地下空间工程 教学课件 ppt 作者 刘勇 第二十五讲

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1、城市地下工程第二十讲地下空间工程施工刘勇教授石家庄铁道大学土木工程学院上节回顾一、暗挖法工程实例二、盾构法施工概述本节主要内容一、盾构法施工过程二、盾构法施工注意事项FPFF＞PminF=PF

2、控制螺旋输送机排土量(调节其转速)；二是调节盾构千斤顶的推进速度和螺旋输送机转速，直接控制密封舱内的土压力P。不使开挖面产生影响的渣土压力P的波动范围（即较合理的P值）主动土压力+地下水压力

3、强力搅拌能将各种土质改良成土压平衡式盾构工作所需的塑流体，故这种盾构能适用于各种围岩条件。但在含水的砂层或砾砂层，尤其在高水压的条件下，土压平衡式盾构在稳定开挖面土体、防止和减少地面沉降、避免土体移动和土体流失等方面都较难达到理想的控制。进行地层改良后可采用泥水加压式盾构。(3)泥水加压式盾构泥水加压式盾构的总体构造与土压平衡式盾构相似，仅支护开挖面方法和排碴方式有所不同。二盾构机第五节　盾构法施工（一）盾构机种类-密封式盾构机地层刀盘进泥管排泥管泥浆压缩空气连通管压缩空气泥模形成区•支护开挖面方法：密封舱内充满特殊配制的压力泥浆，刀盘(花板型)浸没在泥浆中工作。通常

4、是泥浆压力和刀盘面板共同对开挖面支护，泥浆压力主要是在掘进中起支护作用，刀盘面板主要是在停止掘进时起支护作用。•排碴方式：刀盘切削下的碴土在密封舱内与泥浆混合后，用排泥泵及管道输送至地面处理，处理后的泥浆再由供泥泵和管道送回盾构重复使用。所以，采用泥水加压式盾构时，还需配备一套泥浆处理系统。二盾构机第五节　盾构法施工（一）盾构机种类-密封式盾构机-泥水加压式盾构泥水加压式盾构泥浆压力控制方式分为直接控制型(日本型)和间接控制型(德国型)。①直接控制型盾构的泥浆压力控制由一套自动控制泥浆平衡的装置来实现。泥水室大刀盘清水槽泥浆调整槽密度计流量计供浆管排浆管伸缩管VP2P

5、3P4P1二盾构机第五节　盾构法施工（一）盾构机种类-密封式盾构机-泥水加压式盾构②间接控制型(德国型)盾构泥浆压力控制由空气和泥水双重系统实现。空气管半隔板气压室内的空气压力，根据开挖面需要的支护泥浆压力而确定的。不论盾构是否掘进或液面位置产生波动，空气压力可以通过空气调节阀保持恒定。在盾构推进时，由于泥浆流失或盾构推进速度变化，进、出泥浆量将会失去平衡，空气和泥浆接触面的位置就会发生上下波动现象。通过液位传感器，即可根据液位变化来控制供泥浆泵的转速和流量，使液位恢复到设定位置，以保持开挖面支护压力的稳定。当液位达到最高极限位置时，供泥浆泵自动停止；当液位达到最低极

6、限位置时，排泥浆泵则自动停止。二盾构机第五节　盾构法施工（一）盾构机种类-密封式盾构机-泥水加压式盾构刀盘气压舱泥水舱P2P4P5(二)盾构的组成从纵向可将盾构分为：切口环、支承环和盾尾。切口环：是盾构的前导部分，在其内部和前方可以设置各种类型的开挖和支撑地层的装置；支承环：是盾构的主要承载结构，沿其内周边均匀地安装有推进盾构前进的千斤顶，以及开挖机械的驱动装置和排土装置；盾尾：主要是进行衬砌作业的场所，其内部设置衬砌拼装机，尾部有盾尾密封刷、同步注浆管和盾尾密封油膏注入管等。二盾构机第五节　盾构法施工切口环支承环盾尾(三)盾构尺寸盾构外径:取决于管片衬砌外径、保证管

7、片拼装方便的裕量、曲线施工以及修正盾构蛇行时的间隙量、盾尾壳体的厚度等因素，一般可用下式计算：D——盾构外径；D0——管片衬砌外径；t——盾尾壳体的厚度，一般取30~40mm；x——盾尾间隙，x=x1+x2；x1——为拼装管片方便的裕量，一般在20~40mm；x2——曲线施工和修正盾构蛇行所需的间隙。二盾构机第五节　盾构法施工L——盾尾覆盖的衬砌长度；R——曲线半径；盾构长度:应根据围岩条件、隧道平面形状、开挖方法、运转操作、衬砌型式等条件确定，一般按下式计算：lH——切口环长度，取决于刀盘和刀盘支承型式；lC——支承环长度，取决于盾构千斤顶的冲程长