盾构法简介.ppt

盾构法的定义 盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。 盾构机 盾构机外形上看是一个大的钢管机，较隧道部分略大，它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。 它包括三部分：前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。大多数盾构的形状为圆形，也有椭圆形、半圆形、马蹄形及箱形等其他形式。 盾构法的适用条件 在松软含水地层，或地下线 路等设施埋深达到10m或更深 时，可以采用盾构法，即， 1.线位上允许建造用于盾构进出洞和出碴进料的工作井； 2.隧道要有足够的埋深，覆土深度宜不小于6m； 3.相对均质的地质条件； 4.如果是单洞则要有足够的线间距，洞与洞及洞与其它建（构）筑物之间所夹土（岩）体加固处理的最小厚度为水平方向1.0m，竖直方向1.5m； 5. 从经济角度讲，连续的施工长度不小于300m。 6. 盾构既是一种施工机具，也是一种强有力的临时支撑结构。 盾构法施工的优缺点 优点 1、安全开挖和衬砌，掘进速度快； 2、盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化作业，施工劳动强度低。 3、不影响地面交通与设施，同时不影响地下管线等设施； 4、穿越河道时不影响航运，施工中不受季节、风雨等气候条件影响，施工中没有噪音和扰动； 5、在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性。 缺点 1、断面尺寸多变的区段适应能力差； 2、新型盾构购置费昂贵，对施工区段短的工程不太经济。 一次完成的隧道 施工准备 采用盾构法施工时，首先要在隧道的始端和终端开挖基坑或建造竖井，用作盾构及其设备的拼装井（室）和拆卸井（室），特别长的隧道，还应设置中间检修工作井（室）。 拼装井的井壁上设有盾构出洞口，井内设有盾构基座和盾构推进的后座。井的宽度一般应比盾构直径大1.6～2.0米，以满足铆、焊等操作的要求。井的长度，除了满足盾构内安装设备的要求外，还要考虑盾构推进出洞时，拆除洞门封板和在盾构后面设置后座，以及垂直运输所需的空间。中、小型盾构的拼装井长度，还要照顾设备车架转换的方便。盾构在拼装井内拼装就绪，经运转调试后，就可拆除出洞口封板，盾构推出工作井后即开始隧道掘进施工盾构拆卸井设有盾构进口，井的大小要便于盾构的起吊和拆卸。 始发井 施工工序 盾构法施工的工序较为复杂且施工精度及技术含量很高，其主要施工步骤为： ??? (1) 在盾构法施工隧道的起始端和终端各建一个工作井，分别称为始发井和到达井(或称拼装室、拆卸室)； ??? (2) 盾构在端头井内拼装就位； ??? (3) 洞口地层加固； ??? (4) 依靠盾构千斤顶推力(作用在已拼装好的衬砌环和工作井后壁上)将盾构从起始工作井的墙壁开孔处推出(此工序为盾构出洞)； ??? (5) 盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片； ??? (6) 及时向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置； ??? (7) 盾构进入终端工作井并被拆除(此工序为盾构进洞)，如施工需要，可穿越工作并或盾构过站再向前推进。 盾构法施工的3D模拟和实景拍摄视频 3D模拟视频 实景拍摄视频 从现场演示幻灯上，记者看到，“大家伙”首先用带有刀头的前体螺旋着前进，削去阻碍前进的鹅卵石，然后吞进带有卵石渣的混合泥浆；运送带将混合泥浆运到尾部的泥水分离设备，它把含有卵石渣的混合泥浆进行分离，石渣滤掉，纯泥浆则回流到前体“吐出”，帮助盾构机瓦解前面的土层和带出新产生的混合泥浆。　　每走1．5米，“大家伙”就会停下来，进行隧道壁的管片安装，完成隧道修筑。管片就是依照隧道壁大小所预制的钢筋混凝土片，相当于给隧道壁贴上一层瓷砖的效果；长度为1．5米的每一环隧道壁被平均分成了6个管片。“大家伙”把管片贴上隧道壁，工人们就马上用灌浆机把混凝土泥浆灌进管片和隧道土层之间的空隙，同时用螺栓把每个管片衔接起来，并用止水带把缝隙填好，以免土层中的水渗入已经成形的隧道。这1．5米的隧道壁的修筑大约需要40—60分钟，然后“大家伙”再继续挖土前进，继续修筑隧道。　　“一台盾构机配备了3个班组，其中两个班组每天分别负责8小时的正常掘进，另外一个班组负责进行维护保养。所有的人员都按照工序进行流水线作业，中间不能出一点错，所以一台盾构机其实就相当于一个工厂。”现场技术人员说。 成都地铁QA 记者：使用“盾构法”施工，一天打洞究竟有多远？ 专家：“盾构法”施工的进展速度还是要看地层的结构，我们在上海看到的“盾