盾构构造与操作维护 课件 模块一 项目1 盾构机概述.pptx

1;目录;1.1盾构机的发展史;◆盾构施工的三大要素：

1、开挖面稳定

2、掘进及排土

3、管片衬砌及壁后注浆。;二、盾构在国外的发展与应用;1818年——法国的布鲁诺尔(M.I.Brune1)从蛀虫钻孔得到启示，最早提出了用盾构法建设隧道的设想，并在英国取得了专利。;布鲁诺尔构想的盾构机机械内部结构由不同的单元格（36）组成，每一个单元格可容纳一个工人独立工作并对工人起到保护作用，由液压千斤顶将整个盾壳向前推进。

此后，布鲁诺尔逐步完善了盾构结构的机械系统，设计成用全断面螺旋式开挖的封闭式盾壳，衬砌紧随其后的方式。

;格瑞海德的圆形盾构后来成为大多敞开工作面盾构的模型。下图为一台直径为9.35m的格瑞海德盾构。;◆综上，第一代盾构以人工开挖、敞开工作面为基本特点，为了保证工作面的稳定，盾构开创者们采用了木料覆盖、液体支撑等手段。但是，由于受到技术条件的限制，使得第一代盾构安全性差，掘进速度慢。;◆1876年——英国人约翰·荻克英森·布伦敦和姬奥基·布伦敦申请了第一个机械化盾构专利。这台盾构采用半球形的旋转刀盘，开挖的土料落入径向装在刀盘上的料斗中，料斗将渣料转运至胶带输送机上，再转到后方运出，这一构想后来被用于修建地铁隧道工程。

;◆1896年——英国人普莱斯（Price）开发了一种辐条式刀盘机械化盾构，并于1897年成功应用于伦敦的黏土地层中，它第一次将格瑞海德的圆形盾构与旋转刀盘结合在一起。;◆土压平衡盾构是在机械式盾构大刀盘后面设置一道隔板，隔板与刀盘之间作为土舱，用刀盘切削下来的土，如同压缩空气或泥水一样充满整个密封舱，并保持一定压力来平衡开挖面的土压力。

◆泥水加压盾构就是在开挖面和泥水室中充满加压的泥水，通过加压作用，保证开挖面土体的稳定。;三圆盾构;1.1盾构机的发展史;三、盾构在我国的发展与应用;◆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。

◆1963年——第一台国产盾构正式问世（1960年上海隧道处开始塘桥试验隧道工程），这是一台直径4.16m的手掘式普通敞开式盾构，其在上海埋深8m的粉砂地层中进行了长达27m的推进试验???为中国盾构法隧道的起步和发展奠定了基础。

◆1966年——上海隧道公司用网格盾构建造了Φl0.22m的中国第一条水底公路隧道（打浦路过江隧道），实现敞开式施工向闭胸式的转换。

◆1982年——上海隧道公司用Φl1.3m的网格水力机械化盾构建成了长1476m的延安东路过江隧道。

◆1987年——上海市南站过江电缆隧道工程，成功应用我国第一台直径4.35m加泥式土压平衡盾构机。

;打浦路过江隧道;◆2002年8月，国家科技部将φ6.3m土压平衡盾构的研究设计列入国家“863”计划。通过公开招标，第一批3项设计课题分别由中铁隧道集团有限公司和上海隧道工程股份有限公司为主承担。

◆2002年底，同样通过公开公开招标，第二批4项课题分别由中铁隧道集团有限公司和上海隧道工程股份有限公司为主承担。两家国内盾构设计、制造与施工优势企业成立了联合攻关组，组织了有浙江大学、同济大学、华中科技大学、东南大学、煤炭科学研究院、北京城建、洛阳九久科技开发有限公司等单位参加的产、学、研结合的课题组。;◆2004年7月，中铁隧道集团研制的刀盘及刀具、液压系统成功用于上海地铁2号线。

◆2004年10月——上海隧道股份有限公司制造了一台直径6.3m土压平衡盾构应用于上海地铁2号线西延伸隧道工程。;◆2005年12月——中铁隧道集团有限公司自主研制的适用于沙砾复杂地层的土压平衡盾构刀盘成功应用于北京地铁4号线19标颐和园——圆明园区间。

◆2008年4月——中铁隧道集团研制成功了我国第一台具有自主知识产权的复合式土压平衡盾构。;◆2009年——上海隧道工程联合浙江大学及中铁隧道集团共同研制的Φl1.22m“进越号”盾构，应用于上海隧道复线工程（泥水盾构）。

2020年9月27日?由中国铁建重工集团、中铁十四局集团联合研制的16米级超大直径盾构机“京华号”在长沙下线，这台盾构机整机长150米，总重量4300吨，最大开挖直径达16.07米。

;总结

1.盾构在国外的发展及应用：四个阶段（手掘式、机械式、闭胸式、多样化）

2.盾构在国内的发展及应用：三个时期（黎明期、技术创新期、跨越发展期）;一、土压平衡盾构机组成;土压平衡盾构机基本构造;25;26;27;;29;30;二、土压平衡盾构机工作原理;土压平衡盾构机工作原理：

刀盘旋转切削泥土通过刀盘开口被压进土舱，通过螺旋输送机转到皮带机上，然后输送到碴车里。盾构在推进油缸的推力作用下向前推进，盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道起着临时支护作用，承受周围土层的土压和水压以及将地下水挡在盾壳外