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地下結(jié)構(gòu)工程(第六講)7、地下結(jié)構(gòu)工程的施工新技術(shù)2002年5月14日包括四個(gè)方面的問題
7.1地下結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)概述7.2鉆爆法7.3TBM技術(shù)和盾構(gòu)技術(shù)7.4非開挖技術(shù)與微型隧洞施工技術(shù)7.1地下結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)概述地下結(jié)構(gòu)工程按照規(guī)模分,有大、中、小不同類型。大的指大型洞室,或洞室群。如水電站地下廠房、主變室、調(diào)壓室、地下倉(cāng)庫(kù)、地下體育館、地下劇場(chǎng)、地下停車庫(kù);以及地下軍事設(shè)施如飛機(jī)庫(kù)、潛水艇庫(kù)、彈藥庫(kù)等。特點(diǎn)是規(guī)模大,斷面型式復(fù)雜,必須分多期(3期以上)開挖,且三維尺寸比較接近,三維效應(yīng)明顯,必須進(jìn)行三維空間分析。
中型一般尺寸適中,斷面可一次成型或2~3期完成開挖。隧洞一般屬于這個(gè)范疇。某一個(gè)方向的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它兩個(gè)方向,斷面型式簡(jiǎn)單,往往可簡(jiǎn)化為平面問題分析。
小型或微型地下結(jié)構(gòu)。一般指地下通道或管道。斷面尺寸在1.5~2m以下,甚至施工人員根本無(wú)法進(jìn)入的小型管道。規(guī)模不同,施工方法也會(huì)有所不同根據(jù)地下結(jié)構(gòu)周圍的介質(zhì)情況,又可以分為軟巖、硬巖中的地下結(jié)構(gòu)施工。方法和考慮的問題又有不同。地下結(jié)構(gòu)施工本身又主要分為互相矛盾的兩類:開挖和支護(hù)(建造)。開挖是矛,支護(hù)是盾。硬巖難于開挖,但開挖出的洞室容易穩(wěn)定,也不需要太多的支護(hù)。軟巖容易開挖,但圍巖卻難以穩(wěn)定,往往需要較強(qiáng)大的支護(hù)。無(wú)論開挖或支護(hù),硬巖還是軟巖,地下水都是很大的麻煩,必須認(rèn)真對(duì)付。7.2鉆爆施工法(DrillingandBlasting)鉆爆法是常規(guī)、傳統(tǒng)的開挖方法。它的優(yōu)點(diǎn)是;比較靈活,可以很快地開始開挖施工;可以開挖各種形狀、尺寸、大小的地下洞室;既可以采用比較簡(jiǎn)單便宜的施工設(shè)備,也可以采用先進(jìn)、高效、比較貴的施工設(shè)備;既可以造應(yīng)堅(jiān)硬完整的圍巖,也可以適應(yīng)較為軟弱破碎的圍巖。一般短洞、地下大洞室、不是圓形的隧洞、地質(zhì)條件變化大的地方都常用鉆爆法。
但是鉆爆法也有一定的局限性或缺點(diǎn)。由于采用炸藥爆炸,造成有害氣體,對(duì)通風(fēng)要求較高,一般開挖隧洞,獨(dú)頭推進(jìn)長(zhǎng)度不能超過2km,再長(zhǎng),通風(fēng)問題就更困難了,不能及時(shí)散煙,就會(huì)影響工期。鉆爆法由于采用爆炸,在城市人口密集地區(qū)不能采用。震動(dòng)可能影響附近的建筑或居民生活,巨大的響聲也是不允許的。長(zhǎng)洞,又沒有條件布置施工支洞、施工斜井的,往往不宜采用鉆爆法。地質(zhì)條件很差,特別軟弱的地方,也不必采用鉆爆法。下面分別介紹鉆爆法的各工序:鉆孔-裝藥放炮-排煙通風(fēng)-清撬-出渣
7.2.1鉆孔1、人工打釬。現(xiàn)代工程中已很少采用這種重體力勞動(dòng)方式。2、風(fēng)鉆鉆孔。風(fēng)鉆空壓機(jī)提供壓縮空氣,一般風(fēng)壓6kg/cm2??諌簷C(jī)站通過固定的管路系統(tǒng)向各工作面供風(fēng)。移動(dòng)的空氣壓縮機(jī)向就近的工作面供風(fēng)。前者多用電動(dòng),容量大,管理人員少,成本低,許多大工地經(jīng)常采用這種方式。后者多用柴油,6m3/min的空壓機(jī)帶動(dòng)1~2把風(fēng)鉆,沒有電源的地方也可施工。小型工地,或大工地作為輔助,也常采用這種方式。
鉆具也是多種多樣的。1、手風(fēng)鉆,比較靈活,但操作起來勞動(dòng)強(qiáng)度很大。2、氣腿風(fēng)鉆,即用壓縮空氣支承與加力的風(fēng)鉆,也比較靈活,而勞動(dòng)強(qiáng)度可以大大減輕,設(shè)備費(fèi)用也很少。風(fēng)鉆可以打向下的孔,水平及斜向上的孔??讖揭话?5mm,孔深一般3m,再深也可以,但要接長(zhǎng)鉆桿等等,比較麻煩。小型工程,或大型工程中作為輔助修邊,常用風(fēng)鉆打孔。3、潛孔鉆。潛孔鉆也是風(fēng)動(dòng)工具,將風(fēng)鉆架設(shè)在履帶車上,一般打向下垂直的孔,或稍為傾斜的孔,孔深可達(dá)6~8m,多用于大型洞室向下作臺(tái)階擴(kuò)挖。4、4、鉆車、多臂臺(tái)車。是現(xiàn)在常用的比較先進(jìn)的機(jī)具,多半是液壓電動(dòng)輪式移動(dòng),小型的只有一把鉆,大型的可以有三把鉆,成為多臂臺(tái)車。多臂臺(tái)車由1~2人操作,三個(gè)臂可同時(shí)打孔,可打水平孔、斜孔,也可打垂直孔。最大工作高度約可達(dá)10m,最佳工作高度則不超過8.5m。多臂臺(tái)車鉆孔深深度一般不超過過4~5m,打打孔速度很快,,一般巖石中11分鐘就可鉆進(jìn)進(jìn)1m。鉆孔孔孔徑一般也是45mm,主要用于水平鉆鉆孔,開挖隧洞洞。多臂臺(tái)車鉆鉆孔完畢后,即即可迅速撤至安安全地區(qū),或轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移至其他工作作面。因此效率率很高,運(yùn)用很很靈活,是我國(guó)國(guó)許多大型工地地的主要設(shè)備之之一。多臂臺(tái)車車的設(shè)備備價(jià)格甚甚高。以以前幾乎乎為瑞典典AtlasCopco公司所壟壟斷,每每臺(tái)要百百萬(wàn)美元元以上。。近年來來我國(guó)南南京水工工機(jī)械廠廠與之合合作生產(chǎn)產(chǎn),每臺(tái)臺(tái)價(jià)格也也要人民民幣百萬(wàn)萬(wàn)元以上上。多臂臺(tái)車車上還有有一個(gè)可可升降移移動(dòng)的工工作臺(tái),,可以用用來裝藥藥、清撬撬、觀測(cè)測(cè)、放線線。多臂臂臺(tái)車也也可用來來打錨桿桿孔,安安裝錨桿桿,是一一個(gè)多用用途的設(shè)設(shè)備。7.2.2裝裝藥放放炮隧洞開挖挖時(shí),掏掏槽孔裝裝藥最多多,周邊邊孔裝藥藥較少。。也就是是掏槽孔孔藥卷直直徑大些些,連續(xù)續(xù)裝藥;;周邊孔孔藥卷直直徑小些些,例如如20mm,間隔裝藥藥。中間間崩落孔孔在兩者者之間。。布孔密度度、裝藥藥數(shù)、每每m‘石石方用藥藥量等爆爆破參數(shù)數(shù)均可在在施工中中視具體體情況修修正。一一般堅(jiān)硬硬完整的的巖石,,要求爆爆破后塊塊度較小小,洞截截面較小小,則單單位開挖挖量炸藥藥用量較較多,例例如1.5~2.0kg/m3.反之,用用藥較少少,可小小于1.0kg/m3.為了提高高爆破效效果,為為了減少少爆破對(duì)對(duì)周圍建建筑及對(duì)對(duì)圍巖的的破壞,,一個(gè)斷斷面上把把炸藥分分成許多多組逐組組起爆。。中心掏掏槽孔附附近各組組之間可可以相隔隔幾毫秒秒起爆,,即采用用毫秒延延遲雷管管、靠外外邊幾組組可以各各相隔1秒或2秒起爆爆,即采采用秒延延遲雷管管。每一一瞬間起起爆的炸炸藥總量量要適當(dāng)當(dāng)控制,,例如不不超過10~20kg。水利水電電工地一一般常用用防水硝硝銨炸藥藥,每孔孔放兩個(gè)個(gè)雷管,,用非電電導(dǎo)火線線引爆。。所謂非非電導(dǎo)火火索雷管管是一種種很細(xì)的的塑料管管,內(nèi)涂涂厚度只只有幾微微米的炸炸藥。將將這種導(dǎo)導(dǎo)火索有有系統(tǒng)地地連接起起來,各各根導(dǎo)火火索通向向各孔中中的火雷雷管,這這些火雷雷管有分分級(jí)分時(shí)時(shí)的延遲遲效應(yīng)。。用火雷雷管引爆爆總導(dǎo)火火索,各各導(dǎo)火索索以每秒秒近5000mm的燃燒燒速度,,點(diǎn)燃各各孔中的的火雷管管,經(jīng)過過延遲,,各孔炸炸藥分段段起爆。。采用這種種非電導(dǎo)導(dǎo)火線及及雷管,,主要原原因是為為了安全全,一般般電雷管管受到強(qiáng)強(qiáng)感應(yīng)電電也會(huì)起起爆,這這是比較較危險(xiǎn)的的,因?yàn)闉槎磧?nèi)有有不少高高電壓設(shè)設(shè)備。一一般火雷雷管,有有時(shí)會(huì)因因潮不能能起爆,,甚至造造成瞎炮炮。而非非電雷管管免除了了這些缺缺點(diǎn),可可以保證證安全生生產(chǎn)。裝藥時(shí),,一定要要用木棍棍操作。。用木棍棍將藥卷卷推入孔孔內(nèi),用用木棍將將孔口堵堵塞段黃黃泥或沙沙壓實(shí)。。鐵棒棒容易與與石頭撞撞擊出火火星,引引起以外外事故。。7.2.3通通風(fēng)排排煙通風(fēng)的目目的是排排走洞內(nèi)內(nèi)因?yàn)楸飘a(chǎn)生生的廢氣氣,以及及由于施施工機(jī)械械、人員員、等其其他原因因產(chǎn)生的的廢氣,,并向洞洞內(nèi)提供供新鮮的的空氣。。通風(fēng)還還能降低低洞內(nèi)的的悶熱程程度,改改善施工工環(huán)境。。爆破后產(chǎn)產(chǎn)生的有有害氣體體:CO;NO等氮氧化化合物H2S(硫化氫))CH4(甲烷)洞內(nèi)空氣氣中CO的濃度不不允許超超過50ppm。。NOx的濃度不不允許超超過25ppm。。CO2的濃度要要小于5000ppm,,H2S要小于10ppm,,CH4要小于1.5%%。氧氣氣濃度應(yīng)應(yīng)為18%。上式為爆爆炸后排排除煙塵塵所需的的風(fēng)量Q(m3)。K,通風(fēng)系數(shù)數(shù),壓入入時(shí)用0.4;;吸出時(shí)時(shí)0.3P,一次爆破破產(chǎn)生的的CO氣體量m3,CO氣體容許許濃度((50ppm)),容許的最最長(zhǎng)通風(fēng)風(fēng)時(shí)間,,一般10~20分鐘鐘隧洞的主主要通風(fēng)風(fēng)方式有有兩種。。一種是是壓入式式,新鮮鮮空氣從從洞外用用鼓風(fēng)機(jī)機(jī)一直送送到工作作面附近近。一種種是吸出出式,用用抽風(fēng)機(jī)機(jī)將混濁濁空氣由由洞內(nèi)排排向洞外外。前者者風(fēng)管為為柔性的的管壁,,一般是是加強(qiáng)的的塑料布布之類;;后者則則需用剛剛性的排排氣管,,一般是是薄鋼板板卷制而而定。我我國(guó)大多多數(shù)工地地均采用用壓入式式。如果果鼓風(fēng)距距離太長(zhǎng)長(zhǎng),可用用幾臺(tái)軸軸流風(fēng)機(jī)機(jī)串聯(lián)接接力。根根據(jù)通風(fēng)風(fēng)量的要要求、通通風(fēng)管路路長(zhǎng)短及及直徑,,可以選選擇風(fēng)機(jī)機(jī)的規(guī)格格。對(duì)于大型型地下洞洞室,通通風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)更為復(fù)復(fù)雜,不不僅要計(jì)計(jì)算通風(fēng)風(fēng)量,選選擇通風(fēng)風(fēng)設(shè)備,,更重要要的是要要組織好好氣流方方向,不不要產(chǎn)生生死角,,回流區(qū)區(qū),一般般要布置置一些通通風(fēng)豎井井、斜井井。大型地下下洞室一一般從下下部洞室室進(jìn)風(fēng),,從上部部洞室出出風(fēng),在在天氣晴晴朗時(shí),,這樣像像煙囪一一樣的排排風(fēng)效果果是不錯(cuò)錯(cuò)的。但但在陰冷冷潮濕的的季節(jié),,高處冷冷空氣下下沉,低低處熱空空氣要上上升,有有可能堵堵塞在豎豎井或斜斜井中,,使得整整個(gè)地下下工程系系統(tǒng)通風(fēng)風(fēng)效果極極為惡化化。因此此,最好好在豎井井、斜井井中裝設(shè)設(shè)排風(fēng)設(shè)設(shè)備,加加以改善善。7.2.4清清撬危危巖清撬這一一工序十十分重要要。它是是在爆破破后將已已完全松松動(dòng),但但尚未掉掉落的石石塊撬下下來。以以往是用用人工舉舉著長(zhǎng)鋼鋼釬去撬撬,勞動(dòng)動(dòng)強(qiáng)度很很大,又又非常危危險(xiǎn)。目目前,設(shè)設(shè)備較好好的工地地,或者者用液壓壓錘去敲敲打,或或者用正正反向挖挖土機(jī)的的挖斗去去扒、去去刮,總總之用設(shè)設(shè)備在遠(yuǎn)遠(yuǎn)距離操操作,這這樣比較較安全。。一般開挖挖一個(gè)循循環(huán)后,,要清撬撬半小時(shí)時(shí)。清撬過度度、形成成不必要要的超挖挖,浪費(fèi)費(fèi)人力物物力;清清撬不夠夠,造成成局部掉掉塊坍落落,容易易造成事事故。因因此,這這個(gè)工作作常由有有經(jīng)驗(yàn)的的工人掌掌握。在軟弱破碎圍圍巖中,圍巖巖本身就不甚甚穩(wěn)定越撬掉掉塊越多,這這個(gè)工作有時(shí)時(shí)更難掌握,,只能將十分分危險(xiǎn)的撬除除,緊接著立立刻噴混凝土土,一層不夠夠,再加一層層,然后加錨錨筋,加鋼筋筋網(wǎng)再噴,務(wù)務(wù)必使圍巖盡盡快穩(wěn)定住。。7.2.5出出碴現(xiàn)代地下工程程中出碴的設(shè)設(shè)備歸結(jié)起來來為兩大類,,一種是裝卸卸設(shè)備,一種種是運(yùn)輸設(shè)備備。最常用的裝車車設(shè)備有兩種種,一種是側(cè)側(cè)卸式輪式裝裝載機(jī)。它和和普通常見的的裝載機(jī)類似似,但有幾個(gè)個(gè)明顯的特點(diǎn)點(diǎn),一是正向向裝碴之后,,側(cè)向卸碴;;二是功率大大,斗容量大大,一般大中中工程常用的的斗容量達(dá)66m3;三是轉(zhuǎn)彎半徑徑小,活動(dòng)靈靈活。以上特特點(diǎn)都是為了了適應(yīng)地下工工程的特點(diǎn),,適合在狹小小的場(chǎng)地,用用較少的設(shè)備備,較高速度度地完成任務(wù)務(wù)。與裝碴機(jī)機(jī)配套的一般般常用自卸卡卡車,系無(wú)軌軌運(yùn)輸。另一種常用的的裝載設(shè)備為為蟹爪式扒料料機(jī),或氣動(dòng)動(dòng)式翻斗裝料料機(jī)。這兩種種裝碴機(jī)都可可以配合斗車車一類的有軌軌運(yùn)輸工具。。蟹爪式扒料料機(jī)前面有兩兩個(gè)大扒子,,可將石碴扒扒到中間的皮皮帶運(yùn)輸機(jī)上上,皮帶運(yùn)輸輸機(jī)將石碴傳傳送到后面的的運(yùn)輸車斗中中去。氣動(dòng)式式翻斗裝料機(jī)機(jī)前面是一個(gè)個(gè)裝斗,裝上上石碴后,迅迅速往后面翻翻倒,裝到運(yùn)運(yùn)輸車上去。。其設(shè)備尺寸寸較小,生產(chǎn)產(chǎn)率不如爪式式扒料機(jī)。常用運(yùn)輸設(shè)備備有無(wú)軌、有有軌兩大類。。無(wú)軌運(yùn)輸即即自卸卡車,,其載重量自自8噸至25噸不等。在在隧洞中調(diào)頭頭是一個(gè)重要要的問題。一一是選用朝兩兩個(gè)方向都可可以駕駛的特特制翻斗車;;或是離掌子子面不遠(yuǎn)處設(shè)設(shè)置一個(gè)調(diào)頭頭的轉(zhuǎn)盤,卡卡車開上轉(zhuǎn)盤盤,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)180度卡車車退至掌子面面,裝好石碴碴后正向開出出洞去。再一一種辦法是開開挖丁字岔洞洞或?qū)⒍醇訉拰?,以便汽車車調(diào)頭。對(duì)于于大型地下廠廠房來講,由由于洞室寬敞敞,一般汽車車調(diào)頭不會(huì)成成為嚴(yán)重的問問題。無(wú)軌運(yùn)輸最大大的好處是比比較靈活,坡坡度可以陡到到10%,甚甚至再陡一些些。但缺點(diǎn)是是汽車排出廢廢氣多,因此此通風(fēng)條件要要好;再者是是設(shè)備貴、損損耗大,尤其其是輪胎,要要有充足的備備品。另一類是有軌軌運(yùn)輸,最輕輕便的是軌距距為610mm的小斗車,每每車裝載0.6m3;幾個(gè)車連成一一列,由電瓶瓶車或小柴油油車拖動(dòng)。這這種方式目前前只在小型工工地上運(yùn)用,,生產(chǎn)率較低低。一般大中中型工地采用用有軌運(yùn)輸時(shí)時(shí)多用特制的的大型出碴車車,車身長(zhǎng),,高度矮,容容量可達(dá)10~20m3車廂底部為一一可動(dòng)的履帶帶,在車身一一端裝料,由由于履帶同步步轉(zhuǎn)動(dòng),很快快就將全車身身裝滿。有軌運(yùn)輸?shù)膬?yōu)優(yōu)點(diǎn)是廢氣排排出量少,比比較干凈。缺缺點(diǎn)是不夠靈靈活,要不斷斷延伸、維護(hù)護(hù)軌道;再有有就是坡度不不能太大,常常用坡度均在在0.1~0.3%以下下。因此,多多用于平直坡坡小的隧洞中中,而在大型型地下廠房中中很少采用。。7.2.6其其他輔助助工作隧洞或地下洞洞室開挖中還還有許多重要要的輔助工作作。排水、照照明、機(jī)修,,都是必要的的,缺一不可可。風(fēng)、水、、電供應(yīng)也是是必須的。隧洞若是上坡坡掘進(jìn),一般般采用明溝自自流向外排水水。如果是下下坡掘進(jìn),就就要用水泵向向外排水。一一般設(shè)一移動(dòng)動(dòng)的集水箱,,掌子面上的的水,用小型型潛水泵排入入集水箱,再再用集水箱上上的泵經(jīng)比較較永久固定的的排水管道排排至洞外。照明、機(jī)修、、風(fēng)、水、電電均有專人負(fù)負(fù)責(zé),隨開挖挖掘進(jìn)向前延延伸。TBM——(FULLFACE)TUNNELBORINGMACHINE(全斷面)隧隧道掘進(jìn)機(jī)SHIELD(TBM)——盾構(gòu)(全斷面面隧道掘進(jìn)機(jī)機(jī))盾構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)術(shù)綜合了機(jī)械械、冶金、材材料、電子、、計(jì)算機(jī)、自自動(dòng)控制、化化學(xué)、巖土、、系統(tǒng)管理等等各方面先進(jìn)進(jìn)技術(shù)7.3TBM及盾構(gòu)技術(shù)TBM和盾構(gòu)是當(dāng)代代地下施工技技術(shù)的集中體體現(xiàn)7.3.1盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的的歷史1818年由由法國(guó)人布魯魯內(nèi)爾(Brunel)發(fā)明,1823年他制定定計(jì)劃并在1825年開開工,用在倫倫敦泰晤士河河過河隧道施施工上,后來來曾多次發(fā)生生掌子面因水水壓崩塌的事事故而導(dǎo)致停停工。Brunel改進(jìn)了盾構(gòu)機(jī)機(jī)并于1834年工程再再次上馬,1841年成成功打通了隧隧道。1869年,,開始建設(shè)泰泰晤士河第二二條過江隧道道,Barlow和Great采用Greathead發(fā)明的圓形盾盾構(gòu)和鑄鐵管管片,順利建建成隧道。1887年,,Greathead在南倫敦鐵路路隧道工程組組合使用盾構(gòu)構(gòu)和壓氣施工工法,奠定了了目前盾構(gòu)施施工的基礎(chǔ)。。這種方法在在19世紀(jì)末末達(dá)到實(shí)用化化程度。1917年日日本在新瀉縣縣折渡隧道試試用盾構(gòu),沒沒有成功;1930年在在關(guān)門鐵道隧隧道中首次采采用了盾構(gòu)獲獲得成功,二二戰(zhàn)中停止。。直到戰(zhàn)敗后后的50年代代后期,才又又開始在東京京、大阪、名名古屋等城市市地鐵隧道中中采用。1975年研制制了礫石泥水水盾構(gòu)機(jī),1976年研研制了泥土加加壓盾構(gòu)機(jī),,1981年年研制了氣泡泡盾構(gòu)機(jī)。中國(guó)在50年年代中期開始始研制盾構(gòu),,1966年年上海隧道公公司用10m直徑的盾構(gòu)成成功地修建了了黃浦江水底底公路隧洞。。但中間停止止了很長(zhǎng)時(shí)間間。在20世世紀(jì)末的90年代,廣州州地鐵和上海海黃浦江過江江隧道施工又又開始使用,,北京則是從從今年地鐵5號(hào)線雍合宮宮站段施工開開始7.3.2盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的的工作原理1。后部鎖定定裝置伸出定定位2。推進(jìn)器前前伸鉆頭鉆進(jìn)進(jìn)3。前鎖定伸伸出后鎖定退退回4。前部定位位推進(jìn)器向前前拉5。重復(fù)17.3.3盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的的構(gòu)成一個(gè)盾構(gòu)系統(tǒng)統(tǒng)大體可由幾幾個(gè)重要環(huán)節(jié)節(jié)組成。首先先是盾構(gòu)機(jī)械械,即開挖隧隧洞的主體設(shè)設(shè)施,其次是是洞身的管片片的制作,再再就是管片的的運(yùn)輸與安裝裝,最后灌漿漿封堵,同時(shí)時(shí)還有裝碴、、出碴以及其其它輔助設(shè)施施。1、面板和切切削器2、護(hù)盾及洞洞形保持裝置置3、動(dòng)力和控控制裝置4、泥漿供給給系統(tǒng)5、管片定位位安裝系統(tǒng)6、管片運(yùn)輸輸系統(tǒng)7、灌漿系統(tǒng)統(tǒng)8、永久混凝凝土襯砌系統(tǒng)統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)為一臥臥式圓筒形鋼鋼結(jié)構(gòu),盾內(nèi)內(nèi)設(shè)有操縱控控制、固壁出出碴、運(yùn)輸安安裝等各類系系統(tǒng)設(shè)施。盾盾構(gòu)機(jī)體可分分為盾頭、盾盾身、盾尾二二部分,盾頭頭為全斷面刀刀盤,在各種種形狀的刀盤盤架上,根扼扼地質(zhì)情況設(shè)設(shè)計(jì)安裝合理理的刀頭。盾盾頭切削巖土土,并取碴出出碴,必要時(shí)時(shí)在這里更換換刀頭、維護(hù)護(hù)刀具;盾身身為操縱控制制盾構(gòu)機(jī)運(yùn)行行的地方,這這里設(shè)有控制制室,并有機(jī)機(jī)械手在這里里安裝管片;;盾尾外部主主要是對(duì)管片片與開挖周邊邊形成的空隙隙進(jìn)行填充灌灌漿,其內(nèi)部部主要是將出出碴系統(tǒng)和管管片運(yùn)輸系統(tǒng)統(tǒng)與后方有機(jī)機(jī)地銜接。盾構(gòu)機(jī)的尺寸寸是這樣確定定的:依據(jù)隧隧洞直徑的要要求,考慮管管片厚度(即即洞身的厚度度)確定盾殼殼外徑;根據(jù)據(jù)切削、維修修、出碴、安安裝管片、灌灌漿等要求,,確定其長(zhǎng)度度。盾構(gòu)技術(shù)的關(guān)關(guān)鍵在于根據(jù)據(jù)地質(zhì)條件與與地下水狀況況合理選用相相應(yīng)的盾構(gòu)機(jī)機(jī)械,以達(dá)到到開挖效率高高、設(shè)備制造造價(jià)格和工程程投資較低、、安裝簡(jiǎn)便快快捷、使用壽壽命長(zhǎng)、操作作與維護(hù)方便便等要求。目前國(guó)際上常常用的盾構(gòu)機(jī)機(jī)械可主要分分為泥水加壓壓式和士壓平平衡式兩大類類。除了采用泥漿漿或土加壓之之外,國(guó)外還還有采用某種種化學(xué)發(fā)泡劑劑產(chǎn)生大量泡泡沫在掘進(jìn)掌掌子面加壓的的泡沫盾構(gòu)機(jī)機(jī)。遇到較復(fù)雜的的地質(zhì)情況也也可采用混合合式盾構(gòu)或其其它類型如壓壓氣式盾構(gòu)。。7.3.4襯砌管片的構(gòu)造采用盾構(gòu)法施施工時(shí),襯砌砌通常采用若若干鋼筋混凝凝土管片來進(jìn)進(jìn)行,一般為為7~11片片,當(dāng)隧洞直直徑很大時(shí),,還可以增加加管片數(shù)量,,其中一片為為關(guān)鍵片,其其它各片可以以是同一種規(guī)規(guī)格,也可分分為兩種規(guī)格格。管片厚度及鋼鋼筋布置由洞洞身所受內(nèi)外外壓力情況計(jì)計(jì)算確定,管管片長(zhǎng)度與寬寬度,則主要要考慮每個(gè)管管片的重量和和安裝效率來來確定,一般般每片重量達(dá)達(dá)4~7t。管片與管片間間在縱向和環(huán)環(huán)向均有螺栓栓或鍵銷連接接,當(dāng)洞外荷荷載遠(yuǎn)大于內(nèi)內(nèi)荷載時(shí),也也有在安裝、、灌漿后把螺螺栓再拆下來來的情況。管管片與管片之之間接縫均采采用企槽設(shè)計(jì)計(jì),接縫的密密封采用在槽槽中加彈力橡橡膠圈和灌漿漿的辦法來解解決。管片安裝后,,及時(shí)地沿隧隧洞周圍進(jìn)行行認(rèn)真的灌漿漿,是防止地地層下沉的重重要措施,同同時(shí)可以均勻勻地向周圍巖巖土縫隙灌漿漿,因此也是是保證洞身完完整、進(jìn)行有有效承載的基基礎(chǔ)條件。盾構(gòu)機(jī)械裝有有非??煽康牡牟僮飨到y(tǒng),,對(duì)灌漿壓力力與灌漿量都都能進(jìn)行控制制和監(jiān)測(cè),故故能實(shí)現(xiàn)灌漿漿的預(yù)期效果果。7.3.5各種新
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