盾构类型与技术特性

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1、专题综迷盾构类型与技术特性刘仁鹅L海市隧道工程轨道交通设计研究院，上海200070)1TId分类号lTU621f文献标识#43B[文t编号]1001.5$4X(2003)07.0032.04TypeofshieldmachineanditstechnicalLIURen-peng盾构是地面下暗挖施工隧道的专用机械，它具{人工开挖盾构有一个可以移动的钢结构外壳(盾壳)，盾壳内装Atf,vj半机械开挖盾构贬机械开挖盾构有开挖、排土、拼装和推进等机械装置，进行土层部分敞开型}挤压盾构开挖、碴土排运、衬砌拼装和

2、盾构推进等系列操1网格盾构作，使隧道结构施工一次完成。一直接控制型泥水加压盾构泥水加压盾构随着我国经济和建设事业的迅猛发展，许多大间接控倒型泥水加压盾构普通型土压平衡盾构中城市的地铁、过江和各种公用隧道的建设任务日’构类型{加泥型土压平衡盾构益繁重。由于在城市采用明挖法施工隧道，对地面加水M土压平衡盾构建筑、交通和地下管线会造成极大干扰，甚至无法土压平衡盾构进行施工，因此在城市修建地下隧道，采用盾构施{泥水型里合盾构工法几乎是唯一可供选择的方法。另外，对修建穿一复合酬土1,M复合盾构七敞开型复合盾构越江

3、、湖、海底和沼泽地域隧道，采用盾构法施工，也具有十分明显的技术和经济优势。定的土层施工，对不稳定的土层一般要辅以气压或】盾构分类降水，使土层保持稳定，以防止开挖面坍塌。2.1.1人工开挖盾构采用盾构法施工，关键技术主要有:(1)采用工人使用铁锹、风镐等简易工具对开挖面土层有效的稳定盾构开挖面土层和盾构周围土层的技术进行挖掘，并将弃土卸至皮带运输机上。为防止开措施，以保护隧道周围的建筑和设施的安全;(2)挖面土层塌落，通常都在盾构切口环顶部安装活动根据不同的土质要求，采用不同的施工方法。目前施进行挡土。在

4、盾构切口环正面安装支撑千斤前，国内外研制开发的盾构具有各种不同类型，但顶，施工人员对开挖面土层自上而下分层开挖。对基本上是围绕上述关键技术寻求有效对策，达到安于直径较大的盾构(直径)4m左右)，还在盾构全、快速和经济的施工效果。下面主要根据盾构中切口环中部设置活动平台，既可以用以防止上层土采用的对土层稳定的技术措施和开挖方法不同，加层塌落，又便于操作。以归纳和分类，供盾构选型参考。这种盾构构造简单、故障少、造价低，但施工2盾构主要技术特性效率低，劳动强度大，不适宜大工程长距离掘进。21.2半机桩开按后构

5、2.1敞开型后构敞开型是指盾构内施工人员可以直接和开挖面土层接触，对开挖面土层工况进行观察，直接排除[WO119]2003一03一17开挖面发生的故障。这种盾构适用于能自立和较稳[通讯地址1刘仁鹏、上海市笨韶派路23夕号月宾次翻力她象17i—专题综述在人工开挖盾构的基础上，在切口环内装一台盾构，另外也可根据具体施工情况和盾构推力大小或多台挖掘和铲土机械，代替人工挖掘和卸土。这和方向控制要求，选择和操纵挤压闸门控制一定的种盾构较人工开挖盾构提高了掘进效率，降低了劳进土量，以使盾构顺利掘进。动强度。由于在盾

6、构开挖面内安装了挖掘机械，所有时在网格装置和挤压胸板后面加装一道隔舱以安装正面支撑千斤顶和支撑工作带来一定困难。板形成一道泥土舱，然后向泥土舱注水并与弃土搅2.1.3机械开挖盾构拌形成泥浆，再通过管道将弃土泥浆排往地面，可机械开挖盾构在盾构切口环内装有全断面旋转进一步提高施工效率，改善隧道内施工环境。切土刀盘，在刀盘背面设有土斗，当刀盘旋转挖掘2.3封闭型盾构土层的同时，将弃上连续装在土斗内并提升，再将封闭型是在盾构切口环和支承环之间增设一道弃土卸至皮带运输机上。这种盾构可以连续进行机密封隔舱板，在开挖

7、面土层和密封隔舱板之间形成械开挖和排土，适用长大隧道施工。密封泥土舱，盾构施工时、通过对密封泥土舱中的压力进行控制，使其与开挖面土层水、土压力保持平衡，从而使开挖面土层保持稳定。施工人员不能直接观察开挖面土层工况，而是通过各种检测传感装置进行显示和自动控制。封闭型盾构主要有泥水加压和土压平衡两大类型。2.3.1泥水加压盾构图2所示是泥水加压盾构简图，在盾构内设一道密封隔舱板，在隔舱板与开挖面土层之间形成密封泥水舱，在泥水舱内充以压力泥浆支护开挖面土1.盾壳2盾构千斤顶3，竖梁与横梁4，闸门层，利用泥浆静

8、压力平衡开挖面土层水、土压，并5，胸板6网格7.转盘8.闸门千斤顶9，移在土层表面形成不透水泥膜，同时泥浆中细微粘粒动平台10翻转平台11.支撑千斤顶12.平台千斤顶13举重嘴14.刮板输送机在极短时间内渗人土层有利于增强土层自立能力。由刀盘开挖下的泥土经刀盘切削搅拌和搅拌机搅拌图1网格挤压后构后，形成稠泥浆，用管道向地面处理场排送。再通2.2部分敞开型盾构过分离处理排除土碴，余下浆液经浓度、比重调整部分敞开型是在盾构切口环正面安装挤压胸板