盾构机应用及发展.doc

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1、盾构技术在我国的现状及其在城市地铁轨道交通中的应用摘要：盾构掘进机是在软弱地质条件下安全施工的有效机具，该技术起源于欧洲，到现在己经有180多年的历史。但在我国由于其巨大的一•次性投资，及其高昂的使用成本，使其使用受到极大的制约。本文通过对盾构技术的发展的阐述，结合我国的发展现状，论述其在地铁施工屮的重要地位。关键词：盾构掘进机现状轨道交通应用发展1盾构机的分类与构造1.1盾构的分类盾构掘进机是一种在地下T程施TJPJS构掘进机是一种在地下丁稈施工屮开挖软弱地质如淤泥、粘十、粉砂、卵石等使之成洞的有效机具。它最明显的特点是幣机卷裹在盾売Z中，陌壳是开挖软弱地质、

2、保护机器的必要条件。盾构机主要由盾头切削器、陌筒支撑体、推进系统、衬砌拼装机械、压力平衡装置、盾尾辅助设施和地血泥水处理及屮央控制系统等部分组成。适宜与不同地质条件的盾构机有多种形式，如泥水加压式、十•压平衡式、泥十•加压式等。具体而言按照不同的项H，丿百构掘进机可以分成不同的类别。（1）按直径分类如表1表1肝构掘进机按育径划分类别表直径Cm）屮<11<1/<33<^<77<^<10肖〉10类别微小中大特大（2）按陌壳数量分有单护盾、双护盾、畚护陌。（3）按控制方式分有地面遥控和随机控制。（4）按开挖方法分有人工、半机械、机械。（5）按开挖断面分有部分断血开挖和

3、全断面开挖。（6）按千斤顶布置位置分有千斤顶与机分离布置在混凝土环后称顶管机和千斤顶随机布置在混凝土环前。（7）按支撑血稳定性分有对不稳定的支撑血必须采用土压平衡或泥水平衡式盾构，以稳定被开挖地层。对支撑面基木稳定的隧道可采用广义的常规盾构机。（8）按切割头刀盘形式分%1刀盘固定称网格式刀盘刀盘冋转，刀盘上装有切削土的铲刀与切割岩石的滚刀称混合型盾构。阐述以上盾构机的分类，主要是为发展我国盾构掘进机，究竟是发展哪一类型提供依据,否则会在品种繁多的盾构机屮，不得要领而无从着手。%1刀盘冋转，刀盘上只装切割土的铲刀1.2陌构机的构造——以土压平衡盾构机组成为例土压平

4、衡盾构机构成：1.盾壳、盾构推进T•斤顶、丹尾密封、较接装置、人员舱；2.刀盘和刀盘驱动支承机构；3.螺旋输送机；4.管片拼装机；5.后配套设备。345671W2娥細3M4

5、

6、压力壁上按不同深度还安装了5个土压传感器。支承坏内安装有盾构推进T•斤顶及其支座；还安装有连接管片拼装机托梁的H形支柱。在盾売上予留超前钻孔功能盾尾:是一个由钢板焊接成的筒形结构件，它通过一个球面与前部盾売餃接在一起。盾尾和衬砌管片之间用3排可连续供应密封汕脂的刷封封闭起来采用多道钢丝刷密封，在钢丝刷Z间注入压力汕脂。丹尾密封作用:防止地层屮的泥土、地下水和衬砌外囤注浆材料从盾尾间隙屮漏入盾构，对于土压平衡盾构还有保持压力的作用。较接转向的作用：1•易于转弯，减小曲线超挖量；1.能减少顶进时管片的偏压，提高隧道施工质量，2.易于对掘进方向随时进行修正。丹构机的推

7、进是通过沿支承环周边布置的盾构千斤顶支撑在已安装好的管片衬砌上所产生的反作用力而前进的.盾构推进的方向的控制布置时把厉构千斤顶沿周边分成若干扇区，每个扇区由一只电磁比例减压阀控制，用来调节备组扇区千斤顶的工作压力，从而纠正或控制盾构推进的方向，使符合设计轴线的要求。2盾构机在国内外的现状盾构掘进机问世至今已有近180年历史，其始于英国，发展于LI本、徳国。近30年来，由于土压平衡、泥水平衡、尾部密封，隧道进、岀段的开挖等一系列技术难点的解决，眉构机有了较大的发展，已累计生产8000多台。主要生产厂有II木三菱重工(1300多台)、川崎重工(120()多台)，徳国

8、海伦克内希特(80()多台)。厂家可根据不同的地质条件和工程要求，设计制造不同类型的盾构掘进机以满足工程需要。盾构法施工已是一门很成熟的地下工稈施工技术，已成为大多数地下隧道工程施工首选的常规技术。盾构机在日木发展很快，主要是LI木经济发展迅速，城市发展现代化和规模较大。从表2可见，其用盾构施工的城市隧道皆90%以上。再由于日木为岛国，地下水位高，II木的地质条件等因素促使了盾构机，尤其是土压平衡和泥水平衡盾构机的发展和成熟。表2日本盾构拥进机抿进长度程用途施工机貞、排污水道(m)供水管道(m)铁路隧道(m)公用査道(m)其它(m)总计长度(m)%泥水平術34

9、349121612883