泥水与网格盾构施工技术简介
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。
泥水平衡盾构施工技术培训

根据施工方案,准备所需的管片、砂 浆、盾构机等材料和设备,确保施工 顺利进行。
制定施工方案
根据勘察结果,制定详细的施工方案 ,包括盾构机选型、施工组织、安全 保障等。
盾构掘进施工
安装盾构机
将盾构机安装到始发井或接收井 ,并进行调试和试运行。
泥浆制备
根据地质条件,制备适当比例的泥 浆,用于控制盾构机掘进过程中的 泥水压力。
现状
目前,泥水平衡盾构技术已成为隧道工程建设中的重要技术手段之一,广泛应用 于国内外各类大型隧道工程中,为城市建设和交通发展做出了重要贡献。
02
泥水平衡盾构设备与操作
盾构机的基本结构
01
02
03
04
刀盘
用于切削和破碎土体,是盾构 机的主要工作部分。
盾体
提供保护和支撑,内部安装有 控制、推进、拼装等系统。
泥水平衡盾构施工技术培训
目录
• 泥水平衡盾构技术概述 • 泥水平衡盾构设备与操作 • 泥水平衡盾构施工流程 • 泥水平衡盾构施工中的问题与对策 • 泥水平衡盾构技术案例分析
01
泥水平衡盾构技术概述
定义与原理
定义
泥水平衡盾构是一种隧道掘进技术,通过向切削仓内注入泥浆,保持压力平衡 ,使掘进过程中土仓内的泥水压力和掌子面土压力平衡,以保持掌子面的稳定 。
掘进施工
启动盾构机进行掘进施工,同时通 过泥浆系统将切削下来的土体排出 ,保持泥水平衡状态。
衬砌与管片安装
衬砌预制
在工厂或现场预制混凝土衬砌块 ,确保其质量和尺寸符合设计要
求。
管片拼装
在盾构机掘进过程中,逐块拼装 管片形成隧道结构,同时确保管
片之间的密封性。
衬砌安装
将预制好的衬砌块逐块安装到管 片外侧,形成完整的隧道结构。
泥水大盾构方案

泥水大盾构方案1. 引言泥水大盾构是一种在地下挖掘隧道时使用的工程机械。
它能够在不影响地表和周围环境的情况下进行挖掘,因此广泛应用于城市交通、地铁及其他地下通道工程。
本文将介绍泥水大盾构的工作原理、优势以及施工方案。
2. 工作原理泥水大盾构是使用一个圆柱形的盾构机来挖掘地下隧道。
盾构机主要由盾构头、推进系统、控制室和环片组成。
在施工过程中,盾构机首先通过盾构头对土层进行剥离和挖掘。
同时,盾构机通过推进系统将盾构机向前推进,并在后方放上预制的环片来支撑隧道壁面。
随着盾构机的推进,工作区域会被不断挖掘和支撑。
冠状稀土液是利用注浆管通过泥水注浆系统向前注入地下,形成一个稳定的液态泥土环,以防止土层坍塌。
同时,冠状稀土液还能将挖掘出的泥土通过管道输送到地面。
3. 优势泥水大盾构相比传统的地下挖掘方法具有许多优势:•高效快速: 盾构机能够同时进行挖掘和支撑,施工速度快,提高了工作效率。
•安全可靠: 盾构机能够将群众和工人与挖掘工程隔离,减少了施工过程中的意外风险。
•环保低碳: 盾构机能够最大程度地减少对周围环境的影响,避免了大面积地表开挖和爆破带来的空气和噪音污染。
•适应性强: 盾构机能够适应各种地质条件,包括软土、沙层和岩石。
4. 施工方案4.1 准备工作在进行盾构施工之前,需要进行一系列的准备工作:1.调查勘探:对施工区域进行地质勘探,确定地下水位、土质情况以及任何可能影响施工的地质因素。
2.设计方案:根据勘探结果,设计盾构施工方案,包括隧道的路径、尺寸和施工进度。
3.材料采购:采购所需的盾构机、环片、注浆材料等。
4.现场准备:清理施工区域,搭建临时设施,确保施工现场的安全和通畅。
4.2 施工过程盾构施工可以分为以下几个步骤:1.开始挖掘:将盾构机定位到起始点,开启盾构机,开始挖掘。
2.推进隧道:盾构机通过推进系统向前推进,同时进行挖掘和固土。
3.安装环片:当盾构机挖掘到一定距离时,将预制的环片通过后方传送带安装到隧道壁上。
泥水盾构穿越浅基础建筑物群施工工法

泥水盾构穿越浅基础建筑物群施工工法泥水盾构穿越浅基础建筑物群施工工法一、前言泥水盾构作为一种先进的地下隧道施工技术,被广泛应用于城市地铁、铁路、公路等工程领域。
然而,传统的泥水盾构在穿越浅基础建筑物群时会遇到困难,因此需要开发一种适应于这种特殊情况的施工工法。
本文将详细介绍泥水盾构穿越浅基础建筑物群施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例,以期为实际工程提供参考。
二、工法特点泥水盾构穿越浅基础建筑物群施工工法具有以下特点:1. 特殊的隧道断面设计:针对浅基础建筑物群的特点,采用了特殊的隧道断面设计,确保隧道施工不会对基础结构造成损害。
2. 改进的泥水盾构机设计:针对穿越浅基础建筑物群的要求,对泥水盾构机的结构进行了改进,增加了穿越能力和稳定性。
3. 精确的导向和定位系统:采用精确的导向和定位系统,确保泥水盾构机在施工过程中能够准确无误地穿越浅基础建筑物群。
4. 多层次的质量控制措施:通过多层次的质量控制措施,确保隧道施工过程中的质量达到设计要求。
三、适应范围泥水盾构穿越浅基础建筑物群施工工法适用于以下情况:1. 浅基础建筑物群的密度较高,穿越难度较大的情况。
2. 隧道施工对基础结构造成的影响需要严格控制的情况。
3. 预计隧道施工不会引起基础结构变形或损坏的情况。
四、工艺原理泥水盾构穿越浅基础建筑物群的工艺原理主要有以下几点:1. 施工工法与实际工程之间的联系:根据实际工程要求,确定泥水盾构机的施工参数和工艺流程,确保施工的准确性和稳定性。
2. 采取的技术措施:如改进的泥水盾构机结构、精确的导向和定位系统等,以确保泥水盾构穿越浅基础建筑物群的安全和稳定。
五、施工工艺泥水盾构穿越浅基础建筑物群的施工工艺分为以下几个阶段:1. 前期准备工作:包括勘测浅基础建筑物群的情况、确定施工参数和工艺流程等。
2. 建立起始井和终止井:根据实际情况确定井口位置和井筒尺寸,进行井口的建设。
浅谈泥水盾构施工技术

SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 程 技 术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来确保掌子面的稳定,用泥浆管路输送来代替有轨电车进行出土,在掘进完成后同时也完成了渣土的输出工作,加快了掘进速度,同时也避免了土压盾构因渣土改良不好而造成的喷涌,有效地改善了劳动条件和施工环境;由于泥水盾构通过泥水平衡来稳定掌子面,压力控制精度高,能较好地稳定开挖面和防止地表的隆沉,成为当今地下交通建设的新技术。
1 泥水盾构原理泥水加压式盾构是在机械削式盾构刀盘后侧设置了一道半隔板,它与刀盘之间形成泥水压力室,泥浆输送到泥水压力室后,在泥水压力室上半部分充以压缩空气,形成空气缓冲层,通过调节空气压力,来保持开挖面上相应的泥浆支护压力,由于泥浆中的颗粒受到压力的作用下在开挖面向地层中进行渗透,填充地层中的孔隙,在掌子面形成一层泥膜,对提高开挖面的稳定性起到极为重要的作用(如图1)。
2 泥水盾构适用范围地层渗透系数对于盾构的选型是一个很重要的因素,通过图2说明泥水平衡盾构机宜适用于渗透率在10-7m/s以上。
另由于泥水盾构具有土压力的控制精度高,地面沉降控制精度高,因此,泥水盾构适用于含水率较高,软弱的淤泥质地层、松散的砂土层、砂卵石等地层中。
特别适用于地层含水量大的越江过海隧道,以及对地面沉降要求较高的地区适用。
3 泥水盾构构造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、拖车结构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。
4 施工工艺4.1 始发洞门端头加固根据设计要求进行端头加固。
一般采用旋喷桩或三轴搅拌桩进行加固,加固深度为隧道顶3m至隧道底以下3m;加固宽度为隧道轮廓线外3m,加固长度根据盾构主机长度来进行加固,一般长度为9~14m。
泥水盾构工法

注浆施工
在管片拼装完成后,进行注浆施工, 对隧道周围土体进行加固处理。
施工监测与评估
施工监测
对施工过程中各项参数进行监测,如 盾构机掘进姿态、泥浆压力和流量、 管片拼装质量等。
施工评估
根据监测数据对施工过程和成果进行 评价,及时发现和解决施工中存在的 问题,确保工程质量和安全。
在施工过程中,泥水舱内的泥水压力需要与地层压力保持动 态平衡,以维持地层的稳定性。同时,泥水舱内的泥水压力 也需要与泥水舱的几何形状相匹配,以确保施工安全。
泥水处理与循环利用
泥水处理与循环利用是泥水盾构工法的关键技术之一,通 过将挖掘出的泥水进行分离、筛选、搅拌等处理,实现泥 水的循环利用。
在施工过程中,挖掘出的泥水需要进行分离,去除其中的 大颗粒和杂质,然后通过搅拌和添加适量的化学药剂,使 其达到所需的物理和化学性能指标。处理后的泥水可以再 次用于控制地层压力、冷却刀盘和润滑管片等施工操作。
泥水盾构工法适用于各种土壤 和软岩地层,具有广泛的适用
性。
泥水盾构工法的缺点
泥水处理问题
挖掘过程中产生的泥水需要妥善处理,否则 会造成环境污染。
成本较高
相对于其他工法,泥水盾构工法的设备成本 和运营成本较高。
施工精度要求高
由于泥水盾构的挖掘精度受多种因素影响, 因此对施工精度要求较高。
施工条件受限
远程监控与决策支持系统
建立远程监控与决策支持系统,实现施工过程的实时监控和远程控 制,提高施工管理的智能化水平。
06 泥水盾构工法案例分析
案例一:某地铁区间隧道泥水盾构施工
总结词:成功应用
详细描述:某地铁区间隧道采用泥水盾构工法进行施工,通过合理的泥水处理和掘进控制,成功穿越了复杂的地质条件和重 要建筑物,保证了施工安全和质量。
泥水盾构施工方案

泥水盾构施工方案一、工程概况泥水盾构是一种根据现场特点和需要,采用盾构机械设备,进行地下连续隧道施工的一种方法。
泥水盾构广泛应用于城市地铁、地下通道等工程中,具有施工速度快、效率高、安全可靠等特点。
本施工方案以城市地铁建设项目中的盾构段为例进行介绍。
二、施工内容本次施工的是一条盾构孔洞,总长度为1500米,深度为30米。
施工采用盾构法,施工孔径为8.8米。
挖掘过程中需要进行泥水隔离和盾构管片的安装。
具体施工内容如下:1.前期准备(1)确定盾构线路,设计施工计划。
根据地质勘查数据和设计要求,确定盾构的盾体截面尺寸、盾构机的型号和配置。
(2)搭建临时设施,包括施工办公区、设备堆场等,并配备相应的施工设备和人员。
(3)采取护坡措施,确保施工区域的安全。
(4)清理现场,处理掉施工区域内的废弃物和杂物。
2.盾构机械设备调试(1)搭建盾构机工作平台,并进行必要的调整和检查,确保设备运行正常。
(2)安装盾构机后方的螺旋输送机、水平切割机和尾部封隔装置,确保设备各部分配合良好。
(3)进行盾构机的试运行,检查设备的运行情况和参数是否符合要求。
(4)根据实际情况,对盾构机进行调整和优化,以保证施工顺利进行。
3.泥水隔离(1)在盾构机前方进行泥土的掘进,同时在掘进区域内设置泥水隔离装置,以确保隧道内的泥浆不会向外漫溢。
(2)采用浆液泵将盾构机前方掘进的土壤通过泥水隔离装置输送出来,并进行处理。
(3)在隔离工作面内设置围壁,以隔离泥浆和泥土,并进行清理和处理。
4.盾构管片安装(1)在盾构机后方设置安装组,负责盾构管片的制作、运输和安装。
盾构管片的材料和尺寸需要根据具体要求进行选择。
(2)将盾构机后方的开挖区域占据的土壤进行处理,并通过输送带将盾构管片送到安装位置。
(3)通过液压系统将盾构管片一片片安装到盾体上,并进行连接和固定。
(4)在安装过程中对盾构管片进行检查,确保质量和尺寸满足设计要求。
5.施工完成(1)完成盾构孔洞的全部挖掘和管片安装后,进行最后的检查和测试。
泥水盾构施工简介

泥水平衡盾构工作原理图
膨润土液区
地层
切削刀盘
气垫室 泥水舱
压缩空气
膨润土溶液
进浆管
排浆管
(1)各部件名称介绍
[1] 开挖面
[2] 刀盘
[5] 舱壁
[6] 进浆管路
[9] 作业舱
[10]排浆管路
[13]盾尾钢壳
[3] 支撑夜(泥浆) [7] 气垫 [11]网格(格栅)
[4] 开挖舱 [8] 潜水舱壁 [12]管片
碎石机结构:在气舱底部设置排浆口,在排浆口布 置有专用的碎石机构(即碎石机),对大颗粒的岩石进 行破碎,避免大颗粒进入泥浆循环系统损坏相应部件。
泥浆门结构:泥浆门布置在泥水舱和气舱之间的隔 板底部,主要作用是通过泥浆门的关闭,将气舱和泥水 舱隔离,使作业人员能在长压下进入气舱,在气舱里进 行维修或检查等作业。泥浆门的布置位置有所不同,海 瑞克和NFM有所不同。海瑞克的布置在气舱侧,NFM公司 的布置在泥水舱内。
泥浆压力的控制:
泥浆的压力调整是个被动参数,为能够保证足够的流量, 调整泥浆泵的转速,其泥浆泵的进出口的压力均因之而变化。 对于系统压力,根据泵的工作能力,一般只限制最高值。泵 的压力随着管路的延长,延程损失的增加而增加。
泥浆比重的控制:
泥浆的进浆比重,由泥水处理厂控制,对于盾构掘进而 言,对既有的进浆比重,只能通过掘进速度的改变来调整出 浆的比重。如果出浆比重很高,可以通过降低推进速度来降 低泥浆比重。一般进浆比重在1.05~1.25之间,出浆比重在 1.1~1.4之间。
两种泥水盾构的主要区别如下
日本体系泥水盾构的泥 浆压力,在循环掘进时,通 过调整进浆泵的转速或者调 整进浆泵出口节流阀的开口 比值来实现压力控制的。因 此掘进速度、地层变化、掘 进深度及其掘进长度对压力 均有影响。调节泵的压力是 通过中心控制室(主机室) 的自动调节完成。
泥水盾构施工简介

盾构的掘进对车站的正
常使用未产生任何影响。
(二)、上海市轨道交通9号线盾构穿越沪杭铁路
1、概况
上海市轨道交通9号线一期工程R413-盾构隧道(九亭站-七宝
站)位于上海市闵行区沪松公路沿线,线路呈西东走向。区间 上、下行线和东出入段线盾构隧道在区间东西岔道井之间 DK20+664(=L2DK0+220)处下穿越沪杭铁路环线(铁路里程约 DK31+820),铁路为双线铁路(路基宽约12m),位于隧道上 方,与隧道基本正交(相交角约88°),穿越处位于沪松公路 北侧。地层为杂填土和淤泥质黏土,埋深10m。
膨润土溶液
地层
切削刀盘
进浆管
排浆管
(三)泥水盾构的优缺点 优点:
(1)适应性强,适用范围广。可适用于砂卵石、砂层、冲、 洪积土层、岩石等多种地层。适用于常压下、地下水位以 下和以上、高水压力等条件下施工。 (2)由于泥水在土层中的渗透性比空气在土中的透气性小, 施工中可减少地下水的移动,从而减少由此而引起的地表 沉降。 (3)因采用管路排泥,井下施工作业环境能保持清洁良好, 提高了作业人员的施工安全性; (4)采用气压保持泥水压力的稳定,调节速度快,压力波 动小,可在覆土较浅的条件下进行盾构法隧道施工。 (5)挖土及出土等可全部实现机械化、管道化水力输送, 并可在地面上控制,从而改善隧道内作业条件,提高了施 工效率。
2、做好施工监控量测和反馈
(1)监测
①合理布设监测点。地面沉降测点沿隧道中心线 上间隔30m布设一个监测断面,对影响范围内所有轨 道进行埋设测点,每股轨道上布设3~5个测点。 ②采用精密的监测方法。对于轨道的沉降观测采 用精密水准测量的方法进行量测作业。 ③加大监测频次。掘进面前后<20m时,测1~2次/ 天,掘进面前后<50m时,测1次/ 天,掘进面前后 >50m时,测1次/ 周。
泥水平衡盾构机施工原理介绍

泥水平衡盾构机施工原理介绍泥水平衡盾构机是一种用于地下隧道施工的先进设备。
它采用泥浆平衡法进行施工,能够在地下进行高效、安全的隧道开挖。
本文将详细介绍泥水平衡盾构机的施工原理。
1. 泥水平衡盾构机的基本原理泥水平衡盾构机是在隧道掘进过程中,通过注入泥浆控制地下水位,保持隧道工作面正常工作环境的一种盾构机。
它采用了泥浆平衡法,即通过在隧道工作面注入泥浆,使泥浆的密度与地下水的压力平衡,从而达到控制地下水位的目的。
2. 泥水平衡盾构机的工作原理泥水平衡盾构机主要由刀盘、前后密封、螺旋输送机和泥浆系统等部分组成。
在施工过程中,首先将泥浆通过泥浆系统供给到刀盘前部的刀具上。
刀盘旋转时,刀具将地层土壤切削下来,同时将泥浆与土壤混合成泥浆浆体。
泥浆浆体通过螺旋输送机送出隧道,同时通过密封系统保持隧道工作面的压力平衡。
泥浆与地下水的压力平衡可以有效控制地下水位,防止水和土壤的涌入,保护工作面的稳定性。
3. 泥水平衡盾构机的施工过程泥水平衡盾构机的施工过程可以分为以下几个步骤:(1) 预处理:在施工前,需要对隧道工作面进行预处理,包括地下水的降低和土层的加固等。
(2) 开挖:泥水平衡盾构机开始工作后,刀盘旋转切削土壤,并通过螺旋输送机将土壤与泥浆混合成泥浆浆体。
(3) 输送:泥浆浆体通过螺旋输送机将土壤从隧道中输送出去,同时保持隧道工作面的压力平衡。
(4) 支护:在土壤被切削后,需要进行隧道工程的支护,以确保隧道的稳定和安全。
(5) 后续处理:隧道开挖完成后,需要进行后续的清理工作,包括清理刀盘和螺旋输送机等设备。
4. 泥水平衡盾构机的优势和应用泥水平衡盾构机具有以下优势:(1) 施工速度快:泥水平衡盾构机可以实现连续作业,施工速度较快。
(2) 施工安全:泥水平衡盾构机采用了泥浆平衡法,能够有效控制地下水位,减少地层涌水和塌陷的风险。
(3) 对环境的影响小:泥水平衡盾构机在施工过程中,通过注入泥浆控制地下水位,减少对周围环境的影响。
繁华城区大直径泥水盾构施工关键技术与应用-概述说明以及解释

繁华城区大直径泥水盾构施工关键技术与应用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分:随着城市化进程的加速,城市地下空间的开发和利用越来越重要。
大直径泥水盾构作为城市地下空间开发的重要施工技术之一,在城市繁华地区的应用愈发广泛。
本文旨在探讨繁华城区大直径泥水盾构施工中的关键技术及其应用,以期为相关领域的专业人士提供参考和借鉴。
本文将结合实际案例,从技术原理到施工实践,全面分析大直径泥水盾构施工中的关键问题与挑战,并提出解决方案与建议,旨在推动城市地下空间开发工作的顺利进行。
1.2文章结构文章结构部分将包括以下内容:1. 概述:介绍繁华城区大直径泥水盾构施工的背景和重要性。
2. 关键技术:探讨泥水盾构施工中的关键技术,包括盾构机选择、隧道设计、盾构掘进等方面。
3. 应用案例:分享一些成功的繁华城区大直径泥水盾构施工案例,展示技术的实际应用效果。
4. 挑战与机遇:分析当前泥水盾构施工面临的挑战和未来发展的机遇。
5. 结论:总结繁华城区大直径泥水盾构施工的关键技术及应用,强调其在城市建设中的重要性和前景。
1.3 目的目的部分的内容应该包括文章所要解决的问题或者研究的目标,可以从以下几个方面进行展开:1. 引导读者了解大直径泥水盾构施工的重要性和应用背景,引起读者对该领域的兴趣和关注。
2. 介绍本文将要讨论的重要问题或关键技术,明确研究的重点和意义。
3. 阐明本文的研究目的,即为了解探讨大直径泥水盾构施工的关键技术与应用,从而为相关领域的实践提供指导和参考。
在目的部分的撰写中,需要简明扼要地描述本文的研究目的和意义,引起读者的兴趣,使其对本文的内容和结论产生浓厚的兴趣和期待。
2.正文2.1 关键技术1:大直径泥水盾构机械设备的选用在繁华城区进行大直径泥水盾构施工时,选择适用的机械设备是至关重要的。
在设备选型上需考虑以下几个方面:首先是盾构机的功率和扭矩。
大直径泥水盾构作业通常需要较大的功率和扭矩才能穿越坚硬的地层,确保施工的安全和顺利进行。
泥水平衡盾构施工技术概论章龙管课件

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
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第四章 术
泥水平衡盾构施工关键技
33
盾构始发 盾构到达
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(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
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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。
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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
泥水盾构操作及常见问题处理方法

检查主轴承的润滑和散热系统是否正常,及时清理轴承箱内的杂质和更换润滑油,降低轴承温度。
04 泥水盾构操作安全措施
人员安全防护措施
01
02
03
人员培训
所有参与泥水盾构操作的 人员必须经过专业培训, 熟悉操作规程和安全要求。
穿戴防护用品
操作人员必须穿戴符合安 全标准的防护服、手套、 安全鞋等,以防止意外伤 害。
泥水输送异常处理方法
泥水输送管路堵塞
检查输送管路的连接是否牢固,清理 管路内部的杂物,保持管路畅通。
泥水输送泵故障
检查输送泵的轴承、密封件等是否正 常,及时更换损坏的零部件,确保泵 的正常运转。
泥水分离异常处理方法
泥水分离器效果差
检查分离器的筛网是否堵塞,清理筛网上的杂质,提高泥水分离效果。
泥水分离器溢流口堵塞
泥水盾构操作注意事项
• 在泥水盾构操作过程中,需要注意以下几点:首先,要严格控 制盾构机的推进速度和出土量,避免超挖和欠挖;其次,要密 切关注泥水仓的压力和流量,防止泥水泄漏和土渣涌入;第三, 要加强设备的维护和保养,防止设备故障影响施工进度和质量; 第四,要做好洞口止水与加固工作,防止隧道坍塌和渗漏;最 后,要加强施工现场的安全管理,防止发生安全事故。
该水利工程采用大型泥水盾构机,针对复 杂的地质条件和环境因素,采取了一系列 科学合理的施工方案和技术措施。工程不 仅规模宏大,而且技术难度高,为地区经 济发展和民生改善发挥了重要作用。
失败案例一
总结词
安全意识淡薄、管理混乱、技术失误
详细描述
该隧道工程在泥水盾构施工过程中发生事故, 主要原因是施工单位安全意识淡薄,管理混 乱,以及技术失误。事故造成了人员伤亡和 财产损失。通过该案例分析,应加强施工现 场的安全管理,提高施工人员的安全意识和 技术水平,确保泥水盾构施工的安全顺利进 行。
泥水盾构施工技术介绍

循环。
杆泵二管路( 四注入点) 同时注浆。注浆 泥 、砂 层 , 盾 构 机 需 要 穿 越 各 种 特 性 的 岩
( 3) 综合管理系统
可 根 据 需 要 采 用 自 动 控 制 或 手 动 控 制 方 层, 施工技术难度大、要求高;
泥水加压式盾构法, 是用泥水加压密 式。
3、隧道沿线上方分布有大量民房, 大
同步注浆与盾构掘进同时进行, 通过 化 带 、<7>岩 石 强 风 化 带 、<8>岩 石 中 风 化
从泥水中分离排除, 分离后的泥水经调整 同步注浆系统及盾尾的内置注浆管, 在盾 带和<9>岩石微风化带, 从强度较高的微
密 度 , 粘 度 等 指 标 后 再 泵 回 开 挖 面 , 如 此 构向前推进盾尾形成空隙的同时, 采用螺 风 化 泥 岩 、砂 质 破 碎 带 、到 稳 定 性 差 的 淤
定。比如检查相当于一环的掘削土量, 若 发 现 比 事 先 预 定 的 土 砂 量 (用 钻 孔 采 集 的 资料, 根据含水率, 土质等计算出来的土 砂量)相差多, 则说明开挖面 稳 定 受 到 破 坏, 应立即采取提高泥水比重, 增加泥水 压力等适当的措施进行管理。
( 4) 泥水分离处理系统 泥水分离处理系统是将掘削下来的 土砂形成的泥水, 通过流体进行输出地面 后, 经分离成土砂和水, 最后将土砂排弃 的处理系统。在这个处理系统中, 将大直 径砾石和砂作机械筛分, 小颗粒粉砂土、 粘土胶体用凝集剂使其形成团粒后, 采取 强制脱水。通过一次处理分离大颗粒, 二 次处理分离小颗粒和泥水处理后, 部分泥 水再次与开挖面循环, 其中泥水浓度的控 制 、开 挖 面 稳 定 、泥 水 处 理 设 备 的 运 转 以 及弃土等所有各个环节, 是作为泥水加压 式盾构工法系统的一部分。 ( 5) 盾尾壁主体结构简图
公路隧道泥水盾构施工技术指南

公路隧道泥水盾构施工技术指南一、引言公路隧道是连接两地的重要交通设施,对于交通运输的发展和经济的发展起着至关重要的作用。
而泥水盾构技术作为一种先进的隧道施工技术,具有施工周期短、安全性高、对周边环境影响小等优点,因此在公路隧道施工中得到了广泛的应用。
本文将对公路隧道泥水盾构施工技术进行详细分析,旨在为相关施工人员提供一份实用的施工技术指南。
二、泥水盾构概述泥水盾构是一种利用液压举升系统来推进的隧道掘进机械。
其主要特点是采用土压平衡掘进的方式,能够适应不同地质条件下的隧道施工,在软土、泥土等复杂地质条件下有着很好的适应性。
同时,泥水盾构在施工过程中也可以有效地控制地下水位,降低隧道施工风险,因此在公路隧道工程建设中得到了广泛的运用。
三、泥水盾构施工工艺1.前期准备工作在进行泥水盾构施工前,需要进行充分的前期准备工作。
首先,需要对隧道地质情况进行详细的勘察和分析,了解地下水位、地层情况等重要信息。
其次,需要进行现场测量和定位,确定隧道线路和工程标高。
最后,需要进行现场环境的清理和整治,保证施工区域的安全和整洁。
2.施工设备准备泥水盾构施工需要用到一系列专业设备,如盾构机、液压举升系统、混凝土搅拌站等。
在施工前需要进行设备的检测和维护,确保设备运转正常和安全。
同时,对施工人员进行相关技术培训和安全教育,提高施工人员的专业素养和施工安全意识。
3.掘进施工泥水盾构施工的关键环节是隧道的掘进工作。
在进行掘进工作时,需要根据地质情况和施工进度进行合理的掘进方案设计,确保施工的顺利进行。
同时,需要不断监测和分析地质变化和地下水位变化,及时调整施工参数和掘进速度。
4.地下水位控制在泥水盾构施工中,地下水位的控制是非常重要的。
地下水位的过高会对施工造成较大的影响,因此需要采取适当的地下水位降低措施,如加固隧道围岩、使用地下水抽水系统等,确保地下水位在可控范围内。
5.环境保护在进行泥水盾构施工时,需要充分考虑周边环境的保护。
泥水平衡盾构施工

泥浆泵
将处理后的泥浆通过管道输送到盾构 机内部。
泥浆搅拌器
将处理后的泥浆搅拌均匀,以供盾构 机使用。
注浆设备
注浆管
将浆液注入到隧道周围, 起到止水、加固等作用。
注浆泵
将浆液通过注浆管注入到 隧道周围。
压力注浆机
用于高压注浆,提高隧道 结构的稳定性。
其他辅助工具
测量仪器
用于监测盾构机的位置和姿态,确保 隧道施工精度。
泥水平衡盾构施工
目 录
• 泥水平衡盾构施工概述 • 泥水平衡盾构施工设备与工具 • 泥水平衡盾构施工流程 • 泥水平衡盾构施工质量控制 • 泥水平衡盾构施工安全措施 • 泥水平衡盾构施工案例分析
01
泥水平衡盾构施工概述
定义与特点
定义
泥水平衡盾构施工是一种使用盾 构机在地下挖掘隧道的施工方法 。
注浆充填作业
按照施工要求进行注浆充填,确保隧道结构稳定和止水效果。
施工监测与评估
位移监测
对隧道轴线、衬砌结构等进行 位移监测,及时发现异常情况
。
沉降监测
对施工区域周边地面进行沉降 监测,确保施工安全。
应力监测
对衬砌结构进行应力监测,评 估衬砌结构的受力状态。
施工效果评估
根据监测数据和实际施工情况 ,对施工效果进行评估,及时
。
衬砌管片安装
1 2
管片拼装设计
根据隧道断面尺寸和衬砌厚度,设计管片拼装方 案。
管片运输与堆放
将管片运至施工现场并合理堆放,方便后续拼装。
3
管片拼装作业
按照设计方案将管片拼装成环,形成隧道衬砌结 构。
注浆充填
注浆材料选择
根据工程要求选择合适的注浆材料,如单液浆、双液浆等。
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将检测到的排土量与理论掘进排土量进行比较,并使实际排土 量控制在一定范围内,就可避免和减小地表沉陷。
②间接控制型(德国式)(见图4-39)
上图为间接控制型泥水系统流程图,这种间接控制型的工作 特征,是由空气和泥水双重系统组成。在盾构泥水室内,装有一 道半隔板,将泥水室分隔成两部分,在半隔板的前面充满压力泥 浆,半隔板后面在盾构轴线以上部分加入压缩空气,形成气压缓 冲层,气压作用在隔板后面的泥浆接触面上。由于在接触面上的 气、液具有相同的压力,因此只要调节空气压力,就可以确定开 挖面上相应的支护压力。当盾构掘进时,由于泥浆的流失或盾构 推进速度变化,进出泥浆量将会失去平衡,空气和泥浆接触面位 臵就会出现上下波动现象。通过液位传感器,可以根据液位的变 化控制供泥泵的转速,使液位恢复到设定位臵,以保持开挖面支 护压力的稳定。当液位达到最高极限位臵时,可以自动停止供泥 泵,当液位到达最低极限位臵时,可以自动停止排泥泵。 空气室的压力是根据开挖面需要的支护泥浆压力而确定的, 空气压力可通过空气控制阀使压力保持恒定。同时由于空气缓冲 层的弹性作用,使液位波动时对支护液也无明显影响。因此间接 控制型泥水平衡盾构与直接控制型相比,控制系统更为简化,对 开挖面土层支护更为稳定,对地表沉陷的控制更为方便。
(3)不会发生类似气压盾构那样的跑气喷发的危险。 (4)泥水加压盾构能适应在较广土层范围内施工,对于气压 盾构无法施工的滞水砂层、含水量高的粘土层及高水压砾石层, 泥水加压平衡盾构也能进行施工。
(5)对于大直径砾石地层,只需增添粉碎装臵和取砾石装臵 便能施工。
(6)因采用管路排泥,井下施工作业环境能保持清洁良好, 提高了作业人员的施工安全性。 (7)可以分离出能满足适合当地弃土场地和运输方式的含水 (8)由于泥水在土层中的渗透性比空气在土中的透气性小, 可在覆土较浅的条件下进行盾构法隧道施工。 (9)在覆土深及地下水位高的条件下,若用气压盾构施工则 要用很高的压力,对施工人员健康不利,用泥水加压平衡盾构 施工则无此影响。更由于开挖是密闭的,即使土层发生坍塌和 涌水等意外情况,也不致危及整条隧道施工。所以特别适用于 地下水位高的不稳定软弱地层中及江河海底下修建隧道的施工。
(3)掘进管理 泥水加压平衡盾构掘进是一个均衡、连续的施工过程,因此掘 进管理是一个系统管理,作为管理人员,特别是盾构的大脑──中 央控制室责任非常重大,在盾构每环掘进前要发出正确无误的指令 ;在掘进中要密切注意各个施工参数的变化情况;在掘进结束后根 据采集到的各种数据进行分析,作出适当的调整,准备下一环的指 令。 具体工作如下: · 掘进前下达指令:切口水压设定;送泥水密度、粘度等技术 参数设定;同步注浆量、压力的设定;推进速度的设定;进泥、排 泥流量的设定。 ·掘进中对各种参数监视 ·掘进后对下列参数分析,然后作出相应的调整: 地面沉降量──切口水压是否要变化; 泵的电压、电流、转速、流量,扬程──设备是否正常运行; 进、排泥流量偏差──判断输送管路是否畅通,是否发生超、 欠挖; 千斤顶总推力──泥水舱压力是否匹配; 隧道稳定情况──同步注浆系统是否满足要求; 开挖面稳定,掘削量管理,送、排泥泵控制,同步注浆状态 ──推进速度是否适当。
1、特点 2、适应范围 3、工艺原理 4、工艺流程 5、施工要点 6、主要施工设备
特点
泥水加压平衡盾构对地表沉降 和隧道周围环境影响很小,最适宜 于用在开挖面难以稳定、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。与其它类型盾构 相比,它平衡效果好、施工速度快、 质量和精度更高。泥水加压平衡盾 构主要优缺点如下: 优点: (1) 在不稳定地层中当盾构开 挖面受阻时,采用泥水加压平衡盾 构,能使开挖面保持稳定,确保隧 道施工安全。 (2) 处在地下水位以下的隧道, 能够在正常大气压下施工作业,无 需用气压法施工。
②切口水压下限值计算 P分=Pl+P2+P3 =γw·h+Ka·[(γ-γw)·h+γ·(H-h)]-2·Cu·sqr(Ka)+20
P分:切口水压下限值(KPa);P2:主动土压力(KPa) Ka:主动土压力系数;Cu:土的凝聚力(KPa)
③切口水压设计设定值计算 实际掘进过程中的切口水压是根据切口水压设计设定值、实际的 土砂量和干砂量积算值等重要参数设定。其中切口水压设计设定值可 根据近50~100m掘进过程中较佳的设定值回归所得,这些数据选取原 则是: ·要求每环掘进后,相应的盾构切口地面沉降量为0~+3mm。 ·设定的切口水压变化曲线呈线性状态。
工艺原理
(1)泥水加压平衡盾构
泥水加压式盾构是在机械掘削式盾构的前部刀盘后侧设臵隔板, 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,当泥 水压力室充满加压的泥水后,通过加压作用和压力保持机构,来谋求 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臵搅 拌后形成高浓度泥水,用流体输送方式送到地面,这是泥水加压平衡 盾构法的主要特征。
比利时昂维斯地铁工程盾构泥水流程图
如果要检修机械设备、更换掘进机械或排除临时障碍,用压 缩空气可绝对去湿。在盾构的上部设臵了供施工人员进出的门。 该盾构重210t。 在设计液体支护工作面时,盾尾密封是至关重要的,因为它 沿着整个开挖长度向前移动,还要保证内部的压力。多年来的成 果设计出了一种密封圈,它按要求可承受2个巴的压力。
工艺流程
泥水系统设备安装 施工准备 泥水处理系统设备安装 同步注浆设备安装 中央控制室布置 盾构就位 后盾支撑布置 泥水平衡系统调试 盾构安装调试 盾构基座安装
系统总调试
泥水处理系统调试
同步注浆系统调试 洞门处理
泥水预造浆
A液、B液准备
泥水配方试验
双液浆配方试验
盾构出洞
始发井排水装置 堵漏准备工作
根据泥水加压平衡盾构中对泥水系统的压力控制方式的不同, 泥水加压平衡盾构可划分为两种基本类型。
①直接控制型(日本、英国式)
直接控制型泥水系统流程图见上图,P1为供泥浆泵,从地面泥水调 整槽将压力泥水输入盾构泥水室,供入泥水比重在1.05~1.25之间,在 泥水室与开挖泥砂混合后形成厚泥浆由排泥泵输送到地面泥水处理场。 排出泥水比重在1.1~1.4之间。排出泥水通常要进过振动筛、旋流器和 压滤机或离心机等三级分离处理,将弃土排除,清泥水回到调整槽重复 循环使用。 控制泥水室的泥水压力,通常有两种方法:若P1泵为变速泵,即可 通过控制泵的转速来实现压力控制;若 P1泵为恒速泵,则通过调节节流 阀的开口比值来实现压力控制。 泥水管路中的泥水流速,必须保持在临界值以上,低于临界值时, 泥水中的颗粒会产生沉淀而堵塞管路,尤其是排出泥水产生堵塞更为严 重。在确定临界流速时,可按下式进行计算:
水 力 出 土
盾构推进 同步注浆 泥 水 调 整
施工参数采集 施工参数调整 管片运输 洞门处理
数据反馈
管片拼装
成环测量
泥水 处理
盾构进洞
接收井排水装置 基座安装 贯通测量
劣浆 外运
拆除盾构、车架及其它设备 竣工
施工要点
(1)泥水管理
泥水管理就是对泥浆质量的控制,就是对泥浆四大要素的调整。
四大要素即:最大颗粒粒径,粒径分布,泥浆水密度和泥浆水 压力。 (2)切口水压 泥水舱压力的提高将有利于泥膜的形成,但泥水压力不应无限 制地过高或过低,泥膜前后的任何压力差的绝对值的增大都对开挖 不利,泥土压力>泥水舱压力,会破坏泥膜的形成,造成开挖面不稳 定;泥土压力<泥水舱压力,泥水压力一旦压破泥膜,会造成逸水, 要保持这层泥膜始终存在,就必须保持泥水舱压力与盾构前的水压 力平衡。泥水压力的增加会使作用于开挖面的有效支撑压力增加, 但不得超过其上限值,泥水舱压力即切口水压可通过计算得到,参 数的调整仅在此范围内调整。
(1)需要土砂分离装臵,其设备费用高,占地面积大。
(2)对于微颗粒粘土,需用聚凝剂。
适应范围
选用泥水加压平衡盾构工法施工需要大量的水,因此,施工 场地应尽量靠近水源充足的地域。其次,还需要一套泥水处理系 统来辅助施工。 泥水加压平衡盾构适合在下列场合掘进隧道:
(1)在江、河、湖、海及运河等水体下的地层中建造隧道。 (2)滞水砂层、滞水砾石层及其它松弛地层。 (3)施工区域同时出现冲积层软土和洪积层硬土的两种地层。 (4)滞水砂砾层和粘性土层的互层地层。 (5)高水压层和高承压水层。 (6)有大直径砾石的地层。 (7)尽管砾石直径小,但砾石数量众多的地层。 (8)泥水加压平衡盾构的覆土层一般不小于1D的厚度,如果超过此 范围,需采取特殊技术处理。
切口水压计算公式 ①切口水压上限值计算 Pfn=Pl+P2+P3 =γ w ·h+K0·[(γ-γw )·h+γ·(H-h)]+20
Pfn:切口水压上限值(KPa);Pl:地下水压力(KPa);P2:静止水压力(KPa) P3:变动土压力,一般取20KPa;γ w:水的溶重(KN/M3) h:地下水位以下的隧道埋深(算至隧道中心)(M);K0:静止土压力系数 γ :土的溶重(KN/M3);H:隧道埋深(算至隧道中心)(M)
由刀盘开挖下来的土与悬浮液搅合泵送至地面。在地面上, 开挖土经同膨润土分离后除去,而支护液尽可能重新利用,拌以 新的悬浮液,进行循环使用。
尽管土质条件很差,但土层的沉陷却微乎其微,一般区段的 土表沉陷仅为15mm左右。由于沉陷值特别小,区段V就在区段IV下 开挖,上下间距很小,但丝毫不影响质量。最终沉降值为 30 ~ 40mm。 德国慕尼黑过伊萨河的地铁工程也有这方面成功的例子。
泥水加压平衡盾构施工技术简介
二OO三年七月
泥水加压平衡盾构工法是从地下连续墙以及钻孔等工程所使用的 泥水工法中发展起来,它起源于英国,日本在1964年前后开始着手泥 水加压平衡盾构工法的研究,1969年,日本铁道建设公司在京叶线森 崎运河附近的工程中,成功地实施了泥水加压平衡盾构工法,由于它 独特的创举,很快地在日本盛行起来。随着电子计算机和自动控制技 术的不断发展,这一新技术在一些先进的欧美国家亦相继运用。在这 一领域中,日本代表着当今世界的新潮流,无论是数量上、还是在施 工技术上都独占鳌头。 上海市隧道工程股份有限公司于1994年率先引进了日本三菱重工 设计并制造的11220大型泥水平衡盾构,并将其运用于上海延安东 路隧道南线的圆隧道施工,填补了我国用泥水加压平衡盾构进行隧道 施工的空白。 下面从六个方面进行介绍: