盾构法隧道施工技术--进阶篇之盾构机选型与应用.pdf

盾构法隧道施工技术—盾构进阶篇 盾构机选型与应用 - 中交二航局 吴忠善 篇 阶 进 机 构 盾 一、盾构机分类和构造 二、盾构机的平衡机理 三、盾构机的选型依据 四、盾构机选型方法 五、盾构机选型应用实例 一、盾构机的分类和构造 （一）盾构定义的关键要素： a、确保盾构内作业人员的安全； b、保持开挖面稳定，减少土体扰动，掘进隧道； c、盾构内拼装管片； d、通过来自管片的反力向前推进； e、循环作业建造隧道。 一、盾构机的分类和构造 （二）、盾构的分类 盾构是修建隧道的正面支护掘进和衬砌拼装的专用设备。 依据开挖面稳定状态可分为:敞开式和封闭式两大类。具体细分 如下：本文主要研究封闭式盾构机 敞开式 盾构机 纯土压平衡式 土压平衡式 加泥型土压平衡式 封闭式 泥水平衡式 一、盾构机的分类和构造 （二）、盾构的分类 依据盾构机刀盘形式可分为软土盾构、复合盾构两大类。 软土盾构主要应用于粘土、粉砂、粉质粘土、泥炭土、粉土。 复合盾构主要应用于岩层和软土岩层的复合地层。 软土盾构机 复合盾构机 一、盾构机的分类和构造 （三）、盾构机的构造 严格地讲，盾构机应包括盾构机本体和后配套台车两大部分组成。由于 后配套台车主要是为盾构机本体提供动力和控制资源，因此习惯上把盾构 机本体叫作盾构机。 盾构机本体（盾构机）主要分为切口环（前盾）、支撑环（中盾）、尾 盾三大部分。 径 直 挖 开 切口环 支承环 盾尾 一、盾构机的分类和构造 (1)切口环 切口环位于盾构的最前端，起开挖和挡土作用。切口环保 持工作面的稳定，并负责把开挖下来的土砂向后方运输。包 括刀盘和前盾壳体。 刀盘 切口环 一、盾构机的分类和构造 A 、刀盘 刀盘集开挖、切削、破碎、筛选、搅拌、改良、保径、阻尼支撑 等功能于一体。它决定着隧道的掘进效率，甚至成败。因此它是盾 构机的灵魂。是盾构机的选型第一关键内容。 一、盾构机的分类和构造 B 、前盾（A环） 前盾具有渣土储存、搅拌、（部分破碎） 改良、保压、支撑、隔离等功能。 是压力平衡的控制区； 是盾构掘进关键参数的采集区； 是渣土的 改良区； 是换刀、维修、排障的工作区； 是盾构姿态的 引导区； 是人员工作区与地下水土的隔离屏障； 因此 是盾构机的选型第二关键内容。 一、盾构机的分类和构造 (2)支承环 支承环紧接于切口环，是一个刚性的圆形结构。承受围岩压力、 推进力，刀盘掘进力