盾構(gòu)機(jī)的知識(shí)

1、發(fā)展歷史用盾構(gòu)法修建隧道已有150余年的歷史。最早進(jìn)行研究的是法國工程師M.I.布律內(nèi)爾,他由觀察船蛆在船的木頭中鉆洞，并從體內(nèi)排出一種粘液加固洞穴的現(xiàn)象得到啟發(fā)，在1818年開始研究盾構(gòu)法施工，并于1825年在英國倫敦 泰晤士河下，用一個(gè)矩形盾構(gòu)建造世界上第一條水底隧道（寬11.4米、高6.8米）。在修建過程中遇到很大的困難，兩次被河水淹沒，直至1835年，使用了改良后的盾構(gòu)，才于 1843年完工。其后P.W.巴洛于1865年在泰晤士河 底，用一個(gè)直徑2.2米的圓形盾構(gòu)建造隧道。盾構(gòu)機(jī)的知識(shí)盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)，簡(jiǎn)稱盾構(gòu)機(jī)。盾構(gòu)法施工得到廣泛使用，因其具有明顯的優(yōu)越性。盾構(gòu)法1847年在英國倫敦地

2、下鐵道城南線施工中，英國人J.H.格雷特黑德第一次在粘土層和含水砂層中采用氣壓盾構(gòu)法施工，并第一次在襯砌背后壓漿來填補(bǔ)盾尾和襯砌之間的空隙， 創(chuàng)造了比較完整的氣壓盾構(gòu)法施工工藝，為現(xiàn)代化盾構(gòu)法施工奠定了基礎(chǔ)，促進(jìn)了盾構(gòu)法施工的發(fā)展。20世紀(jì)3040年代，僅美國紐約就采用氣壓盾構(gòu)法成功地建造了19條水底的道路隧道、地下鐵道隧道、煤氣管道和給水排水管道等。從 18971980年，在世界范圍內(nèi)用盾構(gòu) 法修建的水底道路隧道已有21條。德、日、法、蘇等國把盾構(gòu)法廣泛使用于地下鐵道和各種大型地下管道的施工。1969年起，在英、日和西歐各國開始發(fā)展一種微型盾構(gòu)施工法，盾構(gòu)直徑最小的只有 1米左右，適用于城市

3、給水排水管道、煤氣管道、電力和通信電纜等管道的施工。中國于第一個(gè)五年計(jì)劃期間，首先在遼寧阜新煤礦，用直徑 2.6米的手掘式盾構(gòu)進(jìn)行 了疏水巷道的施工。中國自行設(shè)計(jì)、制造的盾構(gòu)，直徑最大為11.26米，最小為3.0米。正在修建的第二條黃浦江水底道路隧道，水下段和部分岸邊深埋段也采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)的千斤頂總推力為108兆牛，采用水力機(jī)械開挖掘進(jìn)。在上海地區(qū)用盾構(gòu)法修建的隧道，除 水底道路隧道外，還有地鐵區(qū)間隧道、通向河海的排水隧洞和取水管道、街坊的地下通道等c盾構(gòu)法特點(diǎn)盾構(gòu)法施工得到廣泛使用，因其具有明顯的優(yōu)越性：在盾構(gòu)的掩護(hù)下進(jìn)行開挖和襯砌 作業(yè)，有足夠的施工安全性；地下施工不影響地面交通，在

4、河底下施工不影響河道通航：施工操作不受氣候條件的影響；產(chǎn)生的振動(dòng)、噪聲等環(huán)境危害較小：對(duì)地面建筑物及地下 管線的影響較小。盾構(gòu)機(jī)配件專業(yè)供應(yīng)商：鄭州團(tuán)之圓貿(mào)易有限公司店鋪網(wǎng)址：https:聯(lián)系人：吳先生 電話用條件在松軟含水地層，或地下線路等設(shè)施埋深達(dá)到10m或更深時(shí)，可以采用盾構(gòu)法。1、線位上允許建造用于盾構(gòu)進(jìn)出洞和出硝進(jìn)料的工作井；2、隧道要有足夠的埋深，覆土深度宜不小于6m且不小于盾構(gòu)直徑； 3、相對(duì)均質(zhì)的地質(zhì)條件4、如果是單洞則要有足夠的線間距，洞與洞及洞與其它建（構(gòu)）筑物之間所夾土（巖）體加固處理的最小厚度為水平方向1.0m,豎直方向1.5m；5、從經(jīng)濟(jì)角度

5、講，連續(xù)的施工長(zhǎng)度不小于300m 。優(yōu)點(diǎn)1、安全開挖和襯砌，掘進(jìn)速度快;2、盾構(gòu)的推進(jìn)、出土、拼裝襯砌等全過程可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，施工勞動(dòng)強(qiáng)度低3、不影響地面交通與設(shè)施，同時(shí)不影響地下管線等設(shè)施；4、穿越河道時(shí)不影響航運(yùn)，施工中不受季節(jié)、風(fēng)雨等氣候條件影響，施工中沒有噪音和擾動(dòng)；5、在松軟含水地層中修建埋深較大的長(zhǎng)隧道往往具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)越性。缺點(diǎn)1、斷面尺寸多變的區(qū)段適應(yīng)能力差2、新型盾構(gòu)購置費(fèi)昂貴，對(duì)施工區(qū)段短的工程不太經(jīng)濟(jì)。3、工人的工作環(huán)境較差 。盾構(gòu)法施工準(zhǔn)備工作采用盾構(gòu)法施工時(shí)，首先要在隧道的始端和終端開挖 基坑或建造豎井，用作盾構(gòu)及其設(shè) 備的拼裝井（室）和拆卸井（室），特別長(zhǎng)

6、的隧道，還應(yīng)設(shè)置中間檢修工作井（室）。拼裝 和拆卸用的工作井，其建筑尺寸應(yīng)根據(jù)盾構(gòu)裝拆的施工要求來確定。拼裝井的井壁上設(shè)有盾構(gòu)出洞口，井內(nèi)設(shè)有盾構(gòu)基座和盾構(gòu)推進(jìn)的后座。井的寬度一般應(yīng)比盾構(gòu)直徑大1.62.0米，以滿足挪、焊等操作的要求。當(dāng)采用整體吊裝的小盾構(gòu)時(shí)，則井寬可酌量減小。井的長(zhǎng)度，除了滿足盾構(gòu)內(nèi)安裝設(shè)備的要求外，還要考慮盾構(gòu)推進(jìn)出洞時(shí)，拆除洞門封板和在盾構(gòu)后面設(shè)置后座，以及垂直運(yùn)輸所需的空間。中、小型盾構(gòu)的拼裝井長(zhǎng)度，還要照顧設(shè)備車架轉(zhuǎn)換的方便。盾構(gòu)在拼裝井內(nèi)拼裝就緒，經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試后，就可拆除出洞口封板，盾構(gòu)推出工作井后即開始隧道掘進(jìn)施工（圖2）。盾構(gòu)拆卸井設(shè)田而物山土;小北1/*b#

7、a中拓片犀片*柳方皆斤林禮M ii連*有盾構(gòu)進(jìn)口，井的大小要便于盾構(gòu)的起吊和拆卸施工步驟盾構(gòu)施工方法由以下幾個(gè)步驟組成:第一，在置放盾構(gòu)機(jī)的地方打一個(gè)垂直井，再用混泥土墻進(jìn)行加固；第二，將盾構(gòu)機(jī)安裝到井底，并裝配相應(yīng)的千斤頂；第三，用千斤頂之力驅(qū)動(dòng)井底部的盾構(gòu)機(jī)往水平方向前進(jìn)，形成隧道；第四，將開挖好的隧道邊墻用事先制作好的混泥土襯砌加固，地壓較高時(shí)可以采用澆鑄的鋼制襯砌加固來代替混泥土襯砌 2。盾構(gòu)法施工中，其隧道一般采用以預(yù)制管片拼裝的圓形襯砌，也可采用擠壓混凝土圓形襯砌，必要時(shí)可再澆筑一層內(nèi)襯砌，形成防水功能好的圓形雙層襯砌。施工工序采用盾構(gòu)法施工時(shí)，首先要在隧道的始端和終端開挖基坑或建

8、造豎井，用作盾構(gòu)及其設(shè)備的拼裝井（室）和拆卸井（室），特別長(zhǎng)的隧道，還應(yīng)設(shè)置中間檢修工作井（室）。拼裝 和拆卸用的工作井，其建筑尺寸應(yīng)根據(jù)盾構(gòu)裝拆的施工要求來確定。拼裝井的井壁上設(shè)有盾構(gòu)出洞口，井內(nèi)設(shè)有盾構(gòu)基座和盾構(gòu)推進(jìn)的后座。井的寬度一般應(yīng)比盾構(gòu)直徑大1.62.0米，以滿足挪、焊等操作的要求。當(dāng)采用整體吊裝的小盾構(gòu)時(shí)，則井寬可酌量減小。井的長(zhǎng) 度，除了滿足盾構(gòu)內(nèi)安裝設(shè)備的要求外，還要考慮盾構(gòu)推進(jìn)出洞時(shí)，拆除洞門封板和在盾構(gòu)后面設(shè)置后座，以及垂直運(yùn)輸所需的空間。中、小型盾構(gòu)的拼裝井長(zhǎng)度，還要照顧設(shè)備車架 轉(zhuǎn)換的方便。盾構(gòu)在拼裝井內(nèi)拼裝就緒，經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試后，就可拆除出洞口封板，盾構(gòu)推出工作井后即開

9、始隧道掘進(jìn)施工（圖2）。盾構(gòu)拆卸井設(shè)有盾構(gòu)進(jìn)口，井的大小要便于盾構(gòu)的起吊和拆卸。其他施工主要有土層開挖、盾構(gòu)推進(jìn)操縱與糾偏、襯砌拼裝、襯砌背后壓注等。這些工序均應(yīng)及時(shí)而迅速地進(jìn)行，決不能長(zhǎng)時(shí)間停頓，以免增加地層的擾動(dòng)和對(duì)地面、地下構(gòu)筑物的影響。土層開挖在盾構(gòu)開挖土層的過程中，為了安全并減少對(duì)地層的擾動(dòng)，一般先將盾構(gòu)前面的切口貫入土體，然后在切口內(nèi)進(jìn)行土層開挖，開挖方式有：1、敞開式開挖。適用于地質(zhì)條件較好、掘進(jìn)時(shí)能保持開挖面穩(wěn)定的地層。由頂部開始 逐層向下開挖，可按每環(huán)襯砌的寬度分?jǐn)?shù)次完成。2、機(jī)械切削式開挖。用裝有全斷面切削大刀盤的機(jī)械化盾構(gòu)開挖土層。大刀盤可分為 刀架間無封板的和有封板的兩

10、種，分別在土質(zhì)較好的和較差的條件下使用。在含水不穩(wěn)定的地層中，可采用泥水加壓盾構(gòu)和土壓平衡式盾構(gòu)進(jìn)行開挖。3、擠壓式開挖。使用擠壓式盾構(gòu)的開挖方式，又有全擠壓和局部擠壓之分。前者由于 掘進(jìn)時(shí)不出土或部分出土，對(duì)地層有較大的擾動(dòng)， 使地表隆起變形，因此隧道位置應(yīng)盡量避開地下管線和地面建筑物。此種盾構(gòu)不適用于城市道路和街坊下的施工，僅能用于江河、湖底或郊外空曠地區(qū)。 用局部擠壓方式施工時(shí)， 要根據(jù)地表變形情況，嚴(yán)格控制出土量，務(wù)使地層的擾動(dòng)和地表的變形減少到最低限度。4、網(wǎng)格式開挖。使用網(wǎng)格式盾構(gòu)開挖時(shí)，要掌握網(wǎng)格的開孔面積。格子過大會(huì)喪失支 撐作用，過小會(huì)產(chǎn)生對(duì)地層的擠壓擾動(dòng)等不利影響。在飽和含

11、水的軟塑土層中，這種掘進(jìn)方式具有出土效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、安全性好等優(yōu)點(diǎn)。推進(jìn)糾偏推進(jìn)過程中，主要采取編組調(diào)整千斤頂?shù)耐屏?、調(diào)整開挖面壓力以及控制盾構(gòu)推進(jìn)的縱坡等方法，來操縱盾構(gòu)位置和頂進(jìn)方向。一般按照測(cè)量結(jié)果提供的偏離設(shè)計(jì)軸線的高程和平面位置值，確定下一次推進(jìn)時(shí)須有若干千斤頂開動(dòng)及推力的大小，用以糾正方向。此外，調(diào)整的方法也隨盾構(gòu)開挖方式有所不同：如敞開式盾構(gòu)，可用超挖或欠挖來調(diào)整；機(jī)械切削開挖，可用超挖刀進(jìn)行局部超挖來糾正；擠壓式開挖，可用改變進(jìn)土孔位置和開孔率來調(diào)整。襯砌拼裝常用液壓傳動(dòng)的拼裝機(jī)進(jìn)行襯砌（管片或砌塊）拼裝。拼裝方法根據(jù)結(jié)構(gòu)受力要求，可分為通縫拼裝和錯(cuò)縫拼裝。通縫拼裝是使管片

12、的縱縫環(huán)環(huán)對(duì)齊，拼裝較為方便，容易定位， 襯砌圓環(huán)的施工應(yīng)力較小， 但其缺點(diǎn)是環(huán)面不平整的誤差容易積累。錯(cuò)縫拼裝是使相鄰襯砌圓環(huán)的縱縫錯(cuò)開管片長(zhǎng)度的1/21/3。錯(cuò)縫拼裝的襯砌整體性好，但當(dāng)環(huán)面不平整時(shí)， 容易引起較大的施工應(yīng)力。 襯砌拼裝方法按拼裝順序，又可分為先環(huán)后縱和先縱后環(huán)兩種。先環(huán)后縱法是先將管片（或砌塊）拼成圓環(huán)，然后用盾構(gòu)千斤頂將襯砌圓環(huán)縱向頂緊。先縱后環(huán)法是將管片逐塊先與上一環(huán)管片拼接好，最后封頂成環(huán)。這種拼裝順序，可輪流縮回和伸出千斤頂活塞桿以防止盾構(gòu)后退，減少開挖面土體的走動(dòng)。而先環(huán)后縱的拼裝順序，在拼裝時(shí)須使千斤頂活塞桿全部縮回，極易產(chǎn)生盾構(gòu)后退，故不宜采用。襯砌壓注為了

13、防止地表沉降，必須將盾尾和襯砌之間的空隙及時(shí)壓注充填。壓注后還可改善襯砌受力狀態(tài)，并增進(jìn)襯砌的防水效果。 壓注的方法有二次壓注和一次壓注。二次壓注是在盾構(gòu)推進(jìn)一環(huán)后，立即用風(fēng)動(dòng)壓注機(jī)通過襯砌上的預(yù)留孔，向襯砌背后的空隙內(nèi)壓入豆粒砂，以防止地層坍塌；在繼續(xù)推進(jìn)數(shù)環(huán)后， 再用壓漿泵將水泥類漿體壓入砂間空隙，使之凝固。因 壓注豆粒砂不易密實(shí)，壓漿也難充滿砂間空隙，不能防止地表沉降，已趨于淘汰。一次壓注是隨著盾構(gòu)推進(jìn)，當(dāng)盾尾和襯砌之間出現(xiàn)空隙時(shí)，立即通過預(yù)留孔壓注水泥類砂漿，并保持一定的壓力，使之充滿空隙。壓漿時(shí)要對(duì)稱進(jìn)行，并盡量避免單點(diǎn)超壓注漿，以減少對(duì)襯 砌的不均勻施工荷載；一旦壓漿出現(xiàn)故障，應(yīng)立

14、即暫停盾構(gòu)的推進(jìn)。盾構(gòu)法施工時(shí)，還須配 合進(jìn)行垂直運(yùn)輸和水平運(yùn)輸，以及配備通風(fēng)、供電、給水和排水等輔助設(shè)施， 以保證工程質(zhì)量和施工進(jìn)度，同時(shí)還須準(zhǔn)備安全設(shè)施與相應(yīng)的設(shè)備。盾構(gòu)機(jī)配件專業(yè)供應(yīng)商：鄭州團(tuán)之圓貿(mào)易有限公司店鋪網(wǎng)址：https:聯(lián)系人：吳先生 電話開式手掘式及半機(jī)械式盾構(gòu)均為半敞開式開挖，這種方法適于地地質(zhì)條件較好，開挖面在掘進(jìn)中能維持穩(wěn)定或在有輔助措施是能維持穩(wěn)定的情況，其開挖一般是從頂部開始逐層向下挖掘。若土層較差，還可借用千斤頂加撐板對(duì)開挖面進(jìn)行臨時(shí)支撐。采用敞開式開挖，處理孤立障礙物、糾偏、超挖均為其它方式容易。為盡量減少對(duì)地層的擾動(dòng)，要適當(dāng)控制超挖量

15、與暴露時(shí)間。機(jī)械切削式指與盾構(gòu)直徑相仿的全斷面旋轉(zhuǎn)切削刀盤開挖方式。根據(jù)地質(zhì)條件的好壞， 大刀盤可分為刀架間無封板及有封板兩種。 刀架間無封板適用于土質(zhì)較好的條件。 大刀盤開挖方式，在 彎道施工或糾偏是不如敞開式開挖便于超挖。此外，清除障礙物也不如敞開式開挖。 使用大刀盤的盾構(gòu)，機(jī)械構(gòu)造復(fù)雜，消耗動(dòng)力較大。網(wǎng)格式采用網(wǎng)格式開挖，開挖面由網(wǎng)格梁與格板分成許多格子。開挖面的支撐作用是由土的粘聚力和網(wǎng)格厚度范圍內(nèi)的阻力而產(chǎn)生的。當(dāng)盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)，土體就從格子里擠出來。根據(jù)土的性質(zhì)，調(diào)節(jié)網(wǎng)格的開孔面積。采用網(wǎng)格式開挖時(shí)，在所有千斤頂縮回后，會(huì)產(chǎn)生較大的盾構(gòu)后退現(xiàn)象，導(dǎo)致地表沉降，因此，在施工務(wù)必采取有效措施，防止盾構(gòu)后退。擠壓式全擠壓式和局部擠壓式開挖， 由于不出土或只部分出土， 對(duì)地層有較大的擾動(dòng)， 在施工 軸線時(shí)，應(yīng)盡量避開地面建筑物。局部擠壓式施工時(shí)，要精心控制出土量，以減少和控制地表變形。全擠壓式施工時(shí)，盾構(gòu)把四周一定范圍內(nèi)的土體擠密實(shí)。需求特點(diǎn)泥水式盾構(gòu)機(jī)是通過加壓泥水或泥漿（通常為膨潤(rùn)土懸浮液）來穩(wěn)定開挖面，其刀盤后面 有一個(gè)密封隔板，與開挖面之間形成泥水室， 里面充滿了泥漿，開挖土料與泥漿混合由泥漿 泵輸送到洞外分離廠，經(jīng)分離后泥漿重復(fù)使用。土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)是把土料（必要時(shí)添加泡沫等對(duì)土壤進(jìn)行改良）作