盾构技术microsoft文档

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1、第六章盾构工程施工技术第一节概述一、盾构法基本概念1・定义：盾构法是在地面卞暗挖隧道的一种施工方法。2.适用范围：城市地铁、上下水道、电力通信、市政公用设施等各种隧道、建造穿越水域、沼泽地和山地的公路和铁路隧道或水工隧道。3•施工概貌：如图6・1所示。人工、机械4•施工主要内容:隧道一端建竖井（基坑），盾构安装就位；从竖井（基坑）出发，沿设计轴线，向另一竖井（基坑）推进。4.1•盾构机装置：前段：开挖装置；中段：顶进千斤顶；尾部：拼装隧道衬砌环。42主要工序：推进：盾构千斤顶——预制隧道衬砌结构——竖井（基坑）的后靠壁上。出土：从开挖面排出土方，皮带机（传送带）向外输送。拼装衬砌：拼装

2、预制块。43隧洞形状：圆形或矩形或马蹄形。二、盾构法的主要优缺点（一）主要优点（1）噪音、振动小，不影响地面交通，减少噪音和振动影响；（2）推进、出土、拼装衬砌循环进行，易于管理，人员少，劳动强度低，生产效率高；（3）土方外运少;(4)穿越河道时不影响航运；(5)施工不受风雨等气候条件影响；(6)隧道的施工费用不受覆土量多少影响，适宜于建造覆土较深的隧道。在土质差、水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较好的技术经济优越性；(7)当隧道穿过河底或其他建筑物时，不影响施工。(二)不足(1)隧道曲线半径过小，施工困难；(2)确保一定厚度的覆土；(3)竖井中长期有噪声和振动，要有解决的措施

3、；(4)采用全气压方法疏干和稳定地层时，对劳动保护要求较高；(5)盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止；(6)在饱和含水地层中，盾构法施工所用的拼装衬砌，对达到整体结构防水性的技术求较高。(7)用气压法施T吋，在周围有发纶缺氧和枯井的危险，必须采取相应的办法。第二节盾构的构造及分类一、盾构的构造盾构的基本构造：盾构壳体、推进系统、衬砌拼装系统三大部分组成，如图6-2所示。(一)盾构壳体盾构売休由切口环、支承环和盾尾三部分组成，由外壳钢板将这三部分连接成整体。1沏口环切口环位于最前端，环内妥装切削刀盘。搅拌器及吸头、螺旋运土机等。切口环作保护罩，对工作血起支撑作用。2•支承环紧

4、接于切口环后，处于盾构中部，是刚性较好的圆环结构。支承环为基本的承载结构。支承环内布置液压推进千斤顶，动力设备、操纵控制系统、衬砌拼装机等。3•盾尾由盾构外壳钢板延伸而成，其主要作用是保护衬砌的拼装工作。（二）推进系统盾构推进系统由液压设备和液压千斤顶所组成。其液压系统控制示意图如图6-4所示。（三）衬砌拼装系统采用杠杆式拼装器，以油压系统为动力。杠杆式拼装器由举重臂和驱动器两部分组成。二、盾构的分类和开挖方法1.分类：按开挖方式分：手掘式盾构、半机械化盾构、机械化盾构；按挡土方式分：敞开式和密闭式；按工作面加压方式分：气压式、泥水加压式、削土加压式、加水式、加泥式。手掘式盾构和半机械

5、化盾构均为敞开式（开胸式）开挖，机械化盾构属于密闭式（闭胸式）开挖。（一）手掘式盾构由人工挖土、出土，盾构顶部装有活动前檐以支护上部土体。其开挖时可根据土质情况采用全部敞开开挖、正面支承开挖或随挖随撑三种方式。特点：劳动强度大，施工速度慢；（二）半机械化盾构半机械化盾构是在手掘式盾构上安装挖土装置和出土装置。挖土装置可安装反铲挖土机、螺旋切削机或两者兼有的混合式装置；（三）机械化盾构在盾构切口环上安装全断面螺旋切削刀盘的开挖方式。可连续掘进、出土。机械化盾构特点：可减轻工人的劳动强度；缺点是造价高，后续设备多。第三节盾构工程施工一、盾构工程施工的步骤（一）盾构工作井工作井的长度：盾构前

6、门拆除洞门封板和在盾构后面布宜后座及垂直运输所需的尺寸；工作井的宽度：一般应比盾构直径大l・6-2・0ni,以满足安装时钏、焊的要求。（二）盾构基座放置盾构机和使盾构机通过其上设置的导轨在施工前获得正确的导向。基座可以采用钢筋混凝土浇筑或采用钢结构制作。导轨一般由两根或多根钢轨组成。（三）盾构进出洞方法见图6-9、6-10；二、盾构衬砌衬砌作用：在施工过程中，作为施工临时支撑，并承受盾构千斤顶后背的顶力；盾构结束后，作为永久性承载结构，承受周围的水、土压力，防止泥、水的渗人，满足盾构内部的设计使用耍求。盾构衬砌的分类如下：（一）按材料分（1）铸铁管片。球墨铸铁，延性和强度接近钢材，耐磨

7、性好，机械加工精度高，防渗抗漏好。缺点是抗拉强度低，易发牛:脆性破坏，价格昂贵。（2）钢管片。强度高、重量轻；缺点是刚度小，耐锈蚀性差，价格昂贵。（3）复合管片。外壳采用钢板制作，其内部浇筑钢筋混凝土。（4）钢筋混凝土管片。强度高、耐腐蚀性好、适应性强等特点。使用最广泛。（二）按结构型式分装配式钢筋混凝土管片按使用要求不同分为箱形管片、平板形管片等儿种结构型式。一般采用螺栓连接，增加整体性和强度。特定条件下平板形管片也可不设螺栓连接，称砌块。1