盾构法论文 盾构法简介.doc

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1、学院：土木工程学院专业：土木工程课程：地下建筑结构班级：09土木1班姓名：吴諓学号:09170101952012年05月10日盾构法简介摘要：盾构法(ShieldMethod)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。关键词：盾构法适用范围1.盾构法简介盾构法指的是利用盾构进行隧道开挖，衬砌等作业的施工方法。用盾构在软质

2、地基或破碎岩层中掘进隧洞的施工方法。盾构是一种带有护罩的专用设备，利用尾部已装好的衬砌块作为支点向前推进，用刀盘切割土体，同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。盾构是19世纪初期发明，首先用于开挖英国伦敦泰晤士河水底隧道。盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式，以水力式居多。水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。澎润土液既用于平衡土压力和地下水压力，又用作输送排出土体的介质。盾构法施工具有施工速度快、洞体质量比较稳定、对周围建筑物影响较小等特点，适合在软土地基段施工。深圳地铁一期工程初步设计有三处采用盾构法施工，即罗湖-国贸区间

3、，皇岗-福民区间，福民-金田区间。这几处均为软土地段，且具备盾构法施工的基本条件。盾构法施工的基本条件：⑴线位上允许建造用于盾构进出洞和出碴进料的工作井；⑵隧道要有足够的埋深，覆土深度宜不小于6m；⑶相对均质的地质条件；⑷如果是单洞则要有足够的线间距，洞与洞及洞与其它建（构）筑物之间所夹土（岩）体加固处理的最小厚度为水平方向1.0m,竖直方向1.5m；⑸从经济角度讲，连续的施工长度不小于300m。盾构机的组成：盾构机主要有五部分组成，壳体、排土系统、推土系统、衬砌拼装系统和辅助注浆系统。盾构机的壳体由切口环、支撑环和盾尾三部分组成，并

4、与外壳钢板连成一体；排土系统主要是由切削土体的刀盘、泥土仓、螺旋出土器组成、皮带传送机、泥浆运输电瓶车等部分组成2.盾构的基本构造及分类2.1盾构的基本构造盾构的基本构造主要分为盾构壳体、推进系统、拼装系统等三大部分组成。2.1.1盾构壳体盾构壳体由切口环、支承环、盾尾与竖直隔板、水平隔板组成，并由外壳钢板连成整体。切口环：切口环位于盾构的最前端，起开挖和挡土作用，施工时最先切入地层并掩护开挖作业，部分盾构切口环前端还设有刃口以减少切入地层的扰动。上下宽度可以等值、也可以不等值，甚至是活动的。容纳各种专门的挖土设备。支承环：承受荷重的

5、核心部分，刚性较好的圆环结构。在支承环外沿布置有盾构千斤顶，中间布置拼装机及部分液压设备、动力设备、操纵控制台。当切口环压力高于常压时，在支承环内要布置人行加、减压舱。水平隔板和竖直隔板：增加盾构刚度，水平承受拉力，竖直承受压力。盾尾：主要用于掩护管片的安装工作。盾尾末端设有密封装置，以防止水、土及压注材料从盾尾与衬砌间隙进入盾构内。盾尾密封装置要能适应盾尾与衬砌间的空隙，要求密封材料要富有弹性、耐磨、防撕裂等，其最终目的是要能够止水。形式多种，目前常用的是采用多道、可更换的盾尾密封装置，盾尾的道数根据隧道埋深、水位高低来定2.1.2

6、推进系统盾构掘进的动力是靠液压系统带动千斤顶的推进机构，它是盾构重要的基本构造之一。(1)盾构千斤顶的选择和配置：①千斤顶要尽可能地轻，且经久耐用，易于维修保养和掉换；②采用高液压系统，使千斤顶机构紧凑。目前使用的液压系统压力值为30～40MPa；③千斤顶要均匀地配置在靠近盾构外壳处，使管片受力均匀；④千斤顶应与盾构轴线平行。(2)千斤顶数量:千斤顶的数量根据盾构直径、千斤顶推力、管片的结构、隧道轴线的情况综合考虑。一般情况下，中小型盾构每只千斤顶的推力为600～1500kN，在大型盾构中每只千斤顶的推力多为2000～2500kN。(

7、3)千斤顶的行程：盾构千斤顶的行程应考虑到盾尾管片拼装及曲线施工等因素，通常取管片宽度加上100mm～200mm的余量。成环管片有一块封顶块，若采用纵向全插入封顶时，在相应的封顶块位置应布置双节千斤顶，其行程约为其它千斤顶的一倍，以满足拼装成环所需(4)千斤顶的速度：盾构千斤顶的速度必须根据地质条件和盾构形式决定,一般取50mm/min左右，且可无级调速。为了提高工作效率，千斤顶的回缩速度要求越快越好。(5)千斤顶块：盾构千斤顶活塞的前端必须安装顶块，顶块必须采用球面接头，以便将推力均匀、分布在管片的环面。其次，还必须在顶块与管片的接

8、触面上安装橡胶或柔性材料的垫板，对管片环面起到保护作用。2.1.3拼装系统（1）管片拼装机管片拼装机俗称举重臂，是盾构的主要设备之一，常以液压为动力。为了能将管片按照设计所需要的位置，安全、迅速地进行拼装，拼装机在钳捏住