隧道與洞室工程盾構(gòu)的基本構(gòu)造.ppt

1、盾構(gòu)法隧道施工適用于軟土地區(qū)埋深大的隧道工程，可穿越江河、湖泊、海底、地面建筑物和地下管線密集區(qū)的下部。 盾構(gòu)機(jī)是這種施工方法中最主要的施工機(jī)具，它是一個(gè)既能支撐地層壓力又能在地層中推進(jìn)的鋼筒結(jié)構(gòu)體-隧道掘進(jìn)機(jī),1 概述,18181880年 敞口式手掘盾構(gòu),盾構(gòu)經(jīng)過(guò)了四代發(fā)展,18801960年 機(jī)械式盾構(gòu) 、氣壓式盾構(gòu),19601980年 閉胸式盾構(gòu),1980至今 大斷面，大深度，長(zhǎng)距離，高速化；斷面的多樣化,盾構(gòu)機(jī)的種類(lèi)多種多樣 一般可以根據(jù)斷面形狀分類(lèi) 開(kāi)挖方式分類(lèi) 頭部結(jié)構(gòu)分類(lèi)等,1 概述,大型盾構(gòu)機(jī),橢圓式盾構(gòu)機(jī),以按掘削面不同敞開(kāi)程度(隔離開(kāi)挖面和盾尾襯砌作業(yè)空間之間隔板的有無(wú))可

2、分為三種： 全部敞開(kāi)式，半敞開(kāi)式及封閉式盾構(gòu),全部敞開(kāi)式：人工掘削式，半機(jī)械式，機(jī)械式 半敞開(kāi)式：擠壓網(wǎng)格式 封閉式盾構(gòu)：土壓式，泥水式,手掘式盾構(gòu),半機(jī)械式盾構(gòu),敞開(kāi)式盾構(gòu)與封閉式盾構(gòu)的主要不同就是沒(méi)有設(shè)置隔板，開(kāi)挖面全部或大部分敞開(kāi)的盾構(gòu)型式，以作業(yè)面能夠自立穩(wěn)定作為前提。對(duì)于不能自立穩(wěn)定的作業(yè)面，要通過(guò)輔助施工方法，使其能夠滿(mǎn)足自立穩(wěn)定條件。 從使用情況來(lái)看，封閉式的使用比較廣泛。敞開(kāi)式盾構(gòu)在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,敞開(kāi)式機(jī)械切削式盾構(gòu),一、手掘系統(tǒng)盾構(gòu) 1.手掘式盾構(gòu)手掘盾構(gòu)是最原始的一類(lèi)盾構(gòu)，其構(gòu)造簡(jiǎn)單，配備較少，造價(jià)低，目前在地質(zhì)條件較好的工程中仍廣泛使用。 盾構(gòu)頂部

3、有活動(dòng)前檐以支護(hù)上部土體,2 盾構(gòu)的種類(lèi)與選型,挖土由人工從上往下進(jìn)行，每隔23m設(shè)一作業(yè)平臺(tái)，可適應(yīng)各種復(fù)雜地層，開(kāi)挖面可根據(jù)地質(zhì)條件全部敞開(kāi)，也可采用正面支撐，隨開(kāi)挖隨支撐。 施工人員可觀察到地層變化情況，遇到樁、孤石等地下障礙物時(shí)，比較容易處理，容易進(jìn)行盾構(gòu)糾偏，也便于在曲線段施工,2.擠壓式盾構(gòu) 擠壓式盾構(gòu)分為全擠壓及半擠壓兩種 前者將手掘式盾構(gòu)的開(kāi)挖工作面用胸板封閉起來(lái)，把土層擋在胸板外，沒(méi)有水土涌入及土體坍塌的危險(xiǎn)，并省去了出土工序。 后者在封閉胸板上局部開(kāi)孔，土體從孔中擠入盾構(gòu)，裝車(chē)外運(yùn)，省去人工開(kāi)挖，勞動(dòng)條件比手掘式盾構(gòu)大為改善，效率也成倍提高。 擠壓式盾構(gòu)僅適用于軟弱可塑的粘

4、性土層,擠壓盾構(gòu),局部氣壓式盾構(gòu),3.網(wǎng)格式盾構(gòu)網(wǎng)格式盾構(gòu)在開(kāi)挖面裝有鋼制的開(kāi)口格柵，當(dāng)盾構(gòu)向前推進(jìn)時(shí)，土被網(wǎng)格切成條狀，進(jìn)入盾構(gòu)后運(yùn)走，當(dāng)盾構(gòu)停止推進(jìn)時(shí)，網(wǎng)格起到擋土的作用，有效地防止開(kāi)挖面坍塌,這種盾構(gòu)對(duì)土體的擠壓作用比擠壓式小，因而引起的地表變形也小些。 網(wǎng)格式盾構(gòu)只適用于軟弱可塑的粘性土層，當(dāng)?shù)貙雍畷r(shí)，尚需要輔以降水、氣壓等措施,網(wǎng)格式盾構(gòu),二、半機(jī)械式盾構(gòu) 敞開(kāi)式盾構(gòu)中的半機(jī)械式盾構(gòu)是在盾構(gòu)的原型人工手掘式盾構(gòu)正面裝上挖土機(jī)械、裝載機(jī)等出土裝置，或者開(kāi)挖裝載兩用機(jī)等之后形成的盾構(gòu),挖土裝置有鏟斗式、切削式和混合式三種形式。 鏟土式適用于粘土和砂礫混合層 切削式適用于硬粘土和硬砂土層

5、 混合式適用于自立性較好的土層 如遇土質(zhì)堅(jiān)硬可安裝軟巖掘進(jìn)機(jī)的切削頭。 其適用范圍基本上與手掘式盾構(gòu)一樣,為了防止開(kāi)挖面崩塌，可安裝可動(dòng)式切口環(huán)、半月形千斤頂。 但由于安裝了開(kāi)挖裝置，故實(shí)際上難以設(shè)置前面千斤頂?shù)葥跬裂b置，大多在開(kāi)挖過(guò)程中開(kāi)挖面敞開(kāi)得很大，對(duì)開(kāi)挖面的穩(wěn)定條件需進(jìn)行研究,三、機(jī)械系統(tǒng)盾構(gòu) 1 敞開(kāi)式機(jī)械盾構(gòu) 在手掘式盾構(gòu)的切口環(huán)部分，安裝與盾構(gòu)直徑大小相同的旋轉(zhuǎn)大切削刀盤(pán)，可用機(jī)械連續(xù)地、全斷面開(kāi)挖的盾構(gòu)，稱(chēng)為機(jī)械式盾構(gòu)。 通過(guò)刀盤(pán)支撐，可以得到一些擋土效果,適用各類(lèi)土層，尤其適用于極易坍塌的砂性土層中的長(zhǎng)隧道，可連續(xù)掘進(jìn)挖土。 由刀盤(pán)切削產(chǎn)生的土經(jīng)過(guò)刀盤(pán)上的預(yù)留槽口進(jìn)入土艙，提

6、升和流入漏斗后，再通過(guò)傳送帶運(yùn)入出土車(chē)。 作業(yè)環(huán)境好、省力、省時(shí)、省工、效率高 后續(xù)設(shè)備多、發(fā)生偏差時(shí)難糾偏、造價(jià)高,2 封閉式機(jī)械盾構(gòu) 通過(guò)設(shè)置于切口環(huán)和支承環(huán)之間的密封隔板，并在隔板和作業(yè)面之間形成壓力艙，保持充滿(mǎn)泥砂或泥水的壓力艙內(nèi)的壓力，以保證作業(yè)面的穩(wěn)定性。 根據(jù)開(kāi)挖面穩(wěn)定機(jī)理可以分為土壓平衡式盾構(gòu)和泥水加壓式盾構(gòu),2.1 泥水加壓盾構(gòu) 泥水加壓盾構(gòu)就是在機(jī)械式盾構(gòu)大刀盤(pán)后面設(shè)置一道隔板，隔板與刀盤(pán)之間作為泥水室，在開(kāi)挖面和泥水室中充滿(mǎn)加壓的泥水，通過(guò)加壓作用，保證開(kāi)挖面土體的穩(wěn)定,該盾構(gòu)通過(guò)給泥漿一定的壓力以保持開(kāi)挖面的穩(wěn)定性， 并通過(guò)循環(huán)泥漿將盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)切削下來(lái)的土砂等土體送入泥

7、水室，以流體方式輸送運(yùn)出,由攪拌裝置進(jìn)行攪拌，攪拌后的高濃度泥水用流體輸送系統(tǒng)送出地面 把送出的濃泥水進(jìn)行水土分離 然后把分離后的泥水再送入泥水室,不斷循環(huán)使用 其全部工程均由中央控制臺(tái)綜合管理，可實(shí)現(xiàn)施工自動(dòng)化,該盾構(gòu)型式設(shè)置有切削土體的開(kāi)挖機(jī)械，泥漿循環(huán)設(shè)備，給泥漿施加一定壓力的送排泥設(shè)備，運(yùn)出泥漿的分離設(shè)備，另外有的泥水加壓式盾構(gòu)還具有保證泥漿性能的調(diào)泥和泥水處理設(shè)備 適用于以砂性土為主的洪積地層，也較適用于以粘性土為主的沖擊地層，但泥水處理費(fèi)用較高,泥水加壓式盾構(gòu),泥水加壓式盾構(gòu),德國(guó)海瑞克泥水盾構(gòu)機(jī),1刀盤(pán) 2半隔板（沉浸墻） 3隔板 4推進(jìn)油缸 5人倉(cāng) 6破碎機(jī) 7攔石柵 8吸泥管

8、 9鉸接油缸 10管片 11排泥管 12送泥管,2.2 土壓平衡盾構(gòu) 土壓平衡盾構(gòu)前端有一個(gè)全斷面切削刀盤(pán)，盾構(gòu)的中心或下部有長(zhǎng)筒形螺旋運(yùn)輸機(jī)的進(jìn)土口，其出土口在密封艙外。 所謂土壓平衡，就是用刀盤(pán)切削下來(lái)的土，如同壓縮空氣或泥水一樣充滿(mǎn)整個(gè)密封艙，并保持一定壓力來(lái)平衡開(kāi)挖面的土壓力,土壓平衡式盾構(gòu),適用于變形較大的淤泥、軟弱粘土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉砂、粉細(xì)砂等土層。 將開(kāi)挖的泥砂進(jìn)行泥漿化，通過(guò)控制泥漿的壓力以保證作業(yè)面的穩(wěn)定性,該盾構(gòu)設(shè)置有切削土體的機(jī)械、攪拌開(kāi)挖土砂使其泥漿化的攪拌機(jī)械、切削土的排出機(jī)械并有能夠保證切削土壓力的控制機(jī)械的盾構(gòu)型式。 又可根據(jù)是否具有促進(jìn)泥漿化的添加材料的注

9、漿裝置分為： A 土壓盾構(gòu) B 泥土壓盾構(gòu),a土壓式盾構(gòu) 使用轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤(pán)切削，并使作業(yè)面和隔板之間充滿(mǎn)經(jīng)過(guò)攪拌的土砂。 該施工方式通過(guò)盾構(gòu)的推進(jìn)力給切削土砂加壓并使其作用于作業(yè)面整體來(lái)獲取作業(yè)面的穩(wěn)定性，同時(shí)通過(guò)螺旋式輸送器進(jìn)行排土,b泥土壓式盾構(gòu) 通過(guò)一邊注入添加材料一邊轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤(pán)，強(qiáng)制性地?cái)嚢枨邢魍辽昂吞砑硬牧鲜蛊涑蔀樗苄粤鲃?dòng)化狀態(tài)。 與土壓盾構(gòu)相同，該施工方式也為一邊保持作業(yè)面的穩(wěn)定性一邊通過(guò)螺旋輸送器進(jìn)行排土,盾構(gòu)之選型,地質(zhì)條件、外徑、長(zhǎng)度、施工程序、勞動(dòng)力情況、施工環(huán)境、基地面積、不同盾構(gòu)的特征 1、開(kāi)挖面有無(wú)障礙物。 2、氣壓施工時(shí)開(kāi)挖面能否自立穩(wěn)定。 3、氣壓施工并用其它輔助施工法

10、后開(kāi)挖面能否穩(wěn)定,盾構(gòu)的選型是一個(gè)綜合性的工作,2 盾構(gòu)的種類(lèi)與選型,4、擠壓推進(jìn)，切削土加壓推進(jìn)中，開(kāi)挖面能否自立穩(wěn)定。 5、開(kāi)挖面在加入水壓、加泥壓、泥水壓作用下，能否自立穩(wěn)定。 6、經(jīng)濟(jì)性。 綜合考慮,概括說(shuō)來(lái)，盾構(gòu)機(jī)由通用機(jī)構(gòu)和專(zhuān)用機(jī)構(gòu)組成。通用機(jī)構(gòu)包括外殼、掘削機(jī)構(gòu)、擋土機(jī)構(gòu)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、管片組裝機(jī)構(gòu)、附屬機(jī)構(gòu)等組成 而后者隨機(jī)種不同而異。對(duì)土壓盾構(gòu)，其專(zhuān)用機(jī)構(gòu)為排土機(jī)構(gòu)、攪拌機(jī)構(gòu)、添加材注入裝置；對(duì)泥水盾構(gòu)而言，則主要指排泥機(jī)構(gòu)和攪拌機(jī)構(gòu),3 封閉式盾構(gòu)的基本構(gòu)造,一、盾構(gòu)的外形和材料 1.盾構(gòu)的外形 盾構(gòu)的外形就是指盾構(gòu)的斷面形狀，有圓形、雙圓、三圓、矩形、馬蹄形、半圓形或與隧道斷

11、面相似的特殊形狀等。 圓形（又稱(chēng)半盾構(gòu)）因其抵抗水土壓力較理想，襯砌拼裝簡(jiǎn)便，構(gòu)件可以互換，較為通用，數(shù)量最多,2.制造盾構(gòu)的材料 盾構(gòu)主要用鋼板（單層厚板或多層薄板）制成，鋼板一般用A3鋼。 鋼板間連接可采用焊接和鉚接兩種方法 大型盾構(gòu)考慮到水平運(yùn)輸和垂直吊裝的困難，可制成分體式，到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行就位拼裝，部件的連接一般采用定位銷(xiāo)定位，高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接，最后焊接成型,盾構(gòu)機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)組裝,盾構(gòu)隧道剖面圖,1-進(jìn)風(fēng)道；2-進(jìn)風(fēng)口；3-排風(fēng)口； 4-排風(fēng)道；5-路面（下拉桿）； 6-天棚（上拉桿）；7-吊桿； 8-照明燈；9-滅火器；10-消防栓； 11-電纜；12-排水管；13-給水管； 14-縱向螺栓；

12、 15-環(huán)向螺栓,二、封閉式盾構(gòu)的基本構(gòu)造 盾構(gòu)種類(lèi)繁多，從盾構(gòu)在施工中的功能而言，其基本構(gòu)造主要分為盾構(gòu)殼體、推進(jìn)系統(tǒng)、拼裝系統(tǒng)三大部分。 盾構(gòu)的主要構(gòu)成部分，即盾構(gòu)機(jī)體本身也就是盾構(gòu)殼體，主要包括外殼、尾封和中折裝置三部分組成,盾構(gòu)組成,刀盤(pán),盾體,后配套設(shè)備,前盾 中盾 尾盾,配套臺(tái)車(chē)、管片運(yùn)輸設(shè)備、出土設(shè)備、注漿系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等,頭部可以安全地開(kāi)挖地層，尾部可以裝配預(yù)制管片或砌塊，迅速地拼裝成隧道永久襯砌。 其他必要的還有：推進(jìn)機(jī)構(gòu)，擋土機(jī)構(gòu)，掘削機(jī)構(gòu)，添加材注入裝置(土壓盾構(gòu))，攪拌機(jī)構(gòu)，排土機(jī)構(gòu)，送排泥水機(jī)構(gòu)(泥水盾構(gòu))，管片拼裝機(jī)構(gòu)，油壓機(jī)和電氣設(shè)備等等,一）盾殼外殼的主要目的就

13、是保護(hù)掘進(jìn)、排土、推進(jìn)、做襯等所有作業(yè)設(shè)備、裝置的安全。 沿縱向可分為前、中、后三段，分別稱(chēng)為切口(切口環(huán)) 、支承(支撐環(huán))和盾尾三部分構(gòu)成，借以外殼鋼板聯(lián)成整體。外殼采用鋼板焊接成，并用環(huán)形梁加固支承。 一般把圓形斷面盾構(gòu)的外殼板的厚度定在50100mm,1-1 (切口環(huán))；2-2 (支承環(huán))；3-3 (縱剖面,1.切口環(huán)部分它位于盾構(gòu)的最前端，用于開(kāi)挖和擋土，容納各種專(zhuān)門(mén)的挖土設(shè)備，施工時(shí)切入地層并掩護(hù)開(kāi)挖作業(yè)。切口環(huán)前端設(shè)有刃口，以減少切土?xí)r對(duì)地層的擾動(dòng)。 切口環(huán)保持著工作面的穩(wěn)定，并作為把開(kāi)挖下來(lái)的土砂向后方運(yùn)輸?shù)耐ǖ?，因此，采用機(jī)械化開(kāi)挖、土壓式、泥水加壓式盾構(gòu)時(shí)，應(yīng)根據(jù)開(kāi)挖下來(lái)土

14、砂的狀態(tài)，確定切口環(huán)的形狀、尺寸,上下寬度可以等值、也可以不等值，甚至是活動(dòng)的。 切口環(huán)的長(zhǎng)度主要取決于支撐、開(kāi)挖方法以及挖土機(jī)具和操作人員的工作回旋余地,大部分手掘式盾構(gòu)切口環(huán)的頂部比底部長(zhǎng)，猶如帽檐，有的還設(shè)有千斤頂控制的活動(dòng)前沿，以增加掩護(hù)長(zhǎng)度； 對(duì)于機(jī)械化盾構(gòu)切口環(huán)內(nèi)按不同的需要安裝各種不同的機(jī)械設(shè)備，這些設(shè)備是用于正面土體的支護(hù)及開(kāi)挖，而各類(lèi)機(jī)械是由盾構(gòu)種類(lèi)而定的,泥水盾構(gòu)，安置有切削刀盤(pán)、攪拌器和吸泥口； 土壓平衡盾構(gòu)，安置有切削刀盤(pán)、攪拌器和螺旋輸送機(jī)； 網(wǎng)格式盾構(gòu)，安置有網(wǎng)格、提土轉(zhuǎn)盤(pán)和運(yùn)土機(jī)械的進(jìn)口； 在局部氣壓、泥水加壓、土壓平衡等盾構(gòu)中，因切口內(nèi)壓力高于隧道內(nèi)常壓，所以在

15、切口環(huán)處還需布設(shè)密封隔板及人行艙的進(jìn)出閘門(mén),地鐵盾構(gòu)常用的機(jī)型 泥水平衡盾構(gòu) 土壓平衡盾構(gòu),2.支撐環(huán)部分 它是盾構(gòu)的主體，承受荷重的核心部分構(gòu)。內(nèi)部裝有千斤頂、舉重臂、真圓保護(hù)器等各種設(shè)備，它緊接于切口環(huán)后，位于盾構(gòu)的中部，是一個(gè)剛性較好的圓環(huán)結(jié)構(gòu)。 地層土壓力、所有千斤頂?shù)捻斄σ约扒锌谌胪琳孀枇?、盾尾、襯砌拼裝時(shí)傳來(lái)的施工荷載均由支撐環(huán)承擔(dān),在支承環(huán)外沿布置有盾構(gòu)千斤頂，中間布置拼裝機(jī)及部分液壓設(shè)備、動(dòng)力設(shè)備、操縱控制臺(tái)。當(dāng)切口環(huán)壓力高于常壓時(shí)、在支承環(huán)內(nèi)要布置人行加、減壓艙。 支承環(huán)的長(zhǎng)度應(yīng)不小于固定盾構(gòu)千斤頂所需的長(zhǎng)度，對(duì)于有刀盤(pán)的盾構(gòu)還要考慮安裝切削刀盤(pán)的軸承裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和排土

16、裝置的空間,水平隔板、豎直隔板 增加盾構(gòu)剛度 水平承受拉力豎直承受壓力,3.盾尾部分 盾尾一般由盾構(gòu)外殼鋼板延伸構(gòu)成，主要用于掩護(hù)隧道管片襯砌的安裝工作。 盾尾末端設(shè)有密封裝置，以防止水、土及壓注材料從盾尾與襯砌之間進(jìn)入盾構(gòu)內(nèi)。 盾尾密封裝置損壞、失效時(shí)，在施工中途必須進(jìn)行修理更換，所以盾尾長(zhǎng)度要滿(mǎn)足上述各項(xiàng)工作的進(jìn)行,盾尾鋼殼厚度從結(jié)構(gòu)上考慮盡可能減薄，這樣可以減小地層與襯砌間形成的建筑空隙就小，從而壓漿工作量也少，對(duì)地層擾動(dòng)范圍也小有利于施工。 但盾尾也需承擔(dān)土壓力，除此外，在遇到糾偏及彎道施工時(shí)，還有難以估計(jì)的施工荷載，所以盾尾是一個(gè)受力復(fù)雜的圓筒形薄殼體，其厚度應(yīng)綜合考慮上述因素,盾尾

17、密封裝置要能適應(yīng)盾尾與襯砌間的空隙，由于在施工中糾偏的頻率很高，因此，就要求密封材料要富有彈性，結(jié)構(gòu)形式要耐磨，防撕裂，其最終目的是要能夠止水。 止水的形式有許多，目前較為理想且常用的是采用多道、可更換的盾尾密封裝置，盾尾的道數(shù)根據(jù)隧道埋深、水位高低來(lái)定，一般取23道,由于鋼絲束內(nèi)充滿(mǎn)了油脂，鋼絲又為優(yōu)質(zhì)彈簧鋼絲，使其成為一個(gè)既有塑性又有彈性的整體，油脂保護(hù)鋼絲免于生銹損壞。 油脂加注采用專(zhuān)用的盾尾油脂泵，這種盾尾密封裝置使用后效果較佳，一次推進(jìn)可達(dá)500m左右，這主要看土質(zhì)情況如何，相對(duì)而言，在砂性土中掘進(jìn)，盾尾損壞較快，而在粘性土中掘進(jìn)則壽命較長(zhǎng),盾尾的長(zhǎng)度必須根據(jù)管片寬度和形狀及盾尾的道

18、數(shù)來(lái)確定，對(duì)于機(jī)械化開(kāi)挖式、土壓式、泥水加壓式盾構(gòu)，還要根據(jù)盾尾密封的結(jié)構(gòu)來(lái)確定， 最少必須保證襯砌組裝工作的進(jìn)行，但必須考慮在襯砌組裝后因管片破損而需更換管片；修理盾構(gòu)千斤頂和在曲線段進(jìn)行施工等因素，故必需給予一些余裕量,二）推進(jìn)系統(tǒng) 盾構(gòu)的推進(jìn)系統(tǒng)由液壓設(shè)備和盾構(gòu)千斤頂組成。盾構(gòu)掘進(jìn)的前進(jìn)動(dòng)力就是靠液壓系統(tǒng)帶動(dòng)若干個(gè)千斤頂工作所組成的推進(jìn)機(jī)構(gòu)，它是盾構(gòu)重要的基本構(gòu)造之一。 （1）盾構(gòu)千斤頂?shù)倪x擇和配置盾構(gòu)千斤頂?shù)倪x擇和配置應(yīng)根據(jù)盾構(gòu)的靈活性、管片的構(gòu)造、拼裝襯砌的作業(yè)條件等來(lái)決定。 選定盾構(gòu)千斤頂必須注意,采用高液壓系統(tǒng)，使千斤頂機(jī)構(gòu)緊湊。目前使用的液壓系統(tǒng)壓力值為3040MPa； 千斤頂

19、要盡可能地輕，且經(jīng)久耐用，易于維修保養(yǎng)和掉換； 千斤頂要均勻地配置在靠近盾構(gòu)外殼處，使管片受力均勻； 千斤頂應(yīng)與盾構(gòu)軸線平行,2）千斤頂數(shù)量千斤頂數(shù)量由設(shè)計(jì)總推力和千斤頂類(lèi)型確定，根據(jù)盾構(gòu)直徑、千斤頂推力、管片的結(jié)構(gòu)、隧道軸線的情況綜合考慮。其直徑宜小不宜大，故采用高壓液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力 一般情況下，中小型盾構(gòu)每只千斤頂?shù)耐屏?001500KN，在大型盾構(gòu)中每只千斤頂?shù)耐屏Χ酁?0004000KN,3）千斤頂?shù)男谐潭軜?gòu)千斤頂?shù)男谐虘?yīng)考慮到盾尾管片的拼裝及曲線施工等因素，通常取管片寬度加上100mm200mm的余裕量。 另外，成環(huán)管片總有一塊封頂塊存在，若采用縱向全插入封頂成環(huán)時(shí)，在相應(yīng)的封頂塊

20、位置應(yīng)布置數(shù)只雙節(jié)千斤頂，其行程大致是其它千斤頂?shù)囊槐?，以滿(mǎn)足拼裝成環(huán)所需,4）千斤頂?shù)乃俣榷軜?gòu)千斤頂?shù)乃俣缺仨毟鶕?jù)地質(zhì)條件和盾構(gòu)形式來(lái)定,一般取50mm/min左右，且可無(wú)級(jí)調(diào)速。為了提高工作效率，千斤頂?shù)幕乜s速度要求越快越好。 （5）千斤頂塊盾構(gòu)千斤頂活塞的前端必須安裝頂塊，頂塊必須采用球面接頭，以便將推力均勻、分布在管片的環(huán)面。其次，根據(jù)管片材質(zhì)的不同，還須在頂塊與管片的接觸面上安裝橡膠或柔性材料的墊板，對(duì)管片環(huán)面起到保護(hù)作用,盾構(gòu)千斤頂一般是沿支承環(huán)圓周均勻分布的 ；其位置應(yīng)均勻地安裝在盾殼支撐環(huán)的內(nèi)周，方向與隧道軸線平行。 上下左右活塞桿伸出長(zhǎng)度不同達(dá)到糾偏目的,三）正面支撐系統(tǒng) 開(kāi)

21、挖面支撐系統(tǒng)類(lèi)型有千斤頂類(lèi)、刀盤(pán)面板類(lèi)和網(wǎng)格類(lèi)。 此外，采用氣壓法施工時(shí)由壓縮空氣提供的壓力也可使開(kāi)挖面保持穩(wěn)定。 開(kāi)挖面支撐上常設(shè)有土壓計(jì)，以監(jiān)測(cè)開(kāi)挖面土體的穩(wěn)定性,四）襯砌拼裝系統(tǒng) 襯砌拼裝器或者管片拼裝機(jī)又稱(chēng)舉重臂，是盾構(gòu)機(jī)拼裝系統(tǒng)的主要設(shè)備，常以液壓為動(dòng)力。 一般舉重臂均安裝在支承環(huán)上。 為了能將管片按照所需要的位置，安全、迅速地進(jìn)行拼裝，拼裝機(jī)在鉗捏住管片后，還必須具備沿徑向伸縮、旋轉(zhuǎn)和前后平移即沿隧道中軸線作往復(fù)運(yùn)動(dòng)等功能,盾構(gòu)片填加,完成這些運(yùn)動(dòng)的精度應(yīng)該保證待裝配的管片上的螺栓孔能和已裝配好的螺栓孔對(duì)齊，以便螺栓固定。 襯砌拼裝系統(tǒng)的主要設(shè)備除了襯砌拼裝器外，還有所謂的真圓保持

22、器,聯(lián)結(jié)盾構(gòu)片,如前如述，襯砌拼裝器是一種專(zhuān)用的機(jī)械手，用于鉗住管片并使其平轉(zhuǎn)、升舉和旋轉(zhuǎn)，使管片能按預(yù)定的位置就位，并安全、迅速地拼裝成環(huán)。 一般設(shè)置在盾尾或支撐環(huán)內(nèi)，也可安裝在車(chē)架上。 真圓保持器是使隧道管片保持真圓的裝置,當(dāng)盾構(gòu)向前推進(jìn)時(shí)管片拼接環(huán)(管環(huán))就從盾尾脫出，由于管片接頭縫隙、自重力和作用土壓的原因，管環(huán)會(huì)產(chǎn)生橫向變形，使橫斷面成為橢圓形。 當(dāng)變形量大時(shí)，前面裝好的管環(huán)與現(xiàn)拼的管環(huán)在連接時(shí)會(huì)出現(xiàn)高低不平，給安裝縱向螺栓帶來(lái)困難。 為避免管環(huán)的高低不平，就需要使用所謂的真圓保持器，來(lái)修正、保持拼裝后管環(huán)的正確真圓位置,在軟土地層施工隧道，襯砌支護(hù)是非常關(guān)鍵。盾構(gòu)施工多采用預(yù)制拼裝

23、襯砌形式，對(duì)于防護(hù)要求高的隧道也有采用整體澆筑混凝土支護(hù)、復(fù)合式襯砌等。 預(yù)制拼裝襯砌特點(diǎn)：施工快可立即承受荷載（保證掘進(jìn)速度）、易于機(jī)械化施工。 預(yù)制拼裝襯砌園環(huán)一般由標(biāo)準(zhǔn)塊、鄰接塊和封頂塊在盾尾拼裝而成。園環(huán)的拼裝形式有通縫和錯(cuò)縫兩種，一般采用錯(cuò)縫形式,箱形管片（鋼筋混凝土,平板形管片（鋼筋混凝土,單管大洞方案 內(nèi)徑10米，外徑11米； 雙管小洞方案 內(nèi)徑5.4米，外徑6.0米,斷面方案,管片類(lèi)型 鋼管片 鋼筋混凝土管片,管片結(jié)構(gòu),襯砌環(huán)形式 普通環(huán) 左轉(zhuǎn)彎環(huán)+直線環(huán)+右轉(zhuǎn)彎環(huán) 通用環(huán) 一種楔形環(huán)管片的不同角度的旋轉(zhuǎn)擬合線路,管片結(jié)構(gòu),管片拼裝形式 通縫拼裝 拼裝難度小，襯砌空間剛度稍差。

24、 錯(cuò)縫拼裝 接縫剛度分布均勻，整體性較好，管片精度要求高，拼裝難度較大,管片結(jié)構(gòu),管片接縫連接 彎螺栓連接 斜螺栓連接 直螺栓連接,管片結(jié)構(gòu),管片環(huán)寬 .5m；外徑6.0m 管片 楔形量45mm； C50通用環(huán)管片； 管片厚度 300mm； 管片分6塊，5+1模式，小封頂,管片結(jié)構(gòu),武漢地鐵管片,1）滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度要求； （2）提高管片自身抗?jié)B性和制作精度； （3）解決接頭的密封問(wèn)題。 目前廣泛采用彈性密封防水，即有接頭密封條和彈性密封墊。接頭密封條是用橡膠瀝青密封條，厚3mm，壓縮后到1.5mm，靠加熱粘接在管片上，用在無(wú)螺栓的鋼筋混凝土管片中； 彈性密封墊是預(yù)制的成品，嵌置在接頭面上專(zhuān)

25、設(shè)的密封墊溝槽內(nèi)，其形式有硫化橡膠類(lèi)彈性密封墊、復(fù)合型彈性密封墊、灌注密封劑、嵌縫填料和螺栓孔防水等,盾構(gòu)法施工的襯砌結(jié)構(gòu)主要解決以下問(wèn)題,開(kāi)挖階段,注漿和盾尾管片脫開(kāi)階段,注漿體的短期固化階段,注漿體的長(zhǎng)期固化階段,五）液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)由高壓油泵、油馬達(dá)、油箱、液壓閥及管路等組成，為千斤頂、舉重臂和大刀盤(pán)等提供動(dòng)力。一般油泵和油箱設(shè)在盾構(gòu)后面的車(chē)架上。 （六）操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)控制盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的工作狀態(tài),出土方式一般有三種 ： （1）有軌運(yùn)輸：皮帶運(yùn)輸機(jī)礦車(chē)洞口垂直起吊至地面。 （2）無(wú)軌運(yùn)輸：自卸卡車(chē) （3）管道運(yùn)輸：混合泥漿，壓力輸出， 出土連續(xù)化,六）出土系統(tǒng),其他還有擋土機(jī)構(gòu)，掘削機(jī)構(gòu)，添加材注入裝置，攪拌機(jī)構(gòu)以及送排泥水機(jī)構(gòu)等等 擋土機(jī)構(gòu)是為防止掘削