较难控制； – 用于施作小曲率半径(R＜20D)隧道时掘进较困难。
一.盾构简介 二.盾构机选型 三.地铁盾构结构设计 四.附属结构设计 五.盾构隧道防水设计 六.地铁盾构设计重难点
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一.盾构简介
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一.盾构简介
• 盾构法施工的概念
– 使用盾构机，一边保持开挖面及围岩稳定，一边进行隧道掘进、出渣，并在盾尾内 拼装管片形成衬砌，及时实施注浆，尽可能不扰动围岩条件下修建隧道的方法。
土压盾构及泥水盾构的性能特点及工程选型
土压盾构及泥水盾构的性能特点及工程选型摘要：近年来，城市化进程快速发展，利用城市地下空间成为解决城市交通拥堵的有效措施之一。
源于盾构是建造地下隧道所必须的设备，因此本论文将通过分析土压盾构和泥水盾构的性能特点，继而基于施工区间的地质水文条件进行分析选型，在保证安全性，技术性，经济性相结合的基础上，选择出最优化最适宜的盾构类型。
关键词：盾构机土压盾构泥水盾构隧道0 引言随着我国经济技术的高速发展，城市交通的发展为城市的整体发展提供诸多便利条件。
其中发展地铁等地下交通显得尤为突出。
而城市轨道交通工程的开展使得盾构得到了广泛的应用。
盾构是建造地下隧道必不可少的装备，在隧道施工中，盾构机可兼有机、电、液、光和计算机技术。
应用盾构施工的地下隧道建设成为城市地铁、公路、铁路隧道广泛应用的最主要工法，因而盾构机的选型在工程应用和施工选型中显得十分重要。
本文将通过分析泥水盾构和土压盾构的性能特点，针对不同的是公平区间进行盾构的合适选型，从而充分发挥盾构快速、安全、优质、环保、地质条件破坏程度较小、自动化程度高等优势，选择出既保证工期又环保高效的最优盾构类型。
1 盾构类型区分盾构一般分为泥水盾构（泥水平衡盾构）和土压（土压平衡盾构）盾构，泥水盾构是指在盾构开挖面的密封隔仓内注入泥水，通过泥水加压和外部压力平衡，以保证开挖面土体的稳定。
盾构推进时开挖下来的泥土进入盾构前部的泥水室，经搅拌装置搅拌，而搅拌后的高浓度泥水通过泥浆泵运送到地面，泥水在地面经过分离，然后进入地下盾构的泥水室，不断地排渣净化使用。
土压盾构的基本原理是用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。
土压平衡盾构属于封闭式盾构，盾构推进时，其前端刀盘旋转掘削地层土体，切削下来的土体进入土舱，当土体充满土舱时，其被动土压与掘削面上的土压，水压基本平衡，使得觉晓面与盾构面处于平衡状态。
2 土压盾构和泥水盾构的性能特点通过对盾构类型的区分和认识，在了解盾构工作原理的基础上，对不同盾构类型的性能特点总结如下：泥水盾构具有控制泥水压力，保持工作面稳定，沉降较小；排土采用泥浆管来输送，水压较高地段也不会出现喷涌现象；使用泥水，需要扭矩较小，刀具不易磨损；使用流体运输弃土输送效率高，适合长距离输送的优势。
泥水盾构PPT课件
中交隧道局南京纬三路过江通道
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中交隧道局南京纬三路过江通道
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纬三路泥水平衡盾构机刀盘系统
刀具种类
A、先行刀-----预松岩土
B、主切刀-----切削岩土 C、刮 刀-----铲土入仓 D、滚 刀-----挖掘岩层
中交隧道局南京纬三路过江通道
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中交隧道隧道局南京纬三路过江通道
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中交隧道局南京纬三路过江通道
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推进系统泵单元由4个液压泵，1个先导泵组成.通 过若干电磁先导液压阀块控制流体介质的流量、方向、 压力三个参数，从而实现油缸的伸缩功能。本盾构机采 用58根 （29组） 液压油缸，分为上、下、左、右四个 区 域 ， 油 缸 最 大 行 程 3200mm ， 通 过 检 测 NO1 、 NO15、NO29、NO44号油缸来测定该区油缸行程。 每组油缸端部设有万向接头撑靴，表面加装防护板。当 盾构掘进时，运用油缸撑靴与管片之间反作用力，为盾 构及后配套设备提供前进动力。
闭隔板，隔板与刀盘间的空间定义为泥水仓舱，把水、膨 润土、及添加剂混合制成的泥水，经输送管道压入泥水舱， 待泥水充满整个泥水舱，并具有一定压力，形成泥水压力 室。通过泥水的加压作用和压力保持机构，能够维持开挖 工作面的稳定。盾构推进时，旋转刀盘削切下来的土砂经 搅拌装置搅拌后形成高浓度泥水，用流体输送方式送到地 面泥水分析系统，将碴土、水分离后重新送回泥水舱，这 就是泥水气压平衡盾构法的主要特征。
刀盘扭矩小，更适合大直径盾构隧道施工；
适用于软弱的淤泥质黏土层、松散的砂土层、砂砾层、 卵石层和硬土的互层等底层，特别适用于地层含水量 大、上方有水体的过江隧道和海底隧道。
中交隧道局南京纬三路过江通道
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泥水气压平衡式盾构机
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掘进时出渣量的控制
• 矿车计数 • 即时称重系统 • 体积测定仪 • 利用伽马射线进行密度探测
EPB 高 中等 需要 低 中等 简单 快 低
预定
SLURRY 低 高
需要 高 大 复杂
中等 好 自动
选择标准:
•地质条件
- 粒度分布 - 水压 - 隧道沿线的漂石及其他阻碍
•渣土改良添加剂和/或膨润土 •工地处理车间的可行性及空间 •渣土最终处理方式 •最终用户的经验及信心 •成本
大家应该也有点累了，稍作休息
•适用地质范围更广
•对地质要求更严格
•对渣土改良材料需求量更少
•对于掌停面的塌陷量可以控 制
需要额外的添加剂
•掌停面一旦塌陷，塌陷量相 当大
土压平衡盾构
•出渣及时
•围 岩 比 较 稳 定 的 情 况 下 能够掘进
•总 装 和 始 发 需 求 空 间 较 小
•对环境的影响更小
泥水盾构
•需要一个泥水分离厂
脱困扭矩 与刀盘表面积比
率
(tonne•meters/m2)
1800
1089
1395
19.6
RME386SE (9.80 m)
1996
1800
1934
2166
28.7
RME370SE (9.40 m)
2000
2700
2056
2467
35.6
RME320SE (8.13 m)
2002
21001ຫໍສະໝຸດ 401959•围 岩 比 较 稳 定 的 情 况 下 不能掘进（有一定的局 限性）
•需要的工地规模更大
土压平衡盾构
泥水盾构
•运营成本更低
•土 仓 压 力 需 在 隧 道 推 进 前进行计算并设定
•对刀盘扭矩需求较大 •对刀盘动力需求较大
•渣 土 直 接 暴 露 在 隧 道 中 ，会对隧道产生污染
•能 够 应 付 较 大 直 径 的 漂 石
大家有疑问的，可以询问和交
TEPB = D3 • 2
T = 刀盘扭矩 (吨•米) D = 掘进机直径（米）
(理论扭矩)
TSLURRY =
TEPB 1.47
高扭矩传动简表
型号 (直径)
年份
RME375SE (9.53 m)
1992
刀盘动力
(kW)
最大扭矩
脱困扭矩
(tonne•meters) (tonne•meters)
泥水盾构
•在掘进过程中使用压缩空气对刀盘土仓内的泥水压力进行控制. •在掘进过程中可以对泥浆流量和密度进行控制以避免超挖.
总结
•在管片安装和换步时刀盘土仓内压力的控制 •在极紧密的测中连续掘进
- 保持刀盘土仓内渣土的流动和压力 - 推进油缸自动伸出 - 土体改良注射弥补损失
•掘进时盾尾同步注浆 •在护盾沿线控制压力
土压平衡盾构vs. 泥水盾构
土压平衡盾构与泥水盾构之间的选择 对于刀盘扭矩的需求 地面沉降控制
粘土
土压平衡盾构不含添加剂
淤泥
土压平衡盾构含添加剂
泥水盾构含添加剂
砂质
泥水盾构不含添加剂
砾石
卵石
通过率 (%)
粒径大小 (mm)
土压平衡盾构
泥水盾构
•整体构造简洁，有利于学习 ，操作及维护
•整体构造复杂（相对于学习 ，操作及维护）
•对于环境的影响较大，并 且运营成本偏高
•土仓压力在掘进过程中直 接探测并由系统进行控制
•对刀盘扭矩需求较小
•对刀盘动力需求较小
•渣土在运至地表前不会暴 露
•在土仓压力控制方面具有 更高的准确性
标准 刀盘动力/扭矩 工地整体耗电量 对添加剂的需求
成本 工地规模 出渣方式 掘进速度 隧道清洁度 土仓压力计算
37.8
RME306SE (7.77 m)
2002
2100
2045
2556
Torque Increase in 10 Years
53.9
•地表沉降控制 •进水控制
土压平衡
•在掘进过程中对刀盘土仓内土压进行控制. •对掘进过程中的恶劣地层进行控制以避免超挖. •土压平衡盾构通过渣土改良系统对土体进行改造以适应不同地质 .