地鐵盾構(gòu)法施工原理講訴

1、城市地鐵盾構(gòu)法施工原理培訓(xùn)-主講：楊濤二零一六年六月一、盾構(gòu)機(jī)工作原理及簡(jiǎn)介二、盾構(gòu)始發(fā)及接收工作三、盾構(gòu)隧道掘進(jìn)施工（附視頻）一、盾構(gòu)機(jī)的工作原理及簡(jiǎn)介1.1 盾構(gòu)機(jī)的工作原理盾構(gòu)是一種隧道掘進(jìn)的專(zhuān)用工程機(jī)械，現(xiàn)代盾構(gòu)集機(jī)、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有開(kāi)挖切削土體、輸送土渣、拼裝隧道襯砌、測(cè)量導(dǎo)向糾偏等功能。盾構(gòu)已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電隧道工程。盾構(gòu)的工作原理：就是一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)組件沿隧道軸線邊向前推進(jìn)邊對(duì)土壤進(jìn)行支護(hù)。這個(gè)鋼結(jié)構(gòu)組件的殼體稱(chēng)“盾殼”，盾殼對(duì)挖掘出的還未襯砌的隧道段起著臨時(shí)支護(hù)的作用，承受周?chē)翆拥耐翂?、承受地下水的水壓以及將地下水擋在盾殼外面。掘進(jìn)、排土、襯

2、砌等作業(yè)在盾殼的掩護(hù)下進(jìn)行?？傮w來(lái)說(shuō)，盾構(gòu)機(jī)主要由前部盾體、連接橋架、后配套臺(tái)車(chē)三大部分組成。前部盾體：由切削系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、渣土輸送系統(tǒng)、管片拼裝系統(tǒng)、壁后注漿等系統(tǒng)組成；連接橋架：是前部盾體和后配套臺(tái)車(chē)的連接橋梁，各系統(tǒng)的動(dòng)力通過(guò)橋架上的管線路從后配套臺(tái)車(chē)提供給前部盾體內(nèi)的執(zhí)行元件；后配套臺(tái)車(chē)：主要為前部盾體內(nèi)各系統(tǒng)配置動(dòng)力源以及水、電、氣、漿液、測(cè)量與監(jiān)測(cè)等輔助施工系統(tǒng)和人工操作系統(tǒng)。一、盾構(gòu)機(jī)工作原理及簡(jiǎn)介1.2 盾構(gòu)機(jī)的構(gòu)造一、盾構(gòu)機(jī)的工作原理及簡(jiǎn)介1.2.1 盾構(gòu)機(jī)的構(gòu)造-前部盾體盾構(gòu)機(jī)的前部盾體結(jié)構(gòu)主要分為：刀盤(pán)、前、中、尾盾、人倉(cāng)、螺旋輸送機(jī)及管片拼裝機(jī)等部件。1.2 盾構(gòu)機(jī)的

3、構(gòu)造土體壓力土體壓力刀刀盤(pán)盤(pán)人倉(cāng)人倉(cāng)管管片片拼拼裝裝機(jī)機(jī)螺旋輸送機(jī)螺旋輸送機(jī)推進(jìn)油缸推進(jìn)油缸推進(jìn)油缸推進(jìn)油缸一、盾構(gòu)機(jī)的工作原理及簡(jiǎn)介1.2.2 盾構(gòu)機(jī)的構(gòu)造-連接橋架盾構(gòu)機(jī)的連接橋架結(jié)構(gòu)一般分為：1#及2#橋架，主要用于盾體與后配套臺(tái)車(chē)之間的管線路連接。1#橋架主要結(jié)構(gòu)為頂部渣土運(yùn)輸裝置（皮帶輸送機(jī)）、下部管片二次吊運(yùn)裝置（雙軌梁）；2#橋架主要結(jié)構(gòu)為頂部渣土運(yùn)輸裝置（皮帶輸送機(jī)）、下部管片一次吊運(yùn)裝置（單軌梁）以及側(cè)面盾構(gòu)耗材泵送裝置（盾尾油脂、EP2、HBW）。1.2 盾構(gòu)機(jī)的構(gòu)造盾尾油脂EP2HBW皮帶傳送機(jī)皮帶傳送機(jī)雙軌梁雙軌梁?jiǎn)诬壛簡(jiǎn)诬壛憾芪灿椭芪灿椭珽P2EP2HBWHBW一、

4、盾構(gòu)機(jī)的工作原理及簡(jiǎn)介1.2.3 盾構(gòu)機(jī)的構(gòu)造-后配套臺(tái)車(chē)盾構(gòu)機(jī)的后配套臺(tái)車(chē)結(jié)構(gòu)為：5節(jié)及以上臺(tái)車(chē)之間的連接，且每節(jié)臺(tái)車(chē)分別配備相關(guān)裝置，以提供前部盾體動(dòng)力源。1#臺(tái)車(chē)主要結(jié)構(gòu)為：注漿系統(tǒng)、人工操作系統(tǒng)；2#臺(tái)車(chē)主要結(jié)構(gòu)為：泡沫系統(tǒng)、刀盤(pán)、螺旋機(jī)及閘門(mén)等動(dòng)力泵裝置；3#臺(tái)車(chē)主要結(jié)構(gòu)為：動(dòng)力主油箱及管片拼裝機(jī)泵裝置；4#臺(tái)車(chē)主要結(jié)構(gòu)為：變壓器及電柜裝置；5#臺(tái)車(chē)主要結(jié)構(gòu)為：膨潤(rùn)土系統(tǒng)、出渣口裝置；6#臺(tái)車(chē)主要結(jié)構(gòu)為：內(nèi)、外循環(huán)水系統(tǒng)。1.2 盾構(gòu)機(jī)的構(gòu)造1#1#臺(tái)車(chē)臺(tái)車(chē)2#2#臺(tái)車(chē)臺(tái)車(chē)3#3#臺(tái)車(chē)臺(tái)車(chē)4#4#臺(tái)車(chē)臺(tái)車(chē)5#5#臺(tái)車(chē)臺(tái)車(chē)6#6#臺(tái)車(chē)臺(tái)車(chē)一、盾構(gòu)機(jī)的工作原理及簡(jiǎn)介1.2.4 盾構(gòu)機(jī)的配

5、套設(shè)備-電瓶車(chē)1.2 盾構(gòu)機(jī)的構(gòu)造盾構(gòu)機(jī)配套設(shè)備電瓶車(chē)結(jié)構(gòu)為：2節(jié)管片板車(chē)+1節(jié)漿車(chē)+5節(jié)土斗車(chē)+電瓶車(chē)機(jī)頭（3節(jié)電池）組成。2節(jié)管片板車(chē)分別載運(yùn)：3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)塊（A1、A2、A3）和2個(gè)鄰接塊（B1、B2）、1塊封頂快（K）；1節(jié)漿車(chē)主要作用為：運(yùn)輸?shù)孛鏉{液站至盾構(gòu)機(jī)，以滿(mǎn)足盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)同步注漿的作用；5節(jié)土斗車(chē)主要作用為：運(yùn)輸盾構(gòu)掘進(jìn)渣土出隧道；3節(jié)電平電池主要為：該電瓶車(chē)運(yùn)輸提供動(dòng)力裝置；5節(jié)土斗車(chē)3塊電池1臺(tái)漿液車(chē)2節(jié)管片板車(chē)一、盾構(gòu)機(jī)的工作原理及簡(jiǎn)介1.3 盾構(gòu)機(jī)的分類(lèi)盾構(gòu)機(jī)分類(lèi)二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作2.1 盾構(gòu)始發(fā)場(chǎng)地布置4545T T龍龍門(mén)門(mén)吊吊渣土池渣土池零星設(shè)備零星設(shè)備維修區(qū)維

6、修區(qū)軌道、水軌道、水管及風(fēng)管管及風(fēng)管堆放區(qū)堆放區(qū)油脂、泡油脂、泡沫劑潤(rùn)滑沫劑潤(rùn)滑油堆放區(qū)油堆放區(qū)管片管片 存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)區(qū)電瓶電瓶 充電池充電池1616T T龍龍門(mén)門(mén)吊吊始發(fā)井始發(fā)井始發(fā)井始發(fā)井注漿原材注漿原材標(biāo)養(yǎng)室標(biāo)養(yǎng)室監(jiān)監(jiān)控控室室倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)庫(kù)三級(jí)沉淀池三級(jí)沉淀池安全安全文明文明宣講宣講臺(tái)臺(tái)10KV 10KV 變壓器變壓器洗洗車(chē)車(chē)槽槽門(mén)門(mén)衛(wèi)衛(wèi)變壓器變壓器用于渣土用于渣土 垂直運(yùn)輸垂直運(yùn)輸出出土土口口排污管排污管輸漿管輸漿管大大門(mén)門(mén)龍門(mén)吊龍門(mén)吊 軌道基礎(chǔ)軌道基礎(chǔ)用于管片及材用于管片及材料垂直運(yùn)輸料垂直運(yùn)輸漿液站漿液站盾構(gòu)場(chǎng)地規(guī)劃布置圖（以通泰路站為例）下井梯龍（帶雨棚）下井梯龍（帶雨棚）端頭端

7、頭加固加固范圍范圍2.2 盾構(gòu)地面附屬配套設(shè)施2.2.1 盾構(gòu)地面附屬配套-監(jiān)控室二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作2.2 盾構(gòu)地面附屬配套設(shè)施2.2.2 盾構(gòu)地面附屬配套-漿液站二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作2.2 盾構(gòu)地面附屬配套設(shè)施2.2.3 盾構(gòu)地面附屬配套-龍門(mén)吊二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作2.2 盾構(gòu)地面附屬配套設(shè)施2.2.4 盾構(gòu)地面附屬配套-其他二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作2.3 盾構(gòu)井下附屬配套設(shè)施二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作2.4 盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)前的準(zhǔn)備工作一、端頭土體加固三、馬鐙及軌道安裝鋪設(shè)二、洞門(mén)范圍內(nèi)的鉆孔灌注樁鑿除二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作2.4 盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)前的準(zhǔn)備工作盾構(gòu)機(jī)吊裝順

8、序：電瓶車(chē)、管片車(chē)吊裝后配套吊裝主機(jī)吊裝液壓系統(tǒng)吊裝其它配套系統(tǒng)吊裝；后配套組裝順序：始發(fā)托架吊裝6#臺(tái)車(chē)5#臺(tái)車(chē)4#臺(tái)車(chē)3#臺(tái)車(chē)2#臺(tái)車(chē)1#臺(tái)車(chē)；主機(jī)組裝順序：連接橋螺旋輸送機(jī)中體安裝前體安裝刀盤(pán)安裝安裝器及安裝器導(dǎo)軌盾尾安裝螺旋輸送機(jī)安裝后配套與主機(jī)連接反力架安裝。2.4.1 盾構(gòu)機(jī)吊裝順序二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作2.4 盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)前的準(zhǔn)備工作2.4.2 盾構(gòu)機(jī)吊裝-后配套二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作2.4 盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)前的準(zhǔn)備工作四、臨時(shí)馬登拆除、基座加固五、反力架下井安裝六、洞門(mén)橡膠密封圈安裝二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作2.3 盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)前的準(zhǔn)備工作二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作2.4

9、盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)施工二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作明挖車(chē)站正常始發(fā)指在車(chē)站端頭線路上方設(shè)置有盾構(gòu)預(yù)留口，且車(chē)站能夠提供盾構(gòu)整機(jī)組裝、始發(fā)、出渣及進(jìn)料要求的始發(fā)方式。車(chē)站存在兩個(gè)盾構(gòu)預(yù)留口條件的始發(fā)始發(fā)出土口注：1、盾構(gòu)端頭設(shè)置加深段，長(zhǎng)度不小于12.5m，加深一般為1.3-1.6m。 2、盾構(gòu)預(yù)留口尺寸一般為11m7.5m； 3、宜在盾構(gòu)預(yù)留口后方設(shè)置一個(gè)始發(fā)出土口，宜為8m4m 。 4、盾構(gòu)始發(fā)需車(chē)站提供不少于盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)+一列編組的長(zhǎng)度，一般為120m。 2.4 盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)施工盾構(gòu)機(jī)主機(jī)沿基座上的導(dǎo)軌進(jìn)入洞口鋼環(huán)后，刀盤(pán)與開(kāi)挖面和盾殼與洞口鋼環(huán)間均存在一定距離，此時(shí)盾構(gòu)機(jī)主機(jī)重心前移，易產(chǎn)生叩頭，宜

10、在洞口鋼環(huán)處安設(shè)一段導(dǎo)軌支撐盾構(gòu)機(jī)主機(jī)順利始發(fā)，確保盾構(gòu)姿態(tài)。2.4.1 洞門(mén)鋼環(huán)內(nèi)導(dǎo)軌安裝二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作2.4 盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)施工2.4.1 洞門(mén)鋼環(huán)內(nèi)導(dǎo)軌安裝二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作2.4 盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)施工1、負(fù)環(huán)管片拼裝環(huán)面平整度宜3mm，橢圓度宜4；2、第一環(huán)負(fù)環(huán)拼裝時(shí)，底部管片安裝前，應(yīng)在盾殼內(nèi)設(shè)置圓鋼； 封頂塊拼裝前，兩側(cè)管片需用L行鋼板固定。2.4.2 始發(fā)負(fù)環(huán)拼裝二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作2.4 盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)施工2.4.2 始發(fā)負(fù)環(huán)拼裝二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作2.5 盾構(gòu)接收掘進(jìn)施工2.5.1 明挖車(chē)站正常接收明挖車(chē)站正常接收指在車(chē)站端頭線路上方設(shè)置有盾構(gòu)預(yù)留口，盾構(gòu)到達(dá)車(chē)站后，可以直接拆解、吊出的接收方式。二、盾構(gòu)始發(fā)及接收準(zhǔn)備工作車(chē)站存在兩個(gè)盾構(gòu)預(yù)留口條件的接收注：1、盾構(gòu)端頭設(shè)置加深段，長(zhǎng)度不小于12.5m，加深一般為1.3-1.6m。 2、盾構(gòu)預(yù)留口尺寸一般為11m7.5m。 2