搜索
一、盾构机图片：土压平衡式盾构机泥浆式盾构机泥水式盾构机多圆式盾构机矩形盾构机硬岩掘进机——TBM盾构设备主要组成部分示意图11泥水式盾构：在机械式盾构前部设置隔墙，装备刀盘面板、输送泥浆的送排泥管和推进盾构机的千斤顶。在开挖面上用泥浆形成不透水的泥膜，通过泥膜保持水压力，以平衡开挖面的土压力和水压力。碴土以泥浆形式送到地面，分离后泥水送回开挖面。适用地质范围很大，从软弱砂质土层到砂砾层都可以。12土压式盾构：在机械式盾构前部设置隔墙，使土室内和排土用的螺旋输送机内充满碴土，依靠千斤顶的推力给土室的碴土加压，使土压作用于开挖面使其稳定。土压平衡盾构机工作原理马达驱动刀盘旋转切削土体，同时盾构机液压千斤顶将盾构机向前推进，并向密封仓内加入塑流化改性材料，与开挖面切削下来的土体经过充分搅拌，形成具有一定塑流性和透水性低的塑流体。同时通过伺服控制盾构机推进千斤顶速度与螺旋输送机向外排土的速度相匹配，经舱内塑流体向开挖面传递设定的平衡压力，实现盾构机始终在保持动态平衡的条件下连续向前推进。配套设施一:地面监控室配套设施二:浆液搅拌站配套设施三:龙门吊配套设施四:管片堆放场配套设施五:碴土堆放场配套设施六:隧道通风及水平运输系统隧道通风系统盾构机操作室螺旋输送机出土口皮带输送机、碴土碴土落入土斗电瓶车编组运至提升区域翻转架及土坑管片吊放管片运至拼装区管片拼装成型隧道KBBA管片AAA管片的组装顺序K管片(封顶块)的嵌入半径方向插入型BKKBBB拼装后成环隧道通缝拼装型式错缝拼装型式浆液搅拌站盾构配套设施——与盾构机组成完备的施工系统水平运输系统电机车垂直运输系统龙门吊地面监控室管片生产厂盾构配套设施碴土坑现场管片堆放场风、水、电、照明土压平衡盾构法施工工艺流程施工准备盾构推进渣土排出管片拼装测量轴线控制盾尾油脂压注施工监测壁后注浆输送浆液制备土方运输开启皮带输送机、螺旋输送机及出土口管片运输管片生产盾构施工工艺流程图（一个循环）二、盾构施工过程盾渣构土掘排进出壁后同步注浆管片拼装始发台架图片折叶式密封环盾构机现场组装图片（1）盾构壳体盾构壳体由切口环、支承环、盾尾与竖直隔板、水平隔板组成，并由外壳钢板连成整体。切口环：开挖；上下宽度可以等值、也可以不等值，甚至是活动的。容纳各种专门的挖土设备。支承环：承受荷重的核心部分，刚性较好的圆环结构。水平隔板和竖直隔板：增加盾构刚度，水平承受拉力，竖直承受压力。盾尾：掩护工人在其内部安装衬砌。2）推进系统由盾构千斤顶和液压设备组成，上下左右活塞杆伸出长度不同达到纠偏目的。盾构千斤顶一般是沿支承环圆周均匀分布的；3）拼装系统衬砌拼装器又称举重臂，是拼装系统的主要设备，以油压系统为动力，一般举重臂均安装在支承环上。举重臂能作旋转、径向运动，还能沿隧道中轴线作往复运动。完成这些运动的精度应该保证待装配的管片上的螺栓孔能和已装配好的螺栓孔对齐，以便螺栓固定。4）出土系统出土方式一般有三种：（1）有轨运输：皮带运输机－矿车－洞口－垂直起吊至地面。（2）无轨运输：自卸卡车（3）管道运输：混合泥浆，压力输出，出土连续化第六节台车第五节台车第四节台车第三节台车第二节台车第一节台车盾构掘进方向吊装螺旋输送机吊装整圆器螺旋输送机、整圆器组装安装反力架、洞门密封洞门第一次凿除盾构掘进与管片安装盾尾通过洞门密封后进行注浆回填安装负环管片与盾构机负荷调试盾构机组装、空载调试安装始发基座始发端头地层加固洞门第二次凿除盾构始发工艺流程托架密封圈洞门破除盾体组装沈阳地铁一号线第四合同段洪---重区间广州轨道交通五号线盾构区间工程项目盾构进洞前凿除封门（地下墙）广州轨道交通五号线盾构区间工程项目盾构进洞北京地铁四号线盾构进洞盾尾进洞1、土压力的平衡（开挖过程控制）2、进尺与出土量的平衡（即时控制）3、注浆量与建筑孔隙量的平衡（填充控制）4、盾构掘进参数变化量的平衡（掘进参数控制）5、盾构与管片两者各项姿态间的平衡（轴线控制）通过盾构施工控制达到五种平衡状态施工参数和开挖面稳定控制的好坏直接影响地表沉降大小、地下管线和地表建筑物的安全。因此施工中应对开挖面的稳定进行严格控制。为了保证盾构机顺畅排土，需对掘削下来的土砂加泥或加化学泡沫等添加剂以控制土仓内土砂的塑性、流动性处于适当的范围内，以保证盾构机能够顺畅排土。开挖面稳定控制在施工中实时进行施工数据采集，建立完善的信息化施工模式：1、盾构机掘进参数的采集2、盾构机导向数据的采集3、施工监测系统4、人工控制测量数据盾构施工类似工厂流水线作业，因此施工中要求各环节紧密衔接，任何一道工序发生滞后，都将直接影响施工工效，或导致施工停止。因此应进行信息化施工管理，收集各阶段的施工参数，通过分析、归纳，在施工中不断对各种参数的设定进行优化，将会提高施工的质量、效率。盾构掘进参数控制----即信息化施工盾尾密封地层同步注浆原理图管片浆液地表沉降控制是盾构施工的重点，及时的进行壁后注浆是有效控制地表沉降的措施之一。在壁后注浆施工中，由于盾构隧道穿越地层的多样性，注浆量变化幅度较大，因此采取以注入压力控制为主，兼顾注入量的方法进行注浆管理。注浆参数控制----注浆压力及注浆量平衡注浆材料选用壁后注浆浆液分为单液砂浆和双液化学浆液，单液砂浆浆液应具备以下性能：1.具有良好的长时间稳定性及流动性，并能保证适当的初凝时间，以适应盾构施工以及远距离输送的要求。2.具有良好的充填性能。3.在满足注浆施工的前提下，尽可能早地获得高于地层的早期强度。4.浆液在地下水环境中，不易产生稀释现象。5.浆液固结后收缩率小，泌水率低。6.原料来源丰富、经济，施工管理方便，并能满足施工自动化技术要求。7.浆液无公害，价格合理。盾构掘进纠偏施工过程已建隧道设计轴线盾构机纠偏曲线盾构方位纠偏曲线隧道同步注入法由安装在盾构机上的注入管直接向尾隙注入方式利用管片上的前后两个注浆空交替注入方式把管片上的注浆位置设置在管片端头上，边推进边注浆的方式注浆压力＞静水压力+土压力，取1.1-1.2倍的静止土压力注浆量：理论：V=Π/2lDG实际注浆量为理论注浆量的120%-180%（四）管片拼装、背后注浆（五）管片接缝防水1、弹性密封垫防水要求：能承受最大水压的3倍；密封垫传给密封槽接触面的应力大于设计水压力德国：氯丁橡胶4孔形密封垫日本密封垫国产密封垫形式2、接缝嵌缝防水嵌缝槽：深2cm，宽1.2cm要求：水密性好，耐腐蚀、伸缩复原性，硬化时间短、收缩小，方便施工材料：环氧类、聚硫橡胶类、尿素树脂类3、接缝注浆要求：压注材料流动性好，有膨胀性，固结无收缩4、螺栓孔和压浆孔防水密封圈垫：良好的伸缩性、水密性；耐老化性塑料螺栓孔套管六、盾构机接收及解体盾构接收施工流程图模拟贯通测量测量结果分析与验证掘进计划洞门部分凿除洞门密封的安装接收托架的安装与固定到达段的掘进洞门剩余部分的凿除碴土的清理贯通后上接收托架总结1盾构施工的内容相当丰富，出题一般以选择为主，主要从以下几个方面准备：1、基本施工步骤：(1)在盾构法隧道的始发端和接收端各建一个作（竖）井；碴土储舱和料斗(2)盾构在始发端作井内安装就位；(3)依靠盾构千斤顶推力（作用在已拼装好的衬砌环和作井后壁上）将盾构从始发作井的墙壁开孔处推出(4)盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片；(5)及时地向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置；(6)盾构进入接受作井并被拆除，如施工需要，也可穿越作井再向前推进。2、洞口土体加固的主要目的：1.拆除作井洞口围护结构时，确保洞口土体稳定，防止地下水流人。2．盾构掘进通过加固区域时，防止盾构周围的地下水及土砂流人作井。3．拆除洞口围护结构及盾构掘进通过加固区域时，防止地层变形对施工影响范围内的地面建筑物及地下管线与构筑物等的破坏。3、决定始发段长度有两个因素：一是衬砌与周围地层的摩擦阻力，二是后续台车长度。4、初始掘进的主要任务：收集盾构掘进数据（推力、刀盘扭矩等）及地层变形量测量数据，判断土压（泥水压）、注浆量、注浆压力等设定值是否适当，并通过测量盾构与衬砌的位置，及早把握盾构掘进方向控制特性，为正常掘进控制提供依据。总结25、开挖控制、一次衬砌、线形控制和注浆构成了盾构掘进控制四要素6、（上限值）p=地下水压十静止土压十预备压（下限值）Pmin=地下水压+（主动土压或松弛土压）+预备压7、土压式盾构掘进时，理想地层的土特性是：(1)塑性变形好；(2)流塑至软塑状；(3)内摩擦小；(4)渗透性低。当Q理论Q3实际时，一般表示泥浆流失8、管片拼装盾构推进结束后，迅速拼装管片成环。除特殊场合外，大都采取错缝拼装。在纠偏或急曲线施工的情况下，有时采用通缝拼装。拼装顺序一般从下部的标准（A型）管片开始，依次左右两侧交替安装标准管片，然后拼装邻接(B型)管片，最后安装楔形（K型）管片。管片拼装呈真圆，并保持真圆状态，对于确保隧道尺寸精度、提高施速度与止水性及减少地层沉降非常重要。总结39、注浆的主要目的就是防止地层变形，还有其他重要目的，具体如下。1．抑制隧道周边地层松弛，防止地层变形。2．及早使管片环安定，千斤顶推力平滑地向地层传递。作用于管片的土压力平均，能减小作用于管片的应力和管片变形，盾构的方向控制容易。3．形成有效的防水层。一般盾构直径大，或在冲积黏性土和砂质土中掘进，多采用同步注浆；而在自稳性好的软岩中，多采取后方注浆方式。二次注浆是以弥补一次注浆缺陷为目的进行的注浆。具体作用如下：1．补足一次注浆未充填的部分；2．补充由浆体收缩引起的体积减小；3．以防止周围地层松弛范围扩大为目的的补充。10、管片质量检验：模具周转100次必须进行检验；随机抽取3件进行水平拼装检验，合格后方可正式生产日生产每15环应抽取1块管片进行检验；每生产200环后应进行水平拼装检验1次，钢筋混凝土管片不得有无内外贯穿裂缝和宽度大于0.2mm