盾构与掘进机施工盾构教研室张媛95课件讲解.pptx

盾构与掘进机施工——盾构掘进姿态控制THESHIELD＆TBMCONSTRUCTIONTECHINQUE地下与隧道工程技术专业教学资源库Undergroundandtunnelengineeringtechnology盾构教研室主讲教师：张媛

1盾构姿态控制原则2盾构轴线控制技术要领3始发段姿态控制目录4掘进段姿态控制5特殊段姿态控制

CHAPTER04盾构掘进段姿态控制

正常掘进段推进平面直线段推进平面曲线段推进纵坡推进控制01盾构掘进段轴线控制

平面直线段推进过程中的轴线控制一般情况下，当盾构直线段推进时，左右千斤顶行程差值不会很大，其差值往往是因为计程设备的读数误差所产生的，因此直线段推进轴线控制比较简单，往往只要考虑千斤顶行程差与盾构姿态的关系，无需考虑轴线变化。具体操作要点如下：（1）在土质比较均匀以及盾构姿态良好的情况下，保持盾构左右区域油压不变，千斤顶左、右区长度差值变化不会很大，盾构将能保持良好的姿态。（2）在土质比较复杂或者土质突然变化的情况下，保持相同的区域油压往往会产生意想不到的姿态变化，因此，这种情况下，必须注意左右千斤顶的长度差的变化量，并及时加以调整。（3）在推进过程中如发现小幅度长度差值变化时，直接进行千斤顶油压的调整，使千斤顶长度差值与前一环保持一致，如发现千斤顶行程差与前一环变化很大时，说明此时盾构姿态已经偏离轴线，必须向反方向推进相同长度后再加以调整。如前一环推进行程差为“0”时，推进过程中发现千斤顶左行程比右行程长30cm，在这种情况下必须调大右区油压（减小左区油压），使盾构千斤顶右行程比左行程长30cm后，最后再调整左右区域油压使千斤顶行程差复原为“0”。02盾构掘进段-平面直线段推进技术

平面曲线段推进轴线纠偏的控制要点：（1）盾尾与管片间的间隙控制小曲率半径段内盾构与管片间的间隙控制不仅会影响到管片的拼装质量，也会影响盾构轴线的控制，如各区域间隙分布均匀（如图1所示），将便于盾构进行纠偏，但在纠偏时千斤顶长度差值不可过大，防止盾构尾与管片产生挤压、摩擦作用，引起管片碎裂。如当盾构向左进行纠偏时，必须考虑管片左右侧的间隙量，如左侧间隙量太小，在纠偏时不可过猛（如图2所示）。02盾构掘进段-平面曲线段推进技术

盾构外壳隧道管片图1图202盾构掘进段-平面曲线段推进技术

（2）左右油压差值及左右千斤顶长度差值的控制在小曲率半径轴线推进过程中，调整左右油压的差值是完成左右纠偏量的主要方法，在具体的纠偏过程中，操作员可根据左右千斤顶的长度差来判断盾构现状是否将完成预计的纠偏量（根据上一环的报表、千斤顶左右长度差及当前推进环的设计轴线变化），当盾构切口刚由直线段进入曲线段（缓和曲线段进入圆弧曲线段）时，由于盾尾管片还未进行曲线段管片的拼装，即管片还未作超前量调整，应通过增加左右千斤顶长度的差值来使盾构正好处于曲线段设计轴线的切线位置，而在同一曲线段推进时，管片的超前量调整正好起到一个调整盾构推进方向的作用，如盾构姿态良好，保持原有的千斤顶差值即能使盾构保持良好姿态。02盾构掘进段-平面曲线段推进技术

?L02盾构掘进段-平面曲线段推进技术

1、小曲率半径内侧管片外弧紧贴盾构外壳当盾构由直线段进入曲线段时，往往会出现管片超前于盾构机转弯，隧道内侧的盾尾间隙就相对较小，如不采取有效措施将会造成小曲率半径内侧管片紧贴盾构外壳的现象，导致盾尾跟管片间产生挤压，使管片产生变形、碎裂。由于小曲率半径内侧管片对盾尾的限制作用，在纠偏时盾尾平面变化将很小，但这样也同时造成了管片外弧面的碎裂，有图中箭头为管片对盾构产生的反力作用线。02盾构掘进段-平面曲线段推进技术

小曲率半径内侧小曲率半径外侧02盾构掘进段-平面曲线段推进技术

小曲率内侧管片外弧紧贴盾构外壳时的推进难点：1、盾构纠偏会造成盾尾与管片间的挤压磨擦作用，使小曲率半径内侧管片外弧碎裂或管片产生变形，形成竖鸭蛋形状；2、一次纠偏量不可过大，而且又要防止盾构逐渐偏离轴线的现象，因此纠偏量要做到适中；3、左右油压不可相差太悬殊，左右油压相差越悬殊，盾尾对管片外弧造成的摩擦力越大，当外弧向前方作用的摩擦力大于作用于小曲率半径内侧管片环面上的千斤顶作用力时，管片会被盾尾外拉开裂。02盾构掘进段-平面曲线段推进技术

小曲率半径内侧小曲率半径外侧图中箭头为盾尾及千斤顶对管片的作用力02盾构掘进段-平面曲线段推进技术

平面曲线段推进技术解决小曲率内侧管片外弧紧贴盾构外壳的方法：1、采用超挖刀；对隧道断面，小曲率半径内侧部分进行超挖，从而达到盾构纠偏的效果。2、采用铰接千斤顶；通过铰接千斤顶来改变盾