盾构选型.ppt

盾构法：【shield tunnelling method】指的是利用盾构进行隧道开挖、衬砌等作业的施工方法。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。 盾构法施工的基本条件： （1）线位上允许建造用于盾构进出洞和出碴进料的工作井； （2）隧道要有足够的埋深，覆土深度宜不小于6m； （3）相对均质的地质条件； （4）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； （5）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、皮带传送机、泥土运输电瓶车等部分组成。 盾构的类型：是指特定的盾构施工环境，特别是与特定的工程地质、水文地质特征相匹配的盾构的种类。 根据施工环境盾构机类型可分为： ——软土盾构 ——硬岩掘进机（又称小TBM） ——复合盾构 盾构的机型：是指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。 盾构按支护地层的形式主要可分为： ——敞开式盾构（自然支护和机械支护两种） ——压缩盾构（压缩空气支护） ——泥水盾构（泥水支护） ——土压平衡盾构（土压平衡支护） 加泥式土压平衡盾构可以适用于冲积砂砾、砂、粉土、黏土等固结度较低的软弱地层。 但对加泥的辅助工法应进行研究。 ——切刀：切刀安装在刀盘开口槽的两侧，也称刮刀。在同一轨迹上一般有多把切刀同时开挖，切刀的宽度应使得每把刀的切削轨迹之间有一定的重叠。可配双层碳钨合金刀齿来提高刀具的耐磨性。 ——先行刀：超前切刀布置，使得先行刀超前先切削地层，从而保护切刀，先行刀主要有贝壳刀、撕裂刀、齿刀三种，先行刀的刀座可设计与滚刀互换。 ——周边刮刀：也称铲刀，安装在刀盘的外圈，确保刀盘开挖直径，防止刀盘外缘的间接磨损。周边刮刀采用背装式，可从土仓内进行更换，周边刮刀仅使其端部切削地层，而切刀在整个宽度范围内切削地层。 ——仿型刀：安装在刀盘的外缘上，通过液压油缸动作，采用可编程控制，通过刀盘回转传感器来实现，中铁隧道装备在2009年还不能实现仿行功能。 盾构施工基础知识学习 郑州地铁1号线02合同段项目部 盾构选型 选择好盾构为干好 地铁工程打基础 邹 超 2009年10月25日于郑州 【盾构施工基础知识学习】 1、概念： 1.1盾构法 1.2为什么要做盾构选型？ ——盾构是根据工程地质、水文地质、地貌、地面建筑物及地下管线和构筑物等特征来“量身定做”的特殊设备。 ——盾构施工的成功率，主要取决于盾构的选型 。 ——据统计盾构施工事故的80%以上原于盾构选型失误。 1.3盾构的类型 1.4盾构的机型 盾构操作模式：是指在一定机型的基础上，根据特定的盾构施工环境，盾构所采用的最有效的“出碴进料”操作方式。 复合式土压平衡盾构操作模式可分为： ——敞开式 ——半敞开式 ——闭胸式 1.5盾构操作模式 盾构选型是盾构法隧道能否安全、快捷、经济的关键工作之一。 盾构选型的基本原则如下： ⑴安全可靠（适应性） ⑵技术先进（掘进效率） ⑶经济性（设备经济） 总目标还是为了综合效益，安全是保障、技术是关键、效益是目标。 2、盾构选型的原则： 盾构选型应以工程地质、水文地质为主要依据，综合考虑周边环境、隧道埋深、设计线形、工期、始发与接收井等。 选型依据的重要工程与水文地质参数： ——颗粒分析：290mm及以上为超粒径，80mm以上为大粒径，0.075mm以下为粉粒或粘粒（一般粉粒或粘粒含量在30%~40%的碴土改良相对简单） ——单轴抗压强度（对岩石或超粒径卵石应考虑，40Mpa以下为软岩、150Mpa 以上为特硬岩） 3、盾构选型的依据： ——含水率：影响碴土改良的配合比 ——液塑限：影响泥饼的形成 ——标惯系数N值：影响磨损和掌子面自稳 ——粘聚力c值：影响泥饼和掌子面自稳 ——内摩擦角φ值：影响磨损和掌子面自稳 ——容重γ值：作为按重量控制出碴的依据 ——孔隙率：作为按体积控制出碴的依据，松散系数。 ——孔隙水压力：当水压力大于0.3Mpa时，若选择土压平衡盾构，应对螺旋的喷涌