知名企业盾构法技术发展与展望课件二

盾构法技术发展与展望二西南交通大学晏启祥ThedevelopmentandProspectofshieldmethodQixiangYan/SouthwestJiaotongUniversity中铁隆工程集团有限公司技术交流会2018年5月4日四川·成都西南交通大学教授、博士生导师西南交通大学土木工程学院地下工程系主任交通隧道工程教育部重点实验室

常务副主任教育部新世纪优秀人才计划入选者四川省学术与技术带头人成都市人才计划首批突贡专家隧道与地下工程分会地下铁道专委会副主任委员土力学与岩土工程分会交通岩土工程专委会秘书长主持国家自然科学基金4项，国家科技支撑计划课题1项，主持或主研国家973课题、国家863课题、国家科技支撑课题、铁道部重点和重大、西部交通科技项目在内的科研课题近20项；获国家技术发明二等奖1项（排名第3），国家科技进步二等奖2项（排名第7和第10）、省部级科技进步一等奖4项、二等奖2项（以上皆为个人证书获得者），詹天佑铁道科技专项奖1项；在《TunnellingAndUndergroundSpaceTechnology》、《土木工程学报》、《岩石力学与工程学报》、《铁道学报》等国内国际期刊上发表论文120余篇（SCI论文20篇，国内国际会议论文近20篇,获国家发明专利11项，实用新型专利13项。主讲人简况盾构按敞开程度分类全敞开式部分敞开式密闭式能直接看到全部掘削面状况的形式。在掘削面与内仓之间设有一层隔板，故无法直接观察掘削面状况，只能靠一些传感器间接地掌握掘削面状况。只能看到部分掘削面状况的形式。全敞开式盾构掘削面呈裸露状态，故掘削状态是干挖，出土效率高特点：适用地层：适用于掘削面自稳性好的地层（洪积层压实沙、沙砾、固结粉砂及粘土等），对于自稳性差的地层（冲积层中的砂层、粉砂层及粘土层）应辅以压气、降水、注浆加固等措施，以确保掘削面的稳定。部分敞开式盾构主要指网格挤压式盾构适用范围：因正面网格开孔出土面积较小，适宜在软弱粘土层中施工。因对正面土体存在挤压扰动，较难控制地表沉降，不宜在建筑物密集地方使用。特征：利用盾构切口的网格将正面土体挤压并切削为小块，同时以切口、封板及网格板与土体间的摩阻力来平衡正面地层侧向压力，达到开挖面的稳定。密闭式盾构适用范围：适宜在软弱粘土、强透水砂土、复合地层中施工。因盾构机存在平衡仓体，因此对地中和地表地层控制较好，适合在建筑物密集地方使用或江湖河海水下使用。特征：利用刀盘上的刀具挤压并切削土体，同时以密闭仓内的水土压力或者气压来平衡正面地层压力，达到开挖面的稳定。盾构按截面形式分类圆形放、椭巷圆形莫、矩惯形、当马蹄粮形、环双圆妨搭接谷形、邮三圆国搭接逢形密闭式盾构按加压稳定方式分类气压障式、偶泥水田式、宣土压室式密闭式盾构按支撑方式分类中心洪支撑贩式、触中央多支撑熊式、觉周边事支撑吓式泥水河、土负压盾支构工回法得锈到全拆世界荐范围弓内的神普及夹和推亏广，戏技术焦细节嗽不断榆完善拍、改希进和埋提高嫌。特种杜盾构磨工法稀相继厉问世贤，如售双圆惩盾构鼓、三塞圆盾珍构、助矩形塞盾构娇、马翠蹄型僚盾构我、球累体盾幼构、仙母子捞盾构禁、EC还L盾构科等。大深姐度、崖大口烫径、喇长距朋离、妨高速翠施工荐、高煤水压祸等各绩种施托工措昂施及怒方法芳的成欲功应缸用。特种脸施工减技术宣，如象盾构赴地中丹对接秃技术食、隧极道竖其井一帐体化扰施工牲技术亏、盾钉构直纺接进膊出井贤技术柄等。目前摆盾构庸工法再的发共展具娃有以热下特赏点：大断面矩形盾构工法纵椭圆形或自由形盾构偏心多轴（DPLEX盾构）盾构工法MF盾构亡是由嘴两个蒜或多涨个圆夹形断欣面的亭一部土分错歌位重腹合而妇成，杠可同作时开绣挖多律个圆桥形断企面。效包括MF盾构煌、DO私T盾构栽、H&暑V盾构晒，三刻圆盾菊构等特点握：开挖也面小付，断刘面利税用率费高，厕适用债于地畅下空菌间受翅限的秤隧道御建设知。各圆筝形断伐面的朴控制赞相对掌独立粒。MF(Multi-Face)盾构工法MF(Multi-Face)盾构工法MF(Multi-Face)盾构工法MF(Multi-Face)盾构工法复数微型盾构（MMST盾构）工法球体魔盾构讯由大退盾构亦、球色体、机小盾谜构等悠部件犁构成洞。大警盾构丈内藏转一个甜可以哀旋转辫的球窑体，饼球体竞内藏愚一个偏无尾蹈板可攀以伸票缩的羞小盾池构。师大盾贞构的礼作用渔是完值成大倡直径源隧道锻的掘牌削，乌球体耽的作跑用是候转向秩，小武盾构咸的作剖用是激完成对转向赖后小锣直径胸隧道泳的掘除削。分类竖横谋球体绞盾构换刀剧球体熊盾构横横至球体湿盾构用于旁竖井宗、隧树道的愈一次记性连售续构捉筑（财大埋颤深情优况）孟。大深川度、南长距黑离掘灰进时版可随震时随液地更睡换刀徐具。大深悠度急敞转弯是隧道阁。球体盾构工法竖横夕球体铺和横刃横球米体竖井尤向隧叶道转丢换便于构换刀地中对接盾构工法MSD（MechanicalShieldDocking)

该工次法是扣指进灭行地蹄中对奔接并脂解体椅的盾南构施绕工方溜法。以该工统法有微一对毕盾构粱组成奔，一云台为叛发射改盾构废，一造台为需接受贺盾构撤。特点共：不需员设置在到达姑竖井穿，大挎大延犁伸了裙不设丑竖井袄的盾捏构掘妨进长爷度。施工胀过程阴概要唐：发射晃盾构接收嚼盾构在母磁盾构辱（大洪盾构谁）内扯藏一雄个直弊径较折小的薪子盾专构（以小盾制构）粉，当咐掘进水至工谷程需腾要的数点时寺，使株子盾敏构从棍母盾坛构中招分离蜡出来遍继续声掘进泛，用扣于隧鼓道变裤直径胆处。概念竞：分类棋：同心引母子造盾构祝、异名心母肢子盾款构。特点率：可以悼略去毫中间温竖井闹而修挽筑一推条变才径的低盾构文隧道惭；和采聚用与耻母盾隶构直赶径相锤同的将大盾命构构室相比歉可以封减少惰掘削筛土量柳；成本旬上，1台母峡子盾吓构<1台大践盾构+1台小谨盾构璃。母子盾构工法异心舍母子寸盾构同心伙母子调盾构母子俗盾构六机实志物图中折谎盾构中折盾构中折杯盾构竖向切削盾构固体回收盾构ECL(Extrudedconcretelining)盾构工法即在旗盾尾飘浇注冻混凝解土修红建衬菜砌的活方法垮，从侄而取仍代了勾一般久盾构摊采用愁预制热管片警，故受也称优为现村浇衬喷砌（金挤压鉴混凝辉土衬意砌）爪工法季。浇注文素混恋凝土扯衬砌棉时的菜流程混凝峰土浇架注是奖连续赚的浇注槽钢筋配混凝寄土衬野砌时评的流拿程混凝余土浇见注是收周期障性的工法纺特点（1）修件建的叛衬砌耗质量墓高，帮可以两应用全于混搞凝土谱衬砌晃、钢撇筋混极凝土辅衬砌模、钢未纤维命混凝荣土衬乐砌、轿预应插力混狭凝土艳衬砌党等多脸种场枪合；（2）对悦地层确移动认的控呼制较服好。气泡盾构工法气泡夸盾构怠是一思种利祸用发睬泡材竖与压吗缩空立气作敏用生密成30～40违0μ妄m的微拉细乳风状发趟泡，待替代糖泥土亏压盾伏构中姜的添串加材(以粘刊土、卖膨润范土等禁为主术要材贵料)注入燥到掘瞎削面社和土乓舱，洒确保下掘削强面稳济定的药盾构餐。气泡右盾构迹除气翁泡系谎统外袋，其副它构劝造均轻与一幸般土虎压盾货构相捞同。境入气骡泡可滨使掘委削土缩慧的流动言性和趟止水掩性得夹以提怒高，生纺成所霉谓的俯气泡战土，拔气泡在土具剩有不削粘附阳于面险板和迅土舱街内壁河的特胀点。贴同时视确保网掘削舟面的照稳定饿。①对无砂砾寇地层摸而言垄，由鹊于气泡践的支何承作蛋用使掘险削土则的流庙动性糖得以誉提高语，故环土舱视内土臣体不积会发滤生堵夏塞。纤另刀跟盘和室螺旋洪传输根机的泄扭矩瘦也会材减小刊，利伏于稳浮定掘棚削。②对缺硬质跳粘土拼等容聋易发什生粘河附的悦地层佣而言惜，由亭于气饺泡的陈存在防止了掘慰削土隶与盾瓣构刀弟盘面无板、恭掘削洒土与踩土舱岁内壁肉的粘附，利咬于正疑常掘地削。③由穴于气瓦泡可示以置换存在依于土户颗粒森间隙谁中的水，故条掘削岭土的辜止水取性得捡以提遇高。拖对于爬地下例水位习高的馆砂地简层以亭往易隐出现帝的地绸下水予从螺孟旋输题送机倚喷出惨的现勺象可油被抑袄制。④因励为气纸泡具压以缩性，故懂掘削肝土压井变动沃小，遗利于蛋掘削句面的偏稳定历。⑤盾楚构排喝出的希气泡凳土的影灭泡酿时间批短，巴弃土妥处理嫌容易邀。若传要求蚁迅速赤灭泡根，则尚可采效用灭立泡材棕灭泡享。⑥气告泡制羡造设饮备、拦注入桃设备用与加印泥盾滩构工怨法的躁加泥想盾构旁相比政设备菠规模点要小皂。⑦气卫泡盾吹构的灵排出玻土的佛量少框，故钩处理架费用陪少。气泡犯盾构梢工法属的优递点：向土木舱内诊的掘厦削土布中注册入由匆膨润姑土、依增粘其剂、塞胍胶(C肢PM苍)等材石料构育成的丑主材挨而形吨成的槽工法滴。主呈材的厘作用消是提页高砾叙石层芝掘削针土的岂流动送性。魔随后机向螺从旋输殖送机挨内注蚊入有铸机酸翁产生宗吸水崖反应雷即止左水作睁用，卖该止喜水效片果被棉称为处注浆递栓效讨果。浆采用萝上述北添加钢材措兆施后速，盾黎构可愤在砾太石层丢顺利作掘进(掘削秃面稳堵定、霉出土怜顺利桐、阻赞止了善喷水拿喷砂馋现象)。这夕种工冤法称就为注扭浆栓差盾构匙工法(即CP赶S工法)。CP朱S工法骑的优染点是遥对高水者压、高渗速水性土层杏行之庄有效阿的工指法。底缺点恒是材潮料费仔高；却当地歉层中拘存在蜜碱成镜分时(如以刃前对腔地层脾做过女化学胶注浆研加固)栓效喂应失创效，先即该袖工法夜失效西。CPS（ChemicalPlugShield)盾构工法盾构隧道管片混凝忆土箱袜型管旁片混凝楼土平德板型扔管片钢管之片复合姓管片旗（RC搬+钢）区间俭用柔蠢性管饮片球状将黑铅纹铸铁钢纤许维管喷片灰色笑铸铁球状烛化处艘理车站悔用管吴片翼形骄管片管片快速接头插入妇式销丈钉快识速接喊头管片快速接头嵌入醋式销晃钉快刷速接轮头

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