盾构施工技术概述及发展应用.ppt

4.5市政管道前景 城市市政燃气管道工程、排污管道工程、供热供冷管道工程、电缆管道工程均可采用盾构法施工。近5年内，用于市政管道施工的φ2.5-5m的盾构需求量约为100台次以上。 * 二.开挖面稳定机理 刀盘切削下来的土渣与螺旋输送机向外输送量相平衡； 土压传感器：控制推进力、推进速度、螺旋输送机转速。 排土量：由螺旋输送机的转速和出土闸门的开度来调节 适用于黏性土和砂性土 土压平衡盾构开挖面的稳定由下列各因素综合作用而维持： ①土仓内的土压力平衡地层压力和水压力。 ②螺旋输送机调节排土量 ③适当保持泥土的流动性，根据需要调节添加剂的注入量 土仓内的泥土压力与地层压力与水压力 * 土压平衡盾构 * 三.地质适应范围 黏稠土壤中（黏土、亚黏土、淤土、低渗透性图），作为支撑介质土料要具有良好的塑性变形、软稠度、内摩擦角小及渗透率小 A型：特殊发泡剂 B型：泡沫添加剂 ? * 3.5 复合盾构 一台盾构在不同地层经转换可以以不同的原理和方式运行，这类盾构称为复合盾构，也称混合盾构，poly shield或Mix shield 也有称其为combined shield。 组合模式：压缩空气/敞开式盾构，泥水式/敞开式，土压平衡/敞开式，泥水式/土压平衡，敞开式/泥水式/压平衡，敞开式/压缩空气/土压平衡。 适用于软土和硬岩的复杂地层施工 特点：1.既有切刀和刮刀等软刀工具，又安装有滚刀等硬刀具。 具有两套出渣系统 * 盾构刀具 * 滚刀和刮刀 * 中铁隧道集团研制的复合盾构 * 复合式土压平衡盾构 只有一套出渣系统：螺旋输送机 三种掘进模式：土压平衡模式、敞开模式、半敞开模式（压缩空气加压模式） * 敞开模式：掌子面足够稳定并且涌水能够控制时 半敞开模式（加气模式）： 掌子面具有足够的自稳能力，且水压小于1.5×10 5Pa，下部为刀盘切削下来的渣土，上部为压缩空气，当土仓内压不大于1×10 5 Pa时不会发生螺旋输送机出渣喷涌现象;当土仓内气压不小于1×10 5 Pa且不大于1.5×10 5Pa时，可能会发生出渣喷涌现象，但可以控制。 * 盾构安装 * 盾构施工 * 土压平衡掘进模式 主要用于开挖面不能自稳或地下水较多以及流塑性的软粘土地层或砂土地层。土压平衡掘进可以有效地防止过大的地面沉降。 * 复合式土层平衡盾构在土压平衡模式下工作时，必须具备以下功能特点： 1土压监测功能； 2必须具有泡沫、膨润土和压缩空气注入系统； 3密封防水性能：主轴承、铰接密封和盾尾密封必须具有一定的防水性能； 4刀盘的主轴承密封必须能承受一定的压力； 5螺旋输送机的出渣量、出渣速度可控，随时间可关闭，具有防喷涌的功能，建立土塞效应。 * 1.3盾构在我国的发展与应用 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。 1962年2月，上海城建局隧道工程公司结合上海软土地层，研制了1台4.16m的手掘式普通敞胸盾构。 1965年月由上海工程设计院设计、江南造船厂制造的2台盾构直径5.8米的网格挤压盾构，于1966年完成了2条平行的隧道，隧道长660m，地面最大沉降10cm。 * 武汉地铁盾构 * 1966年5月，中国第一条水底公路隧道——上海打浦路越江隧道工程主隧道采用由上海隧道工程设计院设计、江南造船厂制造厂制造的的直径10.02m网格挤压盾构施工，掘进总长1322m，于1970年底建成通车。 1973年采用1台直径3.6m的水利机械化出土网格盾构和2台直径4.3m的网格挤压盾构，在上海金山石化总厂修建了1条污水排放隧道和3条引水隧道。 1980年上海地铁1号线试验段施工，研制了一台直径6.412m网格挤压盾构，在淤泥质粘土地层中掘进1130m。 * 盾 构 吊 装 * 1982年，上海外滩的延安东路北线越江隧道工程1476m圆形主隧道采用上海隧道股份设计、江南造船厂制造的直径11.3m网格挤压水力出土盾构。 1986年，中铁隧道集团研制出半断面插刀盾构，并成功用于修建北京地铁复兴门折返线。 1990上海地铁一号线全线开工，18km区间隧道引进了7台由法国FCB公司制造的φ6.34m土压平衡式盾构。