专业知识培训课件-盾构工程篇

中铁“五部两室”负责人培训课件（工程部长）盾构工程逝中铁吨叶集团有限公司倦二〇一五年二奸月吹第一帜章召它属基础知识扯1蛛胸盾构法的基本学概念崖盾构法是在地凭面下暗挖隧道腔的一种施工方卵法。当代城市不建筑、公用设每施和各种交通挥日益繁杂，市肢区明挖隧道施丹工，对城市生女活的干扰问题商日趋严重，特肺别在市区中心巩遇到隧道埋深炭较大，地质复射杂的情况，若索用明挖法建造树隧道则很难实命现。在这种条街件下采用盾构茧法对城市地下爸铁道、上下水蛙道、电力通讯晓、市政公用设就施等各种隧道骑建设具有明显迎优点。此外，竭在建造穿越水窜域、沼泽地和违山地的公路和饶铁路隧道或水回工隧道中，盾添构法也往往因惊它在特定条件疲下的经济合理战性及技术方面颜的优势而得到彻采用。翅构成盾构法施雨工的主要内容批是：先在隧道汉某段的一端建资造竖井或基坑沃，以供盾构安揉装就位。盾构言从竖井或基坑领的墙壁开孔处巨出发，在地层吐中沿着设计轴疫线，向另一竖氧井或基坑的设挖计孔洞推进。炭盾构推进中所迹受到的地层阻钞力，通过盾构待千斤顶传至盾查构尾部已拼装忌的预制隧道衬葛砌结构，再传孝到竖井或基坑躲的后靠壁上，昼盾构是这种施痰工方法中最主铅要的独特的施前工机具。它是纽一个能支承地础层压力而又能付在地层中推进把的圆形或矩形寸或马蹄形等特钟殊形状的钢筒男结构，在钢筒桑的前面设置各饱种类型的支撑鲁和开挖土体的厚装置，在钢筒有中段周圈内面上安装顶进所需贩的千斤顶，钢将筒尾部是具有藏一定空间的壳奔体，在盾尾内理可以拼装一至祸二环预制的隧衫道衬砌环。盾程构每推进一环艘距离，就在盾零尾支护下拼装艳一环衬砌，并饼及时向紧靠盾疗尾后面的开挖史坑道周边与衬妻砌环外周之间役的空隙中压注庸足够的浆体，见以防止隧道及匪地面下沉。在搅盾构推进过程穷中不断从开挖夹面排出适量的辉土方。酒使用盾构法，亩往往需要根据昨穿越土层的工忧程地质水文地系质特点辅以其桌他施工技术措冬施。主要有：机⑴想疏干掘进土层剩中地下水的措判施；退⑵书稳定地层、防着止隧道及地面越沉陷的土壤加柄固措施；妨⑶邀隧道衬砌的防脏水堵漏技术；疲⑷劳配合施工的监璃测技术；岭⑸那气压施工中的幕劳动防护措施潮；懂⑹连开挖土方的运恨输及处理方法青等。晚盾构法施工的继概貌如胳图神1-松1殖所示。湿图坚1-1及扯盾构施工概貌妄图款1业－盾构扮；肝2奶－盾构千斤顶参；宵3嘱－盾构正面网侵格阔；葬4炎－出土转盘候；谢5纵－出土皮带运寒输机正；卡6打－管片拼装机熟；定7知－管片畅；以8列－压浆泵摧；赏9布－压浆孔裕；爪1奶0躺－出土机辽；印1衬1脂－由管片组成咸的隧道衬砌结呼构驼；缝1朽2凡－在盾尾空隙率的压浆圈；恢1黎3逝－后盾管片己；悄1蜓4仿－竖井。偏2况滔盾构法的优缺丝点桥2.1墨刑优点良⑴易除竖井施工外裕，施工作业均仿在地下进行，顿噪音、振动引侍起的公害小，果既不影响地面虹交通，又可减腊少对附近居民读的噪音和振动扭影响。怕⑵筹盾构推进、出穿土、拼装衬砌灶等主要工序循污环进行，施工蛇易于管理，施趴工人员也较少逝，劳动强度低担，生产效率高臭。雷⑶跑土方量外运较岭少。恩⑷应穿越河道时不裙影响航运。国⑸雁施工不受风雨打等气候条件影译响。速⑹修隧道的施工费罗用不受覆土量再多少影响，适哑宜于建造覆土即较深的隧道。真在土质差水位踏高的地方建设候埋深较大的隧脖道，盾构法有锤较好的技术经增济优越性。字⑺婶当隧道穿过河桌底或其他建筑邀物时，不影响逮施工。席⑻踢只要设法使盾碎构的开挖面稳蒸定，则隧道越伞深、地基越差龙、土中影响施恐工的埋设物等珍越多，与明挖仔法相比，经济论上、施工、进部度上越有利。词2.2揭轧缺点欧⑴亏当隧道曲线半火径过小时，施犯工较为困难。腿⑵仍在陆地建造隧散道时，如隧道榨覆土太浅，开帝挖面稳定甚为治困难，甚至不税能施工，而在傻水下时，如覆芒土太浅则盾构亲法施工不够安踢全，要确保一逐定厚度的覆土剪。暗⑶浪竖井中长期有怖噪声和振动，亲要有解决的措吨施。拿⑷仗盾构施工中采颈用全气压方法盈以疏干和稳定锈地层时，对劳侍动保护要求较需高，施工条件桶差。血⑸般盾构法隧道上纪方一定范围内未的地表沉陷尚托难完全防止，更特别在饱和含舟水松软的土层塘中，要采取严狸密的技术措施谋才能把沉陷限活制在很小的限育度内，目前还打不能完全防止岸以盾构正上方净为中心土层的诸地表沉降。昌⑹娇在饱和含水地周层中，盾构法末施工所用的拼脾装衬砌，对达央到整体结构防钉水性的技术要娃求较高。内⑺端用气压施工时默，在周围有发电生缺氧和枯井昂的危险，必须块采取相应的办竞法。泉3组盾构的分类及异选型丹3.1性志盾构的分类饭盾构的的形式骆可以从各个方希面进行分类。能按手工和机械忌划分为：手掘钉式，半机械式寿，机械式三大补类。以工作面选挡土方式划分鹅：敞开式，密活闭式。以气压亦和泥水加压方具式划分：气压狐式，泥水加压作式，土压平衡忧式，加水式，时高浓度泥亮水加压式，加柄泥式。⑴手掘式盾构寨手掘式盾构是自盾构的基本形音式，世界上仍康有工程采用手域掘式盾构，如堤图硬1-2碗所示。按不同学的地质条件，议开挖面可全部刘敞开人工开挖她；也可用全部魔或部分的正面铺支撑，根据开活挖面土体自立裙性适当分层开旋挖，随挖土随匆支撑。开挖士皮方量为全部隧坏道排土量。这壁种盾构便于观艳察地层和清除萄障碍，易于纠气偏，简易价廉再，但劳动强度蜻大，效率低，烫如遇正面坍方弱，易危及人身壮及工程安全。壮在含水地层中弦需辅以降水、与气压或土壤加谦固。比图父1-2赶手掘式盾构示鞋意图隆这种盾构由上痕而下进行开挖温，开挖时按顺班序调换正面支乒撑千斤顶，开他挖出来的土从由下半部用皮带勉运输机装入出围土车，采用这裤种盾构的基本邪条件是：开挖扭面至少要在挖览掘阶段无坍塌唉现象，因为挖倒掘地层时盾构正前方是敞开的刺。差手掘式盾构的预适用地层：手眼掘式盾构有各昂种各样的开挖众面支撑方法，余从砂性土到粘长性土地层均能膨适用，因此较炮适应于复杂的好地层，迄今为榜止施工实例也散最多，该形式底的盾构在开挖击面出现障碍物甘时，由于正面部是敞开的，所少以也较易排除般。由于这种盾逆构造价低廉，庭发生故障也少剂，因此是最为盯经济的盾构。微在开挖面自立签性差的地层中纳施工时，它可绳与气压、降水现、化学注浆等痛稳定地层的辅旁助施工法同时冻使用。⑵挤压式盾构罚当敞开式盾构问在地质条件很习差的粉砂土质堡地层、粘土层轮中施工时，土瑞就会从开挖面笛流入盾构、引帖起开挖面坍塌括，因而不能继句续开挖，这时尊应在盾构的前苍面设置胸板来悠密闭前方，同拒时在脚板上开产出土用的小孔醋，这种形式的原盾构就叫挤压氏式盾确构袍(渗见怠图傍1-3心)兆。盾构在挤压仔推进时，土体专就会从出土孔政如同膏状物从昨管口挤出那样倍，挤入盾构。青根据推进速度倦来确定开口率痛。当开口率过芳大时，出土量符增加，会引起痕周围地层的沉蛋降；反之，就荷会增大盾构的敏切入阻力，使孝地面隆起。采鼻用挤压盾构时屑，对一定的地闭质条件设置一组定的开口率、基控制出土量是企非常重要的。醋图话1-3回挤压盾构示意局图各挤压盾构是将领手掘式盾构胸奴板封闭，以挡庆住正面土体。孝这种盾构分为紫全挤压式或局晓部挤压式两种独，它适用于软待弱粘性土层。娃盾构全挤压向锁前推进时，封赢闭全部胸板，调不需出土，但细要引起相当大佣的地表变形。舞当采用局部挤般压式盾构，要称部分打开胸板狼，将需要排出三的土体从开口驶处挤入盾构内消，然后装车外身运，这种盾构矮施工，地表变既形也较大。剧挤压式盾构适败用地兽层膝:浸挤压式盾构的们适用范围取决万于地层的物理猴力学性能，它美是按含砂玉率逮—免内聚力、液性通指呼数盗—逐内聚力的关系侍来确定其适用声范围。根据施缩工经验，内聚座力即使超出该商范围，在含砂趟率小的地层中盐也可能适用。书根据迄今为止淡的施工经验，虾当土体含砂率娃在凝20殊%烘以下、液性指职数蚁在恢60插%供以上、内聚力痕在翁0.5kg孩/cm悲2懒以下时，盾构脏的开口率一般批为羡2域～话0.8南%封，在极软弱的储地层中，开口咳率也有小到防的苍0.3汽%绘。在挤压式盾遭构的施工区间世内如遇有为了币建筑物或地层犯加固而进行过刮化学注浆的地将基时，将会影拼响挤压盾构的左推进，因此应高预先考虑到把手盾构胸板做成肾可拆卸的形式渐。⑶网格式盾构拍在上海软土层森中常常被采用禽。它具有的特砖点是，进土量嘴接近或等于全博部隧道其出土圾量，且往往带般有局部挤压性斜质，盾构正面余装钢板网格，甩在推进中可以夕切土，而在停籍止推进时可起冈稳定开挖面的衣作用。切入的顽土体可用转盘毛、皮带运输机警、矿车或水力界机械运出，如辞图司1-4畅所示。这种盾累构法如在土质稼较适当的地层彻中精心施工，须地表沉降可控贿制到中等或较获小的程度。在晒含水地层中施号工，需要辅以爬疏干地层的措层施。每图毒1-4迎网格式盾构巡示意图途⑷楚半机械式盾构奶半机械式盾构级是如宽图制1-5晚所示。半机械棉式盾构是介于仗手掘式和机械文式盾构之间的丸一种形式，它转更接近于手掘剖式盾构。它是霉在敞开式盾构放的基础上安装耕机械挖土和出移土装置，以代用替人工劳动，杆因而具有省力穗而高效等特点紫。惰图栋1-5器半机械式盾构忠示意图胁机械挖土装置蜜前后、左右、庄上下均能活动竟。它有铲斗式什、切削头式和铅两者兼有等三群种形式。它的贝顶部与手掘式鼻盾构相同，装轨有活动前檐、赔正面支撑千斤浇顶等。杯盾构的机械装消备有如下形式追：吓①杏盾构工作面下笑半部分装有铲富斗、切割头等笑。籍②痒盾构工作面上泳半部分装有铲箭斗、下半部分肃装有切割头哈。弱③垃盾构中心装有睁切割头命。遭④超盾构中心装有月铲斗。晓形悄式庙①吗：盾构工作面跪上半部装有正系面支撑千斤顶鸡和作业平台，瓦上半部工作面月由人工挖掘，岭挖掘的土、砂座落到下半部分挽，下半－部分牢由铲斗和装载袭机进行挖掘和岁出土。河形变式盐②定：盾构的上半器部工作面由铲张斗或者装载机日挖掘，下半部泡工作面由切割脾头或铲斗进行添挖掘和出土。扔形滤式火③沉：由切割头进通行挖掘和出土破。形锐式警④未：由铲斗式挖建掘机进行挖掘膀和出土。枣半机械盾构的蒙适用地层：半妈机械式盾构比掠手掘式盾构更俘适用于良好地仁层。形擦式骡①跃适用于开挖面爷需作支撑的地源层，形机式康②呢～叔④战适用于能自立商的地层。形泳式暖②坚大多适用于亚蝴粘土与砂砾的恩夹层。形桥式派③培大多适用于固皮结粘上层、硬荐质砂土层。形徐式箭④功大多适用于粘锁土和砂砾混合途层。矛⑸洒开胸机械切削婶盾构泳当地层能够自唐立，或采用辅刃助措施后能够鸣自立时，在盾准构的切口部分象，安装与盾构寨直径相适应的血大刀盘，以进菠行全断面开胸漏机械切削开挖寿，如摇图废1-6寺所示。机械式猾盾构是一种采砌用紧贴着开挖招面的旋转刀盘禽进行全断面开蓄挖的盾构。它简具有可连续不张断地挖掘土层姜的功能。能一球边出土、一边右推进，连续不刺断地进行作业女。伶图悉1-6茄开胸式机械切于削式盾构透示意图嗽机械式盾构的颤切削机构采用道最多的是大刀闪盘形式，它有弊单轴式、双重伐转动式、多轴虽式数种，其中金单轴式使用得转最为广泛。多气根辐条状槽口里的切削头绕中终心轴转动，由慌刀头切削下来弱的土从槽口进庙入设在外圈的夜转盘中，再由饰转盘提升到漏弹土斗中，然后唯由传送带把土阴送入出土车。希机械式盾构的税优点除了能改树善作业环境、万省力外，还能败显著提高推进发速度，缩短工近期。问题是盾巧构的造价高，外为了提高工作迷效率而带来的签后续设备多，职基地面积大等孕。因此若隧道毛长度短时，就为不够经济。与激手掘式盾构相斧比，在曲率半昏径小的情况下原施工以及盾构较纠偏都比较困烟难。怜机械式盾构适凡用地层：机械知式盾构可在极幼易坍塌的地层罢中施工，因为秤盾构的大刀盘赔本身就有防止述开挖面坍塌的创作用。但是，贸在粘性土地层矩中施工时，切咽削下来的土易恼粘附在转盘内辩，压密后会造沈成出土困难。著因此机械式盾梳构大多适用于麻地质变化少的塘砂性土地层。恋⑹刺局部气压盾构兴在机械盾构的移支承环前边装色上隔板，使切航口与此隔板之垒间形成一个密将封舱。在密封士舱内充满压缩乎空气，达到稳虚定开挖面土体慈的作用。这样槐隧道施工人员晴就不处在气压流内工作。在适并当地质条件下委，对比全气压匆盾构，无疑有架较大优越性。介但这种盾构在抄密封舱、盾尾责及管片接缝处吩易产生漏气问怨题，如咐图淘1-7衔所示。嚷图躁1-7宾局部气压南式盾构补示意图竖⑺从泥水加压式盾瓣构抖泥水加压式盾添构是在盾构正储面与支承环前吸面装置隔板的竹密封舱中，注喝入适当压力的宗泥浆来支撑开旗挖面，并以安帮装在正面的大抱刀盘切削土体读，进土与泥水毛混合后，用排壮泥泵及管道输板送至地面处理辫，如图而1-8恋所示。仓图姨1-8献泥水加压式盾影构垃（粉(a载)匆德国轧式装(b泽)酷日本式）袍示意图宏具体地讲，泥减水加压盾构就鹅是在机械式盾河构大刀盘的后霉方设置一道隔衰板，隔板与大龙刀盘之间作为槐泥水室，在开至挖面和泥水室容中充满加压的雷泥水，通过加优压作用和压力芝保持机构，保政证开挖面土体畏的稳定。盾构玩推进时开挖下的来的土就进入股泥水室。由搅揪拌装置进行搅黑拌，搅拌后的史高浓度泥水用摸流体输送法送菌出地面，把送视出的泥水进行牛水土分离，然绑后再把分离后羞的泥水送入泥桨水室，不断地旧循环泥水加压英盾构在其内部欺不能直接观察愿到开挖面，因座此要求盾构从团推进、排泥到瓦泥水处理全部暮按系统化作业绪。通过泥水压菌力、泥水流量老、泥水浓度等许的测定，算出杰开挖土量，全忆部作业过程均叛由中央控制台绘综合管理。泥照水加压盾构是宽利用了泥水的王特性对开挖面犁起稳定作用的拉，泥水同时具立有下列三个作绑用。特①逢泥水的压力和贼开挖面水土压勺力的平衡骄。坝②军泥水作用到地召层上后，形成乌一层不透水的虹泥膜，使泥水习产生有效的压逐力持。拼③武加压泥水可渗鹿透到地层的某肃一区域，使得洽该区域内的开颠挖面稳定。就陪泥水的特性而督言，浓度和密栋度越高，开挖射面的稳定性越厚好，而浓度和世密度越低泥水菜输送时效率越云高，因此考虑芽了以上条件，条目前被广泛作高为泥水管理标把准的数值如下智：者①资容重察：具1.0抗5浮～乒1.2血5倦（汪g/cm踏3桶）粘土、膨润召土等嘉。絮②翼粘度鹊：队2协0鹅～贝4件0株（渗s暂），漏斗粘袭度灾500/50罗0m白l抢。扯③举脱水量腿：皆Q敞＜波200m津l袜，供（棕AP忧L岁过滤试验边3kg夸／莲cm2,30饮mi绘n稻）。键泥水加压盾构艳有日本体系及诱德国体系，两锐者区别是：德驴国式的密封舱浴中设置了起缓咽冲作用的气压发舱，以便于人瞎工控制正面泥除浆压力，构造港较简单；而日贴本式密封舱中禁全是泥水，要祥有一套自动控足制泥水平衡的觉装置。一般地股说，泥水盾构喊对地层扰动最乡小，地面沉降垃也最小，但费盒用最高。犬泥水盾构适用片地层：泥水加秩压盾构最初是雅在冲积粘土和雹洪积砂土交错珍出现的特殊地过层中使用，由和于泥水对开挖垮面的作用明显卡，因此软弱的变淤泥质土层、诱松动的砂土层碧、砂砾层、卵于石砂砾层、砂桑砾和坚硬土的风互层等均运用祥。泥水加压盾康构对地层的适扩用范围之广。抚但是在松动的岗卵石层和坚硬里土层中采用泥晌水加压盾构施带工，会产生逸省水现象，因此伴在泥水中应加民入一些胶合剂罚来堵塞漏缝。纺在非常松散的割卵石层中开挖骡时，也有可能锋失败。还有在春坚硬的土层中思开挖时，不仅疲土的微粒会使驰泥水质量降低鼻，而且粘土还监常会粘附在刀膜盘和槽口上，桃给开挖带来困迅难，因此应该具予以注意。谷泥水加压盾构喉的适用性奴：诉①运细粒土（粒径蓄0.074m柱m域以下）含有率男在粒径累积曲眉线扬的务10件%龄以上攻。绕②惰砾石（粒径描2mm店以上）含有率能在粒径加积曲味线熊的刻60碗%怜以上愈。盐③疼自然含水烂量遣18敲%寻以上要。藏④立无疼20艘0匆～枪30Om氏m穿的粗砾石。渗壤透系赔数圣K<10缺-2cm扎/丹s爸。通⑻篮土压平衡式盾虫构乳土压盾构又称缸削土密闭式或魔泥土加压式盾引构。它的前端就有一个全断面仓切削刀盘，切饥削刀盘的后面舒有一个贮留切停削土体的密封袭舱，在密封舱运中心线下部装通置长筒形螺旋党输送机，输送祸机一头设有出纠入口，如理图崇1-9衣所示。所谓土编压平衡就是密脏封舱中切削下径来的土体和泥甘水充满密封舱咏，并可具有适猾当压力与开挖材面土压平衡，隶以减少对土体炉的扰动，控制作地表沉降。这悟种盾构可节省流泥水盾构中所雷必须的泥水平凉衡及泥水处理献装置的大量费第用，主要适用添于粘性土或有敌一定粘性的粉份砂土。现已有等加水或加泥水鱼的新型土压平狠衡盾构，可适商用于多种土层蓄。纪图础1-9长土压平衡式盾胀构渡示意图肤土压平衡式盾蹲构的基本原理刺，由刀盘切削边土层，切削后只的泥土进入土愈腔（工作室）疲，土腔内的泥均土与开挖面压从力取得平衡的叶同时由土腔内共的螺旋输送机逃出土，装于排翅土口的排土装鹅置在出土量与助推进量取得平祖衡的状态下，接进行连续出土鄙。土压平衡式蛮盾构的产品名各称是各不相同致的，即使是相昌类似的盾构，伐其名称也因开愤挖面稳定的方旗法和各公司对合排土机构开发细过程的不同而污各异。在使开丝挖面稳定条件辫不同的盾构中科，把这种从土咳腔内用螺旋输市送机出土的盾扶构与泥水加压请盾构相区别。写土压平衡式盾虽构又分为：削贿土加压式，土笑压平衡加水式者，高浓度泥水内加压式，加泥彼式累等见4院类。裳开挖工作面稳渠定机构：土压竿平衡式盾构的槐开挖面稳定机棍构，按地质条虏件可以分成二蜂种型式，一种第是适用于内摩龟擦角小且易流居动的淤泥、粘缺土等等的粘质她土层；另一种敏是适用于土的庙内摩擦角大、瓣不易流动、透将水性大的砂、蝶砂砾等等的砂借质士层。快开挖面的稳定蛾机构可分为以纸下几种方式折：辩①薄切削土加压搅似拌方式：在土段腔内喷入水、循空气、或者添兄加混合材料，窃来保证土腔内说的土砂流动性滥。在螺旋输送翠机的排土口装怜有可止水的旋畅转式送料器（致转动阀或旋转倦式漏斗），送携料器的隔离作概用能使开挖面旗稳定。伏②岸加水方式：向壤开挖面加入压洒力水，保证挖再掘土的流动性沾，同时让压力寻水与地下水压事相平衡。开挖变面的土压由土葬腔内的混合土春体的压力与其梦平衡，为了能欢确保压力水的泥作用，在螺旋束输送机的后部舟装有排土调整好槽，控制调整仇槽的开度使开羡挖面稳定。浴③番高浓度泥水加讨压方式：向开脑挖面加入高浓碎度泥水，通过关泥水和挖掘土拳的搅拌，以保铺证挖掘土体的金流动性，开挖银面土压和水压抗由高浓度泥水草的压力来平衡杰。在螺旋输送巧机的排土口装浴有旋转式送料焦器，送料器的故隔离作用使开真挖面稳定。网④塘加泥式：向开擦挖面注入粘土城类材料和泥浆冈，由辐条形的付刀盘和搅拌机拿构混合搅拌挖混掘的土，使挖帆掘的土具有止煮水性和流动性面。由这种改性吵土的土压与开坛挖面的土压、播水压达到平衡咏，使开挖工作胡面得到稳定。验土压平衡盾构压较适应于在软猴弱的冲积土层顾中推进，但在榨砾石层中或砂矮土层推进时，尚加进适当的泥纪土后，也能发委挥土压平衡盾扰构的特点。因于此宪198蜂3纳年后，一般认迟为土压平衡盾耗构的适应性是星强的，土压平违衡盾构施工后西的地表沉降量狸可控制在纽30mm怎以内。但其要宅求施工人员具棚有相当丰富的普施工经验，能页根据地层和施胁工条件的变化及采用一系列的愤施工管理方法识。雄土压平衡盾构艇（含加泥式盾谱构）适用性：跟①巡细粒（粒喜径群0亦．雨074mm稀以下）含有率供在粒径加积曲筛线引的黎7束%抢以上食。悔②狸砾石（粒径管2mm蜜以上）含有率搞在粒径加积曲挡线绞的脚70殖%幻以下岔。察③唐粘性土（粘土温、粉砂土含有熄率偏4随%热以上）航的疯N驻值用在最1起5屯以下。孟3.2榨固盾构的选型助亲肝地铁施工用盾递构机选型基本标原则良盾构选型是盾购构法隧道能否绸安全、环保、译优质、经济、天快速建成的关泰键工作之一缠，袭借盾构选型应从鱼安全适应性（迟也称可靠性）僚、技术先进性玻、经济性等方伙面综合考虑，羞所选择的盾构仪型式要能尽量端减少辅助施工征法并确保开挖爬面稳定和适应醋围岩条件。厕盾构机选型时绵应遵循以下几垃项基本原则邀：练⑴迷盾构机技术水红平先进可靠，缘并适当超前，档符合我国国情钱⑵作所选盾构机应叹满足泊所用终地铁翻规划楚各条隧道所穿移越地层不同地阶质与截水文时条件的施工需身要，成尽量适用更多岸的地质条件和言水文条件贴。临⑶稻能够满足浅埋扯或超浅埋地铁趣隧道施工以及促穿越大量房屋野建筑清之下施工的需屠要，即要求盾智构机对控制地迷表沉降配备足丑够的功能和具槽有良好的操作喜性能。蚂⑷丑盾构机能够适请应即城幅市地下构筑物乖众多的特点，贿必要时可实现律隧道（盾构机填）内清争除立或撤换障碍物绳的施工。据⑸宁盾构机在设计难方面应考虑地腥铁隧道施工需唇要多次拆卸、捉多次组装和可今能应用于多项霜隧道工程的实话际特点。露⑹虫满足长距离掘滔进和小半径曲筛线掘进要求。担⑺唐后续设备、始烫发基地等施工洽设备能与盾构猫机的开挖能射力配套。解⑻哗工作环境，福为了减少辅助获工法并保证施焦工安全可靠，绪选择能保持开瞒挖面稳定和适猎应围岩条件的醉盾构机型非常历重要。露泛削盾构机选型依铺据聪根据以上原则森，对盾构的型携式及主要技术恢参数进行研究忆分析，以确保静盾构法施工的百安全、可靠，梯选择最佳的盾煮构施工方法和鱼选择最适宜的乏盾构。黄盾构选型是盾逆构法施工的关匹键环节，直接奇影响盾构隧道宽的施工安全、虫施工质量、施滑工工艺及施工路成本，为保证键工程的顺利完搏成，对盾构的匹选型工作应非羽常慎重。骡盾构选型应以税工程地质、水悦文地质为主要丑依据，综合考贼虑周围环境条天件、隧道断面够尺寸、施工长确度、埋深、线垒路的曲率半径万、沿线地形、增地面及地下构犯筑物等环境条怎件，以及周围身环境对地面变减形的控制要求阁的工期、环保割等因素，同时镇，参考国内外村已有盾构工程震实例及相关的曲盾构技术规范秧、施工规范及矿相关标准，对辞盾构类型、驱找动方式、功能那要求、主要技瞧术参数，辅助个设备的配置等谜进行研究。选汽型时的主要依比据如下：辅⑴姿工程地质、水燕文地质条件；厕⑵世隧道长度、隧源道平纵断面及爬横断面形状和泳尺寸等设计参粘数；圆⑶滤周围环境条件剖；烟⑷溪隧道施工工程筹筹划及节点工辱期要求；息⑸爆宜用的辅助工酿法；举⑹申技术经济比较貌。遵猜厅盾构机选型考添虑要素及注意线点德⑴弃工程地属条件侄国内典型地质阔分四种谨：额①闹以上海为代表月的纯软土地层栋；同②那以重庆为代表温的全断面岩石早地层驾；抛③浊以广州、深圳织为代表的软硬壮不均复合地层剥；浇④声以成都、北京竹为代表的砂卵翅石地层。内①幻粘性土及粉土掘层布盾构机在此地通层中施工时，钞一般较容易控谜制，但常会发讨生刀盘粘附导值致增大阻力和泽螺旋输送机的捷粘附堵塞，因甜而盾构机选型镇时应注重在刀仙盘形式、开口练率、刀具、加槐泥位置等考虑愁解决方法。②砂性土层粱盾构机在砂性唇土层施工比在胡粘土层施工稍刊为困难。砂性绩土一般摩擦阻拿力大，渗透性梦好，在盾构机蹄推进挤压下水饱分很快排出，催土体强度提高令，故不仅盾构蚁机推进摩擦阻顽力大，而且开爽挖面土压力也母较大，常会导战致盾构机刀盘累扭矩和总推力弊不足。斩另外，盾构机蜻密封舱内刀具叹切削下来的砂佛土不易搅拌成矛均匀的塑流体手，特别是在无赞水砂性土层中暂施工，有时甚柔至实现不了与贷开挖面土压力糠保持动态平衡秃的需要，操作呼不当会出现开导挖面上方的局氏部坍塌。再有坡，砂性土侧如燕中石英含量较饰大，刀具磨损失较严重，并伴赤有损坏盾尾密麻封系统的现象渗。因此盾构机盆选型时，应将都设备的推力、枣刀盘的扭矩、液形式、开口率短，以及加泥加烦泡沫系统等内兴容作为重点统仔筹考虑。③砂卵石地层利在一些应级配良好砂卵匪石地层，含砂塘率蛙在察2问5世％虽坛～硬4撒0加％之间牛时。冲盾构机在此地誓层中施工远比筐在砂性土层中继施工困难践，铲首先是盾构机李密封舱内建立村土压平衡比较漂困难，甚至盾滨构机实现不了像土压平衡的功挽能；其次是大举粒径砂卵石不埋但切削或破碎方困难，而且切贫削下来的碴土装经螺旋输送机该向外排出也十纳分困难；再次报是刀略盘湿(幕刀狸具致)摔和螺旋输送机茅以及密封舱内丛壁磨损严重，雾而且盾构机掘崇进过程中产生层的震动和噪音拐对周边环境影下响较大等等。于因此盾构机选蛙型时，必须从嗓如何解决上述淡三个问题出发街，对刀盘支撑论方式、刀盘形语式，刀具形状共及布置方式，僻加泥加泡沫系辽统等方面认真陕研究，保证所钞选机型适应砂享卵石地层的施塌工亭。仿裁④更粉质粘土、粘滨质粉土互层盲对于此类地层终，盾构机施工始比较容易歪。芬有时甚至不用然加泥只需加水岸即能顺利施工鹰。射⑤蒸中砂、粉质粘座土、砂卵石互揉层殿对于此类地层笑，盾构机施工饿比砂性土层困贩难，而远比砂辽卵石层容易，剥所需注重问题涨与前三项类似撤，但因为几类惩地质交互的原酿因，情况有较圣大变化。⑥广深地层范施工中遇到上衡软下硬和孤石悟侵入隧道等地茅质突变，导致比刀盘面板被磨葬穿；滚刀严重晓的弦磨和损坏周；所有切刀刮鞠刀损坏。掠⑦木成都砂卵石地虹层胁碴土与刀盘刀贸具摩擦力大，掠导致刀盘驱动恐扭矩大、刀盘蔬刀具及螺旋输叹送机磨损严重带。徐砂卵石地层颗俯粒级配较差，见碴土不易改良锦，流动性差，猴刀盘易产生泥给饼，导致扭矩违大、掘进速度谦慢甚至无法掘毒进。想稳定性差，掘割进过程中地层窗受到扰动容易相产生坍塌，富欣水地层易发生邪喷涌；扭矩过鉴大和欠压掘进暂也是产生坍塌核的重要原因。郑⑧涉重庆地铁地层宽残积粘土及泥矛岩易形成泥饼未。仙砂岩、泥岩互吐层易造成刀具总异常损坏。距沟谷地带和高献填方区抛填的刮孤石造成掘进杏困难。园在石英含量较搏高的砂岩掘进姑时刀具磨损严乎重。欺断层破碎带造善成卡盾，不得欺不采用从刀盘予前方向后爆破刘的方式脱困。爆⑵煎工程水文条件爬对于采用密闭桌式盾构机技术笑施工，除工作佩井施工需要考管虑降水外，区纤间隧道盾构机恒施工时对地下霜水只需稍加注妥意即由可齿(泄对于密屠封四0.6MP久a巧以下的水压力庙，就目前盾构如机技术水平已粮很容女易罗)适。对于城市特歌殊水，因其产绩生原因和作用调于土体的状况烧复杂多变，不康易一概而论。宜有些情况其对捷地层土体物理米力学性能的影拖响较大，如土抱体被特殊水长出期浸泡变软或止由于管道渗漏笨其周围土体不尼断被水带走后呀形成不规则空攀穴等等，给盾劲构施工沉降控鼠制造成很大困铁难。因此盾构窃机选型肘对城狗市特殊水的影少响需特别加以犁考虑。⑶曲线施工餐根据城市地铁疮的使用要求以雨及城市赠交通言网的慰规划奴，地铁隧道必拖然存在曲线部吐分，而节能型灾车站通常为进船站上坡出站下洁坡，也有坡度罪较大的竖曲线桶部分；另外地歌铁隧道线形设励计或施工时，嘴常为避开既有啦构筑物，不得亩已改变线形，翁也会出现曲线饥。因此盾构机次所装备的功能晒，应满足曲线礼推进的要求。蹦设计在曲线段辱一般采用楔形产管片，但为减滔少曲线施工对纠土层的干扰，暴笔者认为除采披用楔形管片外邮，设计盾构机片时还可以考虑治采用油压分区乎控制、实现千遣斤顶可自由编蓝组；或采用仿裳形刀装置、铰兽接机构等功能京综合解决。⑷地下构筑物搏城市岸地下修建了大猾量的构筑物，患如上下水管道哀、煤气、热力福、电力、通讯拣、人防工程等豪。地下解除垦可能有文物外狂，旧繁华市区热还可能存在一颂些年代久远、博损坏严重、存框在严重渗滑的追各种管道。而弄由于历史的原目因，城市建设塔档案管理相对女滞后，很难弄玩清地下各种构坏筑物的分布状厦况。工程景勘测剩时，因钻孔距中离的局限，隧姜道沿线总存在狡勘测活的空当，实际郊上还存在地铁稼隧道上方地面倍现有大量房屋增建筑贝，不能实施矛勘测寇。因此盾构法俩施工过程中，春会遇到各种障葛碍物或异物，奥并且往往不具扰备从地面进行聪处理的条件，链给盾构掘进施乖工带来意想不颜到的困难。盾剂构机选型时，帅应考虑地下构勉筑物众多的现今实，提出相应党的解决办法。挽⑸垒浅覆土及隧道得穿越厅建筑坚物叛隧道穿越建筑凯物下方，特别矿是旧有民厘房本(虫穿越其它现存侄构筑物两者距浸离过近的情况渣也可划归此很类论)道，是城市隧道骂采用盾构法施街工的首选原因摄；另由于种种巩原因，地铁隧诉道总会有局部灵埋深不大，隧糊道覆土较浅的半地段，故盾构糠机在上述条件桥下施工不可避棉免。对此稍作今分析即可知道型，这两种情况狼下盾构法施工施所需要考虑的爪问题都是如何鞭控制土右体咐(陕地餐面包)疯沉降或变形，倍避免引起地面设建筑物下沉、恩倾斜、开裂或剑者避免造成相治邻构筑物损坏轮。根据盾构法侍施工经验．如泡果施工控制不轮好，确实会引爷起隧道前方或蹲周边土体产生严较大沉降与变副形，造成地面六房屋开裂或严迅重干扰相邻构衰筑物。因而盾殊构机选型时，真将盾构机配备企控制土体沉降速与变形的功能斤以及具有操作藏简便、灵巧等洋性能作为重点未考察内容。骆⑹杨同一台盾构机伟多次解体、搬孙运、组装调试钢与掘进默盾构机的使用络寿命一般可达依6km剧甚至柜10km坚以上，而盾构搞法隧道工程标李段划分不会过尖大，估计在两候个区间左右，雪即单线长度不喜大于古4km妨，低于盾构机弄的使用寿命。挣因此呀须充分考虑盾采构机分块的合猴理性，既要保泰证盾构机的整圾体质量，又要怠满足便于组装监、解体和搬运争的要求川。红侵巴该盾构机机型选睁择未⑴稀盾构机机型的嫁确定雪采用那一种机亚型技术经济更条合理，必须从山盾构机的工作赛原理、适用地去质领域的宽窄条、经济指标以愁及对环境的影阅响等综合均衡裙比较之后，才弊能得出正确的盗决策。鼻泥水式平衡盾帆构机的工作原盐理是通过向密师封舱内加入泥高水丧(锣浆塔)早来平衡开挖面详的水、土压力桂，其开挖面的水平衡稳定性及蛛控制地面沉降杰性能较好，盾零构机内部空间者较大，特别是往大直径隧道施蝇工具有一定技火术优势，但施雷工弃土需进行馋泥水分离处理顿。该设备系统条庞大，占地面乒积多，且价格概昂贵。足加泥式土压平洞衡盾构机的工押作原理则是向翼密封舱内加入堪塑流化改性材枕料，与开挖面巩切削下来的土最体经过充分搅锁拌，形成具有禾一定塑流性和砌透水性低的塑蛋流体，同时通米过伺服控制盾压构机推进千斤揭顶速度与螺旋冤输送机向外排扩土的速度相匹根配，经舱内塑衔流体向开挖面击传递设定的平殖衡压力，实现饱盾构机始终在时保持动态平衡晶的条件下连续烦向前推进。由菜于加泥式土压登平衡盾构机可强以根据不同地须层的地质条件勾，设计和配制怪出与之相适应控的塑流化改性微剂塌(浆如泡沫李等馋)线，极大地拓宽傍了该类机型的票施工领域，特预别是在砂卵石冠地层中施工优书势最为明显。杏故近年来该机榴成为盾构机应似用的主流机型督，在隧道工程竟中得到广泛应户用。枯⑵婆盾构机选型步骨骤逮①剥在对工程地质鞭、水文地质条扛件、周围环境度、工期要求、刘经济性等充分愈研究的基础上坏选定盾构的类居型；对敞开式犯、闭胸式盾构传进行比选。崭②足在确定选用闭拌胸式盾构后，志根据地层的渗西透系数、颗粒谅级配、地下水追压、环保、辅耐助施工方法、乒施工环境、安努全等因素对土杠压平衡盾构和赞泥水盾构进行敌比选。蓄③岗根据详细的地径质勘探资料，矩对盾构各主要铜功能部件进行摄选择和设计（焰如刀盘驱动型杏式，刀盘结构笋型式、开口率傍，刀具种类与混配置，螺旋输功送机的形式与华尺寸，沉浸墙授的结构设计与活泥浆门的型式帜，破碎机的布贸置与型式，送气排泥管的直径夺等），并根据册地质条件等确码定盾构的主要连技术参数。盾上构的主要技术县参数在选型时柔应进行详细计吨算，主要包括支刀盘直径，刀艰盘开口率，刀返盘转速，刀盘担扭矩，刀盘驱忌动功率，推力曲，掘进速度，唯螺旋输送机功胃率、直径、长悔度，送排泥管僚直径，送排泥脉泵功率、扬程得等。穷根据地质条件荣选择与盾构掘养进速度相匹配辛的盾构后配套阅施工设备。截⑶这根据地层的渗幅透系数进行选唯型贱地层渗透系数任对于盾构的选吧型是一个很重炎要的因素。通毫常，当地层的浴渗透系数小于投10样-7积m牌/s盛时，可以选用舍土压平衡盾构谎；当地层的渗概透系数在功10洽-7争m眠/s止和匙10罚-4单m部/s环之间时，既可赠以选用土压平饱衡盾构也可以虫选用泥水式盾违构；当地层的屑透水系数大于尼10芳-4错m触/s案时，宜选用泥但水盾构缝。断盾构与渗透系恩数的关系见贤图悉1-10竹：简图蓄1-10求盾构与渗透系序数的关系什图懂⑷托根据地层的颗效粒级配进行选苦型产一般来说，细狱颗粒含量多，璃碴土易形成不庙透水的流塑体窜，容易充满土迫仓的每个部位宁，在土仓中可欢以建立压力，预平衡开挖面的唇土体。庄盾构类型与颗和粒级配的关系段详见粮图胳1-1厦1重、贯图耀1-12掩，图辨1-11苦中右边蓝色区歌域为粘土、淤咱泥质土区，为幻土压平衡盾构盐适用的颗粒级宾配范围，左边秒的黄色区域为臂砾石粗砂区，叫为泥水盾构适侮用的颗粒级配治范围。磨图脏1-11倾颗粒级配选型怎示意图拍图照1-12即粒径尺寸示意炮图青图阴1-1添2宏中影绿色区域为粗时砂、细砂区，安即可使用泥水危盾构，也可经找土质改良后使吨用土压平衡盾代构。饺一般来说呼,背当岩土中的粉乞粒和粘粒的总束量达到税40%已以上时之,越通常会选用土六压平衡盾构辞,展相反的情况选寿择泥水盾构比爆较合适。粉粒敌的绝对大小通疲常以纪0.075m乓m希为界。狂⑸压根据水压选型习当水压大辩于弟0.3MP马a兰时，适宜采用产泥水盾构。如桶果采用土压平傻衡盾构，螺旋便输送机难以形恨成有效的土塞农效应，在螺旋锅输送机排土闸胖门处易发生碴塔土喷涌现象，史引起土仓中土痛压力下降，导伤致开挖面坍塌宇。杨当水压大踢于呢0.3MP阳a材时，如因地质势原因需采用土谷压平衡盾构，覆则需增大螺旋脆输送机的长度抵，或采用二级缴螺旋输送机。正⑹苍盾构选型时必豪须考虑的特殊钢因素罪盾构选型时，柔在奔实际实施时，蚁还需解决理论闹的合理性与实钟际的可能性之粥间的矛盾。必怒须考虑环保、征地质躁和归安全仍因素。①环保因素蝇对泥水盾构而便言，虽然经过负过筛、旋流、弦沉淀等程序，缝可以将弃土浆元液中的一些粗云颗粒分离出来成，并通过汽车脏、船等工具运害输弃碴，但泥泰浆中的悬浮或勾半悬浮状态的镇细土颗粒仍不摄能完全分离出吊来，而这些物振质又不能随意摄处理，就形成待了使用泥水盾新构的一大困难收。降低污染保畜护环境是选择鹅泥水盾构面临浇的十分重要的刺课题，需要解缸决的是如何防斜止将这些泥浆坝弃置江河湖海唱等水体中造成滋范围更大、更拣严重的污染。夏要将弃土泥浆魔彻底处理可以狱作为固体物料粗运输的程度也浩是可以做到的岸，国内外都有慕许多成功的事指例，但做到这崖点并不容易，烘因为岁:半a锤、刻处理设备贵，每增加了工程投救资屋b或、言用来安装这些睁处理设备需要跨的场地较大警c牢、疤处理时间较长著②坟工程地质因素颗盾构施工段工劣程地质的复杂着性主要反映在例基础地质躺(赠主要是围岩岩火性挥)辽和工程地质特竿性的多变方面麦。在一个盾构漫施工段或一个巴盾构合同标段羊中，某些部分昼的施工环境适科合选用土压平傻衡盾构，但某贝些部分又很适会合选用泥水盾未构。盾构选型牌时应综合考虑农并对不同选择掠进行风险分析戚后择其优者。③安全因素世从保持工作面越的稳定、控制牌地面沉降的角需度来看，使用苹泥水盾构要比障使用土压平衡委盾构的效果好宾一些，特别是届在河湖等水体竭下、在密集的检建筑物或构筑说物下及上软下潜硬的地层中施诸工时。在这些却特殊的施工环把境中，施工过做程的安全性将国是盾构选型时胶的一项极其重侄要的选择，如传北京铁路地下煌直径线最终选停择了泥水盾构互。兵习否加泥式土压平厉衡盾构机的基型本技术（配置屡）总前节已详细阐冠明了采用加泥铲式土压平衡盾湾构机技术经济轻的合理性，下寻面针对地铁概隧道蚀工程，罩提出盾构机的肚基本技奇术棍(狂配突置稻)表选择和要求。寺⑴宿盾构机刀盘形泰式遵盾构机刀盘形爽式按照工程地幼质条件和施工垒控制要求，大熄致可分为面板纺式和辐条善式暴(攻复合式刀盘由干这两种形式派等生而湿出士)张刀盘两种形式除。植面板式刀盘在网中途换刀时安翅全可靠，但开境挖土体进入土系仓时易粘结易陕堵塞，在刀盘悬上易形成泥饼撇。幼辐条式刀盘仅拖有几根辐条，盟辐条后设有搅抹拌叶片，土砂送流动顺畅，不为易堵塞。但不壁能安装滚刀，荣且中途换刀安死全性差，需加币固土体，费用勤高。耻辐条式刀盘对捞砂、土等单一赵软土地层的适兔应性比面板式匪刀盘较强；但肠由于不能安装猛滚刀，在风化共岩及软硬不均环地层或硬岩地踩层，宜采用面皆板式刀盘。碌比较结果详见博表卡1-1妨：窗表沉1-1闪辐条式及面板寒式刀盘特性比帽较列表吓⑵姿盾刻构机刀盘驱动洒方式范刀盘驱动方式贷是盾构机的重闷要组成部分，泪其承担驱动刀伶盘旋转切削开弄挖面土体搅拌塘密封舱内土体恒的任务。刀盘东驱动系统也是去盾构机内务系弯统中消耗功率捆较大的设备之划一。过去为了怎保证刀盘旋转茄切削土体的能船力和效果，盾订构机刀盘驱动板方式多设计为企液压驱动。但帮随着变频电机扔技术的不断发索展，逐渐在盾品构机的设计中格被采用，而且抄由于其具有明探显的技术优势别，同时价格也孕在逐年下降，掏应用于盾构机予呈不断扩大的族趋势。笔者从应盾构机刀盘驱址动效串的高低崭，后续配备设防备的多少，设奇备维护、保养与的难易以及作梳业人员工作环耽境的优劣等方致面综合考虑，及认为北京地区杆隧道施工用盾三构机，其刀盘辰的驱动方式以幻采用变频电机瓣驱动方式为好际。盾构机刀盘溪驱动方式特性求比较见垦表通1-2辈。称表火1-2碑盾构机刀盘驱妨动方式特性比著较列表烦⑶动盾构机刀盘支概撑方式坚盾构机刀盘支尚撑方式如图劣1-13答所示，一般有满中心支撑，中观间支撑和周边牵支撑三种方式住。采用何种方脑式，主要依据促盾构机的直径尿和工程的地质仆条件。中心支泪撑方式主要用彻于中小直辨径搂(拘直易径够≤φ骗7.5m仓以碑下践)刷的盾构机，其阶对地质条件的稻适应性较好巩。挣中间支撑方式棵则主要用于中优大直斯径庄(醒直径安在恩Φ蒸4.敏5脆～肺φ市17.4m读之间，有工程纠实舰绩贱)亏的盾构机，当趋直径不太大、叉地质条件为粘辜性土时，刀盘这采用中间支撑侨方式易在支撑宰的中心部分粘纸附，并逐渐扩见大形成俗赏称差"谢泥扯饼蓄"挡的现象，造成闲出土不畅与盾阿构机的阻力增过大。若盾构机径刀盘采用中间我支撑方式，需擦对此给予充分局注意和采取有智效对策。周边降支撑方式则比父较灵活，即可但用于小直径盾吊构机，也可用瞧于大直径盾构冤机，但也同样款存在刀盘支撑剖位置处易于粘捏附的问题，需累要采取相应的及解决措施。上忘述三种盾构机唐刀盘支撑方式呈中，前两种目妹前在盾构机中换广泛应用，后仿一种使用尚不怕多。隆一般采用蚁中间支撑方式葵比较普遍债。浓图蓄1-13循盾构机刀盘支茄撑方式示意图办⑷涌添加材料注入游系统原（渣土改良系盾统）音加泥系统是加炼泥式土压平衡言盾构机的基本蜂配置。正是采敲用该系统，对棍于不同地质的枪条件，通过添键加塑流化改性慧材料，改善盾附构机密封舱内犬切削土体的塑侄流性，既可实傲现平衡开挖面甘水、土压力又婶能向外顺畅排职土，大大拓宽耽了盾构机的适振应范围。逼在旺穿越地层有大存量的砂土及砂里卵石地层，而君且不少地区地灯下水位较低，魔甚至隧道穿越竟无水砂卵石地摇层，盾构机在术这种地质环境默中掘进时，仅伶考虑采用加泥懒措施来改善切腰削土体流动性屋往往效果不佳谨，密封舱内切盼削土体奸离狭析严重，盾构督机经常堵塞不普能正常掘进，浙而且加泥量过寻大掘进效率降鄙低，施工费用程增加。为适应得地质环境的施哄工，可在加泥轰的基础上增加缺泡沫系统。利当用加入泡沫改决善土体粒状构艇造，吸附在土艇体颗粒之间的雹气泡可以减少尤土体颗粒的摩笛擦，增加切削般土体的粘聚力挑，同时降低土这体渗透性，达贪到既能平衡开双挖面土压又能颗连续向外顺畅糕排土的目的。白为适应不同地苦质条件，改良披不同地层，除烫配备泡沫和膨残润土浆液注入伟外，还应配备柳高分子材料注毒入系统和加泥猜系统以及在中望盾与前盾、中琴盾与盾尾附件峡增加盾壳径向麦注入口，以适须应各中地层。叮⑸照螺旋输送机农骄螺旋输送机是傻加泥式土压平迈衡盾构机的重后要组成部分，得主要有以下三醒个功能：轮①愚将盾构机密封怀舱内开挖出来司的土体向外连疏续排出。木②宰切削土体在螺垃旋输送机内向感外排出过程中窜形成密封土塞着，阻止土体中顽的水分散失，屈保持密封舱内没土压稳定。倾③料将盾构机密封忙舱内土压值的怖高低，自狂动赤(纵也可手锅动羞)送与设定土压值渐比较，随时调担整向外排土速晶度，控制盾构馋机密封舱内实细现连续的动态奴土压平衡过程争，确保盾构机庸连续正常向前珍掘进。消根据螺旋输送拌机的构造不同补，可分为有中弄心轴的螺旋杆雕式螺旋输送机穿和无中心轴的芳带式螺旋输送斑机。比较国内知外盾构法施工首的业绩，可认堪为前者适用于劝一般性土、砂唱运输，后者适六用于较大颗粒祝的砂卵石和块励石的运输。对粉于骗有洁可能遇到少量超的大颗粒卵石耍或漂石，为尽钢可能增加盾构酸机最大排出卵滥石痒(伞砾禾石塘)甚海的能力，宜采疲用带式螺旋运烘输机。⑹皮带运输机斥皮带运输机与佣螺旋箱送机相云接，盾构机密押封舱内切削土汪体由螺旋输送棵机向外排出后胀，经皮带运输之机输送到出碴跃斗车，再运往孝工作竖井外。秀⑺闹壁后同步注浆塑系统辽随着盾构机技辞术的不断应用贺和发展，广大漫工程技术人员页逐渐深刻地认碰识到壁后注浆少技术在盾构法捏隧道施工中的歪重要作用，若系进行归纳，可蛾以指出有以下以几个作用：雹①慰同步填充盾构挪机向前推进过历程中管片逐渐花脱出盾尾所产震生的间槐隙厘(奖简称盾尾间隙办，一般吨在游6逐0罢～类100m讽m祝之翁间掠)汽。余②齿改善管片睁结构司防水和抗渗性芒能。栏③佣促进隧道管片席结构及早稳定哀。刚④弃限制隧道结构迹蛇行。唱壁后同步注浆蠢最重要的作用绪是第一项，盾焦构法隧道施工答中能否及时填录充盾尾间隙，短是控制土体沉牢降的关键。盾匪构机同步注浆去系统应具备蚁厚浆浆液的注菊入要求。晕盾构机同步注顺浆系统详见图饭1-14压。看图它1-14唐盾构机同步注电浆系统示意图义⑻哥盾尾密封系统备盾构机盾尾密奸封系统是盾构宝机正常掘进的候关键系统之一拍。追溯盾构机快的应用实践，母盾构法隧道施泰工所发生的安辉全事故常常不泽在盾构机头而御在盾尾。盾构交机盾尾密封一鼻般有刚性密封度和柔性密封。盆由于刚性密封派对管片生产和腰管片拼装质量著要求较高，逐坦渐被柔性密封壶取代。盾构机单采用内注密封彼油脂式钢丝刷陡柔性密封系统济。钢丝刷密封些系统柔度适中图，适应性强，忙对管片及管片念拼装质量要求璃一般。盾构机熟掘进时，向盾拔尾连续注入优有质盾尾密封油码脂，可保证腹在绢0.5MP应a冻的压力下，盾激尾不会出现渗壮漏水和渗漏泥霜浆。⑼管片正圆器旨在直径大于障5m奉以上的盾构法伪隧道中，拼装艘完好的管片在伐脱出盾尾后会搂产生下沉变形淹，影响管片最白终拼装质量。钢由于区隧道施袍工要求较高，型为保证管片在灯脱出盾尾后的司最终拼装质量架，建议采用管汉片正圆器对管馅片变形进行矫厕正和限制。根筐据经验，上下货支撑式管片正碧圆器正圆效果编较好，头如能图蕉1-15绢所示。反图满1-15希上下支撑式正奇圆器示意图辫⑽些数据采集系统扛与监控管理系减统讯为提高盾构机艳施工技术水平难，国外已开发阴出性能优越的岩管理软件，其棕中盾构机挖掘梨数据管理软件村是应用最广泛限的软件系统。陵采用此系统，总可输出周报、渴日报、环报以舱及掘进描100mm彼为单位的挖掘排管理数据；有摊各种参数设定笛、测量、掘进革、报警以及历桐史曲线和动态晚曲线等施工应协用画面；所有航采集数据均能片保存下来，供格日后分析和判阅断脂。彩蠢⑾即全自动监测与慕导向系统敢随时掌握与分稳析盾构机在掘挪进过程的各种红参数，是现代技盾构机技术的条一个主要部分索，也是指导盾熟构机实现正常适、顺利掘进不欠可缺少的条件党。如笼舍节所述，先进故的盾构机推进竞技术数据采集母系统与监控管匀理系统是目前誉盾构机的基本开配置。全自动毯监测与导向系要统拥有以下功老能级：霜夫①劝自动监削掘进购过程中盾构机胀的各种状态，冶包括盾构机的谦倾斜、转动、丸方位及位置。睬②需将结(1消)馆项中监测数据巷全部收集、显灶示、打印与保敞存。葱③棕自动监测结果怒可随时与事先界辅入的数据，敲如隧道设计轴恩线进行比较。晓④关自动监测结果吗可以和盾构机替的其他推进技节术参数同屏显直示。窄采用全自动监候测系统，无论户是具体的操作控人员还是工程亭管理技术人员粗都能在各自的熟位置上随时掌挪握盾构机掘进垂的各种状态，应可以与事前输浓入的隧道轴线晶相比较，也可失以随时对有关凉参数进行调整闻。雷⑿近盾尾间隙自动句测量系统扎按照目前盾构陪机盾尾密封结牺构的设计思想溜，盾构机一般狮均存在盾尾间动隙。间隙的大轿小则根据盾构须法隧道曲线段库施工曲率半径抖的大小、管片许安装所需空间堤以及管片安装兔不当出现蛇邪行阅(去此项目与施工锐队伍的施工技薯术水平有锈关姥)吧等因素来确定寇。为尽可能排煤除或减少盾构销机掘进过程中两盾尾间隙处出母现管片外周与向盾壳内侧相互侮挤压，降低推悲进阻力，进一学步提高管片拼榆装质量，盾构嫁机盼可安装农盾尾间隙自动版测量系统，其寻价格不贵但使润用效果较好。孙采用盾尾间隙则自动测量系统信，在施工中可厘自动连续测量充盾尾间隙的大励小，适时判断庭管片与盾尾之揉间的相对位置堵，并与其他盾衡构机推进技术毕参数结合，达痰到综合控制盾脸构机姿态的目这的。盾尾间隙展自动测量示意笛见从图瘦1-16废。短图鹅1-16都盾尾间隙自动剪测量示意图享⒀熔球面压力传感碎器独控制开挖面土脸压平衡的土压志计，是盾构机尽实现土压平衡析控制的关键元铁件之一，其精父度一般较高。殿但在砂卵石地沙层中施工时，灰粒径较大的砂站卵石，频繁撞笛击土压计，对睁土压计的质量幅要求很高。为李防止土压计失昼效，笔者建议索将其设计为球周面压力传感器妄，施工中万一械出现损坏，可璃以在机内进行馒压力计的更换钞。球面压力传臭感器更换示意慰见拾图蓄1-17镜。翠图华1-17籍球面压力传感糕器更换示意图晃壳垃地铁洒隧道伪施工用盾构机吩的几个关键问厌题培⑴捡盾构机刀盘扭敞矩系数投盾构机刀盘扭圈矩系奔数片(种α爬)龟是盾构机设计古时一个重要参尿数，其值选用南是否得当直接挥关系到盾构机叉能否正常掘进梳。众所周知，鲜影响盾构机刀询盘扭矩的因素绪较多，在此不放赘述。根据日揉本《训隧道别标准规馒范拜(涛盾构猛篇全)乎及解释》中有鉴关盾构机设备慢部分的内容，紫盾构机刀盘装扩配扭无矩狱M抬可用以下简化限式计算：比对于加泥式土戏压平衡盾构机革，赤根据国内使用疗经验在软土地杨层扭矩选择为骑额定扭哈矩坏6000瓣(群kN.m)记及以上，复合埋盾构选择为额歉定扭冬矩杂7000猴(疗kN.m)倡及以上，凑⑵弹刀具布置和刀迁具形状纷刀具布置和刀岔具形状在盾构慢机设计中是非肿常重要的内容耳。刀具布置方晕式及刀具形状选是否适合应用调工程的地质条得件，直接影响猾盾构机的切削振效果、出土状示况和掘进速度纳。扎应根据不同的紫地质条件和经御验进行选型。缎但超挖刀（仿猴形刀）必须配尿备，主要用于哨小曲线掘进纠闷偏和穿越交互嘴地层纠偏。恼⑶醒转弯及纠偏铰豆接机构信经过统计，地控铁施工用盾构任机的灵敏系寇数框(深机沉长芬/择外燥径口)遮一般不大培于聪1.逆5串，不用铰接机汉构也能满足转漫弯和纠偏的需孙要。但考虑到芦在控城摘市内施工控制乏地面沉降的要驾求较高，施工泳中可能乔有钥(戏或已碰撒到乘)艺障碍物，需要魔提阁前寸(刷或尽量减少与锁障碍物相撞的受范龙围泛)怠绕开障碍物，取需要转预弯舅(汪甚至较小半径桌转羡弯灿)察掘进。此时使漆用铰接机构，鸡可以比较容易形地实现转弯和滩减少对盾构机登周边土体的扰辣动，对控制沉妨降有利。用转锹弯及纠偏铰接选机构，还可以冠依据曲线隧道装的有使关参数雹，预先计算出阿每段曲线中每倒环管片应该转谨动的角度，盾址构机曲线推进迎前启动铰接机啊构，使之符合续曲线前进方向燕的要求，限定躲盾构机在设定砍的曲线上推进贺。为增强盾构纺机转弯功能，寒以适应地铁隧爪道施工的需要华，应为盾构机镰配备转弯及纠滋偏铰接机构。监⑷蛾洞内超前注浆骗加固隧道前方沸土体及气压封际闭开挖面系统茫①鹿气压封闭开挖帜面系统悔采用密闭式盾都构机掘进施工兽时，掘进前方聚若碰到障碍物做，一般不易处忘理，但施工中贝很难避免。为覆此，宜在盾构础机设计阶段，拣考虑与人孔结畏合，配备气压床舱。一旦遇到页异常情燕况非(咏如障碍物饥等翼)器不能由地面进否行处理时，可杀在隧道内进入话盾构机密封舱机里进行处理。乳②治洞内超前注浆岸加固隧道前方妥土体系统慢当盾构法隧道谋穿越地段的地干面棉建筑薯物的基础连结构讽较差，或孝建筑拜物特别重要时蠢，对盾构机控放制沉降的性能朋要求很高。特暴别是对于隧道时前进方向有重跟要构筑枣物国(悉如已运行地铁虽、油库貌等判)网相邻以及土体业由于城市特殊绵水的原因变软燃，或有大量不骨规则空隙的情员况，笔者认为厘还应考虑在隧忧道内对开挖面门前方土体注浆冶加固的辅助措钻施，即在盾构骆机内预先设计跟多个注浆加固溪孔续(架按可全断面注圈浆的要求设禽计料)青，同时配备盾裤构机内专用注墓浆设备，一旦御施工需要，立藏即安装注浆设艺备，对开挖面泊前方土体实施支超前注浆加固森。设计超前注村浆深度一般肢为宇3辰～果4寇m割，最大注浆加蚀固土体断面直盈径可达段12m赏。盾构机内超舅前注浆加固土胆体见以图顷1-18街。使图叠1-18脑盾构机内超前掌注浆加固土体跳功能示意图昆盾构机掘进施犯工时，可以根舟据遇到的不同股情况，单独应垒用机内超前注啦浆加固土体系添统和气压密封护系统，还可将介两者联合使用蜻，以进一步提葛高隧道施工的押安全性和可靠凳性。蝇⑸悄盾构机总推力愁及分区油压控扯制系统孙根据日本资料奖，盾构机的总亿推力与开挖面肚的土压阻力、可盾构机外圆周姜摩擦闲等进6多个因素有关。拔在设计盾构机帐时，一般在考屿虑秒6视个因素的基础歪上，增加一定缓比例的富余推泄力。砂卵石地堤区盾构法施工勿的经验，推进睬阻力较大。为登满足舱有些届地区砂卵石地倘层隧道施工盾瞒构机推力的需弃要，盾构机的督总推力宜适当硬增大，达到盾始构机掘进断面暖单位面积上推石力大销于宴1200k棍N每(冲即盾构机总推卖力切/耍盾构机外径圆怠面放积擦)傍较为合适编，建页议泡40000批kN抱及以上绳。逼推进系统为盾玉构机向前掘进丘提供动力，直窃线段掘进时，餐推进千斤顶的认合力理论上应逐在盾构机的轴敢心；曲线段掘院进时，推进千狱斤顶的推进合牢力作用点则应割该位于最有利笛于盾构机曲线科掘进的位置爱上副(胞盾构机加工制逆造时千斤顶位夺置已固定的条访件下进行调限链亭)枯。盾构机在推遮进施工时，为南控制出现较大器偏差，推进操提作时实际上是旅随时在对盾构熔机的态势进行耍纠偏和调整。沸为便于推进千剪斤顶分区编组五或自由编组，屯实现适时纠偏渣，盾构机推进腥系统应设计为讽分区油压控制坡，确保推进千筝斤顶的合力满使足曲线掘进及这纠偏的要求。膝⑹钢盾申构机在砂卵石绿地层掘进的耐湖磨格损威(让耗眠)忽措施碑根据砂卵石锹或硬岩正地层进行盾构历法施工的经验较，盾构机的刀冈盘、刀具、密馅封舱内壁以及饰螺旋输送机的谦磨誓损亏(圈耗匀)产比较大，特别摔是在石英砂含滔量较多、卵革石池(规砾述石伴)便粒径较大的情惩况下，磨损极泛为严重。为保两证盾构机在砂四卵石地层掘进触时刀具切削正商常，实现长距梦离掘进，应采骄取以下措施。铜①酒使用耐磨及韧弱性好的矿用刀骆具材料，除在悔刀具刀口部分泽考虑嵌入超硬灭材挪料喝(烈如碳化钨合金鸽等培)艇外，切削土剑砂酬(堡卵傍石毫)照沿刀具向后流苍动所经过的刀性具表面也适当酬给予加强。形②香在盾构机刀盘摊盘圈后端、密小封舱内壁以及改螺旋输送机内敏均采用耐磨材文料，并考虑便骨于维修和更换和的措施。闲盾构机选型与套企业发展的战呜略密切相关，忙除软土盾构机规外，其他盾构腾机易选择复合祖盾构机，并选规择较高的配置乐。这样，可根号据不同的地质袋条件选择刀盘驴即可。也就是禾说，通过更换箩不同的刀盘和放刀具就能适应胶绝大部分的地塑质条件，降低坑企业成本。须4佳闯装配式衬砌结稿构与构造网⑴走隧吼道断面的型式众盾构法隧道为思位于二端竖井行结构间的暗埋枝隧道段，盾构热由一端的拼装虽竖井开始推进蜜，再从另一端鸟的拆卸竖井推穗出，形成有一闻定坡度的隧道券。根据隧道的僻使用要求、施善工技术的可能耐、外围土层的秩特性、隧道受广力等因素，其千横断面一般有稍圆形、矩形、哀半圆型、马蹄弓形等多种型式禽，最常用的横添断面型式为圆仅型与矩型。足管片的形状根定据各种断面的瓶形状来设计。第我国地下隧道慌通常为单圆形驳、箱行等，因慈而钢筋混凝土盒管片结构型式患主要有：箱型残管片和平板型碍管片。泰箱型管片主要蹈用于大直径隧错道，手孔较大能利于螺栓的穿木入和拧紧，同线时节省了大量史的混凝土材料蹄，减轻了结构续自重，但在千军斤顶的作用下没容易开裂，国呼内应用很少。填在上海穿越黄况浦江的两条公测路隧道纯—沙打浦路隧道和蚕延安东路隧道堂中都采用了直怎径约垄11.22m锯的箱型管片。歼对于中小直径缺的圆形盾构隧站道，国内外普资遍采用平板型竹管片，因其手诱孔小对管片截并面削弱相对较惜少，对千斤顶惹推力有较大的晨抵抗能力，正辽常运营时对隧叨道通风阻力也锈较小。现在国昼内外很多大直蝴径隧道也采用捆平板型管片。厅⑵快装配式衬砌分慕类绩衬砌组成装配网式衬砌圆环一活般由标准块、握邻接块和封顶拔块的多块预制伶管片在盾尾内浑拼装而成。根劈据工程需要，菜组成泪衬砌芽的预制构件有赚铸铁、钢、混德凝土、钢筋混疮凝土管片或砌庆块之分，我国叙目前用得最多拔的是钢筋混凝妈土管片或砌块桨。铺管片按其形状道分为箱形管片仙和板形管片二丢类，如叹图轧1-1雷9抵、意图久1-2走0尺、秆图贵1-21守所示。巩图没1-2使1荒是某隧道的钢乱筋混凝土箱形岭管片。每一衬虏砌环塌由肺8辽块管片组成，军其星中直5扛块标准块内，兽2壮块邻接块汇，侵l尊块封顶块。管孙片之间用螺栓妇连接。凶盾构法隧道的有衬砌贤由预制管片或山砌块组成，与北整体式现浇衬是砌相比，其优葵点是电：疮①暴安装后能立刻碧承受荷载授。桥②莲施工易于机械贡化寄。础③谦由于在工厂预哈制，质量有保玻证，但其接缝取处的防水处理址需要来取特别袭有效的措施。耍图践1-19师箱形管片（钢凑筋混凝土）篇示意图无图初1-20嘱平板形管片（汉钢筋混凝土）育示意图彩图晒1-21冷锁（熄a老）横剖面仆（扇b诵）管片示意图⑶管片的拼装日圆环的拼装形鄙式有通缝目、航错缝两种袍（卖如勤图仇1-2版2哄、李图耍1-23克所示）逮。所有衬砌环盟的纵缝呈一线处的情况称之为句通缝拼装。而好环间纵缝相互冶错开，犹如砖迎砌体一样的情跑况称之为错缝河拼装。衬砌环对采用错缝拼装始较普遍，其优伟点在于能使圆沫环接缝刚度分苹布趋于均匀，栽减少接缝及整糖个结构的变形脆，可取得较好泻的空间刚度，景圆环近似地可袍按匀质刚度考强虑。另外在错稻缝拼装条件下虹，纵缝和环缝怀呈丁字形式相咏交，而通缝拼宾装时则呈十字沈形式相交，在臭接缝防水上丁民字缝比十字缝虏较易处理。故场错缝拼装是较今优的拼装衬砌事方案，应创造啦条件予以采用牧。但当管片制杀作精度不够高蚕时，采用错缝茧拼装形式容易脾使管片在盾构门推进过程中被推顶裂，甚至顶努碎。在某些场警合，例如需要到拆除管片后修秆建旁侧通道或瞧某些特殊需要招时，则衬砌环狸常采用通缝型蚁式，以便于结朱构处理。奉图撑1-22勺构砌管片通缝倒拼装示意米图局见鸭索腔怕图赤1-23也衬砌管片错缝研拼装示意图咸⑷小衬砌环组合形轰式卵区间盾构隧道贸的线路拟合是条通过不同的管厦片衬砌环组合打来实现的。线兵路的拟合包括松平、竖曲线两使个方面。一般里有三种管片组轮合方法来模拟洒线路，这三种着管片组合方法糟应该说都是可圈行的。采用哪漫一种方法，一乱方面取决于设漆计施工习惯，耗另一方面取她决于区间线路笔曲线情况。级表罢1-3讲为三种管片组皂合方法。笋表这1-3鲜管片组合形式偿列表猎5姑盾构相关的力厚学计算遥5.1呢纪盾构施工中常板见力学计算项狮目哑在我们盾构施鞋工中可能会遇裳到的力力学计接算项目有：盾骨构始发前要对若发射架、反力理架的受力骤进行计算，设娱置集土坑时需谱对集土坑壁进付行受力及稳定邀性计算，当龙都门吊轨道跨过越盾构井、轨排肝井等结构时需浴要对轨道梁的统受力进行计算月，始发和接收愈前需要对凿除烟洞门砼后的加栽固土体的稳定界性进行计算，涂当进行隧道井堡接头施工时需嫂要对模板支架尊的受力进行计妥算。栏所有的力学计爷算均需编制《洗受力计算书》消，计算书要求妈与编制的专项进施工方案同时善完成。看5.2穿篮发射架的计算啦纲怖发射架的常见赴设计样式爱详见制图剥1-2肤4榆。窑图鼓1-24救发射架常见样欧式图委图浇1-25夜发射架的现场建实物图价厕滴发射架的受力抚简图政如粗图下1-2悬6塑所示。哪图匹1-26底发射架受力简掘图钟屯雅发射架的计算程内容弟⑴贩2炸号梁的受压强烦度检算；棒⑵枯在盾构机压在镜发射架时葬，恩2证号梁押与堡4趟号梁焊缝的抗牌剪强度检算；员⑶蛛4士号梁的受拉强私度检算；颜⑷妨4略号梁在受拉情祖况下连接螺栓择的抗剪强度检防算毛。卵票录计算的方法洋⑴劣2松号梁的计算划盾构机的重量叠为瞧G堪1芹，分配到发射兰架钢轨上的力恩为裤G逆2翻，享2叫号梁舟与碗4搂号梁的年夹角返为释θ叠，则有：回则可根据盾构缴机的长度，前穿中后盾的重量困换算成匀布力享，利用超静定抽连续梁来计算孔最大单番根半2伏号梁承受盾构温机的重寄量骆G掏3犬。千利用如下公式宅检朱算龄2扑号梁的强度：骨⑵剧2今号梁搬与移4游号梁间的焊缝兔检算且⑶圆4凳号梁的计算纱4页号梁所承受的悲水平珍力妈N=礼利用如下公式糠检竹算赠4柿号梁的强度：训⑷从4剥号梁螺栓检算渔5.3露越反力架的计算贝茫蓄反力架霞组装方式丝反力架立柱与燃横梁之间的连攻接一般有两种件，一种是采用陶焊接、一种是份螺栓连接。晚见距图薯1-2设7悼、滥图遇1-2秤8明。娱图沿1-27查反力架安装纵镇断图笛图斥1-28萄反力架正视图奋杰号反力架计算的血内容搬⑴鞋盾构机的总推脱力计算；爱⑵控立柱的强度、改变形；衔⑶赶横梁的强度、怎变形；触⑷唐横梁与立柱的辱焊缝检算；坐⑸卸立柱后斜撑的对强度、滑移检肺算。狮奏痛盾构机的总推革力计算骑盾构机始发时州的总推力计算壶与隧道埋深、沟地质情况、地化下水情况有关烘，要根据现场芝实际情况进行粪计算。残计算简图如下沫（骆图移1-2按9竞）凳：趴图沫1-29填盾构荷载计算夫简图尖盾构的总推进叶力必须大于各爱种推进阻力的猛总和，否则盾赴构讯机将义无法向前推进筛。迟盾构机在始发鸭吃土推进时，将必须要维持前阔方土体的稳定烘，即达到土压构平衡，故推进余阻力馋包括盾构外围买与土的摩擦力绑、盾构推进阻无力（正面阻力蚕）、由滚刀挤担压炸破岩力体、管片与盾尾兼的密封阻力、谊后方台车的牵从引阻力。计算的步骤：澡⑴苦相关参数及其管计算：轻：盾构的覆土浙深度；些G反：盾构主机的宗总重量。输G闯1窝：盾构后方台周车的总重量。衔D斜：盾构机外径式；垒L颂：盾构机盾壳姨长度。碎：盾构顶部的遥水压，廊=正*永=佩；纠：水头高度。肿：盾构顶部的刘水压，马=赛*峰（知+狐D气）得=辫：盾构顶部的体垂直静止土压螺，抖=泥（族-1静0仇）两；饱：土容重。穷：垂直抵抗土仙压，闭=馅+范D瓦=悬=狭；危筋：土的侧压力架系数。滚=棕（藏-1浴0的）（淘+棚D白）桌=蓄；茂：自重抵抗土麻压，菜=伙；番μ您1贸：钢与土的磨贴擦系数；短μ巩2先：钢轮与钢轨跃的磨擦系数；举⑵夺盾构外怠壳深与土的摩擦力筐⑶处盾构推进阻力蕉（正面阻力）狮⑷超由滚刀挤压产辈生的阻力樱n唐-洗滚刀数量，尚每一滚刀的允哑许负荷。止⑸蹦管片与盾尾的圾密封阻力锈MC绪-荐管件与钢板刷升之间的摩擦阻企力，叹取冒0.工3栽。撇WS孩-赌压在盾尾内些部用2仅环管片的自重染⑹瑞后方台车的牵凤引阻力纪⑺烧所需最大推力颤=F1+F2旬+F3+F4架+F5姓。涂百反力架的计算隔⑴践盾构始发时反彼力架的推力计抓算扣盾构始发时反核力架提供的推陪力应不小于粪≥致-骆；躺经过长期盾构节施工总结出的释经验，正常情哀况下盾构机在瞒发射架上空推虽时，盾构机的粪推力一般广在贼3000kN厦~7000k畏N定，而在始发洞暂门处理不恰当咱时，最大值可拾能会达蝇到略15000~宜16000k梳N堤，因此当计算究出拘推荐反力宇架的最大推力仙设计句为肥20000k家N林。俗⑵响反力架计算的稼力学模型袋见殖图毅1-3机0施。来图发1-30除反力架力学计吊算模型讲图意钢负环把荷载异传递到反力架汽上的四个受力苗区域（即芽图乡1-2饭1鄙所示啄的摇A究、捆B去、币C寺、曲D户四个区域）每表个区域熄的初F撑i做为层1/4浅F身。⑶立柱的计算邻立柱的计算模晓型如替图浪1-2踪2恭。遮根据立柱受力亡区域的令力状F饭i峡换算成匀布力榆，运用超静定贷梁的计算方法变，计算出四个允支座的反虽力爬R板1福、兼R页2前、起R两3衣、孟R惧4钓。同时计算立弱柱的弯矩，剪锹力。腊根据计算出的汁数据结果对立丝柱进行检算：阳R蛾2查、除R序3枕用于立柱后斜垂撑的计算。常立柱计算模型委图⑷横梁的计算惜横梁的计算模张型如省图通1-2雷3腔所示。莫横梁计算模型舅图耻运用益超静定梁攀的计算方法，孕计算横梁的弯粱矩，剪力，支优座处的弯矩耕、剪力庭、轴力宝等数据（用于集后面立柱与横樱梁的焊缝检算姐）。努根据计算出的焦数据结果对横肾梁进行检算：买⑸怜横梁与立柱的占焊缝计算闭横梁与立柱的柿焊缝计算按挖图用1-携31忙所示图进行。忙图胸1-31起横梁与立柱焊典缝计算模型讯图炮根据计算出来蹄的数据对焊缝义进行计算：：取值为；：取值为；：取值为；：焊缝高度；：焊缝长度。须⑹经立柱后斜撑的远计算考斜撑的的计算散模型如编图泊1-汽32合所示。眉图愁1-32卖斜撑计算模型涛图处根据计算出来认的数据，分别紧对斜撑轴力、络斜撑强度、斜小撑与预埋钢板非间的焊缝进行掌检算。焊缝：比⑺给反力架的优化主通过钢构件的移允许应力值，剃考虑一定的安鹰全系数，反推件算反力架的截努面尺寸，对当高初预设计的反选力力的截面尺澡寸进行优化，罚降低成本。艳但如果反力架乞的设计考虑多表次周转使用时狼，应考虑本企换业内部出现的汉最大盾构始发指推力来进行设麻计和检算，通泽过城轨分公司果多年盾构始发上的经验，建议悲反力架设计的夹盾构机始发最纽大推磁为刮20000k纠N丰。跨5.4嘱唇集土坑的稳定扔性计算蔬冰额土力的计算呈集土坑的土力熔，按支立壁主套动土压力计算椒。著见市图酒1-3绣3养。刷图梦1-33组集土坑单层均弦质土体计算模绍型楼图混单层均质土体丹的土压计算的锋推荐公式：榜：土的容重；跟：土体的高度仁；尿：土的内磨擦吗角。扩当集土坑开挖砖范围内有多层参不同性质的土则体时，应采用翼多层土体合算寸进行计算。农吗虫集土坑壁的计光算阶集土坑壁可按铲单层垂直悬壁榆板进行计算，脉这样计算的结毕果偏于保守，胳但对集土坑的袍安全有利。计殿算模型如划图威1-裂34劈所示。棵图瓶1-34龄集土坑坑壁计挨算模型解图研计算出集材土坑灿壁的弯矩、剪悠力，并对坑壁处钢筋砼墙体按等结构设计方法臣进行设计并验尚算，对集土坑浓墙体在地面超出载情况下的稳烦定性，要求在绳集土坑内无土烘体反压情况下墙不致倾覆，如蛾集土坑墙体不循能稳定需在墙协体后考虑增设叠拉锚装置。曲5.5谁僵洞门加固土体殿的稳定性计算逝端头井加固我外们可以采用薄锄板理论进行计红算。门计算模型如洒图伐1-3疫5帅所示。尸图丽1-35刺焦端头井加固计结算模型图责加固土体的计其算：适土体雪中心此处的最大弯曲以应力：机土体最大剪应暑力：其中：文P绳：作用于开洞圣中心处的水土堆压力。对于砂摩性土，采用水对土分算；对于宵粘性土，采用蔽水土合算；土颤压力按静止土款压力计算，土救的参数按加固久前的参数选取系。征D偿：开洞的直径迟。裙t垒：加固体的厚浆度。踏μ晨：加固后土体槐的泊松比，一削般纽取最0.躺2亡。里：加固土体的蔬极限抗拉强度肾，一般取其极壮限抗压强度住的替10券%遭。轿：加固土体的柱极限抗剪强度封，一般为期极酱限抗压强度违的员1/湾6吗。葵k递1师、盆k掉2虑：安全系数，历一般取僵为昨1.劫5匠。咱土体稳定性计舟算：笨其中：渠：土的抗滑力嘱矩牢；慎M劫：土的滑动力票矩。寨6该盾构相关的测妈量计算载6.1心汇盾构隧道设计注轴线计算剪目前盾构隧道朋大多采用自动旷测量系统，每亦个区间在系统妇调试前均需要很逐环计算隧道换设计坐标，分槽为平面坐标与软高程坐标两大肺类，基本的计冠算顺序如下：每⑴您统一拐施工魄里程巧设计图中给定汽的里程为各工笼点设计院根据饲总体线路设计渐提供的里程，梅大多含有断链精，因此在隧道酷设计坐标计算妻前首先应统一缺里程，形成施茧工里程，以盾绵构始发端为起椒点，将长链拉捉直、将前短寺链续接。融⑵幕设定每环长度弃根据以往施工宰经验，每环管纪片的计算长度盛设定为理论晴值考+夹1mm犬。激⑶疤拟定计算模板慧模板采爆用屈Exce巨l陡作为将计算软件。气①歉平面坐标计算幼模板补，见拍表惰1-性4尿。锋表续1-4锣尸平面坐标计算细模板列表饿环号舌里程愧L霜x似y政X之Y筛偏移鲜后仿X仗偏移涨后息Y和备注袍-10孤-9洋…厅0州0刮环位于经始发第洞门钢圈处动1沃2葬…然末环估测夺②恶高程坐标计算究模板踏，见矮表者1-靠5