《盾构的基本构造》PPT课件

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1、盾构法隧道施工适用于软土地区埋深大的隧道工程，可穿越江河、湖泊、海底、地面建筑物和地下管线密集区的下部。盾构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推进的钢筒结构体--隧道掘进机。1概述盾构机的种类多种多样一般可以根据断面形状分类开挖方式分类头部结构分类等。1概述以按掘削面不同敞开程度(隔离开挖面和盾尾衬砌作业空间之间隔板的有无)可分为三种：全部敞开式，半敞开式及封闭式盾构。全部敞开式：人工掘削式，半机械式，机械式半敞开式：挤压网格式封闭式盾构：土压式，泥水式手掘式盾构半机械式盾构敞开式盾构与封闭式盾构的主要不同就是没有设置隔板

2、，开挖面全部或大部分敞开的盾构型式，以作业面能够自立稳定作为前提。对于不能自立稳定的作业面，要通过辅助施工方法，使其能够满足自立稳定条件。从使用情况来看，封闭式的使用比较广泛。敞开式盾构在近些年的城市地下工程施工中已很少使用敞开式机械切削式盾构一、手掘系统盾构1.手掘式盾构手掘盾构是最原始的一类盾构，其构造简单，配备较少，造价低，目前在地质条件较好的工程中仍广泛使用。盾构顶部有活动前檐以支护上部土体。2盾构的种类与选型挖土由人工从上往下进行，每隔2~3m设一作业平台，可适应各种复杂地层，开挖面可根据地质条件全部敞开，也可采用正面支撑，随开挖随支撑。施工人员可

3、观察到地层变化情况，遇到桩、孤石等地下障碍物时，比较容易处理，容易进行盾构纠偏，也便于在曲线段施工。2.挤压式盾构挤压式盾构分为全挤压及半挤压两种，前者将手掘式盾构的开挖工作面用胸板封闭起来，把土层挡在胸板外，没有水土涌入及土体坍塌的危险，并省去了出土工序。后者在封闭胸板上局部开孔，土体从孔中挤入盾构，装车外运，省去了人工开挖，劳动条件比手掘式盾构大为改善，效率也成倍提高。挤压式盾构仅适用于软弱可塑的粘性土层。挤压盾构局部气压式盾构3.网格式盾构网格式盾构在开挖面装有钢制的开口格栅，当盾构向前推进时，土被网格切成条状，进入盾构后运走，当盾构停止推进时，网格

4、起到挡土的作用，有效地防止开挖面坍塌。这种盾构对土体的挤压作用比挤压式小，因而引起的地表变形也小些。网格式盾构只适用于软弱可塑的粘性土层，当地层含水时，尚需要辅以降水、气压等措施。网格式盾构二、半机械式盾构敞开式盾构中的半机械式盾构是在盾构的原型—人工手掘式盾构正面装上挖土机械、装载机等出土装置，或者开挖装载两用机等之后形成的盾构。挖土装置有铲斗式、切削式和混合式三种形式。铲土式适用于粘土和砂砾混合层，切削式适用于硬粘土和硬砂土层，混合式适用于自立性较好的土层。如遇土质坚硬可安装软岩掘进机的切削头。其适用范围基本上与手掘式盾构一样。为了防止开挖面崩塌，可安装

5、可动式切口环、半月形千斤顶。但由于安装了开挖装置，故实际上难以设置前面千斤顶等挡土装置，大多在开挖过程中开挖面敞开得很大，对开挖面的稳定条件需进行研究。三、机械系统盾构1敞开式机械盾构在手掘式盾构的切口环部分，安装与盾构直径大小相同的旋转大切削刀盘，可用机械连续地、全断面开挖的盾构，称为机械式盾构。通过刀盘支撑，可以得到一些挡土效果。它适用于各类土层，尤其适用于极易坍塌的砂性土层中的长隧道，可连续掘进挖土。由刀盘切削产生的土经过刀盘上的预留槽口进入土舱，提升和流入漏斗后，再通过传送带运入出土车。这类盾构有作业环境好、省力、省时、省工、效率高后续设备多、发生

6、偏差时难纠偏、造价高等特点。2封闭式机械盾构通过设置于切口环和支承环之间的密封隔板，并在隔板和作业面之间形成压力舱，保持充满泥砂或泥水的压力舱内的压力，以保证作业面的稳定性。根据开挖面稳定机理可以分为土压平衡式盾构和泥水加压式盾构。2.1泥水加压盾构泥水加压盾构就是在机械式盾构大刀盘后面设置一道隔板，隔板与刀盘之间作为泥水室，在开挖面和泥水室中充满加压的泥水，通过加压作用，保证开挖面土体的稳定。该盾构通过给泥浆一定的压力以保持开挖面的稳定性，并通过循环泥浆将盾构推进时切削下来的土砂等土体送入泥水室，以流体方式输送运出。由搅拌装置进行搅拌，搅拌后的高浓度泥水用

7、流体输送系统送出地面把送出的浓泥水进行水土分离然后把分离后的泥水再送入泥水室不断循环使用其全部工程均由中央控制台综合管理，可实现施工自动化。该盾构型式设置有切削围岩的开挖机械，泥浆循环设备，给泥浆施加一定压力的送排泥设备，运出泥浆的分离设备，另外有的泥水加压式盾构还具有保证泥浆性能的调泥和泥水处理设备其适用于以砂性土为主的洪积地层，也较适用于以粘性土为主的冲击地层，但泥水处理费用较高。泥水加压式盾构泥水加压式盾构德国海瑞克泥水盾构机1－刀盘2－半隔板（沉浸墙）3－隔板4－推进油缸5－人仓6－破碎机7－拦石栅8－吸泥管9－铰接油缸10－管片11－排泥管

8、12－送泥管2.2土压平衡盾构土压平衡盾构前端有一个