模塊6 地鐵盾構(gòu)法施工《地下鐵道施工技術(shù)》教學(xué)課件

《地下鐵道施工技術(shù)》?精品課件合集第六章：地鐵盾構(gòu)法施工第六章：地鐵盾構(gòu)法施工第六章：地鐵盾構(gòu)法施工概述1盾構(gòu)的基本構(gòu)造及其分類2盾構(gòu)選型3盾構(gòu)施工技術(shù)4第六章：地鐵盾構(gòu)法施工引言中國盾構(gòu)機(jī)制造企業(yè)第六章：地鐵盾構(gòu)法施工引言盾構(gòu)法隧道的起源及發(fā)展史1818年，法國的布魯諾爾(M.I.Brune1)從蛀蟲鉆孔得到啟示，最早提出了用盾構(gòu)法建設(shè)隧道的設(shè)想，并在英國取得了專利。布魯諾爾注冊專利的盾構(gòu)1.國外發(fā)展史第六章：地鐵盾構(gòu)法施工引言盾構(gòu)法隧道的起源及發(fā)展史1828年1月12日泰晤土河水涌入盾構(gòu)機(jī)M.I.Brunel

螺旋盾構(gòu)，1818第六章：地鐵盾構(gòu)法施工引言盾構(gòu)法隧道的起源及發(fā)展史1917年，日本引進(jìn)盾構(gòu)施工技術(shù)，是歐美國家以外第一個(gè)引進(jìn)盾構(gòu)法的國家。1963年，土壓平衡盾構(gòu)首先由日本SatoKogyo公司開發(fā)出來。

1963年SatoKogyo公司土壓平衡盾構(gòu)第六章：地鐵盾構(gòu)法施工引言盾構(gòu)法隧道的起源及發(fā)展史1989年，日本最引人注目的泥水盾構(gòu)隧道工程開工。日本東京灣海底隧道盾構(gòu)機(jī)示意圖第六章：地鐵盾構(gòu)法施工引言盾構(gòu)法隧道的起源及發(fā)展史1989年，日本最引人注目的泥水盾構(gòu)隧道工程開工。日本東京灣海底隧道泥水式盾構(gòu)機(jī)第六章：地鐵盾構(gòu)法施工引言盾構(gòu)法隧道的起源及發(fā)展史1987年，上海市隧道工程公司承建市南站過江電纜隧道工程，成功設(shè)計(jì)了我國第一臺(tái)直徑4.35m加泥式土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)。直徑4.35m土壓盾構(gòu)研制2.國內(nèi)發(fā)展史第六章：地鐵盾構(gòu)法施工引言盾構(gòu)法隧道的起源及發(fā)展史1990年12月，上海市隧道工程公司承建的上海合流污水治理工程6.1標(biāo)過江隧道推進(jìn)施工。采用自己設(shè)計(jì)制造直徑5.17m加泥式土壓平衡盾構(gòu)。直徑5.17m加泥式土壓平衡盾構(gòu)2.國內(nèi)發(fā)展史第八章：地鐵盾構(gòu)法施工引言盾構(gòu)法隧道的起源及發(fā)展史1995年，我國開始研究矩形盾構(gòu)隧道掘進(jìn)技術(shù)，1996年上海隧道工程股份有限公司研制了一臺(tái)2.5m×2.5m可變網(wǎng)格矩形隧道掘進(jìn)機(jī)，頂進(jìn)矩形隧道60m。2.5m×2.5m可變網(wǎng)格矩形隧道掘進(jìn)機(jī)2.國內(nèi)發(fā)展史第六章：地鐵盾構(gòu)法施工引言盾構(gòu)法隧道的起源及發(fā)展史2003年9月，上海隧道工程股份有限公司建設(shè)的中國首條雙圓隧道在軌道交通8號(hào)線應(yīng)用。雙圓隧道2.國內(nèi)發(fā)展史第六章：地鐵盾構(gòu)法施工引言中國盾構(gòu)機(jī)施工企業(yè)第六章：地鐵盾構(gòu)法施工第六章：地鐵盾構(gòu)法施工引言2011-2050中國軌道交通增長預(yù)測德國RMB5000萬元日本RMB3000萬元國產(chǎn)RMB2500-5000萬盾構(gòu)機(jī)價(jià)格第六章：地鐵盾構(gòu)法施工引言盾構(gòu)的發(fā)展前景按照一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)使用壽命為掘進(jìn)10~15km，我國盾構(gòu)市場每年的需求量增加100臺(tái)左右。2010年我國盾構(gòu)機(jī)保有量300臺(tái)2015年，600臺(tái)盾構(gòu)法應(yīng)用地鐵隧道通訊、電力線纜隧洞市政、水工涵洞石油、天然氣管道

6.1盾構(gòu)的分類與選型What?什么是盾構(gòu)法？特點(diǎn)？——在地表以下的土層或松軟巖層中在盾殼保護(hù)下進(jìn)行全斷面隧道開挖和襯砌的一種施工方法。

優(yōu)點(diǎn)安全性好。在盾構(gòu)設(shè)備的掩護(hù)下，可安全進(jìn)行土層開挖與支護(hù)工作暗挖方式施工時(shí)與地面及交通互不影響，尤其在城市建筑物密集和交通繁忙地段振動(dòng)和噪音下，可控制地表沉降，對施工區(qū)域環(huán)境影響較少缺點(diǎn)一次性投入大，施工設(shè)備費(fèi)用較高覆土較淺時(shí)，地表沉降較難控制用于施作小曲率半徑（R＜20D）隧道時(shí)掘進(jìn)較困難

6.1盾構(gòu)的分類與選型

6.1盾構(gòu)的分類與選型全開敞式盾構(gòu)機(jī)是指沒有隔墻、開挖面敞露狀態(tài)的盾構(gòu)機(jī)。根據(jù)開挖方式的不同，又分為手掘式、半機(jī)械化式及機(jī)械式三種。適用范圍：適用于開挖面自穩(wěn)性好的圍巖。(1)手掘式盾構(gòu)機(jī)適應(yīng)的土質(zhì)是自穩(wěn)性強(qiáng)的洪積層壓實(shí)的砂、砂礫，固結(jié)粉砂和粘土。

1.全開敞式盾構(gòu)分類1

6.1盾構(gòu)的分類與選型(2)半機(jī)械式盾構(gòu)機(jī)半機(jī)械式盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行開挖及裝運(yùn)石碴都采用專用機(jī)械，配備液壓鏟土機(jī)、臂式刀盤等挖掘機(jī)械和皮帶運(yùn)輸機(jī)等出碴機(jī)械，或配備具有開挖與出碴雙重功能的機(jī)械，以圖省力。盾構(gòu)分類1

6.1盾構(gòu)的分類與選型(3)機(jī)械式盾構(gòu)機(jī)機(jī)械式盾構(gòu)機(jī)前面裝備有旋轉(zhuǎn)式刀盤，增大了盾構(gòu)機(jī)的挖掘能力，開挖的土砂通過旋轉(zhuǎn)鏟斗和排土可以連續(xù)進(jìn)行，縮短了工期，減少了作業(yè)人員。盾構(gòu)分類12.半開敞式這種盾構(gòu)適用于軟弱粘土層，在推進(jìn)過程中要引起較大的地面隆起。

6.1盾構(gòu)的分類與選型盾構(gòu)分類13.密封式是指在機(jī)械開挖式盾構(gòu)機(jī)內(nèi)設(shè)置隔墻，進(jìn)入刀盤與隔墻土倉的土體，由泥水壓力或土壓提供足以使開挖面保持穩(wěn)定的壓力。密封式盾構(gòu)機(jī)又分成局部氣壓式、泥水平衡式和土壓平衡式幾種。

6.1盾構(gòu)的分類與選型盾構(gòu)分類13.密封式(1)局部氣壓式盾構(gòu)在機(jī)械式盾構(gòu)支承環(huán)的前邊裝上隔板，使切口環(huán)成為一個(gè)密封艙，其中充滿壓縮空氣，達(dá)到疏干和穩(wěn)定開挖面土體的作用。盾構(gòu)分類1

6.1盾構(gòu)的分類與選型(2)泥水加壓式盾構(gòu)工作原理：在盾構(gòu)密封隔艙內(nèi)注入泥水，由泥水壓力抵抗正面土壓力，用全斷面機(jī)械化切削及管道輸送泥水出土方式，完成盾構(gòu)并開挖掘進(jìn)的全過程。在泥水加壓式盾構(gòu)的密封艙內(nèi)充滿特殊配制的壓力泥漿，刀盤(花板型)浸沒在泥漿中工作。

6.1盾構(gòu)的分類與選型3.密封式盾構(gòu)分類1(2)泥水加壓式盾構(gòu)對開挖面支護(hù)，通常是由泥漿壓力和刀盤面板共同承擔(dān)，前者主要是在掘進(jìn)中起支護(hù)作用，后者主要是在停止掘進(jìn)時(shí)起支護(hù)作用。而刀盤切削下的碴土在密封艙內(nèi)與泥漿混合后，用排泥泵及管道輸送至地面處理，處理后的泥漿再由供泥泵和管道送回盾構(gòu)重復(fù)使用，所以，在采用泥水加壓式盾構(gòu)時(shí)，還需配備一套泥漿處理系統(tǒng)。

6.1盾構(gòu)的分類與選型盾構(gòu)分類1泥水室大刀盤清水槽泥漿調(diào)整槽密度計(jì)流量計(jì)供漿管排漿管伸縮管VP2P3P4P1(2)泥水加壓式盾構(gòu)

6.1盾構(gòu)的分類與選型盾構(gòu)分類1

6.1盾構(gòu)的分類與選型泥水式盾構(gòu)機(jī)盾構(gòu)分類13.密封式(3)土壓平衡式盾構(gòu)

又稱削土密封式或泥土加壓式盾構(gòu)。是在局部氣壓盾構(gòu)及泥水加壓盾構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種適用于含水飽和軟弱地層中施工的新型盾構(gòu)。

6.1盾構(gòu)的分類與選型它的前端有一個(gè)全斷面切削刀盤，在它后面有一個(gè)貯留切削土體的密封艙，在其中心處或下方裝有長筒形的螺旋輸送機(jī)；在密封艙和螺旋輸送機(jī)，以及在盾殼四周裝設(shè)的土壓傳感裝置，根據(jù)需要還可裝設(shè)改善切削土體流動(dòng)性的塑流化材料的注入設(shè)備。盾構(gòu)分類1土壓平衡示意圖

6.1盾構(gòu)的分類與選型靜止土壓水壓泥土壓3.密封式(3)土壓平衡式盾構(gòu)用流動(dòng)性和不透水性的“作漿材料”壓注于切削下的土中使之成為可流動(dòng)又不透水的漿化泥土，使其充滿開挖面密封艙及其相連的長筒型螺旋輸送機(jī)。

6.1盾構(gòu)的分類與選型盾構(gòu)切削速度控制螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速，保證密封艙內(nèi)始終充滿泥土，而又不過于飽滿。其避免了局部氣壓盾構(gòu)的主要缺點(diǎn)，又省略了泥水加壓盾構(gòu)中的泥水處理設(shè)備，是正在發(fā)展的最有前途的地下工程設(shè)備之一。盾構(gòu)分類1泡沫注入試驗(yàn)

6.1盾構(gòu)的分類與選型加注泡沫

6.1盾構(gòu)的分類與選型土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)盾構(gòu)分類1

6.1盾構(gòu)的分類與選型盾構(gòu)分類1

6.1盾構(gòu)的分類與選型盾構(gòu)分類14.多圓式盾構(gòu)機(jī)5.矩形盾構(gòu)機(jī)全斷面掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)工況時(shí)，必須具有掘進(jìn)、出碴、導(dǎo)向、支護(hù)四個(gè)基本功能，并配置完成這些功能的機(jī)構(gòu)。6.硬巖掘進(jìn)機(jī)——TBM

6.1盾構(gòu)的分類與選型

6.1盾構(gòu)的分類與選型1.盾構(gòu)的類型適用于：未固結(jié)成巖的軟土、某些半固結(jié)成巖及全風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化圍巖條件下。主要特點(diǎn)：刀盤僅安裝切削軟土用的切刀和刮刀，無需滾刀。盾構(gòu)選型2（1）軟土盾構(gòu)正齒刀切刀邊刮刀鋼刀圈盤形正滾刀球齒刀圈盤形滾刀盤形球齒滾刀

6.1盾構(gòu)的分類與選型刮刀示意圖滾刀示意圖

6.1盾構(gòu)的分類與選型適用于：軟土、硬巖。主要特點(diǎn)：刀盤即安裝切削軟土用的切刀和刮刀，又安裝破碎硬巖的滾刀或安裝有破碎砂卵石和漂石的撕裂刀。（2）復(fù)合盾構(gòu)1.盾構(gòu)的類型盾構(gòu)選型2

8.3盾構(gòu)選型的根據(jù)應(yīng)對工程地質(zhì)、水文地質(zhì)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，首先要滿足施工安全的要求。一安全適應(yīng)性、技術(shù)先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性相統(tǒng)一。二滿足隧道外徑、長度、埋深、施工場地、周圍環(huán)境等條件。三滿足安全、質(zhì)量、工期、造價(jià)的環(huán)保要求。四后配套設(shè)備的能力與主機(jī)配套，滿足生產(chǎn)能力與主機(jī)掘進(jìn)速度相匹配。五經(jīng)驗(yàn)等。六2.盾構(gòu)選型的原則盾構(gòu)選型2

6.1盾構(gòu)的分類與選型工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件地層的參數(shù)隧道長度、隧道平縱面及橫斷面形狀和尺寸等設(shè)計(jì)參數(shù)周圍環(huán)境條件隧道施工工程籌劃及節(jié)點(diǎn)工期要求宜用的輔助工法技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較經(jīng)驗(yàn)盾構(gòu)選型23.盾構(gòu)選型的依據(jù)

6.1盾構(gòu)的分類與選型[調(diào)查項(xiàng)目]4.盾構(gòu)選型的流程

6.1盾構(gòu)的分類與選型[論證項(xiàng)目]4.盾構(gòu)選型的流程

6.1盾構(gòu)的分類與選型5.盾構(gòu)選型的主要方法土壓平衡盾構(gòu)滲透系數(shù)小于10-7m/s時(shí)土壓平衡盾構(gòu)或泥水盾構(gòu)滲透系數(shù)大于10-7m/s，小于10-4m/s時(shí)泥水盾構(gòu)滲透系數(shù)大于10-4m/s時(shí)（1）根據(jù)地層的滲透系數(shù)進(jìn)行選型盾構(gòu)選型2

6.1盾構(gòu)的分類與選型一般來說，當(dāng)巖土中的粉粒、黏粒的總量達(dá)到40%以上時(shí)，通常采用土壓平衡盾構(gòu)，相反采用泥水盾構(gòu)。（2）根據(jù)地層的顆粒級(jí)配進(jìn)行選型

6.1盾構(gòu)的分類與選型土壓平衡盾構(gòu)當(dāng)水壓大于0.3MPa時(shí)泥水盾構(gòu)當(dāng)水壓小于0.3MPa時(shí)（3）根據(jù)地下水壓進(jìn)行選型盾構(gòu)選型2

土壓平衡盾構(gòu)機(jī)主要部件構(gòu)成示意圖

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造

泥水平衡盾構(gòu)機(jī)主要部件構(gòu)成示意圖

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造盾構(gòu)機(jī)通常由盾構(gòu)殼體、推進(jìn)（開挖）系統(tǒng)、拼裝系統(tǒng)、出土系統(tǒng)等四大部分組成。盾構(gòu)殼體推進(jìn)系統(tǒng)拼裝系統(tǒng)出土系統(tǒng)

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造盾構(gòu)殼體推進(jìn)系統(tǒng)拼裝系統(tǒng)出土系統(tǒng)

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造掘削機(jī)構(gòu)1刀盤刀具

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造掘削機(jī)構(gòu)1單刃滾刀磨損檢測刀注入口保護(hù)刀導(dǎo)向刀保護(hù)刀8連中心滾刀切削刀盾構(gòu)刀盤刀具示意圖雙刃滾刀盾構(gòu)刀盤刀具安裝

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造掘削機(jī)構(gòu)1刮刀安裝在碴土通道的一側(cè)。高質(zhì)量的碳質(zhì)刀刃,寬度100mm?？梢詮牡侗P后面更換刀具。

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造掘削機(jī)構(gòu)1（1）刮刀刮削刀具是指只隨刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)而沒有自轉(zhuǎn)的破巖刀具。

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造掘削機(jī)構(gòu)1（2）滾刀

滾切類刀具（滾刀）是通過刀具的滾動(dòng)來切割巖層的。

它不僅要在刀盤的帶動(dòng)下隨刀盤進(jìn)行公轉(zhuǎn)，同時(shí)還要圍繞自身刀軸進(jìn)行自轉(zhuǎn)，通過不斷的連續(xù)滾動(dòng)對巖層進(jìn)行切入、擠壓和摩擦，使掌子面上的巖層逐漸剝落，完成對巖層的切割破碎。

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造掘削機(jī)構(gòu)1（2）滾刀所有的滾刀、刮刀都可以在隧道內(nèi)從刀盤后部更換。一般不需要中途換刀。如有必要，刀具更換作業(yè)可以在常壓和帶壓方式下進(jìn)行。正齒刀切刀邊刮刀鋼刀圈盤形正滾刀球齒刀圈盤形滾刀盤形球齒滾刀

刀盤驅(qū)動(dòng)是液壓驅(qū)動(dòng)，通過在閉式回路的功率控制變量液壓泵,可實(shí)現(xiàn)雙向無級(jí)調(diào)速。

刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的作用是向刀盤提供必要的旋轉(zhuǎn)扭矩，驅(qū)使刀盤旋轉(zhuǎn)。

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造刀盤驅(qū)動(dòng)裝置2

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造盾構(gòu)殼體由切口環(huán)、支承環(huán)、盾尾與豎直隔板、水平隔板組成，并由外殼鋼板連成整體。切口環(huán)：開挖；上下寬度可以等值、也可以不等值，甚至是活動(dòng)的；容納各種專門的挖土設(shè)備。支承環(huán)：承受荷重的核心部分，剛性較好的圓環(huán)結(jié)構(gòu)。盾尾：掩護(hù)工人在其內(nèi)部安裝襯砌。水平隔板和豎直隔板：增加盾構(gòu)剛度，水平承受拉力，豎直承受壓力。盾構(gòu)殼體3

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造盾構(gòu)機(jī)組成部分主體結(jié)構(gòu)：盾體(前盾、中盾、尾盾)、刀盤、氣閘后配套設(shè)備：臺(tái)車、連接橋、管片運(yùn)輸設(shè)備、出土設(shè)備、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等。1、土體2、刀盤3、泥土倉4、壓力墻5、千斤頂6、螺旋輸送機(jī)7、管片拼裝機(jī)8、襯砌

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造由盾構(gòu)千斤頂和液壓設(shè)備組成，上下左右活塞桿伸出長度不同達(dá)到糾偏目的。盾構(gòu)千斤頂一般是沿支承環(huán)圓周均勻分布的。千斤頂4推進(jìn)系統(tǒng)

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造襯砌拼裝器又稱舉重臂，是拼裝系統(tǒng)的主要設(shè)備，以油壓系統(tǒng)為動(dòng)力，一般舉重臂均安裝在支承環(huán)上。舉重臂能作旋轉(zhuǎn)、徑向運(yùn)動(dòng)，還能沿隧道中軸線作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。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齊，以便螺栓固定。5拼裝系統(tǒng)拼裝襯砌拼裝器

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造5拼裝系統(tǒng)

6.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造出土方式一般有三種：（1）有軌運(yùn)輸：皮帶運(yùn)輸機(jī)－礦車－洞口－垂直起吊至地面。（2）無軌運(yùn)輸：自卸卡車。（3）管道運(yùn)輸：混合泥漿，壓力輸出，出土連續(xù)化。皮帶運(yùn)輸機(jī)礦車龍門吊起吊至地面出土系統(tǒng)6盾構(gòu)機(jī)后續(xù)臺(tái)車連接橋螺旋機(jī)加注泡沫人閘液壓馬達(dá)同步注漿泵盾構(gòu)機(jī)主控室控制面板盾構(gòu)機(jī)主控室、司機(jī)操作間

6.3盾構(gòu)機(jī)工作原理盾構(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)邊對土層進(jìn)行掘進(jìn)。這個(gè)鋼結(jié)構(gòu)組件的殼體稱“盾殼”，盾殼對挖掘出的還未襯砌的隧道段起著臨時(shí)支護(hù)的作用，承受周圍土層的土壓、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、襯砌等作業(yè)在盾殼的掩護(hù)下進(jìn)行。

盾構(gòu)法施工是以盾構(gòu)機(jī)為隧道掘進(jìn)設(shè)備，以盾構(gòu)機(jī)的盾殼作支護(hù)，用前端刀盤切削土體，由千斤頂頂推盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)，以開挖面上拼裝預(yù)制好的管片作襯砌，從而形成隧道的施工方法。

6.3盾構(gòu)機(jī)工作原理

6.3盾構(gòu)機(jī)工作原理

盾構(gòu)法施工流程示意圖盾構(gòu)隧道（施工期間）盾構(gòu)隧道（運(yùn)營期間）

6.3盾構(gòu)機(jī)工作原理

盾構(gòu)施工工作原理盾構(gòu)施工的主要原理就是盡可能在不擾動(dòng)圍巖的前提下完成施工，從而最大限度地減少對地面建筑物、交通設(shè)施及地下管線的影響。為了達(dá)到這一目的，除了刀盤和盾構(gòu)鋼殼可以被動(dòng)地產(chǎn)生支護(hù)作用以外，使用壓力倉內(nèi)泥土或泥水壓力平衡開挖面上的土壓力和水壓力；使用壁后注漿及時(shí)填充由開挖產(chǎn)生的盾尾空隙，主動(dòng)地控制圍巖應(yīng)力釋放和變形是盾構(gòu)技術(shù)的關(guān)鍵。

6.3盾構(gòu)機(jī)工作原理

6.3盾構(gòu)機(jī)工作原理1.土壓盾構(gòu)施工原理

將開挖的土體進(jìn)行泥土化處理，工作面的穩(wěn)定是通過土體自身和由盾構(gòu)千斤頂壓力控制土倉內(nèi)泥土壓力來維持平衡。與泥水盾構(gòu)機(jī)不同的是，切削下來的土渣由螺旋輸送機(jī)進(jìn)行排土。土壓平衡盾構(gòu)機(jī)裝備有注入添加劑的機(jī)構(gòu)和強(qiáng)力攪拌添加劑和渣土的機(jī)構(gòu)，對渣土進(jìn)行改良，以促進(jìn)開挖渣土流動(dòng)性；添加劑的種類有膨潤土、發(fā)泡劑等。

泥水盾構(gòu)工法是指使用盾構(gòu)機(jī)，按一定要求配制的膨潤土或粘土漿液，通過泥漿泵、輸漿管以一定的壓力從洞外送到開挖工作面，泥漿壓力稍高于開挖面土壓和水壓，泥漿在開挖面上形成不透水的泥膜，與此同時(shí)，刀盤從工作面切削下來的渣土與泥漿混為一體，通過泥漿管送外地面的泥渣分離場；經(jīng)分離后的廢渣運(yùn)出工地，分離后的工作泥漿重復(fù)循環(huán)利用的一種進(jìn)行隧道掘進(jìn)，并在機(jī)內(nèi)拼裝管片形成襯砌、實(shí)施壁后注漿的修筑隧道的方法。

6.3盾構(gòu)機(jī)工作原理2.泥水盾構(gòu)施工原理

8.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造及其分類盾構(gòu)的工作原理2點(diǎn)擊進(jìn)入動(dòng)畫

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)(1)地下施工，必須面對復(fù)雜的地質(zhì)條件和敏感的地面環(huán)境。(2)

所用設(shè)備集成度高，技術(shù)含量高。(3)

涉及的專業(yè)領(lǐng)域較多，對復(fù)合型人才有較多需求。（1）盾構(gòu)法特點(diǎn)盾構(gòu)法施工的特點(diǎn)

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)（2）盾構(gòu)法優(yōu)點(diǎn)（1）盾構(gòu)法隧道施工不受地面自然條件的影響。在盾構(gòu)支護(hù)下進(jìn)行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航運(yùn)、潮汐、季節(jié)、氣候等條件的影響，能較經(jīng)濟(jì)合理地保證隧道安全施工；

8.2盾構(gòu)的基本構(gòu)造及其分類（2）盾構(gòu)法施工隧道機(jī)械化、自動(dòng)化程度高。盾構(gòu)的推進(jìn)、出土、襯砌拼裝等可實(shí)行自動(dòng)化、智能化和施工遠(yuǎn)程控制信息化，掘進(jìn)速度較快，施工勞動(dòng)強(qiáng)度較低；

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)（3）地面人文自然景觀受到良好的保護(hù)，周圍環(huán)境不受盾構(gòu)施工干擾。在松軟地層中，開挖埋置深度較大的長距離、大直徑隧道，具有經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、安全、軍事等方面的優(yōu)越性。

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)（3）盾構(gòu)法缺點(diǎn)（1）需要隧道襯砌管片預(yù)制、運(yùn)輸、襯砌、襯砌結(jié)構(gòu)防水及堵漏、施工測量、場地布置、機(jī)械安裝等施工技術(shù)的配合，系統(tǒng)工程協(xié)調(diào)復(fù)雜；（2）施工過程變化斷面尺寸困難；只能前進(jìn)，不能后退，當(dāng)隧道曲線半徑過小或隧道埋深較淺時(shí)，施工難度大，在飽和含水的松軟地層中施工，地表沉陷風(fēng)險(xiǎn)較大；（3）盾構(gòu)機(jī)制造周期長，造價(jià)較昂貴，盾構(gòu)的拼裝、轉(zhuǎn)移等較復(fù)雜，建造短于750m的隧道經(jīng)濟(jì)性差。

8.4盾構(gòu)施工技術(shù)車站碴土儲(chǔ)艙和料斗龍門吊車泥漿處理設(shè)備豎井皮帶運(yùn)輸機(jī)盾構(gòu)機(jī)螺旋輸送機(jī)管片運(yùn)輸車泥漿注入車斗車電瓶車

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)大流程：盾構(gòu)總體施工流程

小流程：盾構(gòu)掘進(jìn)流程盾構(gòu)施工工藝流程圖管片拼裝，復(fù)擰螺栓列車裝管片，進(jìn)洞開挖6m，延伸軌道開挖6m，接送排泥管（泥水盾構(gòu)）是否盾構(gòu)掘進(jìn)設(shè)置管理標(biāo)準(zhǔn)地面監(jiān)測調(diào)整掘進(jìn)施工參數(shù)同步注漿是否到達(dá)掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制人工補(bǔ)測繼續(xù)下1環(huán)的掘進(jìn)盾構(gòu)機(jī)到達(dá)洞門鑿除盾構(gòu)機(jī)托架、反力架安裝端頭加固，洞門密封環(huán)板的安裝盾構(gòu)機(jī)始發(fā)盾構(gòu)機(jī)托架、反力架安裝盾構(gòu)施工設(shè)備的組裝、調(diào)試端頭加固，洞門密封環(huán)板的安裝洞門鑿除負(fù)環(huán)管片拼裝盾構(gòu)始發(fā)盾構(gòu)掘進(jìn)盾構(gòu)接收

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)大流程：盾構(gòu)總體施工流程小流程：盾構(gòu)掘進(jìn)流程準(zhǔn)備工作→轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤→啟動(dòng)次級(jí)運(yùn)輸系統(tǒng)（皮帶機(jī)）→啟動(dòng)推進(jìn)千斤頂→啟動(dòng)首級(jí)運(yùn)輸系統(tǒng)（螺旋機(jī)）→停止掘進(jìn)→安裝管片→回填注漿→準(zhǔn)備下一環(huán)掘進(jìn)；

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)1開挖2出土3拼裝4注漿

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)后配套臺(tái)車及其它設(shè)備下井示意圖盾構(gòu)的安裝與拆卸1盾構(gòu)施工的主要工序有：盾構(gòu)的安裝與拆卸、土體開挖與推進(jìn)、襯砌拼裝與防水等。盾構(gòu)機(jī)安裝示意圖盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)輸盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)輸盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)輸盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)輸?shù)踹\(yùn)刀盤吊運(yùn)盾尾

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)盾構(gòu)機(jī)現(xiàn)場組裝圖片

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)盾構(gòu)機(jī)主體組裝過程操作平臺(tái)組裝螺旋輸送機(jī)、整圓器組裝橋架、皮帶輸送機(jī)、單軌梁、反力架的安裝盾構(gòu)機(jī)的組裝應(yīng)嚴(yán)格按廠家的指導(dǎo)和要求進(jìn)行。安裝人員應(yīng)經(jīng)過培訓(xùn)具有相應(yīng)的工作資格。盾構(gòu)機(jī)的組裝盾構(gòu)機(jī)的組裝盾構(gòu)機(jī)的組裝盾構(gòu)機(jī)的組裝盾構(gòu)機(jī)的組裝盾構(gòu)機(jī)的組裝盾構(gòu)機(jī)的調(diào)試盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)測量內(nèi)容包括平面偏差、高程偏差、俯仰角、方位角、滾轉(zhuǎn)角及切口里程。

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)盾構(gòu)的始發(fā)和到達(dá)2（1）豎井1盾構(gòu)法施工的隧道，在始發(fā)和到達(dá)時(shí)，需要有拼裝和拆卸盾構(gòu)用的豎井；2當(dāng)盾構(gòu)需要調(diào)轉(zhuǎn)方向或線路在急曲線的部位，需要設(shè)置中間豎井和方向變換豎井。盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)盾構(gòu)的始發(fā)和到達(dá)2

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)盾構(gòu)的始發(fā)和到達(dá)2（1）豎井1施工過程中，這些豎井是人、材料和石渣的運(yùn)輸通道。2在隧道竣工后，這些豎井多被用于車站、人孔、通風(fēng)口、出人口等永久建筑。

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)盾構(gòu)的始發(fā)和到達(dá)2（1）豎井始發(fā)豎井到達(dá)豎井中間豎井

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)（2）盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)和到達(dá)在盾構(gòu)機(jī)下井、到達(dá)以前，對始發(fā)井、接受井端頭進(jìn)行加固。

加固目的：①穩(wěn)固土體，防止塌方；②止水；③保持盾構(gòu)機(jī)始發(fā)階段的正確姿態(tài)。始發(fā)前破除洞門出洞前破除洞門盾構(gòu)機(jī)到達(dá)

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)土壓平衡盾構(gòu)出洞盾構(gòu)機(jī)始發(fā)前的洞門加固

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)（2）盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)和到達(dá)安裝止水簾幕

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)

洞門臨時(shí)密封裝置

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)反力架及負(fù)環(huán)管片示意圖安裝反力架及負(fù)環(huán)管片示意

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)盾構(gòu)始發(fā)實(shí)況

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)土體開挖與推進(jìn)3隧道盾構(gòu)掘進(jìn)示意圖開挖襯砌出土運(yùn)輸

盾構(gòu)施工首先使切口環(huán)切入土體，然后再開挖土體，千斤頂將切口環(huán)向前頂入土層，其最大距離是一個(gè)千斤頂行程。盾構(gòu)的位置與方向以及縱坡度等均依靠調(diào)整千斤頂?shù)木幗M及輔助措施加以控制。

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)土體開挖與推進(jìn)3開始施工時(shí)，在盾構(gòu)機(jī)的正面及盾構(gòu)體的上下方設(shè)置土、水壓傳感器監(jiān)控平衡系統(tǒng)，在盾構(gòu)機(jī)前面安裝巖土勘探系統(tǒng)。打開出土閘門，依次開啟皮帶輸送機(jī)，螺旋機(jī)和刀盤，推進(jìn)千斤頂，調(diào)整好各千斤頂工作油壓。此時(shí)刀盤切削土體，盾構(gòu)前進(jìn)。

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)土體開挖與推進(jìn)3盾構(gòu)操作室司機(jī)操作盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)實(shí)況

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)主要控制參數(shù)有推進(jìn)速度、進(jìn)出土量、土壓平衡調(diào)整值、同步注漿量、隆降值控制、隧道軸線控制控制面板

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)

6.4盾構(gòu)施工技術(shù)開挖掘進(jìn)運(yùn)送管片運(yùn)送碴土

8.4盾構(gòu)施工技術(shù)出土皮帶輸送機(jī)上出土現(xiàn)況土斗吊運(yùn)現(xiàn)況