盾构法地道施工技巧PPT课件

计算机管理系统，管理信息化，自
快
动化；4）自动导向，中途对接异型
盾构
跨越江河湖 造价省，速 封锁江河水面， 大型涵管制作及驳运技术；2）地下
5
沉管法 (连续沉井)
海，软地基，度快，隧道 如广州、宁 断面大 波、上海过
专门的驳运、下 定位对接、防水技术 沉、对接的机具， 水下作业，风险
江隧道
大
Section2 盾构法隧道的发展
中国盾构法隧道走过的历程
阜盾
Φ2.6m
新
构 输
水
巷
道
1952 年
上路
海 打
隧 道
浦
1966
年
上一 海号 地线 铁
1984 年
上路
海南
延 安 东
线 隧 道
1994
年
上杨 海浦 地线 铁
2003
双圆盾构
年
泥水平衡式盾构
土压平衡式盾构
网格式式盾构
手掘式盾构
Section3 盾构机的分类
1、按照平衡开挖面的方式 进行分类
浅埋暗挖法
明挖法
盾构法 顶管法
矿山法
沉管法
岩石掘进机
Section1 隧道施工工法的对比
表1
序 施工 号 方法
环境场地要求
优点
缺点
发展方向
市郊施工场地开阔，进度快，工作 破坏环境生态，1）有效井点降水系统；2）
软岩和土体，如北 面大，便于机 影响交通，带 可靠的支撑系统；3）大型土
1 明挖法 京和天津地铁
盾构推进： 在保持正面压力平衡条件下 ，边推进边出渣，顶进一环
拼装管片（1）： 落地块位置千斤顶回缩，拼 装落地块
拼装管片（4）： 拼装封顶块
铺设道轨及管路： 盾构机前进同步铺设电瓶车 及机架道轨以及相应管路
壁后注浆： 用惰性或活性浆液填塞管片 壁后空隙，并用以防水
封堵手孔： 用同色混凝土封堵手孔，防 止穿孔螺栓生锈腐蚀
盾构施工 工艺流程图
Charpter3 盾构施工工艺环节
Section1 盾构机的选型、订货、组装及调试
Section2 管片制作施工 Section3 施工现场前期准备施工 Section4 进、出洞口土体加固施工 Section5 盾构机现场组装施工 Section6 反力支撑系统安装施工 Section7 盾构进出洞施工 Section8 盾构推进施工
械和大量劳动 来尘土和噪声 方机械，混凝土搅拌及运输
力投入
污染
机械
岩石和坚硬土体， 地面干扰小， 进度慢，劳动 1）多臂钻孔台车，自动装药
如青岛和重庆地铁 造价低 2 矿山法
强度高，风险 引爆装置；2）光面爆破，喷
大
锚支护，监控数据反馈指导
设计和施工方法
埋深较浅对土体进 地面干Hale Waihona Puke Baidu小， 机械化程度低，1）发展可靠的浅地层地基处
行冻结、注浆、深 造价低，便于 劳动强度高， 理技术；2）小型灵活的地下
层搅拌桩加固地基，土法上马 环境恶劣，风 开挖机械；3）可靠的临时支
3 暗挖法 棚管法加固，浅埋
险大
护措施和机具
车站，如北京、哈
尔滨等城市地铁
Section1 隧道施工工法的对比
续表1
序 施工 号 方法
环境场地 要求
优点
缺点
发展方向
和皮带运输机，泥水平衡盾构机的排土系统包括吸泥口、 管路和泥浆泵。
§ 9 ）控制系统。
挖土运输系统 土压平衡盾构
挖土运输系统 泥水平衡盾构
管片拼装系统
Charpter3 盾构施工工艺环节
20t行 车
出泥斗
卸泥箱
管片现场堆放： 检查修补破损，粘贴止水橡 胶条、传力衬垫
千斤顶顶进： 千斤顶顶进一环环宽距离
管片水平运输（1）： 用电瓶车将管片运至盾构机 内
管片水平运输（2）： 用单轨葫芦吊沿导梁将管片 运至工作面
拼装管片（2）： 标准块位置千斤顶回缩，拼 装标准块
拼装管片（3）： 邻接块位置千斤顶回缩，拼 装邻接块
预拌注浆浆液： 在工作井附近拌制壁后注浆 浆液
壁后注浆浆液运输： 用管路将浆液运至注浆桶
Section1 盾构的选型、订货、安装及调试
盾构机选型及定购的依据
§ 土质条件、岩性 § 开挖面稳定 § 隧道埋深、地下水位 § 设计隧道的断面 § 环境条件、沿线场地 § 衬砌类型 § 工期 § 造价
1825年 盾构机首次使用
1830年 使用气压的 半机械式盾构
1840年 能够壁后注浆的
机械式盾构
1865年 圆形
挤压式盾构
1966年 泥水加压盾构
1974年 土压平衡盾构EPB
1976年 铰接式盾构
1981年 压注混凝土 衬砌工法ECL
1986～1988年 复圆、多圆 断面盾构MF
1993年 球体盾构、 扩径盾构
盾构法隧道施工技术
2011年02月
内容提要
Charpter1 隧道施工工法的选择与盾构机的分类 Charpter2 盾构机构造 Charpter3 盾构施工工艺环节 Charpter4 盾构施工关键技术
Charpter1 隧道施工工法的选择 及盾构机的分类
Section1 常用隧道施工工法比较 Section2 盾构工法的发展 Section3 盾构机的分类
泥浆注入： 在保持正面压力一定的情况 下，不断注入新鲜泥浆
泥浆运输： 用泥浆排送管路将泥浆运送 至泥浆处理设备,处理排放
穿连接螺栓及嵌缝： 将管片连成整体隧道衬砌,并 做嵌缝堵漏处理.
二次紧固穿孔螺栓： 将螺栓拧紧，增加隧道刚性
二次注浆： 对局部隧道渗漏点进行二次 注浆防水
管片垂直运输： 用龙门架将管片装运到电瓶 车上
A、插板式 B、挤压网格式 C、土压平衡式 D、泥水平衡式
盾构机的分类 之二
2、按照断面形状进行分类
A、单圆 B、双圆 C、三圆 D、矩形 E、球形
盾构机的分类 之三
3、按照适用地层进行分类
A、软土盾构机 B、复合式盾构机 C、硬岩掘进机
Charpter2 盾构机构造
盾构机的主要组成部分
城市软地层、地面影响小，机械设备复杂， 1）开发适用不同地质条件，自动更
深埋隧道， 机械化程度 价格昂贵，施工 换刀盘的气压、土压泥水平衡盾构
4
盾构法 和顶管法
如上海、广 高，安全， 工艺繁，专业施 和顶管，超前探测排障技术；2）钢
州、北京等 工人劳动强 工队伍
纤维挤压混凝土衬砌；3）三维仿真
城市地铁 度低，进度
§ 1）盾构机壳体，主要起支护周围土体的作用。一般分为切
口环、支承环和盾尾环三部分。
§ 2）土体开挖系统，包括切削装置和驱动装置。 § 3）正面密封系统。 § 4）推进系统，包括推进千斤顶和液压系统。 § 5）衬砌拼装系统，包括拼装机和真圆保持器。 § 6）注浆系统，包括注浆泵和注浆管路。 § 7）盾尾密封系统，包括盾尾钢丝刷和盾尾油脂注入装置。 § 8）排土系统。土压平衡盾构机的排土系统包括螺旋输送机