盾构施工主要技术环节与施工流程

盾构施工主要技术环节与施工流程2目录

1.前言

2.盾构施工主要技术环节与流程

3.施工准备环节主要内容

4.盾构施工环节主要技术

5.结语

1.前言盾构的工作原理就是在盾壳的保护下，通过刀盘切削土体，利用千斤顶等推进系统驱使设备向前方土壤掘进的一种工法。盾壳对未衬砌（拼装管片）的隧道段起着临时支护的作用，承受周围的土压、水压以及屏蔽地下水。掘进、排土、衬砌等作业在盾壳的掩护下进行。1.前言

按照盾构掘进过程中开挖面稳定的原理分类，盾构施工主要分为土压平衡式盾构与泥水加压平衡盾构。1.前言

与土压平衡盾构相比较，泥水盾构在以下三个方面具有明显优势：一是适用范围更广，特别是对于地下水发育、穿越地质条件复杂的隧道；二是压力控制精准度更高；更利于沉降控制及沿线建构筑物安全保护；三是更利于环境保护。因此目前国内大直径隧道，尤其是穿越江海湖泊、地处城市核心区的大直径盾构隧道都以泥水复合式平衡盾构做为首选。而铁路隧道由于断面大、覆土深、地质条件复杂，目前采用盾构法修建的隧道均选用的是泥水盾构，如广深港什字洋隧道、湘株谭客运专线、北京地下直径线、天津地下直径线以及即将开工的京沈、京张和天津机场线等项目。2.盾构施工主要技术环节及流程工作井施工盾构下井盾构安装调试负环掘进出洞段掘进正常掘进洞门破除洞门密封圈安装接收基座安装洞门破除隧道端头加固隧道洞口加固泥水系统安装进洞段掘进盾构拆除吊出施工调查施工场地盾构、泥水设备选型与配置盾构制造3.宅施工哪准备袜环节辰主要竭内容石与控腰制盾构客施工墙准备耽环节猎主要价的工娃作内将容有染：（1）详拌细的昂工前矿调查猛。包吉括施品工场醉地、之沿线罩建构事筑物熄、工鸡程地勉质与片水文悼地质桶。（2）施猾工场储地规猛划与报布置竿、施句工用武水、国用电妄、污检水排赢放等嗓临时监设施食规划弊与布鞋置。（3）盾控构机钱及泥述水处夹理设泼备、脂泥水鸣输排瞎送等概主要鹅设备风的选柏型与顷配置罢。（4）管碌片生编产车窄间（授工厂薄）准母备。（5）工改程进冤度、嫁安全隙、质腔量等搏各种码管理窝计划努制定合，工纠程技问术方常案的淹编制渐与完色善等流相关框内容垫。控制腹重点胶是施脚工场盾地规虹划布饮置及槽设备胞选型眠与配叨置。3.金施工朗准备缎环节涛主要漂内容匠与控验制3.疗1.盾构窑机及房诚泥水特处理区设备投的选隶型与网配置盾构益法作睛为地伏下工辱程修射建的岩一种昌施工两方法击，其必成败震关健由系之宫于设耗备本上身。塔工程尤能否赵顺利遭实施约实际缺就是拢“能猪否掘魄得动稀、排海得走荷、稳岁得住耀”。矛核心黄就是肉进、轮出两括个途世径是变否畅冤通，熄进即蔬为盾棕构刀肾盘刀静具与牛地层援是否吓适应拦，刀芬盘的川使用货寿命恭、切陡削效声果、固出土刺状况妙、掘英进速光度和芦施工惹效率潮是否辜满足进施工连计划播需求衬，出幅即为痒泥水包处理便效率秤与效鸟果是仪否与牲掘进存速度魂相匹戚配、序排污踢是否棉满足钩城市姐环保埋控制搁标准话。3.艰1.石盾构识机及害泥水允处理本设备直的选颤型与庆配置序号系统名称主要组成部分投资占比1主驱动系统主轴承、主轴承内外密封、主驱动电机等35－40%2泥水循环系统包括进浆泵、排浆泵及控制单元20－25%3供电系统刀盘驱动变压器、辅助变压器、功率补偿器等8%4推进系统包括推进油缸、压力传感器及相关控制单元5－6%5刀盘刀具刀具、刀盘法兰及刀盘本体结构、旋转接头5－7%6管片安装系统真空吸盘机、管片安装机及结构梁等5%7同步注浆系统注浆泵、管路、储浆罐等2.5%8盾构掘进导向系统

2.5%9空气供应系统空压机、储气罐及控制仪表、电气元件等2%10水循环系统包括冷却、排污2%11盾体包括前盾、中盾、尾盾及连接桥1%12注脂系统包括主轴承润滑注脂、主轴承密封注脂（HBW）及盾尾密封注脂的注脂泵、吊机等1%13控制系统控制室、PLC控制、数据采集等0.7%刀具刀盘刀盘矮刀具咏的选辽择与谢应用刀盘形式比较项目面板式幅条式砂、土适应性（粒径＜15cm）由于开挖面土体受面板开口影响，渣土进入渣舱不顺畅，易粘结，易堵塞。仅有几根幅条，同时幅条后均设有搅拌叶片，土、砂流动顺畅，不易堵塞。砂卵石适应性（粒径＞15cm）适应性强，必要时可加滚刀。不能加滚刀，刀头形式及数量较少。刀盘扭矩刀盘扭矩阻力大，需增加设备能力，造价高。适用于硬土与岩石地层刀盘扭矩阻力小，设备造价低，适用于淤泥质地层与砂层。隧道内刀头更换安全性由于有面板，在隧道内更换刀头时安全可靠性相对好。在隧道内更换刀头时安全性差，加固土体费用高。刀盘悬特性坛比较换刀槽功能险的配茫置冲刷玻功能良的配俊置泥水堡处理紧设备泥水宇处理在设备宇的配扶置取革决于扮盾构灭掘进射地层输的颗呢粒组而成、辆掘进柱进度匠、场和地、晋排放仿等众舍多因过素影成响。旁一般恳的泥枣水处剖理分捕为三踏级，屈即筛重分、阳旋流缎（除充砂除赢泥）睬、沉态淀三喷级处格理模日式。宁但在季细颗爸粒含状量较烘多的料情况绝下，宴泥水元处理禾应考范虑增询加至阻四级节甚至狸五级羽，以彼满足谅进度亭及排雄放要神求。3.允2施顾工场存地规任划与向布置盾构厨施工葵场地颗需求佳主要兵包括筹：（1）泥开水工忠厂及持渣土肝堆放运场地夹。包把括泥暗浆制岛备、薄调整叨、沉亡淀、拳处理改及渣科土堆岩放。份关健量在于挠泥水尚处理城场地仆需求健较大主，因械为计全划进御度要胸求越浊高、闲泥水权循环牢处理暮设备月配置劣越多泉，一外般要谁求泥毒浆的结沉淀迅、调积整部夫分场采地不答小于30眠00肝m2。（2）管躁片堆劳放场叙地：闸一般熟现场症堆放绕管片柔数量赢应不辆少于2天掘姨进数给量。（3）其柏它场战地包喷括：黎加工遗场地岔、同该步注勒浆拌各和站残、电召力变吗电所辆、材滴料堆希放场减地等兰。对哄于直板径大凡于10米的避盾构座，要膊求整元体始肿发时子，施士工场栽地应拜仅量毁不小眨于70火00秆m2。4.盾构天施工混环节掠主要荷技术4.等1盾构禾始发啊出洞威技术4.使盾构朋施工喝环节躺主要浴技术安装始发基座端头土体加固盾构组装调试加固效果检验安装反力架凿除洞门安装洞门密封拼装负环管片始发掘进，盾尾通过洞门压板加固，壁后注浆第24页蒙共62页始发嫁或到野达端姜头加梢固主要亿方法臭：深公层搅亭拌、馅旋喷消桩、SM飘W、注摆浆、照降水炕、冻峰结。第25页处共62页基座斯安装始发御基座枯进场→基座匠吊装脉下井→始发膨基座鉴安装始发丧轨道政安装→轨道豆调整→始发泼基础当加固4.盾构万施工省环节既主要拿技术第26页批共62页G2拖车胃进场班组装→G2拖车傍下井→G2拖车弯井下叉组装G1拖车碑地面拌组装→G1拖车旦下井→G1拖车充井下约组装盾构春组装4.盾构润施工澡环节辆主要剂技术第27页员共62页G0拖车析地面终组装→G0拖车金下井→G0拖车带井下恰组装真空类吸盘邪井下莫组装→前盾葱吊装肆下井→前盾唇组装4.盾构吐施工零环节旅主要当技术第28页浴共62页中盾哑下部矮吊装度下井→主驱器动吊论装下纯井→主驱异动井伯下组闭装米字灿梁安脑装→人仓烈吊装圈下井→尾盾华井下乐安装4.盾构燥施工蔽环节朝主要灿技术第29页背共62页设备垫梁试热安装→设备约梁地隶面组姑装→设备考梁井煌下安秆装走行遣平台私组装→设备夹梁吊宪装下凯井→走行萄平台挣组装4.盾构召施工提环节组主要夸技术第30页喜共62页盾尾捎上部肉下井啄组装→刀盘适吊装有下井→刀盘巾下井德组装刀盘弄焊接→刀盘慈耐磨响焊焊绝接→盾构造组装哗成型4.盾构忌施工杨环节星主要则技术第31页阿共62页管片龟拼装究机调百试→负环浮管片价安装→盾构籍试掘垃进泥水扣系统迷控制→掘进言参数继控制→盾构曾姿态荣控制盾构称调试4.盾构侨施工疲环节碑主要暖技术洞门恼破除召顺序拍图刀盘泻与洞宗门破度除后浆砼位涌置关毛系洞门丙破除池效果睡图洞门免凿除4.盾构撤施工旺环节状主要丧技术第33页万共62页洞门屈密封↑洞门福密封吗安装继流程洞门钳密封蜂进场洞门旺密封家安装4#井盾注构始烈发洞细门临竖时密闻封采隔用双拼道密晓封装桥置，宿其中死每道馆密封兆由帘割布橡羊胶、塘扇形古压板夏、止礼水箱忍、注患浆管横和螺穿栓等凝组成债，两晕道密以封间代隔40易0m度m。4.盾构纷施工晴环节昂主要坚技术第34页简共62页反力茄架安才装←发力拍座横吓梁←横梁罢安装←横撑妇架设↑反力算架整污体结极构4.盾构胁施工械环节棉主要努技术4.椅盾构叼施工用环节圈主要旷技术盾构闹隧道稳始发摘技术谢是盾偶构法等施工知技术此的关箩键，余也是舍盾构老施工委成败旺的一穗个重鸽要标援志。要认湿识到糠端头陕加固袋的重掌要性敲，特映别是腔大直顶径盾颜构出问挥题就敞是大坐问题婆。控婆制重使点在铁于：加固姥范围萍、始闪发基失座、话负环浑拼装毁、洞振门密冰封及盯泥水渠压力俯设定患。而影慨响始轰发费啦用高隙低的拒控制蓬关健喘在于驻：始发天场地架的大咬小、鲜始发览的方浴式如懒是分黎体始眠发还叫是整友体始测发。刀盘驱动背填注浆建立泥浆循环启动推进油缸

管

片

安

装缩回顶进油缸

刀盘掘进泥浆分离处理

排浆泵排浆管片生产运输

进浆泵导向系统

方向调整4.查2.盾构奥掘进4.搬盾构淋施工回环节振主要避技术工艺县流程盾构净掘进待参数盾构劣掘进倘过程层的主悔要控段制参忽数包继括：与（1）泥六水压袋力：薪根据遇静压演力并咳结合则沉降坑控制唐要求议设置盆。盾欧构机企推进古、逆筒洗和马旁路溉三种箭状态召切换驱时的肯切口乔泥水缠压力场偏差鼓值均鸦控制寄在±0冒.0猜5b先ar。（2）推妙力、筒扭矩晃：根末据盾阅构掘江进地领层条肺件、掘泥浆政比重朱与粘污度、储刀盘机贯入须度确畏定。病（3）掘雀进速蜓度。私（4）泥稀浆指佩标。号包括姨送浆质指标熄与排巡寿浆指外标。踪蝶包括唇比重嗽、粘兄度、皱析水权量等键。（5）盾致构掘件进姿状态。森主要忘包括侦纠偏分量的杰控制况。不同工的掘滴进参奏数对怠于盾画构掘上进过业程的传材料卧消耗禁影响导差异堡性非妖常大画。盾构旗掘进悬过程授的主师要消啊耗材方料包鹅括前红端、血后端埋的密消封油联脂，裕刀具谷、泥荒浆等袍。4.盾构牧施工踏环节竞主要港技术图9.3.17

泥水输送基本程序图4.如3泥晃浆的忠输送绳与排吐放泥水类环流范系统修包括云泥水别输送容与泥雨水排会放，靠刀盘碧切削午下来声的土刷砂和抓泥水务舱中萌的泥须水合唱成的财泥浆算，通呀过排摸泥泵棕与排漂泥管叮道送葛往地聚面的料泥水精处理戒分系斩统进售行分慎离，唯分离滤并经炎过调奖整后凤的泥势浆通巴过输设送系顺统再掠送回慎盾构读泥水昆舱。泥水木输送顿分系扔统主底要由春送排摘泥泵较、阀壶、送粪排泥叙管道案及配灿套部抢件等练组成添，通毯过泥槐水监春控分亮系统念进行脚自动荷化操丘作。溉设备均投入妻的多浓少主辞要受还掘进哗距离丽、地宣层的蝇影响勒确定叉。4.扁4泥浆笨分离混和贩开挖个碴土杨后的械泥浆狮通过趟泥浆政排放酷系统桌输送似至泥光水处校理工饿厂后恋，通你过泥饱水分雁离系条统实洞现碴沿浆分炒离，吃碴土滋直接终弃运浅，处兰理后祸的泥胳浆调肃整合手格后若再输撇送到捆盾构杜泥水仔舱。泥水卷处理蜜系统轿根据死地层池颗粒肉级配涝进行臂设备缝配置抽。一睬般的竭砂卵弟石地素层以伤及排晒放标牵准要举求不报高的哲项目炮，泥燥水处祸理系倾统由事筛分-旋流妇（除验砂除程泥）-沉淀简三级恳处理播组成巩即可慎满足株施工驾需求见。但对碑于细菌颗粒编含量尖（＜74昆μm）含局量较杂多、妇排放宜标准斧要求嘉高的旬项目圆，泥愁水处蓄理容仰量需昂进行诊扩容匆、升手级以腾满足挨进度酱需求藏。五级耽泥水坦处理衔技术泥水夕处理泥浆泥浆——一级龄筛分——二级醋筛分——旋流——清水压滤——沉淀——离心——清水泥水章处理第47页达共62页4.战5盾构请壁后掠注浆同步样注浆愁流程券图作用鞋：（1）控蒙制隧汉道周神边地帮层松押动，右防止漂较大都地层扰位移加及坍糕塌；域（2）稳代定已候拼装涂成型理的管粮片，辽使作损用于唤管片搭上的雄油缸趣推力味顺利景传至浸地层尺中；爱（3）作涨为隧抹道防百水系酒统的课第一夺道屏润，防场止地笋下水抢渗流荣到隧名道内拒部；涛（4)作为州隧道吊衬砌捎结构票的加惩强层,使其袋具有做耐久够性和竭一定换的强芬度。4.掠5.纽奉1同步挣注浆后部油脂注入孔前部油脂注入孔注浆孔管片浆液体盾尾密封钢丝刷4盾尾盾尾密封钢丝刷3盾尾密封钢丝刷2盾尾密封钢丝刷1作用辉：二次河注浆蜻、二貌次深遭孔注昆浆主显要是古考虑丢到同嚼步注房诚浆在娃凝结唱后体学积收京缩，谷为避贞免地镇层损摔失及逆控制殊周边木建筑幼物风北险而求进行倚的回装填、阀加固质注浆户。注红浆二衰次注泰浆根杰据不不同的双作用科可分野为堵级漏注坚浆、削加固鸽注浆胖、分防段注责浆三抗种。若施工脏主要坑是：欠在预还制管间片上滩预留诉二次批注浆亿孔，怀在管隙片脱检出盾忌尾一首定距鞋离后菌，进处行注晴浆施朝工。4.京5.追2巨二次葵注浆隧道龄内的其二次吸补强彼注浆第50页朗共62页管片辣拼装储程序呆如下不：掘旨进→恐掘进间完→略测量控盾尾升间隙厕→启怜动PP捎S系统舍管片孔拼装摔程序苦→输味入盾广尾间垦隙→完按管膊片计盒算→培记录桐下K块拼验装点极位→材保持旧管片岛拼装渗界面琴进行平管片伴拼装壁→拼遭装完忧再次蒸测量贿盾尾摄间隙炼→输摸入盾碍尾间浴隙→忙按保耀存→若启动PP钞S测量种程序锯→开荣始掘洋进。4.母6管片避拼装盾构金姿态孤控制→沫盾尾叛间隙批输入粮→志管片晚选型宣→先管片雁拼装第51页删共62页进场辞管片霜检查济→兴管柄片运雕输城→令洞贵内管腥片卸挺载盾构苏掘进隙→图拼装柏机检贪验咐→朴管片巷拼装4.语6管片冰拼装4.胶7盾构酬换刀汗技术盾构抬掘进需过程陆刀具串磨损益后必糊须及肾时更馒换，见通过交实施丢主动域换刀卸能确捉保盾搭构掘旦进参配数的章稳定土，保除证施征工的革安全饿。换时刀方慎式有痰常压住换刀足及带搜压换换刀两搞种方旧式。常压棍换刀本即通狠过一雄定加李固措若施能晨够实学现地颤层能商够自文稳的售条件凝下，姜开仓姻常压歉更换斑磨损讯刀具简。带压除换刀斜指地喜层不血能实身现自旷稳、轿也无文法通饭过其萄它辅铸助措逐施实丢现常重压开森仓时剖，通涨过带晌压进厘仓更泛换磨候损刀敢具的斯方式贿。第53页宜共62页进仓弓加压→补气罗量观钞测→边刮办刀检旬查带压刊进仓鹊准备→泥水建系统霸控制→人员豆进仓第54页权共62页进仓巾加压→吸氧报减压→减压畜出仓泥膜亮检查→滚刀磁检查→更换茶刀具4.饭8风貌险控门制主要带通过亏沉降深数据靠分析鹅，掌养握大编直径槐泥水雹盾构显在不袍同埋聚深、矿地层科情况域下的顾沉降迟规律述及主齐要影姐响因酷素，悦根据贴盾构员掘进卧各阶请段的捕沉降暖占比茧确定皮工艺银控制限措施质。如酱根据济直径乘线施辅工地怀表沉煮降统招计，承先行扒沉降当、开笛挖面组前沉动降、喉通过鲜沉降慨、盾书尾空升隙沉痕降五镇个阶腿段占拥总沉裂降值奖的比俗总分倍别为因：8%、20剑%、35岔%、21思%、17绢%。沉清降量般和沉肌降速北率较鸭大阶艰段发乌生在捉第2、3、4阶段谎，即淡盾构扶施工示控制免沉降鱼的第2、3、4阶段握最为哨关键嘱，第2阶段胸变形蚀控制项要素岂是泥扭水压辉力，喇第三犯阶段平变形梦控制歼因素依为掘唉进速霜度，素第4阶段黑变形献控制洞要素软是盾些尾间辉隙注相浆的稼及时椒性和伴充填梨率。4.添8风袄险控绕制根据皆沉降芳规律划统计苗，充峡分利妙用气舍垫式枕泥水采盾构饮设备千的先战进性遮，实虹现对抄盾构绘掘进记过程追泥水互压力薯与流塘量、丧推力四、刀丛盘扭胆矩、贯刀盘刊转速扶及转裕向、刮刀盘月贯入歇度、喜盾构洋姿态泪与纠肾偏、屠同步阁注浆景压力稳及注败浆量进、泥刘水性运能指削标等馋参数终的精洋确化咏控制滤，以扫达到糕沉降撞变形抱的主无动控过制。如施呜工中矮通过辉详细涉的地他质调简查、题管片建应力宗应变歉监测耀实现意掘进灿过程昼泥水潜压力示设置虎的精谣准性跃。通确过主叼动换馆刀控光制掘纵进参撕数的忧可靠怒性及盛波动额值。雹结合仰地层府变化街及时匠调整罪泥水回性能展指标谦、刀山具配递置。抵依据弦地层改、泥奏水压薪力及乖出土毕量控顾制同叶步注涉浆的薯填充野量。进仓权探明涉实际佳地质饿情况良好据泥浆娘形成丹泥膜糊的支汽护效份果5.慨结语（1）盾旧构的找生产麻效率豪与隧田道埋桥深、巨地质气条件伤及环畅境控史制存裂在明熟显的隔相关珠性，崇尤其槐是与候隧道纲穿越话的地饺质条籍件关析联性果最为术显著化。不朝同的酬地层狐条件感对于众刀具予的磨秘损与仰消耗绸、泥煌水处唉理对危掘进桃效率含的影栗响差智异性慈非常清大。年要合哑理控恢制投蝇资，屡确保角工程环进展扭顺利关，关暮健还蛋在于旦提高跨对地所层的槐认识化，选幅择适向合的烤盾构评，掘兴进过无程中