《盾构施工技术》ppt课件

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1、23八月20211第4章盾构施工技术23八月202124.1施工技术要点和适用范围盾构一词的含义在土木工程领域中为遮盖物、保护物。盾构机是由外形与隧道断面相同、但尺寸比隧道外形稍大的钢筒或框架压入地层中构成保护掘削机的外壳和壳内各种作业机械、作业空间组成的组合体。盾构机是一种既能支承地层压力，又能在地层中推进的施工机具。使用盾构机在地下掘进，在护盾的保护下，在机内安全地进行开挖和衬砌作业，从而构筑成隧道的施工方法，称为盾构施工法盾构隧道示意图盾构掘进机(Shield)是这种施工方法中最主要的施工机具，它是一个既能支撑地层压力又能在地层中

2、推进的钢筒结构体。由切削刀盘、动力机构、液压主轴顶进机构、液压纠偏机构、液压中继顶进机构、液压主顶进机构、衬砌及岩土排运机构以及检测导向机构等几个部分组成。23八月20214盾构机由通用机械（外壳、掘削机构、挡土机构、推进机构、管片拼装机构、附属机构等部件）和专用机构组成。专用机构因机种的不同而异。盾构的外形主要有：圆形（如左图）、双圆搭接形、三圆搭接形、矩形（如右图）、马蹄形、半圆形或与隧道断面相似的特殊形状等，但绝大多数为传统的圆形断面。盾构隧道施工主要工序在盾构法隧道的起始端和终端各建一个工作井；盾构在起始端工作井内安装就位；依靠

3、盾构千斤顶推力(作用在已拼装好的衬砌环和工作井后壁上)将盾构从起始工作井的墙壁开孔处推出；盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片；及时地向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置；盾构进入终端工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。23八月202161、建造盾构工作井2、盾构掘进机安装就位4、初推段掘进施工5、掘进机设备转换6、盾构连续掘进施工8、盾构进入接收井，并运出地面7、接收井洞口土体加固3、出洞口土体加固技术要点23八月20217盾构机大多为圆形，外壳由钢筒组成，钢筒直径稍大于隧道

4、衬砌的外径。在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置，在钢筒中段内沿周边安装顶进所需的千斤顶，钢筒尾部是具有一定空间的壳体，在盾尾内可以安置数环拼成的隧道衬砌环。在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体，以防止隧道及地面下沉。技术要点23八月20218盾构在地下穿越，要承受各种压力，推进时，要克服正面阻力，故要求盾构具有足够的强度和刚度。盾构主要用钢板（单层厚板或多层薄板）制成。大型盾构考虑到水平运输和垂直吊装的困难，可制成分体式，到现

5、场进行就位拼装，部件的连接一般采用定位销定位，高强度螺栓联接，最后焊接成型。盾构的基本构造主要由壳体、切削系统、推进系统、出土系统、拼装系统等组成。一、盾构壳体组成：切口环、支承环、盾尾三部分1、切口环（1）位置——盾构最前端，切入土层，掩护开挖作业，长度≤2m；（2）形状——（3）设备——挖土设备（刀盘、挖土机）、排土设施、挡土千斤顶、活动平台等）（4）气压式、泥水平衡式、土压平衡式盾构，在切口环与支承环之间设置密闭隔板。垂直形——刀盘开挖，稳定土层手掘倾斜形——较不稳定土层手掘阶梯形——不稳定土层手掘2、支承环（1）位置——是连接切

6、口环与盾尾的中间部分；（2）结构——盾构结构的主体，较强刚性的圆环结构。设环向、水平、竖直支撑；承受荷载：地层土压力、千斤顶顶力、管片拼装等施工荷载；（3）设备——推进千斤顶（沿结构外沿布置）、操纵控制室、衬砌拼装机；（4）长度——取决于推进千斤顶长度，一般为衬砌环宽加0.2～0.3m。3、盾尾（1）结构——盾构外壳钢板延长，掩护隧道管片拼装；（2）盾尾装置——密封装置，防地下水、加压泥水、衬砌背后注浆浆液从盾尾流入隧道；密封材料性能要求：富弹性、耐磨损、耐撕裂、耐压力、止水好。密封装置类型：橡胶密封：L形、U形钢丝束密封：弹簧钢板、钢

7、丝束、密封油脂二、推进系统组成——液压系统（液压站、控制系统）、千斤顶群。作用——盾构的前进、方向调整(克服推进阻力)千斤顶布置——在支承环周圈布置，单台推力，1000kN～2000kN，行程比管片宽度长10～20cm。推进速度：50—100mm/min油压：30—40MPa(高液压系统)三、拼装系统管片拼装机——把管片按设计位置和形状进行拼装的机械装置；组成——由举重臂和真圆保持器组成；四、出土系统1、皮带输送机用于手掘式或半机械化盾构；2、螺旋输送机用于土压平衡盾构或手掘式、半机械化盾构；3、泥浆泵用于泥水加压平衡盾构。半机械化盾构

8、土压平衡盾构螺旋输送机出土土箱运土井口土箱吊运管片吊运下井◣◢管片水平运输泥水平衡盾构23八月202129盾构机的外径式中—管片外径，mm；x—盾尾间隙，mm；t—盾尾外壳的厚度，mm。盾构机的长度盾构长度