盾构隧道技术

3.2 按用途确定盾构机的断面形状
盾构机的断面形状分为：圆形、半圆形、双圆塔接形 、三圆塔接形、马蹄形、椭圆形、矩形。。。
3.3按土质状况确定盾构机型
通常一条隧道沿线的土质条件绝对相同是不可能的，一般多选择适
应施工标段内大多数地层条件的机型。选型取决于下列各种地层条 件：
①软流性粘土
②易坍塌的砂、砂砾层
1.3可渗比
ห้องสมุดไป่ตู้
定义：地层孔隙直径与泥水有效直径 的比值——表征泥水在掘削面上形成 泥膜或不能形成泥膜的条件
2泥水颗粒无法渗入地层
n

L G

2 ~ 4泥水颗粒可以进入地层 4泥水颗粒通过地层孔隙 流走
6
1.4泥水处理
泥水处理——对排放泥水作一系列的处 理、调整，使之符合循环再利用标准及 废弃物排放标准的处理、调整过程 具体细分为：
1.5泥水盾构的优缺点
优点： （1）对地层的扰动小、沉 降小 （2）适用于高地下水压、 江底、河底、 海底隧道施工 （3）适于大直径隧道 （4）适于高速化施工 （5）适用土质范围宽 （6）掘金中盾构机体的摆 动小
南京长江隧道
缺点：
（1）成本高 （2）排土效率低 （3）地表施工占地面积大并影响交通、 市容 （4）不适于在硬粘土层中掘进 （5）不适于在松散卵石层中掘进
2.1土压盾构
土压盾构削泥土土盾盾构构
靠掘削土自身的塑流性和抗渗性 须混入提高流塑性和抗渗性的添加材
土压盾构和泥水盾构差异是保持密封土舱内 的承压介质不同
2.2刀盘的种类
面板型
优点：（1）有利于稳定掘削面 （2）掘削槽口可以限制砾径 （3）有利于拆除障碍物，刀具 更换
缺点：（1）容易出现土舱内掘 削土充不满 （2）在粘性地层中掘进时，切 削槽口处和隔板上容易粘附掘 削土
③含水砂层、砾层或交错层中的承压含水砂层和砾层
④含大砾石的地层 ⑤估计埋有漂木和其他物质的地层 ⑥区段内存在软、硬两种土层的地层
3.4特种机型的选择
特种机型的选择主要受①地层制约条件 ②施工条件受限 ③特殊技 术要求
如地层中存在甲烷气体、含漂砾巨石，复线地铁隧道，扩径隧道、 变径隧道、长距离施工隧道、低成本隧道等等
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1.2泥水的作用与特性
泥水的作用:①形成泥膜与稳定掘削面 ②运送排放掘削土砂
泥水特性：物理稳定性好、化学稳定性好、 泥水的粒度级配、相对密度、 粘度要适当、流动性好、成膜性好
外径15.43米钱江隧道盾构机内景 钱江隧道盾构机刀盘
隧道新技术—— 盾构隧道
汇报人： 陈翼 指导老师：叶飞
目录
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泥水盾构 土压盾构 盾构选型
1.1泥水盾构原理
泥水压=地下水压+土压+预压
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2.4土压盾构的优缺点
优点：（1）成本相对泥水盾构要低 （2）出土效率高 （3）使用地层范围宽
缺点：（1）掘削扭矩大 （2）地层沉降大 （3）直径不能过大
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3.1选择机型的原则
盾构机选型考虑因素： ①满足设计要求 ②安全可靠 ③造价低 ④工期短 ⑤对环境影响小
盾构机选型的原则： ①选择与工程地质匹配的机型，确保施工绝对安全 ②可以辅以合理的辅助工法 ③盾构机的性能应能满足工程推进的施工长度和线形的要求 ④选定的盾构机的掘进能力可与后续设备、始发基地等施工设备匹配 ⑤选择对周围环境影响小的机型
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稳定掘削面的施工管理以泥土压管理、泥土塑流性管理 、掘土量管理为中心
2.3.1泥土压管理
泥土压的调节办法：（1）调节螺旋输送机的转速 （2）调节盾构千斤顶的推进速度 （3）两者组合控制
泥土压>设定土压 传送机转速增加或者千斤顶减速 泥土压<设定土压 传送机转速减小或者千斤顶加速
2.3.2塑流性管理
①一次处理 携带掘削土砂的排泥中的砾、砂、淤泥及粘土结 块等粒径大于74μm的粗颗粒，从泥土中分离出去 ，并用运土车装走。
②二次处理 使一次处理后的多余泥水进一步作土（细粒成分 ）、水分离（凝集脱水），处理成可以搬运的状 态，然后运出。
③三次处理 把二次处理后的水和坑内排水等pH值高的水处理 成达到排放标准的水，然后排放。
辐条式
优点：（1）因掘削土的 取入容易，故土舱易被 充满 （2）掘削面上的土压、 水压和土舱内设置的土 压计的检测值的差距小 （3）掘削土在土舱内不 易被压密，故粘附现象 少，刀盘切削扭矩小
缺点：地层中混有巨砾时，巨砾无法通过螺旋输送机，当存在必须 拆除的障碍物时必须慎重
2.3稳定掘削面的施工管理
（1）土舱内的土压 （2）盾构负荷 （3）螺旋输送机的排土效率 （4）排土性状的测量
2.3.3掘土量的管理
洞内运输方式分为轨道方式和泵压式
轨道方式不为掘削土的性状所限 水泵压式运出土砂的最大砾径不能超过0.8d,d为排泥 管的内径，在中小直径盾构隧道中使用较多
掘土量的测量方法多种多样，但准确掌握掘土量较为困难 ，因此仅靠掘土量的管理来判断掘削面的稳定是不可能的 ，故一般要求实施包括泥土压和地层变形等施工管理数据 在内的综合管理