盾构机组成与基本原理
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a)皮带输送机 b)铰接装置 c)气闸系统 d)添加剂注入装置 e)导向测量系统
2.3盾构的主要结构
盾构机主机主要由壳体、刀盘及驱动系统、拼装机、螺旋输送机、推进系统、 等几大部份组成。
盾 构 机 主 机 图
盾构壳体 保护掘进设备的钢结构外壳。包括切口环、支承环、盾尾三部分。
切口环 :切口环是保持开挖面的稳定、将挖掘下来的土砂向后方移动的通 道。
1.7土压平衡盾构的开发
1963年Sato Kogyo公司土压平衡盾构
1.2 国内盾构的发展
手掘式的开发与应用
网格挤压式盾构:1962年2月中国上海市城建局隧道处开始 塘桥试验隧道工程。
直径4.16m试验盾构
1966年5月,上海隧道 工程局用盾构法建造中 国第一条水底公路隧 道—打浦路隧道。
机械化盾构的发展: 1987年,上海市隧道工程公司承建市南站过江电缆隧道工程, 成功设计了我国第一台直径4.35m加泥式土压平衡盾构掘进 机,由上海造船厂制造。
同步注浆系统图
集中润滑系统
集中润滑系统由电 动自动补脂泵、电动 干润滑电动泵、压力 开关、分配器和单向 阀等组成,构成双线 干油润滑系统。 油脂润滑系统主要 用于润滑大轴承前的 土砂密封。 在刀盘液压系统运 转前,应先运转集中 润滑系统,在掘进过 程中集中润滑系统根 据油脂压力作连续或 间断运行。
盾尾密封示意图
盾尾密封 刷
盾尾密封装置结构图
盾尾油脂泵
推进液压缸 用来推动盾构前进的液压缸,能克服盾构推进时所遭遇的阻力。
推进泵组 阀组
盾构千斤顶
盾构千斤顶的选择和配置应根据盾构的灵活性、 管片的构造、拼装衬砌的作业条件等来决定。选 定盾构千斤顶必须注意以下事项:
① 采用高液压系统,使千斤顶机构紧凑。目前使 用的液压系统压力值为30~40MPa;
1990年12月,上海市隧道工程公司承建的上海合流污水治理工程6.1 标过江隧道推进施工。采用自己设计制造直径5.17m加泥式土压平衡 盾构。盾构自重190t,总推力2880t,总功率500kW。
直径5.17m 加泥式土压平衡盾构
1992年台北地铁淡水线C20lA标段(Herrenknecht)土压平衡盾构
个钢质组件被简称为盾构。盾构
另一个作用是能够承受来自地层的 压力,防治地下水或流沙的入侵。
盾构是进行土方开挖 、正面支 护 和隧道衬砌结构安装的施工机 具。
2。盾构法隧道优缺点 盾构法隧道优点: (1)在盾构支护下进行地下工程暗挖施工,不受地面交通、河道、航运、潮 汐、季节、气候等条件的影响,能较经济合理地保证隧道安全施工;
1992年6月,上海市隧道工程公司承建上海地铁1号线上海火车站~汉中路车 站区间隧道盾构推进,1993年4月全线贯通。 1993年8月,上海隧道工程股份有限公司承建上海地铁1号线黄陂路站~陕西 路站区间隧道,1994年4月全线贯通。
与法国FCB公司合作设计制作的Φ6.34M土压平衡盾构
盾构设备示意图
盾构法隧道施工技术 -盾构机的组成和基本原理
目录
盾构的起源与发展 1、盾构的起源 2、国内盾构的发展
盾构的组成和原理
1.1 盾构的起源
第一个盾构专利和盾构工程 ➢ 1806年,英国的布鲁诺从蛀虫钻孔将分泌物抹在 孔洞的内壁得到启示,提出盾构(shield)掘进隧 道设想并申请了第一个盾构专利。
第二节 盾构构造 2.1盾构的分类
2.1.1按结构分类
盾构掘进机类型及功能
盾构掘进机类型及功能
2.1.2按盾构类型分类 a. 土压平衡盾构
土压平衡盾构掘进机与工法 土压平衡盾构工法示意图
b. 泥水平衡盾构
泥水盾构掘进机与工法
泥水平衡加压式式盾构掘进机工法示意图
直径11.22m泥水加压平衡盾构
1994年10月,上海隧道工程股份有限公司采用盾构法承建的南京第一 条秦淮河治理工程夹江隧道推进。
南京夹江隧道直径6.34m盾构掘进机
最具风险的是盾构推抵江 中段,即钻入全断面粉砂 层中,该粉砂层上方没有 其它土层与夹江水间隔。 直径6.34m土压平衡盾构掘 进机于1995年2月5日顺利 进入江心州接收井。
深圳地铁一号线引进2台三菱和1台 小松制造的Ø6.20m复合型土压盾构
2003年9月,上海隧道工程股份有限公司建设的中国首条双圆隧道在轨 道交通8号线应用
2 盾构法隧道基本原理及特点
(1)盾构法隧道基本原理
盾构法隧道的基本原理是用一 件有形的钢质组件沿隧道设计轴线 开挖土体而向前推进。这个钢质组 件在初步或最终隧道衬砌建成前, 主要起防护开挖出的土体、保证作 业人员和机械设备安全的作用,这
1995年,上海隧道工程股份有限公司于开始研究矩形隧道技术,1996年 研制一台2.5m×2.5m可变网格矩形隧道掘进机,顶进矩形隧道60m,解 决了推进轴线控制、纠偏技术、沉降控制、隧道结构等技术难题。
1996年,上海隧道工程股份有限公司施工总承包延安东路隧道南线工程。 长1300m圆形主隧道采用从日本引进的直径11.22m泥水加压平衡盾构掘 进机施工。
螺旋输送机
输送土仓中土体的机械装置,包括螺旋部分、驱动和闸门等装置。
根据螺旋的形状,可分为有轴螺旋输送机和无轴螺旋输送机
螺杆
驱动
桶体
轴承
油马达
闸门装置
测速齿轮
螺旋机驱动结构图
螺旋机
螺旋机换向阀
螺闸门
螺闸门泵组
螺旋机回转泵
盾尾密封系统
为防止衬砌环与盾构之间施工空隙涌水、漏泥而设置,由盾尾密封和油脂加 注装置等组成的系统。
盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响 (2)盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制 信息化,掘进速度较快,施工劳动强度较低;
盾构法隧道机械化、自动化高
(3)地面人文自然景观受到良好的保护,周围环境不受盾构施工干扰;在松 软地层中,开挖埋置深度较大的长距离、大直径速度,具有经济、技术、安 全、军事等方面的优越性。
土压平衡盾构的系统构成
–系统的基本构成
a)盾构主体 b)刀盘和刀盘驱动系统 c)推进系统 d)管片拼装机 e)螺旋输送机 f)液压系统 g)后方台车 h)管片吊运机构
i)同步注浆系统 j)集中润滑系统 k)冷却系统 l)供配电系统 m)照明系统 n)控制系统 o)数据采集系统 p)检测系统
可选择的系统
平衡盾构
延安东路隧道南线Φ11.22M泥水盾构
1998年12月,上海隧道工程股份有限公司承建中国第一条较长距离的水 底观光游览隧道――上海外滩观光隧道。采用国外二手直径7.65m铰接 式土压平衡盾构施工。
三龙过江示意 图
1997年10月,德国采用盾构法建设易北河 第四管隧道
2001年11月,荷兰全球最大的TBM隧道(一个满足生态平衡的工程项目) “绿心隧道”(Groene Hart)开始掘进。
支承环 :支承环是盾构承受土压力及主机设备载荷的受力构件。 盾尾:盾尾的长度应根据衬砌环在盾构内的组装长度和盾尾密封的形状及
其段数决定,同时考虑到隧道的曲线施工等因素,需要有一定的富裕量。
(1) 刀盘 在盾构前端装有刀具,能旋转切削土体的钢结构组合体。
a)面板式
软岩刀盘
刀具
先行刀 刮刀
盘形滚刀 周边刮刀
刀盘驱动装置
驱动刀盘旋转的装置。有液压驱动、变频电机驱动、定速电机驱动三种形式。 该装置包括液压马达、电动机或变频电机、减速器、大小齿轮、大轴承等。
盾构或顶管大刀盘的设计扭矩(T)-般按T=αD3 经验公式计算,其中α是扭矩 系数,D是盾构的直径。
主轴承外密封 刀盘联接件 主轴承内密封 主轴承 减速器
液压马达
刀盘驱动 系统
图8-7-2 主驱动结构示意 图
管片拼装机
拼装管片的机械装置。能夹持管片,作圆弧运动、 径向运动和纵向运动等。
拼装机盘体回转有快慢速度,采用了遥控拼装机技术,降低了设备的维修率, 改善了作业人员的工作强度和安全性,提高了管片的拼装质量和工作效率。
利 用 遥 控 技 术 进 行 管 片 拼 装
内周密封 中心回转 搅拌桶 外周密封
(注入口)
(排出口)
(注来自百度文库口)
(排出口)
(测试口)
(注入口)
(排出口)
(注入口)
② 千斤顶要尽可能地轻,且经久耐用,易于维修 保养和掉换;
③ 千斤顶要均匀地配置在靠近盾构外壳处,使管 片受力均匀;
④ 千斤顶应与盾构轴线平行。
后方台车 在隧道内装载着掘进所需主要机、电、液装备并跟随在盾构后行走的台车。
皮带机
同步注浆系统
盾构施工隧道时,当盾构的盾尾脱离管片衬砌后,管片背面和地层之间形成一定的 建筑空隙,若不及时回填这一空隙,会造成地表沉陷,进而对邻近的建筑物等产生 破坏性的影响。因此,及时填充这一空隙的注浆系统是盾构的重要组成部分。
盾构主机长度 盾构主机长度是指盾构的最前点到螺旋输送机最末点的长度。
盾构主机重量 盾构主机重量是指盾构主机部分的总重量,不包括后方台车及配套设备的重量。
盾构总重 盾构总重指盾构总长范围内所有设备及结构件的总重量。
开口率 刀盘开口率是面板开口部分的面积(刀头投影面积忽略不计)与刀盘面积的比值, 即。
盾构推进速度 盾构推进速度是指盾构工作时的掘进速度。 盾构装备推力 盾构的装备推力盾构推进机构所能提供的最大推力。 盾构灵敏度 盾构灵敏度即盾构壳体长度与盾构外径的比值。 盾尾间隙 盾尾间隙是指衬砌环外径与盾构壳体内径之间的间隙。
盾构法隧道缺点 (1)盾构机械造价较昂贵,隧道的衬砌、运输、拼装、机械安装等工艺较复 杂;在饱和含水的松软地层中施工,地表沉陷风险极大。 (2)需要设备制造、气压设备供应、衬砌管片预制、衬砌结构防水及堵漏、 施工测量、场地布置、盾构转移等施工技术的配合,系统工程协调难; (3)建造短于750m的隧道没有经济性;对隧道曲线半径过小或隧道埋深较 浅时,施工难度大;
布鲁诺尔1806注册专利的盾构
M.I.Brunel 螺旋盾构,1818
➢1825~1843年,布鲁诺在伦敦泰吾士河下用盾构 法修建458m长的矩形隧道(11.3m×6.7m)。
➢气压法的应用:1830年,英国的罗德发明“气压法” 辅助并发明了气闸解决了隧道涌水问题。
➢圆形盾构和铸铁管片:1865年,英国的亨利首次采用圆形盾 构和铸铁管片,1869年用圆形盾构在泰吾士河下修建外径2.2m 的隧道。
Ф4.35M土压盾构研制及工程应用
地铁盾构的飞速发展
1990年上海地铁一号线隧道施工引进法国FCB公司7台土 压平衡盾构机
1996年广州地铁一号线由日本青木公司使用2台泥水盾 构和1台土压平衡盾构
2000年开工的北京地铁五号线使用了2台海瑞克盾构、 1台石川岛和1台日立盾构。
2000年后盾构在广州、上海、北京、天津、深圳、杭州、 沈阳等城市的地铁工程中得到广泛使用。
1995年,上海地铁2号线24km区间隧道开始掘进施工,地铁1号线工程所用的 七台φ6.34m土压盾构经维修以后,继续用于2号线区间隧道掘进,同时,又 从法国FMT公司和上海的联合体购置两台土压盾构,加上隧道股份制造的一 台土压盾构,共计十台土压平衡盾构用于隧道施工,并从日本三菱重工引进 四台φ6.14m土压平衡盾构。
德国易北河第四管隧道地面泥水处理装置
c. 复合盾构
d. 异型盾构
e. 双圆盾构
f. TBM 硬岩盾构
直径4.35mTBM用于阿根廷隧道工程
直径4.05mTBM盾构
TBM盾构圆盘滚刀
破碎后的岩石块正被排出
2.2盾构的主要结构术语
盾构外径 盾构的外径即指盾壳的最大外径。
盾构总长 盾构总长是指盾构最前点至后方台车最后点长度的最大值。
泥浆盾构:1874年亨利开发了由液体支撑工作面的泥浆盾构, 渣土以泥浆形式排出。 第一个机械化盾构的专利和第一台机械化盾构21
泥水加压盾构的开发和应用
土压平衡盾构的开发
1
1.7土压平衡盾构的开发:1917年,日本引进盾构施工技术,是欧美国家 以外第一个引进盾构法的国家。 1963年,土压平衡盾构首先由日本Sato Kogyo公司开发出来。
法国Ø14.87m盾构进洞
1999年5月,上海隧道工程股份有限公司研制成功国内第一台 3.8m×3.8m矩形组合刀盘式土压平衡掘进机,在浦东陆家嘴地铁车站掘 进120m,建成两条过街人行地道。
1999年6月,深圳开埠以来第一台地铁盾构开始掘进益田~香蜜湖区间 隧道。此次由深圳地铁有限公司建设,由上海隧道工程股份有限公司设 计、施工总承包。
2.3盾构的主要结构
盾构机主机主要由壳体、刀盘及驱动系统、拼装机、螺旋输送机、推进系统、 等几大部份组成。
盾 构 机 主 机 图
盾构壳体 保护掘进设备的钢结构外壳。包括切口环、支承环、盾尾三部分。
切口环 :切口环是保持开挖面的稳定、将挖掘下来的土砂向后方移动的通 道。
1.7土压平衡盾构的开发
1963年Sato Kogyo公司土压平衡盾构
1.2 国内盾构的发展
手掘式的开发与应用
网格挤压式盾构:1962年2月中国上海市城建局隧道处开始 塘桥试验隧道工程。
直径4.16m试验盾构
1966年5月,上海隧道 工程局用盾构法建造中 国第一条水底公路隧 道—打浦路隧道。
机械化盾构的发展: 1987年,上海市隧道工程公司承建市南站过江电缆隧道工程, 成功设计了我国第一台直径4.35m加泥式土压平衡盾构掘进 机,由上海造船厂制造。
同步注浆系统图
集中润滑系统
集中润滑系统由电 动自动补脂泵、电动 干润滑电动泵、压力 开关、分配器和单向 阀等组成,构成双线 干油润滑系统。 油脂润滑系统主要 用于润滑大轴承前的 土砂密封。 在刀盘液压系统运 转前,应先运转集中 润滑系统,在掘进过 程中集中润滑系统根 据油脂压力作连续或 间断运行。
盾尾密封示意图
盾尾密封 刷
盾尾密封装置结构图
盾尾油脂泵
推进液压缸 用来推动盾构前进的液压缸,能克服盾构推进时所遭遇的阻力。
推进泵组 阀组
盾构千斤顶
盾构千斤顶的选择和配置应根据盾构的灵活性、 管片的构造、拼装衬砌的作业条件等来决定。选 定盾构千斤顶必须注意以下事项:
① 采用高液压系统,使千斤顶机构紧凑。目前使 用的液压系统压力值为30~40MPa;
1990年12月,上海市隧道工程公司承建的上海合流污水治理工程6.1 标过江隧道推进施工。采用自己设计制造直径5.17m加泥式土压平衡 盾构。盾构自重190t,总推力2880t,总功率500kW。
直径5.17m 加泥式土压平衡盾构
1992年台北地铁淡水线C20lA标段(Herrenknecht)土压平衡盾构
个钢质组件被简称为盾构。盾构
另一个作用是能够承受来自地层的 压力,防治地下水或流沙的入侵。
盾构是进行土方开挖 、正面支 护 和隧道衬砌结构安装的施工机 具。
2。盾构法隧道优缺点 盾构法隧道优点: (1)在盾构支护下进行地下工程暗挖施工,不受地面交通、河道、航运、潮 汐、季节、气候等条件的影响,能较经济合理地保证隧道安全施工;
1992年6月,上海市隧道工程公司承建上海地铁1号线上海火车站~汉中路车 站区间隧道盾构推进,1993年4月全线贯通。 1993年8月,上海隧道工程股份有限公司承建上海地铁1号线黄陂路站~陕西 路站区间隧道,1994年4月全线贯通。
与法国FCB公司合作设计制作的Φ6.34M土压平衡盾构
盾构设备示意图
盾构法隧道施工技术 -盾构机的组成和基本原理
目录
盾构的起源与发展 1、盾构的起源 2、国内盾构的发展
盾构的组成和原理
1.1 盾构的起源
第一个盾构专利和盾构工程 ➢ 1806年,英国的布鲁诺从蛀虫钻孔将分泌物抹在 孔洞的内壁得到启示,提出盾构(shield)掘进隧 道设想并申请了第一个盾构专利。
第二节 盾构构造 2.1盾构的分类
2.1.1按结构分类
盾构掘进机类型及功能
盾构掘进机类型及功能
2.1.2按盾构类型分类 a. 土压平衡盾构
土压平衡盾构掘进机与工法 土压平衡盾构工法示意图
b. 泥水平衡盾构
泥水盾构掘进机与工法
泥水平衡加压式式盾构掘进机工法示意图
直径11.22m泥水加压平衡盾构
1994年10月,上海隧道工程股份有限公司采用盾构法承建的南京第一 条秦淮河治理工程夹江隧道推进。
南京夹江隧道直径6.34m盾构掘进机
最具风险的是盾构推抵江 中段,即钻入全断面粉砂 层中,该粉砂层上方没有 其它土层与夹江水间隔。 直径6.34m土压平衡盾构掘 进机于1995年2月5日顺利 进入江心州接收井。
深圳地铁一号线引进2台三菱和1台 小松制造的Ø6.20m复合型土压盾构
2003年9月,上海隧道工程股份有限公司建设的中国首条双圆隧道在轨 道交通8号线应用
2 盾构法隧道基本原理及特点
(1)盾构法隧道基本原理
盾构法隧道的基本原理是用一 件有形的钢质组件沿隧道设计轴线 开挖土体而向前推进。这个钢质组 件在初步或最终隧道衬砌建成前, 主要起防护开挖出的土体、保证作 业人员和机械设备安全的作用,这
1995年,上海隧道工程股份有限公司于开始研究矩形隧道技术,1996年 研制一台2.5m×2.5m可变网格矩形隧道掘进机,顶进矩形隧道60m,解 决了推进轴线控制、纠偏技术、沉降控制、隧道结构等技术难题。
1996年,上海隧道工程股份有限公司施工总承包延安东路隧道南线工程。 长1300m圆形主隧道采用从日本引进的直径11.22m泥水加压平衡盾构掘 进机施工。
螺旋输送机
输送土仓中土体的机械装置,包括螺旋部分、驱动和闸门等装置。
根据螺旋的形状,可分为有轴螺旋输送机和无轴螺旋输送机
螺杆
驱动
桶体
轴承
油马达
闸门装置
测速齿轮
螺旋机驱动结构图
螺旋机
螺旋机换向阀
螺闸门
螺闸门泵组
螺旋机回转泵
盾尾密封系统
为防止衬砌环与盾构之间施工空隙涌水、漏泥而设置,由盾尾密封和油脂加 注装置等组成的系统。
盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响 (2)盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制 信息化,掘进速度较快,施工劳动强度较低;
盾构法隧道机械化、自动化高
(3)地面人文自然景观受到良好的保护,周围环境不受盾构施工干扰;在松 软地层中,开挖埋置深度较大的长距离、大直径速度,具有经济、技术、安 全、军事等方面的优越性。
土压平衡盾构的系统构成
–系统的基本构成
a)盾构主体 b)刀盘和刀盘驱动系统 c)推进系统 d)管片拼装机 e)螺旋输送机 f)液压系统 g)后方台车 h)管片吊运机构
i)同步注浆系统 j)集中润滑系统 k)冷却系统 l)供配电系统 m)照明系统 n)控制系统 o)数据采集系统 p)检测系统
可选择的系统
平衡盾构
延安东路隧道南线Φ11.22M泥水盾构
1998年12月,上海隧道工程股份有限公司承建中国第一条较长距离的水 底观光游览隧道――上海外滩观光隧道。采用国外二手直径7.65m铰接 式土压平衡盾构施工。
三龙过江示意 图
1997年10月,德国采用盾构法建设易北河 第四管隧道
2001年11月,荷兰全球最大的TBM隧道(一个满足生态平衡的工程项目) “绿心隧道”(Groene Hart)开始掘进。
支承环 :支承环是盾构承受土压力及主机设备载荷的受力构件。 盾尾:盾尾的长度应根据衬砌环在盾构内的组装长度和盾尾密封的形状及
其段数决定,同时考虑到隧道的曲线施工等因素,需要有一定的富裕量。
(1) 刀盘 在盾构前端装有刀具,能旋转切削土体的钢结构组合体。
a)面板式
软岩刀盘
刀具
先行刀 刮刀
盘形滚刀 周边刮刀
刀盘驱动装置
驱动刀盘旋转的装置。有液压驱动、变频电机驱动、定速电机驱动三种形式。 该装置包括液压马达、电动机或变频电机、减速器、大小齿轮、大轴承等。
盾构或顶管大刀盘的设计扭矩(T)-般按T=αD3 经验公式计算,其中α是扭矩 系数,D是盾构的直径。
主轴承外密封 刀盘联接件 主轴承内密封 主轴承 减速器
液压马达
刀盘驱动 系统
图8-7-2 主驱动结构示意 图
管片拼装机
拼装管片的机械装置。能夹持管片,作圆弧运动、 径向运动和纵向运动等。
拼装机盘体回转有快慢速度,采用了遥控拼装机技术,降低了设备的维修率, 改善了作业人员的工作强度和安全性,提高了管片的拼装质量和工作效率。
利 用 遥 控 技 术 进 行 管 片 拼 装
内周密封 中心回转 搅拌桶 外周密封
(注入口)
(排出口)
(注来自百度文库口)
(排出口)
(测试口)
(注入口)
(排出口)
(注入口)
② 千斤顶要尽可能地轻,且经久耐用,易于维修 保养和掉换;
③ 千斤顶要均匀地配置在靠近盾构外壳处,使管 片受力均匀;
④ 千斤顶应与盾构轴线平行。
后方台车 在隧道内装载着掘进所需主要机、电、液装备并跟随在盾构后行走的台车。
皮带机
同步注浆系统
盾构施工隧道时,当盾构的盾尾脱离管片衬砌后,管片背面和地层之间形成一定的 建筑空隙,若不及时回填这一空隙,会造成地表沉陷,进而对邻近的建筑物等产生 破坏性的影响。因此,及时填充这一空隙的注浆系统是盾构的重要组成部分。
盾构主机长度 盾构主机长度是指盾构的最前点到螺旋输送机最末点的长度。
盾构主机重量 盾构主机重量是指盾构主机部分的总重量,不包括后方台车及配套设备的重量。
盾构总重 盾构总重指盾构总长范围内所有设备及结构件的总重量。
开口率 刀盘开口率是面板开口部分的面积(刀头投影面积忽略不计)与刀盘面积的比值, 即。
盾构推进速度 盾构推进速度是指盾构工作时的掘进速度。 盾构装备推力 盾构的装备推力盾构推进机构所能提供的最大推力。 盾构灵敏度 盾构灵敏度即盾构壳体长度与盾构外径的比值。 盾尾间隙 盾尾间隙是指衬砌环外径与盾构壳体内径之间的间隙。
盾构法隧道缺点 (1)盾构机械造价较昂贵,隧道的衬砌、运输、拼装、机械安装等工艺较复 杂;在饱和含水的松软地层中施工,地表沉陷风险极大。 (2)需要设备制造、气压设备供应、衬砌管片预制、衬砌结构防水及堵漏、 施工测量、场地布置、盾构转移等施工技术的配合,系统工程协调难; (3)建造短于750m的隧道没有经济性;对隧道曲线半径过小或隧道埋深较 浅时,施工难度大;
布鲁诺尔1806注册专利的盾构
M.I.Brunel 螺旋盾构,1818
➢1825~1843年,布鲁诺在伦敦泰吾士河下用盾构 法修建458m长的矩形隧道(11.3m×6.7m)。
➢气压法的应用:1830年,英国的罗德发明“气压法” 辅助并发明了气闸解决了隧道涌水问题。
➢圆形盾构和铸铁管片:1865年,英国的亨利首次采用圆形盾 构和铸铁管片,1869年用圆形盾构在泰吾士河下修建外径2.2m 的隧道。
Ф4.35M土压盾构研制及工程应用
地铁盾构的飞速发展
1990年上海地铁一号线隧道施工引进法国FCB公司7台土 压平衡盾构机
1996年广州地铁一号线由日本青木公司使用2台泥水盾 构和1台土压平衡盾构
2000年开工的北京地铁五号线使用了2台海瑞克盾构、 1台石川岛和1台日立盾构。
2000年后盾构在广州、上海、北京、天津、深圳、杭州、 沈阳等城市的地铁工程中得到广泛使用。
1995年,上海地铁2号线24km区间隧道开始掘进施工,地铁1号线工程所用的 七台φ6.34m土压盾构经维修以后,继续用于2号线区间隧道掘进,同时,又 从法国FMT公司和上海的联合体购置两台土压盾构,加上隧道股份制造的一 台土压盾构,共计十台土压平衡盾构用于隧道施工,并从日本三菱重工引进 四台φ6.14m土压平衡盾构。
德国易北河第四管隧道地面泥水处理装置
c. 复合盾构
d. 异型盾构
e. 双圆盾构
f. TBM 硬岩盾构
直径4.35mTBM用于阿根廷隧道工程
直径4.05mTBM盾构
TBM盾构圆盘滚刀
破碎后的岩石块正被排出
2.2盾构的主要结构术语
盾构外径 盾构的外径即指盾壳的最大外径。
盾构总长 盾构总长是指盾构最前点至后方台车最后点长度的最大值。
泥浆盾构:1874年亨利开发了由液体支撑工作面的泥浆盾构, 渣土以泥浆形式排出。 第一个机械化盾构的专利和第一台机械化盾构21
泥水加压盾构的开发和应用
土压平衡盾构的开发
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1.7土压平衡盾构的开发:1917年,日本引进盾构施工技术,是欧美国家 以外第一个引进盾构法的国家。 1963年,土压平衡盾构首先由日本Sato Kogyo公司开发出来。
法国Ø14.87m盾构进洞
1999年5月,上海隧道工程股份有限公司研制成功国内第一台 3.8m×3.8m矩形组合刀盘式土压平衡掘进机,在浦东陆家嘴地铁车站掘 进120m,建成两条过街人行地道。
1999年6月,深圳开埠以来第一台地铁盾构开始掘进益田~香蜜湖区间 隧道。此次由深圳地铁有限公司建设,由上海隧道工程股份有限公司设 计、施工总承包。