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盾构法

盾构法
盾构法

施工概念

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盾构由钢柱、钢梁、盾壳、子盾构、液压推进系统、辅助机构六大部分组成。装配在第一节框架桥前端的盾构,作为带土顶进时掘进面与路基的施工支护,同时也担负顶推导向。

根据不同地质情况设计盾构长度以确保中心土天然支护作用是“桥式盾构法”的关键。盾构的横向截面成简支梁桥形,其外廓尺寸与刚架桥外廓尺寸基本相同,“桥形”梁跨中滞后挖掘的大断面土体(中心土)从盾构入土直到出土前均保持1∶0.75坡比,并滞后子盾构掘进面一段距离开挖,它与盾构共同平衡周边土压,成为掘进面的强大支护体系。

盾构母体中的子盾构由液压系统控制,单台组错开推进,担负减阻板的牵引及掘进面的小断面化。增强了开挖面的稳定性,被牵引的减阻板则将上部摩擦力分散。刚架桥推进前顺坡清除底板前方部分中心土体,盾构母体随刚架桥同步推进时,子盾构原推出部分被掘进面土体阻挡与子构箱体作相对运动,套回箱内,完成一盾构掘进工作循环。

盾构法施工施工工序

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施工方法及工艺要求

盾构法顶涵施工,施工前期工作与普通施工方法相同主要为以下几个方面:施工准备、基坑开挖及滑板制作、框架箱身预制、后座制做,下面主要就盾构的安制、掘进、监测及线路防护等几个方面进行论述:

盾构法施工(一)盾构制安前要注意以下几点

1、框架桥几何尺寸修整

框架桥前端面为盾构止推梁、柱推力传递面。其不平整度将影响止推梁及相关柱的受力状态,不均衡受力可能造成盾构变形与偏向推进,影响安全和破坏盾构的导向功能。所以在盾构安装前必需对刚架桥前端面进行检测、修整。同时也应对刚架桥外廓几何尺寸进行严格检查,对跑模较严重部分进行必要的修整来减低推进阻力,刚架桥各表面的整体平整度还直接影响线路沉降控制的效果。为此:刚架桥边墙不允许误差>3cm,刚架桥顶面不允许误差>1cm。其检查方法可采用仪器与拉线,对凸出部位采取凿底后再补平,对较底部位则先凿毛再水泥砂浆补平。

2、刚架桥底部润滑层效果确认及预顶

采用“桥式盾构法”施工,框架推进时增加了盾构阻力,该状况在框架初动时会较明显。盾构安装前必须预先将框架推动相应行程,以确认滑板无粘连,可保证盾构安装后不因滑板粘连而又撤除。试顶方法为:使用油顶推动框架桥,行程3cm。预顶也是后座保护措施之一。

盾构法施工(二)桥式盾构制做安装

1、盾构墩柱底板基底处理

在确认底板无粘连后,在路基边坡下按框架桥轴线放出盾构各墩柱底板开槽边线,开挖槽宽1.5m,槽长6.6m,槽深至框架底面下10cm。槽基底进行硬化处理。硬化层坡度视现场开挖地质状况而定,硬化材料采用C20素混凝土,厚度平框架底。当地基承载力达180kPa 以上时墩柱底板地基可不作硬化处理。

2、盾构墩柱安装

将墩柱底板放入基槽中与预先埋设于框架桥前端预埋托板平整焊接,焊缝为v30°坡口,焊接前应复测底板坡度,并确认满足要求。施工人员充足时,所有墩柱可同步平行作业。以减少吊机台班费用。

墩柱下托梁按底板轴线平行等分安装,下托梁与底板连接焊缝以受压为主,剪应力小,可采用每焊接10cm空20cm不焊的间断焊,为防下托梁在焊接过程中发生偏斜应采用两侧同步对称焊接。

立柱吊装前,应在预先搭设的工作平台上采用钢管脚手制做立柱定位架,在立柱安装时起安全及临时定位作用。将各条立柱的设计位置事前吊垂线标记于下托梁及定位架上可极大程度提高墩柱安装进度与质量。当盾构墩柱安装基本就绪时,视情况对边坡槽进行简易支护以确保路基稳定为原则。

墩柱上、下托梁安装时必需注意:与线路斜交,盾构墩柱托梁不在同一水平面上,其各托梁高差值为基坑滑板坡度换算可得,由盾构设计人现场确定。

3、盾构主梁安装

桥式盾构所用主梁在地面临时平台上精心制做,由于该主梁除上方负载外,还与盾构顶板共同承担框架桥推进时的轴向力传递,因此,设计刚度较大。安装时先测量标记定位线于墩柱上托梁上,然后由起吊能力大的吊机分榀吊装就位。其梁垫在测量人员配合指挥下安装,各榀梁的顶面高度需按设计要求进行调配。

4、子盾构箱体制做安装

为加快制做速度与合理安排劳动力,子构箱从母构体两侧做起向中间发展,合拢后按实际尺寸制作非标型子盾构。子构箱下托板需在临时设制的托架上调校后与第一榀盾构主梁下托板进行对接,其横向受压焊缝允许采用间距不大于30cm的双面间断焊,纵向受剪、受拉焊缝却必需采用x60°坡口双面满焊以保证焊缝牢固度。便于总体吊装的工地现场,子盾构箱可在就近工作平台上制做,采用机械整体吊装。

子盾构导向架各组件均在平台上靠模中统一标准制做,安装时采用定位装置定位焊接,导梁滑道与子盾构配合间隙设计为4mm,误差允许±1mm,子盾构箱制做完成后,将尚未编号子盾构进行试配,要求子盾构装入箱后无卡滞现象,空载时以人力可推动为宜。装配完成后进行编号与滑道注油。

子盾构箱底板厚20mm,盖板厚16mm,板面靠前端均倒有上刃口,底板刃口为铲除土体欠挖量用,箱盖板刃口为防止减阻板卷曲之用,导向架用料I28B,要求材料平整无扭曲变形。

5、盾构外壳制做安装

盾构外壳钢板均采用16mm厚钢板,其盾构尾部长30cm套在框架桥前端,作相互制约用。盾构外壳安装后其总宽值大于框架桥总宽约32mm,由此间隙来降低顶推过程中框架桥两侧与土体产生的摩擦阻力,并有效地减小两侧土体的摩擦位移现象。超宽造成的土损失在刚架桥顶推到位后进行压浆补空,也可在顶进时压注水泥浆,以避免路基出现沉降。

盾构外壳顶面板采用16mm厚钢板满敷,左右两边与盾构边板焊接,顶板底面与主梁间梁撑焊接。安装时高于框架桥4mm以留出顶面扁铁焊接位置。顶板敷设后需对整体平面进行检测,不平整度高差应小于3mm,如大于3mm则应检查调整。

6、顶力设置

1)子盾构顶力设置

子盾构是桥式盾构母体中对上部掘进面进行有效支护的重要部分,在不同土层中采用不同的推进方式来保持掘进面的稳定。连续框架根据盾构总宽,设多台组子盾构,各组间隔750cm(其中一组按剩余实际尺寸制做)水平布置。

每台组子盾构内布30t双向作用液压顶2台来保证子盾构的推进、切土能力,子盾构推进的同时,牵引框架桥顶面铺设的减阻板。每台子盾构中共需两台油顶,由2套液压泵站操纵控制,(中间连续框架每孔配备1套)该液压系统中设有高压截止阀,用以控制子盾构单独运动或间隔群体运动。严禁相邻子盾构同步推进,造成减阻板上部覆盖土应力集中被剪切破坏,使线路产生水平位移。

2)框架桥顶力设置

a、桥式盾构母体与刚架桥采用铰接,盾构外壳套入桥体长度为30cm。当框架桥被推进时盾构亦被框架桥同步、同方向推进。

b、顶位处布置单向作用多台油压顶,其中几台液压泵站采用并联方式操纵控制,以解决单泵流量过小推进缓慢问题。

(三)掘进

刚架桥工程采用桥式盾构法施工,掘进时,每组子盾构由1名工人配合修整掘进面、出土以及盾构母体推进时对子盾构套入箱体状态的监视。如果出现意外能及时通报控制台而中断事故发展。子盾构允许单次推进行程30~40cm。

子盾构作业为人力配合机械,视挖掘面土体的自稳能力而定,有先顶后挖、边顶边挖或先挖后顶的三种掘进方式。采用何种形式,由工程技术人员决定,液压操纵班按令执行。子盾构推进时,其上部土方由前端锯齿刃脚切割下落。作业基本处线路板结层,工人可视情况申请采用气动风镐掘土。

盾构墩柱设计为多层,每层土体由1名工人完成掘进,每组墩柱由4人担负出土、顶推监视工作。挖掘标准为墩柱的外廓尺寸宽与前进方向30~40cm长。

大断面中心土采用挖机掘进与装车,自卸汽车外运弃土。为缩短顶进期。掘进时,机械将框架桥前滞后的中心土挖去相同长30~40cm距离,并采用接力方式推进各节框架桥同一距离为一顶进工作循环。

顶进到一定程度时为防止传力柱横向分力引发起拱甚至飞扬伤人,在传力柱上方设置轨束梁反压或增设分配梁。传力柱方向应预留余土运输通道。

盾构法施工保证措施

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线路沉降是由土损失、土干缩、及土运动所造成,本工程的关键所在就是路基的利用与保护,它需要从框架结构预制、盾构制做、掘进、纠偏、减阻、注浆填充等各环节精益求精的施工过程来控制水土损失,全套控制措施的有力实施才能确保线路沉降受控、列车行驶安全。

1、线路简易加固

纵向轨束梁采用P502+3扣,每股道轨外侧各一束,股道束间中心距为3.1m,纵向轨束需摆设平稳,两线间高出的道碴应耙走、耙平。线路外侧纵向轨束位如过低,则应垒高道床边坡加以垫平。两侧轨束面应在基本轨底面下20cm,以确保下一工序横向轨束能顺利穿越基本轨底为准。每相邻纵向轨束间隔距应大于3m。较大的轨束距安装时对原线路不会造成影响,可利用方便时提前完成。简易加固属线路双重保险工作,轨束下为无限支点,间隔距大,保护范围相应也大。

纵轨安装时每根接头相错1.5m以上。所有轨束卡箍均靠近接头安装,并认真锁紧。纵横轨束安装均按标准设置安全防护员,钢轨过线路派人持木枋保护线路,以防造成“红轨”。

纵向轨束长度L,以超出框架每侧不少于5m即可。

横向轨束单束不短于4m,采用P501+2相扣,每隔2条枕木设置1束,并与纵向轨束锁紧。横轨束安装均按标准设置安全防护员,如无条件采用封锁穿轨,则利用列车间隔时间作业,采用隔5穿1的调作法作业。钢轨过线路派人持木枋保护线路,轨束过基本轨底采用绝缘材料隔护,以严防“红轨”事故。

轨束安装完毕,在横向轨束与基本轨间对插木质密实的木楔,以利于顶进期间快速微调线路水平。

2、线路日常养护

施工期间,由专职线路工、防护员(包括驻站联络员)、普通工,共同组成线路维护班。对线路进行日常养护,安全防护,办理相关手续。线路加固与意外情况,从其它工班抽调人员会战。线路养护作业标准,按现行工务线路大维修规则标准执行。

顶进期间,工地负责人不得离开工地,跟班督促检查,确保顶进顺利,线路状态良好。驻站联络员与工地使用移动电话联络,列车到达前10分钟停止顶进。线路人员下线前复查线路,清理现场,列车通过后恢复正常施工。

线路工在每次顶进停止后,第一时间对正在穿越线路进行水平、轨距测量,对线路变化不管大、小,有变即修,决不拖延。不管是否顶进,线路养护人员必需对线路进行一列一检,确保行车万无一失。

盾构法施工施工步骤

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框架桥推进施工的全过程中,盾构及框架桥运动中线、水平的测量非常重要,工程技术人员将每一顶进循环的测量数据绘制成框架桥推进轨迹图进行分析研究,用于科学指导框架桥的掘进与纠偏。

1、子盾构箱托板前后高差:

抽检各中心土中部台组,每天1次并换算成绝对高程。

2、墩柱滑板前后高差:

每工作循环,所有墩柱全测并换算成绝对高程。

3、墩柱轴线:(相对第一节框架桥实际轴线的平移线)

交接班前后测,每班2次,共4次并标示与第1节刚架桥实际轴线相对误差。

4、框架桥轴线:(各节与初始位置的相对变化)

测量并标示本次偏移值和累计偏移设计值。

5、框架桥高程:

测点设于各节桥内靠顶板倒角处,每节分桥前、桥后4个点,各点基本成90°关系,并换算成绝对高程。

6、线路沉降监测点:

复核各线路轨顶及路肩标高,作好初始记录,以便线路交验前将线路恢复至初始值。

7、顶进纠偏

盾构纠偏是掘进人员(包括挖机司机)按指挥人员发出的掘进指令,对子盾构、墩柱底板下及两侧土体进行超挖或欠挖土,不停改变各部位土应力来完成。

框架桥左右方向的纠偏为利用所布油顶非均衡使用来完成,水平高程纠偏为调整桥式盾构运行轨迹来达到效果。另外在地基承载力低于150kPa地段还需采取与传统工艺相同方法;在刚架桥底板下作换填或加密土壤、压桩等措施来完成。

盾构法施工强调事项

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1、盾构设计、制做

盾构体是框架桥顶推期路基掘进的临时支护及导向装置,设计时不可违背其中心土平衡原理。盾构长度应不小于刚架桥断面总高,宽度大于刚架桥断面总宽,主梁间分跨一般为3~4m。

盾构几何尺寸必需标准,各部分连接可靠。使用期间尽可能小的变形方能保证使用效果。

2、滑板质量标准

基坑开挖如采用机械则应保留人工修整层,切忌破坏基底。滑板厚度应结合地基实际承载力考虑,其平整度要满足于滑板制做一条中要求。不平整的框架桥底板,顶推全过程将不同程度地破坏地基,基坑滑板的任何不足都给顶进工程埋下隐患。

3、后座

桥式盾构法为保证大型运输车辆出入框架桥,液压油顶均按桥底部两侧布置,也利于液压纠偏。后座两侧应力较中部大,故后座设计宽应为桥宽的1.2倍以上方能满足宽限要求。

4、顶进挖土

1)子盾构掘进面挖土应按当日书面技术交底,并按有经验的当值施工员要求进行,错误的开挖将导致路面沉降量增大。

2)中心土的滞留长度及挖掘量应根据土层性质而定,任何情况下放坡量不可小于1∶0.5,盾构墩柱两侧均设有剪力墙板,其斜边按1∶0.75设置(视土质情况定),通常应以此标线向前延伸30~40cm长,为中心土掘进控制线。为确保中心土的土压平衡能力,掘进时严禁超挖。

3)盾构为刚性焊接体,在推进中有可能因局部应力集中造成焊缝炸裂,故顶推作业时机械应停止作业,工人不得高声喧哗及发出金属敲击声,以利声响判断。另外高压力顶推易产生强大破坏力,顶推时有条件远离液压装置及传力柱的人员必需撤离,以防意外事故。

盾构工法

第五章盾构法施工 第一节概述 盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。盾构是与隧道形状一致的盾构外壳内,装备着推进机构、挡土机构、出土运输机构、安装衬砌机构等部件的隧道开挖专用机械。采用此法建造隧道,其埋设深度可以很深而不受地面建筑物和交通的限制。近年来由于盾构法在施工技术上的不断改进,机械化程度越来越强,对地层的适应性也越来越好。城市市区建筑公用设施密集,交通繁忙,明挖隧道施工对城市生活干扰严重,特别在市中心,若隧道埋深较大,地质又复杂时,用明挖法建造隧道则很难实现。而盾构法施工城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道具有明显优点。此外,在建造水下公路和铁路隧道或水工隧道中,盾构法也往往以其经济合理而得到采用。 盾构法是一项综合性的施工技术。盾构法施工的概貌如图5-1所示。构成盾构法的主要内容是:先在隧道某段的一端建造竖井或基坑,以供盾构安装就位。盾构从竖井或基坑的墙壁预留孔处出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。盾构推进中所受到的地层阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌,再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构是一个能支承地层压力,又能在地层中推进的圆形、矩形、马蹄形及其他特殊形状的钢筒结构,其直径稍大于隧道衬砌的直径,在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置,在钢筒中段周圈内安装顶进所需的千斤顶,钢筒尾部是具有一定空间的壳体,在盾尾内可以安置数环拼成的隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装一环衬砌,并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体,以防止隧道及地面下沉,在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。 盾构是进行土方开挖正面支护和隧道衬砌结构安装的施工机具,它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。主要有:地下水的降低;稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施;隧道衬砌结构的制造;地层的开挖;隧道内的运输;衬砌与地层间的充填;衬砌的防水与堵漏;开挖土方的运输及处理方法;配合施工的测量、监测技术;合理的施工布置等。此外,采用气压法施工时,还涉及到医学上的一些问题和防护措施等。

隧道盾构掘进施工主要工艺

隧道盾构掘进施工主要工艺 1、盾构始发与到达掘进技术 1.1 始发掘进 所谓始发掘进是指利用临时拼装起来的管片来承受反作用力,将盾构机推上始发台,由始发口贯入地层,开始沿所定线路掘进的一系列作业。本工程中每台盾构机都要经过两次始发掘进,第一次是盾构机组装、调试完后从三元里站始发,第二次是盾构机通过广州火车站后二次始发。 1.1.1 始发前的准备工作 (1)始发预埋件的设计、制作与安装 盾构机始发时巨大的推力通过反力架传递给车站结构,为保证盾构机顺利始发及车站结构的安全,需要在车站的某些位置预埋一些构件。同时盾构机盾尾进入区间后为减小地层变形需要立即进行回填注浆,为了防止跑浆也需要在车站侧墙上预埋构件以实现临时封堵。 三元里车站始发预埋件大样及预埋位置如图:隧盾-施组-SD01、02所示。 (2)洞门端头土体加固 三元里车站隧道端头上覆2米厚〈8〉类土(岩石中等风化带),开挖后侧壁基本稳定。始发前不对端头进行加固。 (3)端头围护桩的破除 始发前需要对洞门端头围护桩予 以拆除,确保盾构机顺利出站。三元里 站端头围护桩厚1.1米,洞门预留孔直 径6.62米。计划对围护桩进行分块拆除 如图7-1-1。 环形及横向拉槽宽度50cm,竖向 拉槽宽度20cm,竖向槽沿围护桩接缝凿 除。 盾构机推进前割断连接钢筋,拉开 钢筋砼网片,清理石碴并处理外露钢筋 头,避免阻挂盾壳。围护桩拆除后,快 速拼装负环管片,盾构机抵拢工作面,避免工作面暴露太久失稳坍塌。拉槽 图7-7-1 凿除分块示意图

1.2 盾构机始发流程 盾构机始发前首先将反力架连接在预埋件的位置,吊装盾构机组件在始发台上组装、调试;然后安装400宽的负环钢管片,盾构机试运转;最后拆除洞门端墙盾构机贯入开挖面加压掘进。 盾构机始发流程见下图: 盾构机始发时临时封堵操作工艺流程如下: 安装反力架、始发台 盾构机组件的吊装 组装临时钢管片、 盾构机试运转 拆除端头维护桩 盾构机贯入开挖面加压掘进(拼装临时管片) 盾尾通过入,压板加 固、壁后回填注浆 端头地层加固 检查开挖面地层 始发准备工作 拆除端头围护桩 掘 进 安装螺栓、橡胶帘布板及钢压板 上拉压板,置于盾构机通过位置 盾尾通过始发口 下拉压板 盾尾同步注浆

盾构法施工工艺流程

盾构法地铁施工工艺流程 袁存防 1 前言盾构法作为目前最为安全有效、品质兼优的城市轨道施工工艺,已经被绝大多数市政工程所青睐,在21 世纪中国社会、经济高速发展的时代,全国范围内各大中型城市都倾向于城市地铁及类似的市政工程的修建,因此盾构法施工在目前国内的市场不可估量。 盾构法施工糅合了传统和现代的各项技术革新,有着固定的施工工艺流程,包含了诸多施工环节,每一个环节或工序都必须有技术含量较高的专项方案指导施工,并辅以经验丰富的管理操作人员,才能充分发挥盾构法施工的优越性,实现工程的最大收益。现将盾构法地铁施工工艺流程总结如下,各分部、分项工程施工应参考专项方案。 2 场地规划 2.1 临建设施根据项目所在地政府和业主等上级主管部门的要求,确定临建设施所需板材和样式,围挡等临建应当和项目所在地同类项目一致建设。 生活区和生产区应该严格区分,并在场地内各显著位置悬挂安全生产标语。生活区应该包括办公区和住宿区,应合理规划,办公区要划分会议室和办公室,同时还要单独确定食堂和厨房位置,绝对避免安全隐患。 生产区应该设置进出口,并用专用围栏和生活区隔断,在进出口位置悬挂安全生产标语。生产区内应该合理规划库房和材料堆放地等。 2.2 临时设施(1)碴坑碴坑设置于始发井旁边,原则是利于出渣用吊机倾倒渣土,并便于土方车外运。碴土坑 采用 C20砼,底板及侧墙厚不低于30cm。每个碴土场四周设置挡碴板,碴土场总存碴能力》1500m3。 (2)管片堆放场根据盾构施工龙门吊设置情况,管片堆放场设置在吊机轨道之间,原则是利于吊机吊放,同 时考虑管片运输车便于进场。正式管片堆放场的管片存放能力》210块(35环)。 (3)砂浆拌合站结合盾构施工列车编组情况及盾构施工预留口位置,将拌合站设置在始发井入口区域内。拌 合站包括拌合楼、砂石料场、水泥储存罐、粉煤灰储存罐及砂浆储存罐。 砂浆拌合站场地全部钢筋混凝土硬化,并施作储存罐基础。 (4)冷却塔及砂浆中转站冷却塔及砂浆中转站设置在始发井出口位置附近,用H 型钢或工字钢搭设冷却塔放置平台。 (5)通风机通风机临时设置在盾构始发井出口位置,根据掘进情况,在过站后可在车站口位置另行设置。

盾构法施工

盾构法 编辑词条 盾构法所属现代词,指的是在地层中修建隧道和大型管道的一种暗挖式施工方法。 目录 盾构法 正文 编辑本段盾构法 编辑本段正文 采用盾构为施工机具,在地层中修建隧道和大型管道的一种暗挖式施工方法。施工时在盾构前端切口环的掩护下开挖土体,在盾尾的掩护下拼装衬砌(管片或砌块)。在挖去盾构前面土体后,用盾构千斤顶顶住拼装好衬砌,将盾构推进到挖去土体空间内,在盾构推进距

离达到一环衬砌宽度后,缩回盾构千斤顶活塞杆,然后进行衬砌拼装,再将开挖面挖至新的进程。如此循环交替,逐步延伸而建成隧道(图1)。 历史和发展用盾构法修建隧道已有150余年的历史。最早进行研究的是法国工程师M. I.布律内尔,他由观察船蛆在船的木头中钻洞,并从体内排出一种粘液加固洞穴的现象得到启发,在1818年开始研究盾构法施工,并于1825年在英国伦敦泰晤士河下,用一个矩形盾构建造世界上第一条水底隧道(宽11.4米、高6.8米)。在修建过程中遇到很大的困难,两次被河水淹没,直至1835年,使用了改良后的盾构,才于1843年完工。其后P.W.巴洛于1865年在泰晤士河底,用一个直径2.2米的圆形盾构建造隧道。1847年在英国伦敦地下铁道城南线施工中,英国人J.H.格雷特黑德第一次在粘土层和含水砂层中采用气压盾构法施工,并第一次在衬砌背后压浆来填补盾尾和衬砌之间的空隙,创造了比较完整的气压盾构法施工工艺,为现代化盾构法施工奠定了基础,促进了盾构法施工的发展。20世纪30~40 年代,仅美国纽约就采用气压盾构法成功地建造了19条水底的道路隧道、地下铁道隧道、煤气管道和给水排水管道等。从1897~1980年,在世界范围内用盾构法修建的水底道路隧道已有21条。德、日、法、苏等国把盾构法广泛使用于地下铁道和各种大型地下管道的施工。1969年起,在英、日和西欧各国开始发展一种微型盾构施工法,盾构直径最小的只有1米左右,适用于城市给水排水管道、煤气管道、电力和通信电缆等管道的施工。 中国于第一个五年计划期间,首先在辽宁阜新煤矿,用直径 2.6米的手掘式盾构进行了疏水巷道的施工。中国自行设计、制造的盾构,直径最大为11.26米,最小为3.0米。正在修建的第二条黄浦江水底道路隧道,水下段和部分岸边深埋段也采用盾构法施工,盾构的千斤顶总推力为108兆牛,采用水力机械开挖掘进。在上海地区用盾构法修建的隧道,除水底道路隧道外,还有地铁区间隧道、通向河海的排水隧洞和取水管道、街坊的地下通道等。 盾构法的优越性盾构法施工得到广泛使用,因其具有明显的优越性:①在盾构的掩护下进行开挖和衬砌作业,有足够的施工安全性;②地下施工不影响地面交通,在河底下施工不影响河道通航;③施工操作不受气候条件的影响;④产生的振动、噪声等环境危害较小;⑤对地面建筑物及地下管线的影响较小。

盾构法论文

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: 0917010195 2012年05月10日

盾构法简介 摘要:盾构法(Shield Method)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,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

地铁盾构法隧道施工技术方案

地铁盾构法隧道施工技 术方案 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

地铁盾构法隧道施工技术方案

地铁盾构法隧道施工技术方案 1.施工流程图 1.1盾构法隧道施工流程图 图1盾构隧道施工流程图 1.2盾构始发流程图 图2 始发流程 图 2.盾构机下井 盾构机从盾构工作井吊入,每台盾构机本身自重约200t ,分解为 5 块,最大块重约60t 。综合考虑吊机的起吊 能力和工作半径,安排1 台200t 和一台40t 汽车吊机进行吊入任务。盾构机下井拼装顺序见图3。 图3盾构机下井拼装示意图 在吊入盾构机之前,依次完成以下几项工作: 1.将测量控制点从地面引到井下底板上; 2.铺设后续台车轨道; 3.依次吊入后续台车并安放在轨道上; 4.安装始发推进反力架,盾构管片反力架示意图见图4; 5.安装盾构机始发托架,盾构始发托架示意图见图5。 图4盾构管片反力架示意图 掘进

图5 盾构始发托架示意图 3.盾构机安装调试 3.1盾构机的安装主要工作 1.盾构机各组成块的连接; 2.盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械结构的连接。 3.盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装; 4.台车顶部皮带机及风道管的连接; 5.刀盘上各种刀具的安装。 3.2盾构机的检测调试主要内容 1.刀盘转动情况:转速、正反转; 2.刀盘上刀具:安装牢固性、超挖刀伸缩; 3.铰接千斤顶的工作情况:左、右伸缩; 4.推进千斤顶的工作情况:伸长和收缩; 5.管片安装器:转动、平移、伸缩; 6.保园器:平移、伸缩; 7.油泵及油压管路; 8.润滑系统; 9.冷却系统; 10.过滤装置; 11.配电系统; 12.操作控制盘上各项开关装置、各种显示仪表及各种故障显示灯的工作情况。 盾构机在完成了上述各项目的检测和调试后(具体应遵照盾构机制造厂家提供的操作手册进行),即可判定该盾构机已具备工作能力。 4.盾构进洞 1.盾构进洞前50 环进行贯通测量,以确定盾构机的实际位置和姿态。此后的掘进不允许有大的偏差发生,逐渐按偏差方位调整盾构机姿态和位置,满足盾构进洞尺寸要求。这一调整应在盾构刀盘进入洞前加固土前完成,以避免盾构进洞发生意外。

盾构法施工工序及注意事项全程概述

附件一 盾构法施工工序及注意事项概述 始发中 (1)盾构始发工作开始时,监理单位要督促施工单位严格按批准的始发方案进 行施工,做到整个工作处于受控状态。 (2)洞门凿除后,盾构机应加快靠上洞门。刀盘切入土体时必须保持运转中。 (3)在加固区掘进时因注意千斤顶油缸压力,在考虑反力架最大承受力范围内 设定最高油压,推进加固区时,千斤顶油压应逐步加压,防止推进压力突变造成反力架受损。推进区域油压尽量保持均衡,盾构在基座上不可做大幅度姿态调整,盾构俯仰角、左右千斤顶行程差尽量保持稳定。始发中随时检查反力架使用情况。 (4)掘进加固土体时,应以磨为主,推进速度宜小于10mm,使加固土得到充分 切削。对刀盘扭矩重点监控,扭矩上升应缓和上升,并不得超过最大限制值,防止盾构侧翻。掘进时适当加水,防止螺旋机卡死。土仓土压不宜过大(根据推力具体调整,以满足最大限制推力为主)。 (5)掘进加固土体时,可适当开超挖刀超挖,鉴于本盾构超挖刀不可设定超挖 方位和超挖值,此处建议施工单位可分段超挖,超挖原则为在保证盾尾在进入加固区后不出现局部受挤变形的前提下,确保不出现过分超挖,使盾构出现磕头现象。 (6)根据盾构姿态调整趋势事先将管片趋势调整好,使各方向的盾尾间隙都能 得到保证,且管片线型同隧道线型平行,一定要防止管片将盾尾卡死的现象出现。 (7)土仓压力建压过程:在正常情况下,始发第一环可空仓掘进(以现场土质 情况确定),在掘进过程中逐步建压直至到达正常土压。 (8)土仓建压方式:通过刀盘位置和土体情况同时确定土仓建压时间和土仓压 力提升速度。刀盘里程在到达主加固区终端(主加固区长8米)前必须建压;在主加固区如出现刀盘扭矩变化(在辅助条件不变的前提下扭矩变小)便可逐步提升土仓压力(建压)。 (9)土仓压力值设定:最终压力以经验公式计算得出后的压力值为基础,再根

盾构法施工特点及工艺流程

①地下施工,必须面对复杂的地质条件和敏感的地面环境。 ②所用设备集成度高,技术含量高。 ③涉及的专业领域较多,对复合型人才有较多需求。 2、盾构法施工的优点 (1)盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响。 在盾构支护下进行地下工程暗挖施工,不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响,能较经济合理地保证隧道安全施工。 (2)盾构法施工隧道机械化、自动化程度高。 盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化,掘进速度较快,施工劳动强度较低。 (3)地面人文自然景观受到良好的保护,周围环境不受盾构施工干扰。 在松软地层中,开挖埋置深度较大的长距离、大直径隧道,具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。

①需要隧道衬砌管片预制、运输、衬砌、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、机械安装等施工技术的配合,系统工程协调复杂; ②施工过程变化断面尺寸困难;只能前进,不能后退,当隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时,施工难度大,在饱和含水的松软地层中施工,地表沉陷风险较大; ③盾构机制造周期长,造价较昂贵,盾构的拼装、转移等较复杂,建造短于750m的隧道经济性差。 4、盾构施工工艺流程 4.1大流程:盾构总体施工流程 大流程:盾构总体施工流程 始发井交付使用→盾构托架就位→盾构机下井、安装、调试→初始掘进(L=约100m)→负环拆除及其它调整→正常掘进→盾构机到达中间站→盾构机通过中间站→盾构机再次安装、调试→盾构机再次初始掘进→正常掘进→盾构机到达终点站→盾构机解体外运→隧道清理准备验收。 4.2小流程:盾构掘进流程 准备工作→转动刀盘→启动次级运输系统(皮带机)→启动推进千斤顶→启动首级运输系统(螺旋机)→停止掘进→安装管片→回填注浆→准备下一环掘进。 开挖→出土→拼装→注浆。

盾构施工介绍

盾构施工介绍 一、盾构机选型 盾构的机型是指在根据工程地质和水文地质条件,盾构所采用的最有效的开挖面支护形式。 1.选型依据 (1) 土质条件、岩性、(抗压、抗拉、粒径、成分等个参数) (2) 开挖面稳定(自立性能) (3) 隧道埋深、地下水位 (4) 设计隧道的断面 (5) 环境条件、沿线场地(附近管线和建筑物及其结构特性) (6) 衬砌类型 (7) 工期 (8) 造价 (9) 宜用的辅助工法 (10) 设计路线、线形、坡度 (11)电气等其他设备条件 地层渗透系数对于盾构的选型是一个很重要的因素。通常,当地层的渗透系数小于10-7m/s时,可以选用土压平衡盾构机;渗透系数大于10-4 m/s时,一般选用泥水盾构;介于两者之间的既可以用土压平衡的,也可用泥水盾构。根据地层渗透系数与盾构类型的关系,若地层以各种级配富水的砂层、砂砾层为主时,宜选用泥水盾构;其它地层宜选用土压平衡盾构。我们一号井的盾构机选用海瑞克生产的S592盾构机。 二、盾构机介绍 1.TBM概述 机器类型土压平衡盾构安装功率 4000千瓦 TBM长度+后配套长度约88米 TBM重量约750吨 曲率半径(最小) 500米 2.盾构概述 (1)盾构钢结构

前盾(直径) 8800毫米(长度) 2800毫米 中盾(直径) 8785毫米(长度) 3000毫米 盾尾(直径) 8770毫米(长度) 4100毫米加4排密封刷(2)盾尾铰接油缸(被动) 数量 15个 行程 150毫米 标准推力在215巴时6500千牛 (3)掘进 主推进油缸数量 19×2个 行程 2500毫米 推力在350巴时70000牛 (4)人孔闸 数量 1个类型平行闸 前舱容积 2430升前舱容纳人数 2个 主舱容积 4170升主舱容纳人数 4个 工作压力 6巴 (5)螺旋输送机 数量 1台长度 15175毫米 功率 400 千瓦速度 0-22.1/分钟扭矩(额定) 217千牛米 3.刀盘概述 开挖直径 8830毫米重量(含刀具) 116吨 滚刀(一圈) 45 滚刀(中心) 4 滚刀直径 432毫米齿刀 58 中间刀具 1 铲刀 16 磨损保护 3个传感器 4.主驱动概述 主驱动电动马达 14个 功率 14×160千瓦速度 0-4.2 /分钟

地铁施工盾构法的施工技术研究论文【最新版】

地铁施工盾构法的施工技术研究论文 引言 随着我国现代化建设进程的逐步加快,城市建设水平逐步提高,与之相对应的庞大的城市人群给城市交通带来巨大压力。为了缓解城市交通压力,保障人们出行正常,各级政府千方百计寻找新的交通解决方案。地下铁路就是其中重要一项内容。地铁以其低碳环保、高效便捷的优点有效缓解了大型城市人群出行交通困难的问题,广泛应用于世界各国大型都市中,已经成为城市现代化水平的一个重要标志。我国第一条地铁于上世纪70 年代初期在北京投入使用,至今已有四十多年。目前,各地大中城市都已经或正在实施地铁工程,地铁建设已经成为我国城市建设的一项重要组成部分,受到社会各界的普遍关注。由于地铁工程大部分工程都在地面以下,地下施工的特殊性给地铁项目工程建设带来很多与其它交通工程截然不同的特点和问题。作为地铁工程中的关键部分,隧道施工目前普遍使用盾构法进行施工。该技术相对成熟,其以盾构机为主要施工设备,在土层中实施迅速的挖掘作业。在盾构机外壳强大的支护作用和千斤顶等其它设备的配合下,盾构挖掘作业施工速度快,安全系数高,受到世界各地地铁工程建设单位的普遍欢迎,进而广泛应用于地

下工程隧道挖掘施工中。我国地铁事业正处于高速发展阶段,加强盾构施工技术研究,深入把握盾构施工技术特点,对于改进我国地铁工程建设质量,提高施工水平,保障施工安全,降低工程成本,促进地铁事业顺畅健康发展具有极为有利的促进作用。 1地铁工程盾构施工技术的施工原理 盾构施工技术,顾名思义,其以盾构机为主要施工设备进行施工。盾构机具有坚强的盾构钢壳,可以为地下挖掘施工提供极为可靠的安全保障。在盾构机挖掘行进过程中,盾构机的尾部同步进行持续的注浆作业。注浆作业可以最大限度降低盾构机挖掘过程中对周围土层的扰动,从而保障隧道的稳定。盾构机由刀盘、压力舱、盾型钢壳、管片和注浆体等部分组成,各部分各有作用,又相互配合,协调运转,使得盾构机挖掘作业得以顺利实施。盾构机在土层中的挖掘作业实际上包括三方面内容,一是确保开挖面稳定,二是挖掘并排出土壤,三是进行补砌和注浆作业。 2地铁工程盾构施工技术的施工特点 盾构施工技术属于较为先进的隧道挖掘技术,和传统地

盾构法施工概述

189 - 189 - 盾构法施工概述 盾构法是以盾构为核心在地面以下暗挖隧洞的一种施工方法。盾构法始于英国,自 1925 年 布鲁诺尔(Brunel)在伦敦泰晤士河下首次用一台矩形盾构开挖水底隧洞以来,已有 170 余年历史。在一百多年中,世界各国制造了数以千计的各种类型、各种直径的盾构,盾构掘进机从低级发展到高级,从手工操作到计算机监控机械化施工,使盾构掘进机及其施工技术得到了不断发展和完善。现代盾构已经发展成为集机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧洞衬砌、测量导向纠偏等功能的大型的施工机械设备。 ● 盾构法作为一种先进的隧洞施工工法具有: (1) 对环境干扰少,对交通及居民生活影响小; (2) 盾构推进、出土、衬砌等工序循环进行,易于管理,施工人员少; (3) 施工不受地形地貌,江河水域等地表环境条件限制; (4) 施工不受天气条件(雨雪等)限制; (5) 出土量少,对周围环境及地表沉降影响小; (6) 在土质差,地下水位高的地方建大埋深隧洞具有优越性。 由于这些优点,盾构法特别适宜于城市隧洞和穿江越海的施工,目前盾构工法已在城市隧洞的构筑中确定了稳固的统治地位。 ● 盾构法是一项综合性的施工技术。构成盾构法的主要内容有: (1) 先在隧洞某段的一端建造竖井或基坑,以供盾构安装就位。 (2) 盾构机主机和配件吊装下井,在预定位置组装成整机并调试使其性能达到设计要求。 (3) 盾构从竖井或基坑的墙壁开口处出发,在地层中沿着设计轴线推进。盾构推进中所受到的地层阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌,再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装一环衬砌,并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体,以防止隧洞及地面下沉,在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。 (4) 盾构到达预定终点的竖井或基坑时掘进结束,然后检修盾构或解体盾构运出。 ● 盾构是进行土方开挖正面支护和隧洞衬砌结构安装的施工机具,它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。主要有: (1) 地下水的降低; (2) 稳定地层、防止隧洞及地面沉陷的土壤加固措施; (3) 隧洞衬砌结构的制造; (4) 隧洞内的运输; (5) 衬砌与地层间的充填; (6) 衬砌的防水与堵漏; (7) 开挖土方的运输及处理方法; (8) 配合施工的测量、监测技术; (9) 采用气压法施工时,还涉及到医学上的一些问题和防护措施等。 目前在我国主要使用的有土压平衡盾构和泥水平衡盾构。 (1)土压平衡盾构 土压平衡盾构是在机械式盾构的前部设置隔板,在刀盘的旋转作用下,刀具切削开挖面的泥土,破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓,使土仓和排土用的螺旋输送机内充满切削下来的泥土, 依靠盾构推进油缸的推力通过隔板给土仓内的土碴加压,使土压作用于开挖面以平衡开挖面的水土压力。破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓,泥土落到土仓底部后,通过螺旋输送机运到皮带输

隧道工程《盾构法施工》超详细讲解

3 盾构法施工 概述 盾构法是以盾构为核心在地面以下暗挖隧洞的一种施工方法。盾构法始于英国,自1925年布鲁诺尔(Brunel)在伦敦泰晤士河下首次用一台矩形盾构开挖水底隧洞以来,已有170余年历史。在一百多年中,世界各国制造了数以千计的各种类型、各种直径的盾构,盾构掘进机从低级发展到高级,从手工操作到计算机监控机械化施工,使盾构掘进机及其施工技术得到了不断发展和完善。现代盾构已经发展成为集机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧洞衬砌、测量导向纠偏等功能的大型的施工机械设备。 ●盾构法作为一种先进的隧洞施工工法具有: (1)对环境干扰少,对交通及居民生活影响小; (2)盾构推进、出土、衬砌等工序循环进行,易于管理,施工人员少; (3)施工不受地形地貌,江河水域等地表环境条件限制; (4)施工不受天气条件(雨雪等)限制; (5)出土量少,对周围环境及地表沉降影响小; (6)在土质差,地下水位高的地方建大埋深隧洞具有优越性。 由于这些优点,盾构法特别适宜于城市隧洞和穿江越海的施工,目前盾构工法已在城市隧洞的构筑中确定了稳固的统治地位。 ●盾构法是一项综合性的施工技术。构成盾构法的主要内容有: (1)先在隧洞某段的一端建造竖井或基坑,以供盾构安装就位。 (2)盾构机主机和配件吊装下井,在预定位置组装成整机并调试使其性能达到设计要求。 (3)盾构从竖井或基坑的墙壁开口处出发,在地层中沿着设计轴线推进。盾构推进中所受到的地层阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌,再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装一环衬砌,并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体,以防止隧洞及地面下沉,在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。 (4)盾构到达预定终点的竖井或基坑时掘进结束,然后检修盾构或解体盾构运出。 ●盾构是进行土方开挖正面支护和隧洞衬砌结构安装的施工机具,它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。主要有: (1)地下水的降低; (2)稳定地层、防止隧洞及地面沉陷的土壤加固措施; (3)隧洞衬砌结构的制造; (4)隧洞内的运输; (5)衬砌与地层间的充填; (6)衬砌的防水与堵漏; (7)开挖土方的运输及处理方法; (8)配合施工的测量、监测技术; (9)采用气压法施工时,还涉及到医学上的一些问题和防护措施等。 目前在我国主要使用的有土压平衡盾构和泥水平衡盾构。 (1)土压平衡盾构 土压平衡盾构是在机械式盾构的前部设置隔板,在刀盘的旋转作用下,刀具切削开挖面的泥土,破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓,使土仓和排土用的螺旋输送机内充满切削下来的泥土,依靠盾构推进油缸的推力通过隔板给土仓内的土碴加压,使土压作用于开挖面以平衡开挖面的水土压力。破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓,泥土落到土仓底部后,通过螺旋输送机运到皮带输

盾构法隧道工程防水施工工艺标准

2.7 盾构法隧道工程防水施工工艺标准 2.7.1 总则 2.7.1.1 适用范围 本标准适用在软土和软岩中采用盾构掘进和拼装钢筋混凝土管片方法修建的区间隧道结构防水施工。 2.7.1.2 编制参考标准及规范 (1)《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 (2)《地下工程防水技术规范》GB 50108-2001 (3)《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001 2.7.2 术语、符号 2.7.2.1 术语 (1)盾构法:采用盾构掘进机进行开挖,钢筋混凝土管片、复合式管片、砌块、现浇混凝土等作为衬砌支护的隧道暗挖施工法。 2.7.3 基本规定 2.7. 3.1 地下工程的防水等级分为4 级,各级标准应符合《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 3.0.1 条的规定。 2.7. 3.2 地下工程的防水设防的要求,应按《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002表3.0.2-2 的规定选用。 2.7. 3.3 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施应符合表2.7.3.3 规定: 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施表2.7.3.3 2.7. 3.4 管片防水涂层必须由相应资质的专业防水队伍进行施工。 2.7. 3.5 管片外防水涂层和管片接缝所使用的防水材料,应有产品合格证和性能检测报告,材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求;不合格的材料不得在工程中使用。 2.7.4 施工准备 2.7.4.1 技术准备 (1)施工单位应认真学习图纸,并进行图纸自审、会审工作,以便理解盾构施工中防水工程的施工要点。 (2)依据工程总施工组织设计的原则,编制防水工程施工方案,明确工艺流程,指导施工。 (3)根据穿越土层的工程水文地质特点辅以以下相应技术措施: 1)疏于掘进土层中地下水的措施;

地铁隧道盾构法施工

地铁隧道盾构法施工 导语:盾构法施工是一种机械化和自动化程度较高的隧道掘进施工方法,从20世纪60年代开始,西方发达国家大量将这种技术应用于城市地铁和大型城市排水隧道施工。我国近年来也开始在城市地铁隧道、越江越海隧道、取排水隧道施工中采用此项技术,以替代原来落后的开槽明挖或浅埋暗挖等劳动密集型施工方法。 关键词:地铁盾构施工盾构施工技术盾构施工测量点击进入VIP充值通道 地铁盾构机分类及组成 地铁盾构机根据其适用的土质及工作方式的不同主要分为压缩空气式、泥浆式,土压平衡式等不同类型。盾构机主要由开挖系统、推进系统排土系统管片拼装系统、油压、电气、控制系统、资态控制装置、导向系统、壁后注浆装置、后方台车、集中润滑装置、超前钻机及预注浆、铰接装置、通风装置、土碴改良装置及其他一些重要装置如盾壳、稳定翼、人闸等组成。海瑞克公司在广州地铁使用的典型土压平衡式盾构机为主机结构(盾体及刀盘结构)断面形状:圆形、用钢板成型制成,材料为:S335J2G3。主要由已下部分构成:刀盘、主轴承、前体、中体、推进油缸、

铰接油缸、盾尾、管片安装机。主机外形尺寸:7565mm(L)X6250(前体)X6240(中体)X6230(盾尾)。 ①压缩空气式盾构 1886 年Greatbhad 首次在盾构掘进隧道中引了这种工法,该工法利用压缩空气使整个盾构都防止地下水的侵入, 它可在游离水体下或地下水位下运作。其工作原理是利用用压缩空气来平衡水压和土压。传统的压缩空气式盾构要求在隧道工作面和止水隧道之间封闭一个相对较大的工作腔,大部分工人经常处于压缩空气下, 这会对掘进隧道和衬砌造成干扰,为了解决这些问题,又出现了用无压工作腔及全断面开挖的压缩空气式盾构和带有无压工作腔及部分断面开挖的压缩空气式盾构等。 ②土压平衡式盾构 20 世纪70 年代日本就开发土压平衡式盾构,不用辅助的支撑介质,切割轮开挖出的材料可作为支撑介质。该法用旋转的刀盘开挖地层,挖下的渣料通过切割轮的开口被压入开挖腔,然后在开挖腔内与塑性土浆混合。推力由压力舱壁传递到土浆上。当开挖腔内的土浆不再被当地的土和水压固化时就达到平衡。如果土浆的支撑压增大超过了平衡,开挖腔的土浆和在工作面的地层将进一步固化。与泥浆式盾构相比优点在于:无分离设备在淤泥或粘土地层中使用,覆盖层浅时无贯穿浆化的支撑泥浆泄露的危险。 ③泥浆式盾构 1912 年,Grauel 首次建造了泥浆式盾构。该法可以适用于各种松

盾构概要

第一节盾构施工概况 一.盾构法基本概念 盾构法是在地面下暗挖隧道的一种施工方法。当代城市建筑、公用设施和各种交通日益繁杂,市区明挖隧道施工,对城市生活的干扰问题日趋严重,特别在市区中心遇到隧道埋深较大,地质复杂的情况,若用明挖法建造隧道则很难实现。在这种条件下采用盾构法对城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道建设具有明显优点。此外,在建造穿越水域、沼泽地和山地的公路和铁路隧道或水工隧道中,盾构法也往往因它在特定条件下的经济合理性及技术方面的优势而得到采用。 盾构法施工的概貌如图1所示。构成盾构法施工的主要内容是:先在隧道某段的一端建造竖井或基坑,以供盾构安装就位。盾构从竖井或基坑的墙壁开孔处出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的设计孔洞推进。盾构推进中所受到的地层阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制隧道衬砌结构,再传到竖井或基坑的后靠壁上,盾构是这种施工方法中最主要的独特的施工机具。它是一个能支承地层压力而又能在地层中推进的圆形或矩形或马蹄形等特殊形状的钢筒结构,在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置,在钢筒中段周圈内面安装顶进所需的千斤顶,钢筒尾部是具有一定空间的壳体,在盾尾内可以拼装一至二环预制的隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装一环衬砌,并及时向紧靠盾尾后面的开挖坑道周边与衬砌环外周之间的空隙中压注足够的浆体,以防止隧道及地面下沉。在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。 使用盾构法,往往需要根据穿越土层的工程地质水文地质特点辅以其他施工技术措施。主要有: (1)疏干掘进土层中地下水的措施; (2)稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施; (3)隧道衬砌的防水堵漏技术; (4)配合施工的监测技术; (5)气压施工中的劳动防护措施; (6)开挖土方的运输及处理方法等。

复杂盾构法施工技术

1.14复杂盾构法施工技术(北崇区间) 1盾构机组装调试 1.1盾构刀盘的选型 1.1.1刀盘主体结构特点 为了本工程地质条件的掘进要求,设计了辐条结构四个主刀梁和四个副刀梁 刀盘,刀盘具有下列主要特征: 1)辐条式刀盘,4根主辐条+4根副辐条+4个支腿。 2)开口率达到50%,开挖面与刀盘之间的阻碍物少,土体更容易进入土仓, 其土仓中的土体密度及压力更接近开挖面的土体密度与压力,便于土仓中土压力的控制;刀盘与开挖面之间接触面积小,渣土不易堆积在刀盘与开挖面之间,因此,刀盘不容易产生“泥饼”堵塞现象及减轻刀盘与刀具的磨损,并且能降低刀 盘切削扭矩。 3)耐磨设计,刀盘设计充分考虑了地层对刀盘具有较大的磨损性,因此, 在刀盘辐条面板及大圆环前后端面堆焊了大量的网格状耐磨硬质合金,另外刀盘外周也焊有耐磨复合钢板,大大提高了刀盘的耐磨性能,延长其使用寿命。 1.1.2刀具的设计选型及布置 本刀盘的设计充分考虑到了本标段的地质情况,配置的初装刀为1把中心鱼 尾刀、98把切刀、16把铲刀、66把焊接撕裂刀、1把仿形刀(液压控制)、8把 周边保径刀。刀具选用聊城天工公司生产的镶嵌大块硬质合金刀具。 刀盘设计具有以下特点: 1)可实现双向旋转(正/反)。 2)刀具高低搭配,焊接撕裂刀刀高为110mm,刮刀刀高为90mm,焊接撕裂刀 先行开挖松动刮刀前的土体,从而降低对刮刀及面板的直接磨损。 3)采用耐磨性能和冲击性能都非常优越的E5(日本标准)类硬质合金刀头。 4)刀具的布置在刀盘分成内、中、外3部分,刀具数量随直径的增大而增 多,刀具的磨损基本是均匀的

5)中心鱼尾刀呈倒V型结构,其作用可以切削中部位的土层;同时可以起到类似钻头钻尖的定心作用。

盾构法施工方法

盾构法施工方法 11级土木一班严承涛20114092048 采用盾构法施工时,首先要在隧道的始端和终端开挖基坑或建造竖井,用作盾构及其设 备的拼装井(室)和拆卸井(室),特别长的隧道,还应设置中间检修工作井(室)。拼装和拆卸用的工作井,其建筑尺寸应根据盾构装拆的施工要求来确定。拼装井的井壁上设有盾构 出洞口,井内设有盾构基座和盾构推进的后座。井的宽度一般应比盾构直径大 1.6?2.0米,以满足铆、焊等操作的要求。当采用整体吊装的小盾构时,则井宽可酌量减小。井的长度,除了满足盾构内安装设备的要求外,还要考虑盾构推进出洞时,拆除洞门封板和在盾构后面 设置后座,以及垂直运输所需的空间。中、小型盾构的拼装井长度,还要照顾设备车架转换的方便。盾构在拼装井内拼装就绪,经运转调试后,就可拆除出洞口封板,盾构推出工作井 后即开始隧道掘进施工。盾构拆卸井设有盾构进口,井的大小要便于盾构的起吊和拆卸。其他施工主要有土层开挖、盾构推进操纵与纠偏、衬砌拼装、衬砌背后压注等。这些工序均应 及时而迅速地进行,决不能长时间停顿,以免增加地层的扰动和对地面、地下构筑物的影响。土层开挖在盾构开挖土层的过程中,为了安全并减少对地层的扰动,一般先将盾构前面的切 口贯入土体,然后在切口内进行土层开挖,开挖方式有:①敞开式开挖。适用于地质条件较 好、掘进时能保持开挖面稳定的地层。由顶部开始逐层向下开挖,可按每环衬砌的宽度分数 次完成。②机械切削式开挖。用装有全断面切削大刀盘的机械化盾构开挖土层。大刀盘可分 为刀架间无封板的和有封板的两种,分别在土质较好的和较差的条件下使用。在含水不稳定 的地层中,可采用泥水加压盾构和土压平衡式盾构进行开挖。③挤压式开挖。使用挤压式盾 构的开挖方式,又有全挤压和局部挤压之分。前者由于掘进时不出土或部分出土,对地层有较大的扰动,使地表隆起变形,因此隧道位置应尽量避开地下管线和地面建筑物。此种盾构不适用于城市道路和街坊下的施工,仅能用于江河、湖底或郊外空旷地区。用局部挤压方式 施工时,要根据地表变形情况,严格控制出土量,务使地层的扰动和地表的变形减少到最低限度。 ④网格式开挖。使用网格式盾构开挖时,要掌握网格的开孔面积。格子过大会丧失支撑作用,过小会产生对地层的挤压扰动等不利影响。在饱和含水的软塑土层中,这种掘进方 式具有出土效率高、劳动强度低、安全性好等优点。推进操纵与纠偏推进纠偏推进过程中,主要采取编组调整千斤顶的推力、调整开挖面压力以及控制盾构推进的纵坡等方法,来操纵盾构位置和顶进方向。一般按照测量结果提供的偏离设计轴线的高程和平面位置值,确定下一次推进时须有若干千斤顶开动及推力的大小,用以纠正方向。此外,调整的方法也随盾构 开挖方式有所不同:如敞开式盾构,可用超挖或欠挖来调整;机械切削开挖,可用超挖刀进行局部超挖来纠正;挤压式开挖,可用改变进土孔位置和开孔率来调整。衬砌拼装常用液压 传动的拼装机进行衬砌(管片或砌块)拼装。拼装方法根据结构受力要求,可分为通缝拼装 和错缝拼装。通缝拼装是使管片的纵缝环环对齐,拼装较为方便,容易定位,衬砌圆环的施 工应力较小,但其缺点是环面不平整的误差容易积累。错缝拼装是使相邻衬砌圆环的纵缝错 开管片长度的1/2?1/3。错缝拼装的衬砌整体性好,但当环面不平整时,容易引起较大的施工应力。衬砌拼装方法按拼装顺序,又可分为先环后纵和先纵后环两种。先环后纵法是先将 管片(或砌块)拼成圆环,然后用盾构千斤顶将衬砌圆环纵向顶紧。先纵后环法是将管片逐 块先与上一环管片拼接好,最后封顶成环。这种拼装顺序,可轮流缩回和伸出千斤顶活塞杆以防止盾构后退,减少开挖面土体的走动。而先环后纵的拼装顺序,在拼装时须使千斤顶活塞杆全部缩回,极易产生盾构后退,故不宜采用。衬砌压注为了防止地表沉降,必须将盾尾和衬砌之间的空隙及时压注充填。压注后还可改善衬砌受力状态,并增进衬砌的防水效果。 压注的方法有二次压注和一次压注。二次压注是在盾构推进一环后,立即用风动压注机通过 衬砌上的预留孔,向衬砌背后的空隙内压入豆粒砂,以防止地层坍塌;在继续推进数环后,再用压浆泵将水泥类浆体压入砂间空隙,使之凝固。因压注豆粒砂不易密实,压浆也难充满 砂间空隙,不能防止地表沉降,已趋于淘汰。一次压注是随着盾构推进,当盾尾和衬砌之间出现空隙时,立即通过预留孔压注水泥类砂浆,并保持一定的压力,使之充满空隙。压浆时要对称进行,并尽量避免单点超压注浆,以减少对衬砌的不均匀施工荷载;一旦压浆出现故障,应立即暂停盾构的推进。盾构法施工时,还须配合进行垂直运输和水平运输,以及配备通风、供电、给水和排水等辅助设施,以保证工程质量和施工进度,同时还须准备安全设施

盾构法隧道施工概述

盾构法隧道施工概述 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。 关于盾构施工方法的种类,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。 根据头部的结构(以隔离开挖面和盾尾衬砌作业空间之间隔板的有无)可以分为闭胸式和敞开式。从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。 根据开挖面的稳定原理和方法,可以将各种盾构的特征总结如下。 (1)闭胸式盾构 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的机械式盾构型式。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。 ①土压平衡式盾构

将开挖的泥砂进行泥浆化,通过控制泥浆的压力以保证作业面的稳定性。该盾构设置有切削围岩的机械、搅拌开挖土砂使其泥浆化的搅拌机械、切削土的排出机械并有能够保证切削土压力的控制机械的盾构型式。又可根据是否具有促进泥浆化的添加材料的注浆装置分为土压盾构和泥土压盾构。土压平衡式盾构如图所示。 a.土压式盾构 使用转动刀盘切削围岩,并使作业面和隔板之间充满经过搅拌的土砂。该施工方式通过盾构的推进力给切削土砂加压并使其作用于作业面整体来获取作业面的稳定性,同时通过螺旋式输送器进行排土。 b.泥土压式盾构 通过一边注入添加材料一边转动刀盘,强制性地搅拌切削土砂和添加材料使其成为塑性流动化状态。与土压盾构相同,该施工方式也为一边保持作业面的稳定性一边通过螺旋输送器进行排土。 ②泥水加压式盾构

盾构机施工方法

盾构机 1介绍: 盾构机盾构机,全名叫盾构隧道掘进机,是一种隧道掘进的专用工程机械,现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能,涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术,而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造,可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。 2应用: 用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点,在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下,用盾构机施工更为经济合理。 3原理: 盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾,它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用,承受周围土层的压力,有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。 4相关:

据了解,采用盾构法施工的掘进量占京城地铁施工总量的45%,目前共有17台盾构机为地铁建设效力。虽然盾构机成本高昂,但可将地铁暗挖功效提高8到10倍,而且在施工过程中,地面上不用大面积拆迁,不阻断交通,施工无噪音,地面不沉降,不影响居民的正常生活。不过,大型盾构机技术附加值高、制造工艺复杂,国际上只有欧美和日本的几家企业能够研制生产。 盾构机问世至今已有近180年的历史,其始于英国,发展于日本、德国。近30年来,通过对土压平衡式、泥水式盾构机中的关键技术,如盾构机的有效密封,确保开挖面的稳定、控制地表隆起及塌陷在规定范围之内,刀具的使用寿命以及在密封条件下的刀具更换,对一些恶劣地质如高水压条件的处理技术等方面的探索和研究解决,使盾构机有了很快的发展。盾构机尤其是土压平衡式和泥水式盾构机在日本由于经济的快速发展及实际工程的需要发展很快。德国的盾构机技术也有独到之处,尤其是在地下施工过程中,保证密封的前提以及高达0.3MPa气压的情况下更换刀盘上的刀具,从而提高盾构机的一次掘进长度。德国还开发了在密封条件下,从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的刀具。 盾构机的选型原则是因地制宜,尽量提高机械化程度,减少对环境的影响。 参与沈阳地铁工作的盾构机名为开拓者号,总长为64.7米,盾构部分9.08米,重量为420吨,其工作误差不超过几毫米。 5价格:

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