盾构施工技术.ppt

1、一、一、土压盾构机施工技术，使世界更加顺畅、一、二、内容、内容、一、三、一。盾构机简要说明，a，4，a，5，1。盾构机的分类，a，6，1)通过土压力平衡开挖面上的水土压力2)通过螺旋输送机排出渣土。1.EPB盾构机一、七号主要用于软土、砂土、杂填土、粘土、粉质粘土、砂质粘土、粉土、混合砾石等地层，如北京、上海、Xi、南京、长春、苏州等地铁区间。1)软土EPB盾构机，a，8，2)复合EPB盾构机，主要用于长沙、昆明、南京、南昌、南宁等地。中风化砂质泥质板岩、中风化泥质粉砂岩、砾石砂、角砾岩、块石、圆砾、砾石等交互复合地层，并用于成都、兰州、广州、深圳等地。a，9，2。泥水平衡盾构机，1)通过泥膜

2、的张力保持水压，以平衡作用在开挖面上的土压力和水压。2)挖出的淤泥以泥浆的形式运至地面，然后分离并循环至开挖面。一、10、泥水平衡盾构机，日本泥水盾构机常采用直接控制式，德国泥水盾构机常采用气垫式。日语，德语，a，11，主机，刀头，2。盾构机1的基本结构和工作原理。EPB盾构，a，12，EPB盾构结构，刀盘，前盾构，尾盾构，中盾构，a，13，连接桥，连接桥，a，14，利用盾构对开挖仓内淤泥施加的压力来平衡开挖面上的水土压力，盾构法的基本原理是用有形的钢构件沿隧道设计轴线开挖土体，并向前推进。在隧道初期或最终衬砌完成之前，该钢构件主要起到保护开挖土和确保操作人员和机械设备安全的作用。这种钢构件被

3、称为屏蔽。盾构的另一个功能是能够承受来自地层的压力，防止地下水或流沙的侵入。a，17，2。泥水盾构和泥水平衡盾构机的主要结构。泥水平衡盾构机的工作原理。泥水盾构和EPB盾构机的选择。武汉地区隧道地层主要为粘土、粉土和少量角砾岩，因此选择复合EPB盾构机。盾构机选型，a，20，面板刀盘，轮辐刀盘，面板型：优点是开口率小，软土开口率一般在45%左右，复合地层开口率在30%左右，面板开口小，强度高，刀具布置方便，对前方土体支护效果好，土压力波动小；缺点是传感器不能准确反映前方土壤的压力，而且淤泥进入土仓相对困难。宽条式：优点是开口率大，渣土容易进入土仓，不易形成泥饼，刀盘不易堵塞，能准确反映前方土压

4、力；缺点是前土压力波动大，易造成地面沉降，刀盘薄弱，不能满足复合地层中刀盘布置和刀盘刚度的要求。刀盘选择、a、21、刀具选择、滚刀、齿刀和刀具布置需要充分考虑工程地质条件，进行有针对性的设计，根据不同的工程地质特征采用不同的刀具配置方案，从而获得良好的切削效果和掘进速度。切割刀，a，22，仿刀，刮刀，撕刀，a，23，目前市场上主要有两种螺杆机：轴向螺杆机(通过力小，强度高)；皮带螺旋机(通过力大，强度低)；螺旋机类型选择，皮带螺旋机，轴螺旋机，a，24，铰链系统类型选择，主动铰链：为了减少铰链气缸上的应力，铰链总是向前，一般在中间向前。被动铰链：防护罩尾部通过铰链油缸悬挂在前面，无需特殊操作。

5、、主动铰链、被动铰链、a、25、刀盘驱动系统选择、刀盘驱动一般分为：变频电机驱动和液压电机驱动，如下表所示：a、26、2、土压盾构机施工工艺、a、27、a、28、盾构施工现场布置、盾构施工现场布置：龙门吊配备高压配电，用于渣土坑段堆放场地和材料堆放场地。1.准备工作；1.场地布局；a，29，2。端部加固；一种方法或多种方法的组合可用于端部加固，主要取决于地质条件、地下水、覆盖层厚度、盾构机直径、盾构机类型、施工环境和其他因素。方法主要有旋喷桩法、注浆法、SMW法、搅拌桩法、冻结法、灌注桩法和连续墙法。旋喷桩对砂层的改良效果较好，也适用于粉土、淤泥和粘土层，但有时砾石地基和粘性土不能形成满意的改

6、良桩，当施工深度低于40m时效果较差。注浆法主要适用于深厚砂层、砾石层及地层较好或与搅拌桩结合的地段等。用于加固和阻止缺水路段的积水。可以进行单液和双液注浆，同时进行跟踪注浆；水泥浆种类多，经济性和施工性好，材料和施工方法多种多样，应根据地下水、地质、施工环境等因素确定。同时，应考虑灌浆引起地基隆起的处理对策。a、30、搅拌桩法通过搅拌桩改变端土的内聚力和内摩擦角，主要适用于粉土、粘土和砂层，但砂层的加固效果较差，因此必须结合旋喷桩等施工方法使用。优点：施工成本低。缺点：钢筋不连续，钢筋体强度低。SMW法适用于砂、粉土和粘土，加固宽度小，成本低。对于这种地层，这是最安全、最可靠的加固方法之一。

7、该方法成桩效果好，水密性好，对周围地层影响小。优点：加固质量高，桩身连续，强度高(粘土0.51兆帕，砂卵石0.53兆帕)，适用于各种软土地层。缺点：不适合上软下硬地层，成本高。a、31、冻结法适用于各种淤泥层、砂层和砾石层，且该施工方法的冻土强度和水密性高，因此冻土的形成状态可通过测量地下温度来确定；通过加强施工管理，可以获得高度可靠的施工方法。此外，冻土墙可以保证长期稳定。连续墙法始发井挡土墙为双层结构，适用于土层较硬但渗水量较大的地层。应注意：1 .填充连续墙的上部；2.夹层的处理。由于成本高，需要专用的成槽设备，一般适合与车站围护结构的连续墙一起施工。灌注桩法(钻孔灌注桩和人工挖孔桩)主

8、要适用于淤泥、粘土和强风化地层。最后使用钻孔灌注桩。因为钻孔灌注桩是普通桩，它们没有拉力，容易在中间断裂。a、32、3、降水井施工，为防止盾构始发和接收过程中隧道闸门漏水和涌水，加固区施工完成后，应在地质条件较差的地层末端设置降水井进行减压降水，以保证盾构始发和接收前，端部加固区水位降至底板以下1m。降水井在接收洞开挖前15天正式启动，以确保水位下降至底板以下1m并关闭，以防止结构和管片受到地层中过多失水的影响。在降水过程中，应加强降水水位的观测，并对管片和管内地面沉降进行监测33、盾构始发所需的准备工作如下：始发基座安装到位，临时轨道盾构机安装完毕。完成测量控制点和监测点的吊装、组装和调试验

9、收，并测量初始值。下水反应架安装到位，下水通道门防水帘布安装到位，下水通道门断裂。盾构机被提升到基座上，然后利用反力架提供反推力。盾构机根据掘进动作组装临时负环段，盾构机在盾构底座上向前摩擦。盾构机以设计的姿态深入隧道门内的土壤，完成盾构始发。盾构基础需要为盾构机提供一个稳定的休息平台，进而为盾构机提供精确的姿态引导。它还需要足够的刚度和小的摩擦阻力，以确保盾构机按照所需的姿态启动。一、盾构始发底座的工作原理a、35、底座方案的比较，始发底座的任务是在其上装配盾构机并支撑装配好的盾构机，使盾构机处于理想的预定掘进位置(高度和方向)，从而保证盾构机始发掘进的稳定性。因此，要求底座结构合理(能保证

10、装配作业的可施工性)；该部件刚性好，强度高，不易损坏；盾构井底板固定牢靠，震动位移小。盾构始发基座一般有三种形式：钢结构平底整体基座、钢筋混凝土基座、组合式盾构基座、a、36、基座的设计与制造；(1)基础结构布置：基础由若干桁架组成，桁架由型钢和钢板焊接而成，通过轨道梁连接在一起。形成整体应力结构。盾构作用在轨道梁上，荷载从轨道梁传递到桁架，然后从桁架传递到启动井底部的基础。轨道梁和桁架通过螺栓和焊接连接。基础设计图，a，37，(2)基础高度的确定：以我部江城大道站左线始发井为例，考虑到基础底面与始发井底板之间的距离为200毫米(便于设置工字钢进行调整)，屏蔽线中心线与始发井底板之间的距离为4

11、020毫米。 盾构中心线与基底底面的距离为4020-200=3820 mm，基底高度的确定，a，38，(3)基底长度的确定：以我部江城大道站左线始发井为例，隧道洞口至结构支撑面的总距离为13500 mm，反力架厚度为510mm。 反力架与结构支撑面的距离为1220mm。预留可调位置，保证第一环段230mm进入盾构隧道洞口，反力架与始发架之间留有270mm的可调位置。 基础平面布置图、a、39、盾构始发基础安装工艺及要点、始发基础安装工艺测量及放样、工字钢敷设及连接基础井下基础安装位置粗调复核测量基础位置精调测量复核基础固定焊接台车及盾构井下始发基础安装要点始发基础固定前，应按设计准确定位，严格

12、控制标高及中心轴线；始发基座的中心线应与隧道的中心线水平重合；盾构机前中心的标高与隧道中心的标高一致，尾端适当降低13厘米，以保证盾构机的升起和始发；铺轨站铺轨盾构隧道铺轨、车站轨道、启动底座、a、40、台车下放组装、连接桥吊装、螺旋机吊装、中间盾构吊装、前盾构吊装组装、组装吊装连接、尾盾构下放定位、螺旋机安装、尾盾构组装、刀盘下放安装、连接桥连接、盾构机下放吊装流程图、对于机械零件的组装，在组装前，必须了解机械的基本知识装配系统的调试和验收、连接管线、双机抬吊、油脂系统的安装和调试、a、42、盾构机调试步骤、加电消除报警、加注液压油、调试水、气系统、调试油脂系统、泵试运行、设备启动、调试带式

13、输送机、盾构机现场调试是盾构机启动的重要环节。这里我们主要讨论现场调试的空载。a，43，盾构始发用反力架安装，反力架安装工艺流程清理反力架安装区域测量并放样预埋钢板清理反力架部件的吊装、定位、微调、焊接和固定。反力架的安装要点反力架使反力架的中心在水平左右方向与隧道的中心重合，并调整反力架使其垂直于起始底座，以保证盾构机启动时盾尾面与反力架面平行。反力架安装前，应对反力架支腿的地面标高进行复测，并采取措施保证两支腿的地面标高一致，反力架底面水平。一、反应架布置图，一、44、反应架吊装图，一、45、盾构隧道入口防水，隧道入口密封防水帷幕施工分两步进行。第一步是在车站结构施工项目中埋设始发隧道入口

14、钢圈。埋设过程中应特别注意预埋件必须与车站结构的钢筋连接；第二步，在盾构正式开工前，先清理洞口的碴土，然后完成封孔安装；安装要点：左右两侧同时安装，一侧安装过快，另一侧安装困难。a、46、盾构的开口被打破，开口被打破：盾构机准备启动，操作平台的开口被设置。开口被打破，破碎的混凝土钢筋被清除，屏蔽入口和出口门被密封。1.手工凿刻(块状或粉碎凿刻)2。机械凿凿(鹤嘴锄凿)3。盾构机直接切割。定向爆破等。a，47。需要在开口前凿开，检查孔的布局，以及孔切割的顺序，a，48。围护结构破坏后，盾构始发端距结构墙400-500mm，结构墙厚700-800mm，围护结构厚800-1200mm，总距离1900

15、-2500mm。为了确保盾构启动时不会因刀盘悬挂而“磕头”，在安装始发导轨时，应在导轨末端预留足够的空间，以确保盾构启动时刀盘的旋转不会受到始发导轨安装的影响。并确保盾构顶进后不会影响到帷幕板。盾构始发导轨由43公斤钢轨制成，导轨长0.3米。安装要求：为保证盾构顺利启动，启动导轨比底座低1-2厘米。一、启动导轨系统，a、49、3、盾构掘进，盾构掘进过程准备，转动刀盘启动二次运输系统(带式输送机)，启动推进千斤顶，启动一次运输系统(螺旋机)，停止掘进并安装管片回填灌浆，为下一次环空掘进做准备；(开挖和开挖后灌浆)，a，50，1。盾构机的液压马达带动刀盘转动，同时通过打开推进油缸推动盾构机前进。随

16、着推进油缸的推进，刀盘继续转动，切下的渣土被土仓填满。此时，螺旋输送机启动，将切割后的渣土卸至带式输送机，然后由带式输送机运至渣土车的土箱，再通过竖井运至地面；同步灌浆应在掘进时进行。2.控制开挖过程中的排土量和速度。当土仓和螺旋输送机中的道碴土堆积到一定量时，土仓和螺旋输送机的阻力将增大一、51、掘进、拼装、推进缸、液压马达、一、52、曲线掘进、铰接缸、铰接密封、一、53、岩土、渣土输出、搅拌臂、螺旋输送机、一、54、盾构掘进参数设置，根据现场施工情况，盾构初期掘进分为第二阶段为正常推进阶段。第一阶段：阶段施工处于设备磨合阶段和开挖参数摸索阶段。加固区土质强度高，盾构机前进速度慢。为了减小盾构机的推力和扭矩，在刀盘前方注入泡沫或水，以减小前方土壤的阻力，降低刀盘的刀具温度，防止泥饼的形成，降低盾构机的前进速度。第二阶段：该阶段为正常掘进，盾构设备运行正常，盾构参数显示推进正常。55、土压力的设定，土压力的设定应根据理论计算结合实