地铁盾构（演示文稿）.ppt

第五部分 城市地铁盾构工法介绍 2011-11 陕西*咸阳 盾构的发展历程 最早发明盾构的思路是来自于一个有趣的发现. 1806年，法国工程师马克?布鲁诺尔（Marc Isambrd Brunel）在伦敦的一艘船上,发现船的木板中，有一种蛀虫钻出孔道，并用它自己分泌的液体涂在孔壁上,在蛀虫钻孔的启示下，布鲁诺尔构思了盾构掘进隧道的原理,并注册了专利。 盾构的发展历程 盾构的问世已有183年的历史。1825年，马克?布鲁诺尔第一次在伦敦泰晤士河下用一个断面高 6.8m，宽11.4m 的矩形盾构修建 了第一条盾构法 隧道。 盾构的发展历程 施工中遇到了坍方和水淹，1828年1月12日，第一次出现洪水停工,伦敦地下铁道公司的Callodam曾向布鲁诺尔提出采用压缩空气的建议，然而布鲁诺尔未采纳。在经历了5次特大洪水后，历经18年直到1843年才完成了这条全长458m的隧道。 盾构的发展历程 我国盾构的开发与应用始于1953年，东北阜新煤矿用手掘式盾构修建了直径?2.6m的疏水巷道 盾构的发展历程 1965年3月，江南造船厂制造了2台直径?5.8m的网格挤压盾构。 1966年5月，中国第一条水底公路隧道——上海打浦路越江公路隧道工程由江南造船厂制造的直径?10.22m网格挤压盾构施工。 盾构的发展历程 1986年，中铁隧道集团研制出半断面插刀盾构，并经过了工业性试验。 盾构的发展历程 1987年，上海隧道股份研制成功了我国第一台?4.35m加泥式土压平衡盾构 。 1990年，上海地铁1号线工程全线开工，18km区间隧道采用7台由法国FCB公司、上海隧道股份、上海隧道工程设计院、沪东造船厂联合制造的?6.34m土压平衡盾构。 * * 提纲 一. 盾构法介绍 二.盾构机的选型与配置 三.盾构施工的主要环节 　　 盾构法具有安全、可靠、快速、环保等优点，目前，该方法已经在我国的地铁建设中得到了迅速的发展。据不完全统计，至今我国各城市地铁采用的盾构机已有近200多台，基本上是土压平衡盾构和泥水平衡盾构两种机型。 　　 　　 一. 盾构法介绍 我国盾构技术的进步表现在4个方面：①掌握了盾构机的选型和配套技术，与外国合作设计生产盾构机，配套施工设备包括管片模具完全能够自行设计制造；②掌握了盾构隧道的设计和结构计算技术以及防水技术；③掌握了盾构掘进控制技术，控制洞内和地面沉降技术。④掌握了不同地质条件和复杂环境条件下的施工及相关的施工技术。 一. 盾构法介绍 我国盾构掘进速度最高已达到月进400m以上，平均进度一般为月进160～200m，最高平均进度可达月进240m。地表沉降可控制在＋10～－30mm以内，可以在距既有建、构筑物不足1m的距离安全掘进隧道，既有建、构筑物的变形量可控制在2～5mm以下；隧道轴线误差可控制在30～50mm以内。 一. 盾构法介绍 1 盾构机选型的主要内容 二 盾构机基本类型的选择 土压盾构、泥水盾构、复合盾构 盾构刀盘与刀具的选择 幅条式刀盘、面板式刀盘 滚刀、切刀、先行刀、超挖刀 主要功能的配置； 土压盾构：加泥装置、泡沫注入装置 泥水盾构：冲洗装置、气垫平衡装置 复合盾构：功能部件更换、多模式平衡功能 二.盾构机的选型与配置 选型的原则： 掘得进、稳得住、出得来、成形快、环保好 地质影响因素：土砂层、岩层 一般来说对于土层或淤泥质地层，选择土压平衡盾构；而砂层或卵石地层选择泥水；岩石地层选择土压盾构；对于复合地层需要综合分析。 主要因素有：地层的渗透系数、岩土层的颗粒分布与组份、岩石的强度、岩石的RQD指标、地质构造。 2 .盾构选型的地质与环境适应性 二.盾构机的选型与配置 环境因素：建构筑物、场地环境、工程投资 作为控制地层变形能力评判，泥水盾构优于土压盾构；但是由于泥水处理系统的需要，工作场地要求大。 从工程投资角度考虑，一般泥水盾构施工的成本高于土压盾构的15~20%；且泥水系统会造成噪音污染。 2 盾构选型的地质与环境适应性 二.盾构机的选型与配置 3 刀盘及刀具的选择与应用 刀盘面板的分类 面板式刀盘 辐条式刀盘 二.盾构机的选型与配置 在隧道内更换刀头时安全性差，加固土体费用高。 由于有面板，在隧道内更换刀头时安全可靠性相对好。 隧道内刀头更换 安全性 刀盘扭矩阻力小，设备造价低，适用于淤泥质地层与砂层。 刀盘扭矩阻力大，需增加