第6章-盾構(gòu)法

1、河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法1 第六章第六章 盾構(gòu)技術(shù)盾構(gòu)技術(shù)一、概述一、概述1、基本情況 盾構(gòu)法施工是一種機(jī)械化和自動化程度較高的隧道掘進(jìn)施工方法，從20世紀(jì)60年代開始，西方發(fā)達(dá)國家大量將這種技術(shù)應(yīng)用于城市地鐵和大型城市排水隧道施工。我國近年來也開始在城市隧道施工中采用此項(xiàng)技術(shù)，以替代原來落后的開槽明挖或淺埋暗挖等勞動密集型施工方法。 盾構(gòu)法施工除了可以加快工程進(jìn)度，還大大降低了工程造價(jià)。如廣州地鐵一號線的隧道工程造價(jià)是每米8萬元，而地鐵二號線因大量使用盾構(gòu)法，隧道

2、工程造價(jià)降至每米僅4萬元。河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法2 盾構(gòu)施工法由法國工程師布倫諾爾父子發(fā)明。它用一個(gè)活動的罩架支撐在隧道工作面及其背后的泥土上，工人向前挖空幾尺，就用千斤頂把罩架向前推，頂住新的工作面，盾構(gòu)后面露出的一段隧道用磚砌面支撐，人們得以像鼴鼠一樣在地面下不斷掘進(jìn)。1918年，世界上第一臺盾構(gòu)機(jī)在英國誕生，盾構(gòu)施工實(shí)現(xiàn)了自動化。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering

3、第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法3 盾構(gòu)施工法 盾構(gòu)施工方法是近年來在國內(nèi)興起的挖掘隧道的先進(jìn)方法，它是根據(jù)不同的地質(zhì)條件，采用相適應(yīng)的構(gòu)造復(fù)雜的盾構(gòu)機(jī)，通過計(jì)算機(jī)精確控制，在地下向前掘進(jìn)，同時(shí)尾部拼裝上可以承受巨大壓力的相互咬合的管片而形成圓形隧道。盾構(gòu)機(jī)通過之處，其后面就會形成一條高質(zhì)量的隧道。 這種施工方法主要有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是安全，在施工過程中可以通過計(jì)算機(jī)控制機(jī)械施工，安全可靠，減少了在地下人工掘進(jìn)隧道時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)；二是速度快，在二號線盾構(gòu)機(jī)施工最高記錄達(dá)到了一天掘進(jìn)30米，而普通的礦山法施工，一天最高掘進(jìn)是2米。三是質(zhì)量好，盾構(gòu)施工采用機(jī)械化施工，在質(zhì)量上可以做到經(jīng)久耐用。 河北工程大學(xué)資源學(xué)

4、院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法4 我國現(xiàn)已能改裝、生產(chǎn)盾構(gòu)式隧道掘進(jìn)機(jī)：廣重企業(yè)集團(tuán)公司制造、總裝、調(diào)試成功的盾構(gòu)式隧道掘進(jìn)機(jī)在廣州地鐵二號線南段使用。由北京市市政總公司和上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院共同研制的“京盾一號” 不僅能夠適應(yīng)北京地區(qū)含水砂卵石地層，而且能在工藝上通過專用添加劑改進(jìn)施工作業(yè)面土壤的塑流性，能適應(yīng)各種惡劣地質(zhì)條件，為華北地區(qū)其它類似地質(zhì)條件的城市應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)提供了適銷對路的設(shè)備。由于設(shè)備的國產(chǎn)化率比較高，其采購成本也比采用進(jìn)口機(jī)械減少3040。廣重企業(yè)集團(tuán)公司制

5、造盾構(gòu)式隧道掘進(jìn)機(jī)其造價(jià)每臺比進(jìn)口整機(jī)減少了近200萬美元。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法52、我國盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展 1970年上海隧道工程公司使用直徑為10.2m的擠壓式盾構(gòu)法修建了穿越黃浦江的第一條水下隧道，從而實(shí)現(xiàn)了中國在盾構(gòu)法修建隧道“零的突破”。 如今，盾構(gòu)已在土層隧道的施工中廣泛使用。上海地鐵一號線總長為18.5km單線園形區(qū)間隧道（內(nèi)徑5.5m，外徑6.2m）就是全部采用盾構(gòu)法開挖的。 1988年完工的另一條黃浦江水下隧道延安東路北線隧道盾構(gòu)施工段長1476

6、m，線路平面圖呈S形，曲率半徑500m，縱坡3%。隧道除穿越黃浦江外，還要在高層建筑群和地下管線等重要環(huán)境保護(hù)地段通過，最大埋深36m，最淺覆土為5.8m。是用我國自行設(shè)計(jì)和制造的直徑為11.3m網(wǎng)格式水力機(jī)械盾構(gòu)修建的。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法6發(fā)展前景 近幾年來，我國隧道及地下工程的建設(shè)發(fā)展很快，目前我國鐵路隧道總數(shù)達(dá)5300余座，總長度達(dá)到2500公里；公路隧道達(dá)到450多座，總長度達(dá)到120公里；水電站地下工程和水工隧洞達(dá)到100公里；已建和正在建設(shè)的地鐵

7、長度達(dá)到170公里。在這些工程中，其中有不少是采用盾構(gòu)技術(shù)進(jìn)行施工。在2000年2009年的十年中，新建鐵路隧道的長度將達(dá)到300400公里；地鐵建設(shè)長度將達(dá)到700公里；城市市政隧道工程將達(dá)100公里；水電隧道將達(dá)400公里。由此可見隧道掘進(jìn)技術(shù)在我國將有廣闊的應(yīng)用前景。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法7 城市化推動軌道交通城市化推動軌道交通一個(gè)國家軌道交通建設(shè)的發(fā)展，與其城市化水平緊密相關(guān)。二三十年來，我國城市化進(jìn)程明顯加快，城市化率由1979年的17.9%，提高到2

8、008年的45.68%。到2008年底，全國城市總數(shù)達(dá)655個(gè)。預(yù)計(jì)到2020年，中國的城市化率將達(dá)到60%。城市化進(jìn)程加速，機(jī)動車數(shù)量增加迅猛，導(dǎo)致交通擁堵。我國私人汽車擁有量由1985年的28.5萬輛，激增至2008年的3501萬輛。按照國際大都市汽車保有量飽和標(biāo)準(zhǔn)300萬-400萬輛來看，北京、上海等大城市的汽車保有量已經(jīng)逼近飽和。北京人口已達(dá)1700萬，機(jī)動車總量突破350萬輛，緩解城市交通擁堵，發(fā)展軌道交通是根本出路。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法8 在世界主

9、要大城市中，軌道交通運(yùn)輸量占公交運(yùn)量的50%以上，有些甚至達(dá)70%以上。巴黎1000萬人口，年客運(yùn)量12億人次，軌道交通承擔(dān)70%的公交運(yùn)量。這一比例在莫斯科是55%。倫敦共有9條地鐵線，總長500公里，日運(yùn)300萬人次，能滿足40%的出行人員的需要。日本東京大都市圈現(xiàn)有280多公里地鐵線，軌道交通系統(tǒng)每天運(yùn)送旅客3000多萬人次，承擔(dān)全部客運(yùn)量的86%。城市軌道交通建設(shè)，對緩解城市化進(jìn)程帶來的交通壓力意義重大。北京地鐵運(yùn)營有限公司董事長謝正光曾公開表示，到2015年，北京軌道交通的日均客運(yùn)量1000萬人次以上，占公共交通總量50%以上。按照規(guī)劃，上海到2010年軌道交通線日均客流量達(dá)到600

10、萬人次，占全市公交客流總量的35%左右。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法9 全國28個(gè)城市的軌道交通建設(shè)規(guī)劃獲批 從上個(gè)世紀(jì)50年代開始至2010年10月份，全國共有28個(gè)城市獲批建設(shè)地鐵，總投資1000億元，這些城市分布于4個(gè)直轄市及黑龍江、吉林、遼寧、浙江、江蘇、福建、山東、江西、河南、湖南、四川、陜西、云南、廣東等14個(gè)省份。從城市的行政級別來看，15個(gè)副省級城市除了濟(jì)南、廈門，其余均獲批建設(shè)地鐵。河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” He

11、bei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法10序號名稱行政級別獲批時(shí)間規(guī)劃目標(biāo)1北京直轄市20世紀(jì)50年代已通車?yán)锍?36km。到2015年和2020年，本市軌道交通通車?yán)锍虒⒎謩e達(dá)到660km和1000km左右。2天津直轄市20世紀(jì)60年代已通車?yán)锍?30km。到2020年，本市軌道交通將由17條城區(qū)與4條市域線組成，總規(guī)模將達(dá)到1036km。3上海直轄市1990年3月已通車?yán)锍?20km。2010年至2020年，上海將建條軌道交通新線，并延伸條線路。到年，網(wǎng)絡(luò)總長將達(dá)km。4廣州省會城市1992年6月已通車?yán)锍?36km。2011-2020年廣州

12、還將建設(shè)11條線路，2020年線網(wǎng)規(guī)模達(dá)到600km以上。5深圳特區(qū)城市1998年5月規(guī)劃 2030年有條線路，總長約km。6南京省會城市1999年4月到2030年，將由17條軌道交通線構(gòu)成617km的網(wǎng)絡(luò)。7杭州省會城市2005年6月杭州軌道交通線網(wǎng)將由18條軌道線路構(gòu)成，總長度278km。8哈爾濱省會城市2005年6月線網(wǎng)規(guī)模已從原“四線一環(huán)”調(diào)整為“九線一環(huán)”，線路長度從143km增加到340km。9沈陽省會城市2005年7月規(guī)劃線路共計(jì)11條，總長400km。10成都省會城市2005年8月由7條線路組成，總長274.15km，其中地下線長度144.24km，地上線129.91km。11

13、武漢省會城市2006年4月規(guī)劃13條地鐵線路，總長560km。12西安省會城市2006年9月未來10年內(nèi)，建成兩條“十字形”的地鐵主線路；到本世紀(jì)中葉，形成由6條地鐵線路組成的城市快速軌道交通線網(wǎng)，總長將達(dá)251.8km。13蘇州地級市2007年2月規(guī)劃4條地鐵線路，線網(wǎng)總規(guī)模達(dá)到169.7km。14重慶直轄市2007年6月至2020年，建設(shè)“六線一環(huán)”364km線網(wǎng)和60個(gè)重要的換成樞紐。15東莞地級市2008年7月遠(yuǎn)期規(guī)劃由4條線路構(gòu)成，全長194.37km。16寧波地級市2008年8月到2020年建成1號線、2號線和3號線，全線長102km，河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特

14、殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法11序號名稱行政級別獲批時(shí)間規(guī)劃目標(biāo)17無錫地級市2008年11月至2015年，建成軌道交通1號線、2號線，總長度56.11km。18長沙省會城市2009年1月到2020年,長沙規(guī)劃地鐵線路6條,總長度將達(dá)到230km。19鄭州省會城市2009年2月鄭州市軌道交通線路規(guī)劃由6條線路組成，總長188.25km。20福州省會城市2009年6月線網(wǎng)遠(yuǎn)景(2050年)由7條線組成，線網(wǎng)全長184.2km。21昆明省會城市2009年6月020年前形成六條線路，全長1626km。22大連地級市200

15、9年8月線網(wǎng)遠(yuǎn)景(2050年)由7條線組成，線網(wǎng)全長184.2km。23南昌省會城市2009年8月遠(yuǎn)景規(guī)劃9條地鐵線路，總長262.9km。24青島地級市2009年8月規(guī)劃8條地鐵線路，總長231.5km。25合肥省會城市2010年7月規(guī)劃方案由6條城市軌道交通線路組成，全長181.1km。26南寧省會城市2010年8月規(guī)劃由骨干線2條和輔助線4條組成，線網(wǎng)全長178km。27貴陽省會城市2010年9月規(guī)劃由4條線路構(gòu)成，總里程140km左右。28長春省會城市2010年10月規(guī)劃由5條地鐵和2條輕軌線路組成，線網(wǎng)總長度256.9km。29石家莊省會城市上報(bào)30太原省會城市上報(bào)31濟(jì)南省會城市上

16、報(bào)32烏魯木齊省會城市上報(bào)33蘭州省會城市上報(bào) 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法12軌道交通建設(shè)市場廣闊軌道交通建設(shè)市場廣闊我國城市軌道交通建設(shè)速度迅猛。1995年至2010年15年間，我國建有軌道交通的城市，從2個(gè)增加到28個(gè)，投資以每年100多億元的速度在推進(jìn)。國務(wù)院批準(zhǔn)地鐵建設(shè)有3項(xiàng)指標(biāo)： 城市人口超300萬 GDP超1000億元 地方財(cái)政一般預(yù)算收入超100億元。 國家發(fā)改委基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)司司長王慶云指出，目前全國有近50個(gè)城市達(dá)標(biāo)，我國軌道交通建設(shè)未來發(fā)展有著巨大潛力。

17、 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法13國內(nèi)部分城市國內(nèi)部分城市地鐵建設(shè)現(xiàn)狀地鐵建設(shè)現(xiàn)狀河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法14北京截止截止2011年上半年，年上半年，北京地鐵運(yùn)營里程接近北京地鐵運(yùn)營里程接近340公里；公里； 2012年規(guī)劃實(shí)現(xiàn)年規(guī)劃實(shí)現(xiàn)400公里通車?yán)锍?；公里通車?yán)锍蹋?2015年，將有年，將有26條條線路運(yùn)營，總里程達(dá)到線路運(yùn)營，總里程達(dá)

18、到560多公里。多公里。運(yùn)營在建&規(guī)劃線路長度站點(diǎn)數(shù)里程車站130.4425223.1183428.1725527.6236723.12384.44916.51310302232.462311121340.5161520.2825.512機(jī)場快線27.3亦莊線23.214大新線21.7612房山線21.7911昌平線21.3711合計(jì)336.619881.06692010年，北京年，北京GDP為為13777億元，人口為億元，人口為2100萬。萬。河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章

19、盾構(gòu)法盾構(gòu)法15河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法16上海截止截止2011年上半年，上年上半年，上海地鐵有海地鐵有12條線路運(yùn)營，條線路運(yùn)營，運(yùn)營里程接近運(yùn)營里程接近460多公里，多公里，全球第三；全球第三； 2012年規(guī)劃實(shí)現(xiàn)年規(guī)劃實(shí)現(xiàn)500多公里運(yùn)營，通車?yán)锍倘蚨喙镞\(yùn)營，通車?yán)锍倘虻谝?；第一；到?020年，計(jì)劃實(shí)現(xiàn)總年，計(jì)劃實(shí)現(xiàn)總里程里程970多公里。多公里。運(yùn)營在建&規(guī)劃線路長度站點(diǎn)數(shù)顏色狀態(tài)里程車站13728紅26831綠340.529黃433.626

20、紫517.0411紫紅63628品紅73731橘紅84130藍(lán)94523淡藍(lán)103631淡紫1166.520深褐2113124032135世博專線停運(yùn)1614165913合計(jì)462.628813672 2010年，上海人口年，上海人口1660萬，萬，GDP為為16872億億元，人均元，人均GDP接近接近1萬元人萬元人民幣。民幣。河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法17河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engi

21、neering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法18廣州 2011年，廣州地鐵有年，廣州地鐵有8條線路運(yùn)營，運(yùn)營里程條線路運(yùn)營，運(yùn)營里程接近接近260多公里；多公里； 2012年計(jì)劃實(shí)現(xiàn)年計(jì)劃實(shí)現(xiàn)300多公里里程的運(yùn)營；多公里里程的運(yùn)營；遠(yuǎn)期規(guī)劃中，計(jì)劃實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)期規(guī)劃中，計(jì)劃實(shí)現(xiàn)600多公里通車?yán)锍?。多公里通車?yán)锍?。運(yùn)營在建&規(guī)劃線路長度站點(diǎn)數(shù)里程車站118.481623224367.252912.2544616532.0324115641.932730.914826.77131512920.29APM3.949廣佛線32.972211.471142.4321327.4111464.616合計(jì)

22、259.44153277143 2010年，廣州人口年，廣州人口1270萬，萬，GDP為為10604億元。億元。河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法19河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法20深圳 2011年，深圳地鐵有年，深圳地鐵有5條線路運(yùn)營，運(yùn)營里程條線路運(yùn)營，運(yùn)營里程150多公里；多公里；未來未來2012-2016年間年間將有多條線路建成運(yùn)營將有多條線路

23、建成運(yùn)營;遠(yuǎn)期規(guī)劃中，計(jì)劃實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)期規(guī)劃中，計(jì)劃實(shí)現(xiàn)600多公里通車?yán)锍?。多公里通車?yán)锍?。運(yùn)營在建&規(guī)劃線路長度站點(diǎn)數(shù)里程車站1羅寶線40.5302蛇口線13.76123龍崗線41.9304龍華線20155環(huán)中線4027光明線51.8西麗線鹽田線19.2內(nèi)環(huán)線寶安線機(jī)場線坪山線16.6寶鹽線合計(jì)156.16114 2010年，深圳人口年，深圳人口1035萬，萬，GDP為為9510億億元，人均元，人均GDP為為9000元人元人民幣左右。民幣左右。河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)

24、法盾構(gòu)法21河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法22天津 2011年，天津地鐵有年，天津地鐵有2條線路運(yùn)營，運(yùn)營里程條線路運(yùn)營，運(yùn)營里程70多公里；多公里； 2011-2012年間將有年間將有多條線路建成運(yùn)營，達(dá)到多條線路建成運(yùn)營，達(dá)到通車?yán)锍掏ㄜ嚴(yán)锍?30多公里目標(biāo)；多公里目標(biāo)；遠(yuǎn)期規(guī)劃中，計(jì)劃實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)期規(guī)劃中，計(jì)劃實(shí)現(xiàn)600多公里通車?yán)锍獭６喙锿ㄜ嚴(yán)锍?。運(yùn)營在建&規(guī)劃線路長度站點(diǎn)數(shù)里程車站126.1922223.520329.5123435.753329650487

25、25.5820945.411411104842Z1Z2Z3Z4Z5Z6合計(jì)71.6276 2010年，天津人口年，天津人口1299萬，萬，GDP為為9224億億元，人均元，人均GDP為為8000元人元人民幣左右。民幣左右。河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法23河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法24南京 2011年，南京地鐵有年，南京地鐵有2條線路運(yùn)營，運(yùn)營里

26、程條線路運(yùn)營，運(yùn)營里程80多公里；多公里；十二五期間將有多條線十二五期間將有多條線路進(jìn)入建設(shè)序列；路進(jìn)入建設(shè)序列； 到到2030年，全市計(jì)劃年，全市計(jì)劃實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)670多公里通車?yán)锍潭喙锿ㄜ嚴(yán)锍棠繕?biāo)。目標(biāo)。運(yùn)營在建&規(guī)劃線路長度站點(diǎn)數(shù)里程車站146.16312411237.82634328443.121536661.3735.6860.4917.11041.41147.51236.61319.11434.21525.51616.71724.3合計(jì)83.9657565.867 2010年，南京人口年，南京人口800萬，萬，GDP為為5080億元，人億元，人均均GDP為為6000元人民幣左

27、元人民幣左右。右。河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法25河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法26成都目前成都地鐵有目前成都地鐵有1條線條線路運(yùn)營，運(yùn)營里程路運(yùn)營，運(yùn)營里程30多公多公里；里；十二五期間將有多條線十二五期間將有多條線路進(jìn)入建設(shè)序列；路進(jìn)入建設(shè)序列；未來的十年間，全市計(jì)未來的十年間，全市計(jì)劃實(shí)現(xiàn)劃實(shí)現(xiàn)240公里通車?yán)锍坦锿ㄜ嚴(yán)锍棠繕?biāo)。目標(biāo)。運(yùn)營在

28、建&規(guī)劃線路長度站點(diǎn)數(shù)里程車站131.617250.6526349.2822438.919524.6313622.05136支15.118738.829合計(jì)31.617240 2010年，成都人口年，成都人口1404萬，萬，GDP為為5500億億元，人均元，人均GDP為為3500元人元人民幣左右。民幣左右。河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法27河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering

29、 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法28沈陽目前沈陽地鐵有目前沈陽地鐵有1條線路條線路運(yùn)營，運(yùn)營里程運(yùn)營，運(yùn)營里程28公里；公里； 2011年年9月底將有月底將有2號號線開通，通車?yán)锍踢_(dá)到線開通，通車?yán)锍踢_(dá)到50多公里；多公里；十二五期間將有多條線路十二五期間將有多條線路進(jìn)入建設(shè)序列；未來計(jì)劃實(shí)進(jìn)入建設(shè)序列；未來計(jì)劃實(shí)現(xiàn)現(xiàn)220公里通車?yán)锍棠繕?biāo)。公里通車?yán)锍棠繕?biāo)。運(yùn)營在建&規(guī)劃線路長度站點(diǎn)數(shù)里程車站127.9227.74249.1343437563278936103911旅游專線22合計(jì)27.9222.8 2010年，沈陽人口年，沈陽人口810萬，萬，GDP為為5015億元，人億元，人均均GD

30、P為為8000元人民幣左元人民幣左右。右。河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法29河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法30西安目前西安地鐵尚無線路目前西安地鐵尚無線路投入運(yùn)營，年底將有投入運(yùn)營，年底將有2號號線通車，里程為線通車，里程為20多公里；多公里；西安計(jì)劃于西安計(jì)劃于2012-2016期間，建設(shè)完成其期間，建設(shè)完成其余六條線，總通車?yán)锍踢_(dá)余六條線，總通車

31、里程達(dá)到到230多公里。多公里。運(yùn)營在建&規(guī)劃線路長度站點(diǎn)數(shù)里程車站130.223226.421339.1525435.228544.8931641.0826大唐新干線9.578合計(jì)226.49162 2010年，西安人口年，西安人口846萬，萬，GDP為為3240億億元，人均元，人均GDP為為4000元人元人民幣左右。民幣左右。河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法31河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of

32、 Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法32武漢目前武漢僅有目前武漢僅有1號線輕軌號線輕軌段投入運(yùn)營，其余路段地鐵段投入運(yùn)營，其余路段地鐵尚在建設(shè)過程中；尚在建設(shè)過程中；在武漢市遠(yuǎn)期規(guī)劃中，全在武漢市遠(yuǎn)期規(guī)劃中，全市將建設(shè)完成市將建設(shè)完成540多公里的多公里的線路。線路。 2010年，武漢人口年，武漢人口978萬，萬，GDP為為5565億億元，人均元，人均GDP為為6000元人元人民幣左右。民幣左右。運(yùn)營在建&規(guī)劃線路長度站點(diǎn)數(shù)里程車站128.87266.97238.528345678合計(jì)28.87河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei

33、University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法33河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法34城市2010GDP（億元）2010人口 2011運(yùn)營軌道中期建設(shè)目標(biāo)遠(yuǎn)期規(guī)劃目標(biāo)（萬）線路里程站點(diǎn)線路里程線路里程北京13777210014336.61981940026560上海16872166012462.6288500970廣州1060412708260153300600深圳951010355150114260600天津92241299271.6361

34、30600南京5080800283.9657240670成都55001404131.617120240沈陽5015810127.922100220西安32408461（9月通） 20230武漢5565978128.87540合計(jì)8438712202461473.1320505000河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法35目前世界最大盾構(gòu)法隧道成功穿越黃浦江最深處 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engine

35、ering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法362006年5月我國首臺遙控式大截面矩形盾構(gòu)河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法37盾構(gòu)機(jī)直徑11.38米，總長57米，重1100噸 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法38該盾構(gòu)組合后外徑可達(dá)15.43米 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engine

36、ering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法39河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法40二、基本原理及優(yōu)點(diǎn) 盾構(gòu)法施工是采用盾構(gòu)機(jī)刀盤將土“旋”下，土堆進(jìn)入密封倉、螺旋輸送器、皮帶輸送器，運(yùn)進(jìn)土車，送出地面，一機(jī)完成多項(xiàng)挖掘工作，速度快、質(zhì)量好、安全性能高。采用盾構(gòu)施工區(qū)間隧道，可以做到基本上不影響地上建筑物和交通，減少地上、地下的大量拆遷，可以有效保護(hù)地下水資源，因此，此法被世界上很多發(fā)達(dá)國家廣泛采用。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei U

37、niversity of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法41 全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)問世已有180年的歷史。1818年，英國布魯諾（M.I.Brunel）在蛀蟲鉆孔的啟示下，最早提出了用于施工地下隧道的掘進(jìn)機(jī)的雛形及施工方法。1825年，他第一次在倫敦泰晤士河下用一個(gè)斷面高6.8m，寬11.4m的矩形盾構(gòu)修建了一條隧道。由于初始未能掌握抵制泥水涌入隧道的方法，隧道施工兩次被淹，后來在東倫敦地下鐵道公司的合作下，經(jīng)過對盾構(gòu)施工的改進(jìn)，用氣壓輔助施工，于1843年完成了全長458m的第一條盾構(gòu)法隧道。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei Uni

38、versity of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法42 早期的盾構(gòu)，主要是利用盾構(gòu)機(jī)械所特有的盾殼作為支護(hù)，防止地層的坍塌，以保證在其內(nèi)部安全地進(jìn)行開挖和襯砌等各種作業(yè)，開挖基本上是采用人工開挖方式。隨著隧道工程的不斷增多，為適應(yīng)不同條件下的施工要求和提高施工效率，隧道掘進(jìn)機(jī)器人得以應(yīng)用并不斷地發(fā)展，除不斷完善軟土隧道掘進(jìn)機(jī)（即盾構(gòu)）及應(yīng)用技術(shù)，又開發(fā)出能夠適應(yīng)巖石地層施工的巖石隧道掘進(jìn)機(jī)及應(yīng)用技術(shù)。到目前為止，隧道掘進(jìn)機(jī)已經(jīng)發(fā)展到比較高的水平。全世界共生產(chǎn)各種類型的隧道掘進(jìn)機(jī)約8000余臺，并且在工程應(yīng)用中獲得了滿意效果。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特

39、殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法43 隨著地下空間的開發(fā)，盾構(gòu)技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于軟土層的地鐵、隧道、市政管道等工程領(lǐng)域。為適應(yīng)不同工程的需要，盾構(gòu)機(jī)的形式也越來越多，目前，已生產(chǎn)了斷面為圓形、矩形、雙圓、三圓、球型盾構(gòu)、子母盾構(gòu)等，尺寸也從直徑200mm到18 m。盾構(gòu)機(jī)的類型較多，但其工作原理基本相同，主要由切削刀盤、動力機(jī)構(gòu)、液壓主軸頂進(jìn)機(jī)構(gòu)、液壓糾偏機(jī)構(gòu)、液壓中繼頂進(jìn)機(jī)構(gòu)、液壓主頂進(jìn)機(jī)構(gòu)、襯砌及巖土排運(yùn)機(jī)構(gòu)以及檢測導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等幾個(gè)部分。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei U

40、niversity of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法44 隨著高新技術(shù)的發(fā)展，盾構(gòu)機(jī)的控制技術(shù)科技含量越來越高，遙控控制技術(shù)、激光制導(dǎo)技術(shù)以及陀螺儀定位系統(tǒng)已普遍應(yīng)用于盾構(gòu)機(jī)中，使得盾構(gòu)機(jī)的操作、地表沉降的控制更趨簡易，隧道的施工質(zhì)量也越來越好。為適應(yīng)工程建設(shè)發(fā)展的需要，盾構(gòu)機(jī)的斷面尺寸具有向超大、微小兩個(gè)方向發(fā)展的趨勢。直徑18 m的盾構(gòu)機(jī)已在研制，小到直徑200 mm的微型盾構(gòu)已在工程中得到應(yīng)用。盾構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣，如水工隧道、地鐵隧道、市政管道、共同溝等。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of

41、Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法45三、關(guān)于盾構(gòu)機(jī) （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、半圓形或與隧道斷面相似的特殊形狀等。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)場進(jìn)行就位拼裝，部件的連接一般采用定位銷定位，高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接，最后焊接成型。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六

42、章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法46（二）、 盾構(gòu)的基本構(gòu)造 1、盾殼 盾構(gòu)的殼體由切口環(huán)、支撐環(huán)和盾尾三部分構(gòu)成，外殼采用鋼板焊接成整體，如下圖所示。 1）、切口環(huán)部分 它位于盾構(gòu)的最前端，用于開挖和擋土，施工時(shí)切入地層并掩護(hù)開挖作業(yè)。切口環(huán)前端設(shè)有刃口，以減少切土?xí)r對地層的擾動。切口環(huán)的長度主要取決于支撐、開挖方法以及挖土機(jī)具和操作人員的工作回旋余地。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法47河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University

43、of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法482）、支撐環(huán)部分 它是盾構(gòu)的主體，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、所以千斤頂?shù)捻斄σ约扒锌?、盾尾、襯砌拼裝時(shí)傳來的施工荷載均由支撐環(huán)承擔(dān)。3）、盾尾部分 盾尾一般由盾構(gòu)外殼鋼板延長構(gòu)成，主要用于掩護(hù)隧道襯砌的安裝工作。盾尾末端設(shè)有密封裝置，以防止水、土及注漿材料從盾尾與襯砌之間進(jìn)入盾構(gòu)內(nèi)。盾尾鋼殼厚度從結(jié)構(gòu)上考慮盡可能減薄，但它除承受土壓力外，遇到糾偏及彎道施工時(shí)，還有難以估計(jì)的施工荷載，受力復(fù)雜，所以其厚度應(yīng)綜合考慮上述因素。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院

44、河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法492、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。千斤頂數(shù)量由設(shè)計(jì)總推力和千斤頂類型確定，其直徑宜小不宜大，故采用高壓液壓系統(tǒng)提供動力，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。3、正面支撐系統(tǒng) 開挖面支撐系統(tǒng)類型有千斤頂類、刀盤面板類和網(wǎng)格類。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挖面保持穩(wěn)定。開挖面支撐上常設(shè)有土壓計(jì)，以監(jiān)測開挖面土體的穩(wěn)定性。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei

45、University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法504、襯砌拼裝系統(tǒng) 襯砌拼裝系統(tǒng)的主要設(shè)備為襯砌拼裝器（俗稱舉重臂）和真圓保持器。襯砌拼裝器是一種專用的機(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)，也可安裝在車架上。真圓保持器是使隧道管片保持真圓的裝置。環(huán)管片拼裝成環(huán)。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法515、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

46、組成，為千斤頂、舉重臂和大刀盤等提供動力。一般油泵和油箱設(shè)在盾構(gòu)后面的車架上。6、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)。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法52四、盾構(gòu)作業(yè)四、盾構(gòu)作業(yè)河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法53豎井內(nèi)正在掘進(jìn)的盾構(gòu)機(jī)河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Eng

47、ineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法541盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn) 液壓馬達(dá)驅(qū)動刀盤旋轉(zhuǎn)，同時(shí)開啟盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸，將盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)，隨著推進(jìn)油缸的向前推進(jìn)，刀盤持續(xù)旋轉(zhuǎn)，被切削下來的碴土充滿泥土倉，此時(shí)開動螺旋輸送機(jī)將切削下來的渣土排送到皮帶輸送機(jī)上，后由皮帶輸送機(jī)運(yùn)輸至渣土車的土箱中，再通過豎井運(yùn)至地面。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法55 2、掘進(jìn)中控制排土量與排土速度 當(dāng)泥土倉和螺旋輸送機(jī)中的碴土積累到一定數(shù)量時(shí)，開挖面被切下的渣土經(jīng)刀槽進(jìn)入泥土倉的阻力增大，當(dāng)泥土倉的

48、土壓與開挖面的土壓力和地下水的水壓力相平衡時(shí)，開挖面就能保持穩(wěn)定，開挖面對應(yīng)的地面部分也不致坍坍或隆起，這時(shí)只要保持從螺旋輸送機(jī)和泥土倉中輸送出去的渣土量與切削下來的流人泥土倉中的渣土量相平衡時(shí)，開挖工作就能順利進(jìn)行。 3、管片拼裝 盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)一環(huán)的距離后，拼裝機(jī)操作手操作拼裝機(jī)拼裝單層襯砌管片，使隧道一次成型。 盾構(gòu)機(jī)的組成及各組成部分在施工中的作用 。河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法56 4、盾構(gòu)機(jī)主要組成 盾構(gòu)機(jī)主要由9大部分組成，他們分別是盾體、刀盤驅(qū)動、雙室氣閘、

49、管片拼裝機(jī)、排土機(jī)構(gòu)、后配套裝置、電氣系統(tǒng)和輔助設(shè)備。 1）、盾體 盾體主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，這三部分都是管狀簡體 。河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法57 前盾和與之焊在一起的承壓隔板用來支撐刀盤驅(qū)動，同時(shí)使泥土倉與后面的工作空間相隔離，推力油缸的壓力可通過承壓隔板作用到開挖面上，以起到支撐和穩(wěn)定開挖面的作用。承壓隔板上在不同高度處安裝有五個(gè)土壓傳感器，可以用來探測泥土倉中不同高度的土壓力。 前盾的后邊是中盾，中盾和前盾通過法蘭以螺栓連接，中盾內(nèi)側(cè)的周邊位置裝有推

50、進(jìn)油缸，推進(jìn)油缸桿上安有塑料撐靴，撐靴頂推在后面已安裝好的管片上，通過控制油缸桿向后伸出可以提供給盾構(gòu)機(jī)向前的掘進(jìn)力，這數(shù)個(gè)千斤頂按上下左右被分成幾組，掘進(jìn)過程中，在操作室中可單獨(dú)控制每一組油缸的壓力，這樣盾構(gòu)機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、抬頭、低頭或直行，從而可以使掘進(jìn)中盾構(gòu)機(jī)的軸線盡量擬合隧道設(shè)計(jì)軸線。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法58 中盾的后邊是尾盾，尾盾通過14個(gè)被動跟隨的鉸接油缸和中盾相連。這種鉸接連接可以使盾構(gòu)機(jī)易于轉(zhuǎn)向。 2）、刀盤 刀盤是一個(gè)帶有多個(gè)進(jìn)料槽的

51、切削盤體，位于盾構(gòu)機(jī)的最前部，用于切削土體，刀盤的開口率約為28，也是盾構(gòu)機(jī)上直徑最大的部分，一個(gè)帶四根支撐條幅的法蘭板用來連接刀盤和刀盤驅(qū)動部分，刀盤上可根據(jù)被切削土質(zhì)的軟硬而選擇安裝硬巖刀具或軟土刀具，刀盤的外側(cè)還裝有一把超挖刀，盾構(gòu)機(jī)在轉(zhuǎn)向掘進(jìn)時(shí)，可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盤的徑向方向向外伸出，從而擴(kuò)大開挖直徑，這樣易于實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)的轉(zhuǎn)向。超挖刀油缸桿的行程為50mm。刀盤上安裝的所有類型的刀具都由螺栓連接，都可以從刀盤后面的泥土倉中進(jìn)行更換。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾

52、構(gòu)法盾構(gòu)法59 法蘭板的后部安裝有一個(gè)回轉(zhuǎn)接頭，其作用是向刀盤的面板上輸入泡沫或膨潤土及向超挖刀液壓油缸輸送液壓油。 3）、刀盤驅(qū)動 10-28刀盤驅(qū)動由螺栓牢固地連接在前盾承壓隔板上的法蘭上，它可以使刀盤在順時(shí)針和逆時(shí)針兩個(gè)方向上實(shí)現(xiàn)0-61rpm的無級變速。刀盤驅(qū)動主要由8組傳動副和主齒輪箱組成，每組傳動副由一個(gè)斜軸式變量軸向柱塞馬達(dá)和水冷式變速齒輪箱組成，其中一組傳動副的變速齒輪箱中帶有制動裝置，用于制動刀盤。 安裝在前盾右側(cè)承壓隔板上的一臺定量螺旋式液壓泵驅(qū)動主齒輪箱中的齒輪油，用來潤滑主齒輪箱，該油路中一個(gè)水冷式的齒輪油冷卻器用來冷卻齒輪油。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院

53、 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法604）、雙室氣閘 雙室氣閘裝在前盾上，包括前室和主室兩部分，當(dāng)掘進(jìn)過程中刀具磨損工作人員進(jìn)入到泥土倉檢察及更換刀具時(shí)，要使用雙室氣閘。 在進(jìn)入泥土倉時(shí)，為了避免開挖面的坍坍，要在泥土倉中建立并保持與該地層深度土壓力與水壓力相適應(yīng)的氣壓，這樣工作人員要進(jìn)出泥土倉時(shí)，就存在一個(gè)適應(yīng)泥土倉中壓力的問題，通過調(diào)整氣閘前室和主室的壓力，就可以使工作人員可以適應(yīng)常壓和開挖倉壓力之間的變化。但要注意，只有通過高壓空氣檢查和受到相應(yīng)培訓(xùn)有資質(zhì)的人員，才可以通過氣閘進(jìn)出有壓力的泥土倉。 河北工程大

54、學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法615）、管片拼裝機(jī) 管片拼裝機(jī)由拼裝機(jī)大梁、支撐架、旋轉(zhuǎn)架和拼裝頭組成。 拼裝機(jī)大梁用法蘭連接在中盾的后支撐架上，拼裝機(jī)的支撐架通過左右各兩個(gè)滾輪安放在拼裝機(jī)大梁上的行走槽中，一個(gè)內(nèi)圈為齒圈形式外徑32m的滾珠軸承外圈通過法蘭與拼裝機(jī)支撐架相連，內(nèi)圈通過法蘭與旋轉(zhuǎn)架相連，拼裝頭與旋轉(zhuǎn)支架之間用兩個(gè)伸縮油缸和一個(gè)橫粱相連接。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering

55、第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法626）、排土機(jī)構(gòu) 盾構(gòu)機(jī)的排土機(jī)構(gòu)主要包括螺旋輸送機(jī)和皮帶輸送機(jī)。螺旋輸送機(jī)由斜盤式變量軸向柱塞馬達(dá)驅(qū)動，皮帶輸送機(jī)由電機(jī)驅(qū)動。碴土由螺旋輸送機(jī)從泥土倉中運(yùn)輸?shù)狡л斔蜋C(jī)上，皮帶輸送機(jī)再將碴土向后運(yùn)輸至第四節(jié)臺車的尾部，落入等候的碴土車的土箱中，土箱裝滿后，由電瓶車牽引沿軌道運(yùn)至豎井，龍門吊將士箱吊至地面，并倒人碴土坑中。 螺旋輸送機(jī)有前后兩個(gè)閘門，前者關(guān)閉可以使泥土倉和螺旋輸送機(jī)隔斷，后者可以在停止掘進(jìn)或維修時(shí)關(guān)閉，在整個(gè)盾構(gòu)機(jī)斷電緊急情況下，此閘門也可由蓄能器貯存的能量自動關(guān)閉，以防止開挖倉中的水及渣土在壓力作用下進(jìn)入盾構(gòu)機(jī)。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資

56、源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法637）、后配套設(shè)備 后配套設(shè)備主要由以下幾部分組成：管片運(yùn)輸設(shè)備、四節(jié)后配套臺車及其上面安裝的盾構(gòu)機(jī)操作所需的操作室、電氣部件、液壓部件、注漿設(shè)備、泡沫設(shè)備、膨潤土設(shè)備、循環(huán)水設(shè)備及通風(fēng)設(shè)備等。 8）、電氣設(shè)備 盾構(gòu)機(jī)電氣設(shè)備包括電纜卷筒、主供電電纜、變壓器、配電柜、動力電纜、控制電纜、控制系統(tǒng)、操作控制臺、現(xiàn)場控制臺、螺旋輸送機(jī)后部出土口監(jiān)視器、電機(jī)、插座、照明、接地等。 9）、輔助設(shè)備 輔助設(shè)備包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、S1S-T隧道激光導(dǎo)向系統(tǒng)、注漿裝置、泡沫裝置、膨潤土裝置

57、。河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法64五、實(shí)際例子五、實(shí)際例子國內(nèi) 在我國地鐵修建中廣泛采用盾構(gòu)法，北京、上海、廣州、深圳、成都、南京等城市地鐵修建中均采用了盾構(gòu)技術(shù)。北京地鐵五號線建設(shè)中真正具有創(chuàng)新意味的，是采用了地下盾構(gòu)施工法。這在北京挖掘地鐵隧道的歷史上還是第一次。 2001年09月25日廣州地鐵二號線海珠廣場至江南西區(qū)間隧道右線采用復(fù)合盾構(gòu)成功穿越珠江及市區(qū)復(fù)雜土層，實(shí)現(xiàn)了廣州地鐵施工技術(shù)新的突破。 上海地鐵二號線浦東新區(qū)龍東路中央公園內(nèi)間隧道上行線工程采用法國fc

58、b公司提供的外徑6.34m土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)，隧道內(nèi)徑5.5m。河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法65 2001年06月07日深圳1號”盾構(gòu)機(jī)用于購物公園香蜜湖區(qū)間隧道施工。盾構(gòu)機(jī)全長80米，直徑6米多的長龍，龍頭是由一個(gè)刀盤組成，它連風(fēng)化巖石都不怕，它轉(zhuǎn)動著切削下面前的土體，再通過龍身“螺旋機(jī)系統(tǒng)”將土體運(yùn)輸?shù)降孛?，此時(shí)就可以用管片拼裝系統(tǒng)，將6片混凝土預(yù)制件，拼裝而成圓形隧道。深圳地鐵一期工程首次采用目前城市地鐵隧道最先進(jìn)的施工方法盾構(gòu)法。 河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)

59、資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法66上海崇明越江通道工程滬崇隧道。 長江隧橋工程指揮部負(fù)責(zé)人告訴記者：“南港隧道部分將采用盾構(gòu)隧道方式穿越長江水域，整個(gè)工程分為引道段、暗埋段和盾構(gòu)段3個(gè)部分，隧道內(nèi)徑約13.7米、外徑直徑15米，為此，掘進(jìn)用盾構(gòu)將為直徑達(dá)15.43米的目前世界最大盾構(gòu)機(jī)。而北港橋梁將按照3萬噸級集裝箱及5萬噸級散貨船可雙向通航要求建造，主通航凈寬不小于585米，橋梁主跨730米，在世界同類橋梁中位列第五，建成后為長江口第一橋?！?河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿

60、井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法67河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法68首臺德國造盾構(gòu)機(jī)2006年12月投入成都地鐵。河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法69河北工程大學(xué)資源學(xué)院河北工程大學(xué)資源學(xué)院 “特殊鑿井特殊鑿井” Hebei University of Engineering 第六章第六章 盾構(gòu)法盾構(gòu)法70直徑達(dá)11.38米的盾構(gòu)機(jī)正在制造中 這臺盾構(gòu)機(jī)是沈