盾构机全面工艺技术.`Herrenknecht2012.

Herrenknecht工艺技术目录：

1、地质勘探

2、设备技术

A)土压平衡式盾构机

B)混合式盾构机

C)泥水式盾构机

D)单护盾硬岩掘进机

E)双护盾硬岩掘进机

F)撑靴式硬岩掘进机

G)部分断面隧道掘进机

H)水平定向钻机

3、技术支持

A)顶管法

B)管片衬砌法

C)围岩支护

D)管棚法

E)竖井施工

F)水平定向钻进

4、撑子面支撑

A)土压支撑

B)泥浆压力支撑

C)机械支撑/ 压缩空气支撑

5、开挖物料运输

A)液体式运渣

B)机械式运渣

6、新技术研发

A) 竖井升降

B)公路隧道翻新

C)铁路隧道扩径

D)TIMBY：穿越河流与海峡的开创性方法

E)为U.N.S.专门打造新机型，实现连续接缝测量

F)直接铺管法

G)顶管推进器

H)U型停车场

机械隧道掘进领域中全面一流的专业技术。

海瑞克公司一直致力于机械工程领域的研发工作，尤其在最近几年，为机械隧道掘进技术的发展做出了实质性的贡献。得益于公司在隧道掘进领域中三十多年来累积的丰富经验，我们专长于所有隧道领域的施工操作和专业技术，在行业领域内首屈一指。海瑞克公司将根据每个工程的具体地质状况和项目要求，为客户提供最佳的解决方案。

隧道衬砌工作中，安全第一。

7、地质勘探

海瑞克公司为复杂地层中的机械隧道掘进提供专业解决方案。

隧道掘进和顶管掘进项目中，相关地质水文资料是项目设计和执行的基础。

因此，对地质报告的专业评估格外重要，因为地质评估中的信息是掘进设备设计的依据。

地质勘察报告是选择隧道掘进方法和刀具类型的基本依据。而选择适当的刀具是高效而经济地进行开挖的基本条件之一。过往，土壤类型或土壤渗透系数决定了选择何种隧道掌子面支撑系统（例如泥水平衡或土压平衡）。随着化工工程领域添加剂（泡沫、聚合剂、表面活性剂）技术的不断革新，如何选用隧道掌子面的支撑方案变得更具有灵活性和适用性。所以，必须保证参与项目的所有人员对地质土层、各类添加剂和掘进设备之间的相互关系及作用有充分的理解。

对于设计隧道掘进设备而言，最重要的土壤和岩石力学参数包括：

•岩石粒径分布曲线

•地下水渗透性

•密度限值

•围岩/粘土矿物学特性

•围岩等级

•围岩硬度

除了对加工工艺的选择，刀盘设计对隧道掘进起着重要作用，也需特别注意。地质参数对于刀圈设计有着巨大影响。譬如在硬岩地层中，所使用的滚刀刀圈暴露在具有磨损性的地层中，容易被磨损和堵塞，这种情况类似于在粘性的松散土体中使用刮刀。

海瑞克股份公司（Herrenknecht AG) 根据各项目的具体情况选择最适合的施工工艺和开挖技术，满足不同项目的具体要求。

为了实现最佳的隧道掘进进度，即使在隧道掌子面通过泥水平衡支撑的情况下，在泥水分离站准备支撑介质、膨润土等工作也需要对地质状况有深度的理解。

因此，海瑞克股份公司的设计人员依据专业地质水文报告所提供的信息设计隧道掘进机，工程技术人员、建造工程师和工艺工程师相互协作，保证设备能够完全满足工程地质水文要求和客户的要求。

如需咨询或帮助，或需要相关资料，欢迎给我们发送电子电邮：

traffic(at)herrenknecht.de (交通隧道工程)

utility(at)herrenknecht.de (公用事业隧道工程)

8、设备技术

根据不同工程地质状况，度身制做的设备技术。

1）土压平衡式盾构机

土压支撑，软土中掘进。

当盾构机在不稳定的地层中掘进时，可以通过制造支撑压力来防止隧道掌子面失稳情况的发生。使用土压平衡盾构机开挖，刀盘（1）开挖下来的粘性土体用来支撑掌子面，而不像通过其他开挖方式的盾构机，其掌子面依靠另外的介质支撑。刀盘旋转的盾体区域称为开挖仓（2），它通过压力挡板（3）与常压下的盾体区域分开。

刀盘旋转，带动刀具挖掘土壤。挖掘下来的土壤通过刀盘开口进入开挖仓，与开挖仓内已有的粘性土浆混合。推进油缸（4）的推力通过压力挡板传给开挖仓内土体，从而保证开挖面的稳定。当开挖仓内的土体不再受外部土压力和水压力压紧时，就达到了土压平衡。

开挖仓内的渣土通过螺旋输送机（5）输送出去。渣土输送量由螺旋速度和上部螺旋输送机驱动器的开口十字架控制。螺旋输送机把渣土输送到第一段输送皮带上，再转运到反转皮带上。当皮带反方向输送时，渣土被倾倒进入运输渣车中。

隧道通常使用预应力钢筋混凝土管片（7）进行衬砌。管片在常压下通过管片安装机（6）安装在盾体区域的压力舱壁后面，然后临时用螺栓固定。砂浆经由盾尾上的注浆口或直接通过管片上的开口连续注入管片外面和围岩之间的空隙。

2）混合式盾构机

非均匀地层中的安全掘进。

混合式盾构机用于隧道掌子面不稳定的砂砾质地层或混合地层中施工。刀盘（1）在膨润土悬浮液中旋转，松动隧道掌子面的土体。挖掘的渣土与膨润土悬浮液混合。刀盘旋转的盾体区域称为开挖仓(2)，它通过压力挡板（3）与常压下的盾体区域分开。

气垫调压舱把输送管(4)输入的膨润土悬浮液通过气垫(5)运送到开挖仓内与土压和水压达到平衡，避免土壤失控渗透或发生隧道掌子面失稳情况。开挖仓内的支撑压力不是由悬浮液压力直接控制，而是由一个压缩气垫(5)控制。因此，刀盘后面的开挖仓被一个称为分隔挡板(6)的钢板分隔成两个区域。分隔挡板(6)和压力挡板之间的区域称为调压/工作舱。

当隧道掌子面前面的盾体区域完全充满悬浮液时，分隔挡板后面悬浮液的液位还不到机器中轴线的位置，所以要通过压缩气垫提供超压，精确地控制目标压力值。气垫压力则通过一个压缩空气控制系统控制。这样泥浆输送管路的不规则性能够被准确、迅速的控制。

开挖的渣土与膨润土悬浮液混合后，经由泥浆输送管道被泵入地面的泥水分离站。为防止泥浆输送管路发生堵塞，并保证排渣泵的顺利运行，回浆管前端有一个筛选大石块和土块的格栅，阻止大块的物料进入管道。