盾构汇报材料ppt课件

.
长江盾构穿越施工安全控制技术
.
目录
第一部分 盾构概述 第二部分 盾构施工 第三部分 特殊地层盾构施工 第四部分 主要风险及防范措施 第五部分 承包商安全管理
.
第一部分 盾构概述
.
一、盾构施工技术的发展
1818年——布鲁尔（ Brunel ）研究出了开敞式手掘盾构机，1823年在伦敦泰晤 士河水底公路隧道进行了盾构试验，后因坍方事故中止。Brunel对盾构进行了改进 ，于1834年使工程再次上马，历时7年于1841年隧道贯通。
.
3、开挖面稳定机理
➢泥水盾构通过向密封的泥水舱内输送加压的泥水来获得开挖面的稳定，对于 不透水性的粘土，泥浆压力适当大于围岩主动土压力，就可以保证隧道开挖面 的稳定；
设置部位 面板正面 面板正面 面板正面 面板正面 面板正面外沿 面板外沿 面板背面 加泥嘴部位 面板正面外围
.
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。
.
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。
.
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
.
5、后配套系统
设备连接桥（管片吊、泡沫发生器、注浆
气动阀及管系等）
皮带机 泡沫发
一号台车（主泵站、油箱、盾尾油脂泵、
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
注浆气
生器
动阀 四三号号台台车车（（左左））
管片六吊五号号台台车车（（左左））
统液压站等）
四号台车（主配电柜、泡沫系统等）
分离Βιβλιοθήκη Baidu 调浆池
送泥泵
排泥泵 .
中继泵
2、泥水平衡盾构分类 泥水盾构根据泥水舱构造形式和对泥浆压力的控制方式的不同，泥水盾构分为:直接
控制型和间接控制型
.
直接控制型：送泥泵从地面泥浆池将新鲜泥浆输入盾构泥水舱，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 泥浆流向调浆池，再对泥浆密度和浓度进行调整后，重新输入盾构循环使用。 泥水舱中的泥浆压力，可通过调节送泥泵转速或调节控制阀的开度来进行。由于送泥 泵安在地面，控制距离长而产生延迟效应，不便于控制泥浆压力，因此常用调节控制 阀的开度来进行泥浆压力调节。
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。
盾体分为前盾、中盾和盾尾 三部分。
盾尾
中盾 前盾
D环 C环 B环 A环
.
刀盘
（1）前盾的主要组件：刀盘驱动、刀盘电机、中心回转体、人仓基座
牛腿
中心回 转体
螺旋机前 闸门
人仓基座
刀盘电机
前盾正面
前盾背面
.
（2）中盾的主要组件：推进油缸、铰接油缸、管片拼装机基座、阀块、管系等
间接控制型：其泥水系统由泥浆和空气双重回路组成。在盾构的泥水舱内插装一道 半隔板，在半隔板前充以压力泥浆，在半隔板后面盾构轴心线以上部分充以压缩空气， 形成空气缓冲层，气压作用在半隔板后面与泥浆的接触面上，由于接触面上气、液具 有相同压力，因此只要调节空气压力，就可以确定和保持在开挖面上相应的泥浆支护 压力。
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。
.
刀具按掘削目的、设置位置和用途的分类
种类名称 固定刀具 旋转刀具 超前刀具 导向钻头 外沿保护刀具 修边刀具 背面保护刀具 加泥嘴保护刀具 掘削障碍物刀具
用途 掘削掘削面 掘削掘削面 超前掘削 破碎地层 保护刀盘外沿 减小推进阻力 保护背面面板 保护加泥嘴 掘削障碍物
泥水加压平衡盾构：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。
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、
电缆托盘等）
设四三一备六号五号号二连号台号台台号接台车台车车台桥车（车（车正（侧右（右面右）右）））
.
6、施工配套
管片车 管片车 浆液车 土箱 土箱 土箱 电瓶车
.
三、盾构施工的原理
（一）泥水平衡盾构机原理 1、泥水平衡盾构概念
推进 油缸
中
盾
正
面
推进控
制阀块
铰接 油缸
铰接 阀组
管片拼 装机基
座
中
盾
背 推进千斤 面
顶撑靴
.
（2）盾尾
盾尾刷
内置注浆管
盾尾油脂 注入孔
.
3、管片拼装机
管片安装机安装在 盾体内，用于单块衬 砌管片的就位，为中 空的环形结构。它由 悬臂梁、移动机架、 回转机架、安装头等 构件组成。 速度 0.2-1.5rpm 旋转角度 ±220度
1869年——采用Greathead新开发的圆形盾构铸铁管片，在伦敦泰晤士河水底第 二条隧道。1887年——气压盾构在南伦敦铁路隧道中应用。
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。
.
3、螺旋输送机
螺旋输送机通过一个密封套装在盾构机 的土仓底部。机壳上留有添加剂注入口，可 以根据渣土情况注入泡沫、膨润土等添加剂。 螺旋输送机出渣口安装有滑动式闸门，该闸 门的开度能调节，从而调节螺旋输送机的送 料速度，使土仓保持一定的压力。
螺旋输送机装有土压传感器，用于检测 输送机内部的土压力，并反馈给PLC系统或 操作人员，以决定对螺旋输送机的转速、出 渣闸门的开度大小进行调整，从而很好的控 制出土量，达到控制土仓压力的目的，最终 保证盾构机的正常掘进。