土压盾构施工技术PPT.pptVIP

螺旋输送机 螺旋输送机：通过密封隔板倾斜安装，泥土入口端装在密封舱的底部，在排土口设有排土闸门和排土导槽。在排土过程中，利用螺旋叶片与土体的摩擦和土体阻塞所产生的压力损失，在螺旋输送机内形成压力梯降，保持土仓压力，同时使螺旋输送机排土口的压力降至一个大气压。螺旋输送机的最大排出石块直径为270mm。 盾构千斤顶 盾构千斤顶： 沿支撑环圆周均匀布置，是盾构推进的动力装置。向前推进时，顶在已拼装完的衬砌环上。通过调整千斤顶的压力分布，可实现方向及坡度的调整及纠偏。 管片拼装机 管片拼装机：由大梁、支承架、旋转框架和拼装头组成。管片拼装机能够安全、迅速的拼装管片，它具有提升、前后移动、旋转等功能。 盾尾密封及同步注浆系统 盾尾密封装置：为防止地层中的泥水或衬砌外围的浆液通过盾尾与衬砌之间的间隙漏入盾构内，盾构尾部设有两道密封钢丝刷。另外，在两道钢丝刷之间注入专用油脂膏，以提高密封效果，并减少密封钢丝刷与衬砌表面的摩擦。 同步注浆系统：在盾尾壳板外表面，设有同步注浆管。当盾构推进时，向管片外表面的环行空隙中同步注浆，以防地表沉陷。同步注浆有手动控制、自动控制及程序控制三种控制方式。 盾尾密封及同步注浆系统 注浆示意图 水泥浆 同步注浆效果 后配套系统 盾构的辅助设备和设施都安装在后配套系统上。后配套系统由连接桥和4-5个门架式平台车组成，跟在盾构的后面，以拖车的方式牵引。中间为通道，顶部安装皮带运输机，两侧布放盾构操作室、加泥设备、注浆设备、集中润滑设备、用于推进和旋转的油泵及马达、油冷却器、通风装置、配电柜、电缆盘等。 中折装置 在小曲率半径曲线施工时，可以把盾构机做成2节、3节的中折形式。中折装置的设置不仅可以减少曲线部位的超挖量，同时减小作用在管片上的偏压，减小千斤顶的负担，提高施工效率。 3、盾构选型的基本原则 开挖面稳定 地层的适应性 地下水处理 沉降 施工适宜性 安全性 辅助工法 环境及公害 盾构类型与渗透性的关系 盾构类型与渗透性的关系 地层渗透系数对于盾构的选型是一个很重要的影响因素。根据欧美和日本的施工经验，当地层的透水系数小于10-7m/s时，可以选用土压平衡盾构；当地层的渗水系数在10-7m/s和10-4m/s之间时，既可以选用土压平衡盾构也可以选用泥水式盾构；当地层的透水系数大于10-4m/s时，宜选用泥水盾构 。 盾构类型与颗粒级配的关系 一般来说，细颗粒含量多，碴土易形成不透水的塑流体，容易充满土仓，在土仓中可以建立压力，平衡开挖面的土体。粗颗粒含量高的碴土塑流性差，实现土压平衡困难。 在城市地铁施工中，综合考虑工程质量、施工安全以及地面沉降控制和建筑物保护等方面因素，一般选型多在土压平衡盾构和泥水平衡盾构中选择。泥水平衡盾构适用于含水丰富的砂层及砂卵石地层。其缺点是盾构机价格较贵；泥水处理系统占地较大；对城市环境影响较大；冬季施工困难较多。土压平衡盾构在增加泡沫、泥浆加注等辅助措施后，地层适应性已大大增强，已成功的解决了在含水砂层及砂砾石地层的密闭封水及出土等问题。 泥水平衡 土压平衡 砂 K?rnungslinie 40 0,006 Grain Diameter d in mm Massenanteile der K?rner d in % der Gesamtmenge 0 0,001 10 30 20 0,002 0,02 0,06 0,2 粉土 Schl?mmkorn 粘土 Fein- 70 60 50 80 90 100 Mittel- 60 0,6 2,0 6,0 60,0 20,0 100 90 80 70 卵石l 50 40 30 20 10 0 Siebkorn Grob- Fein- Mittel- Grob- Fein- Mittel- Grob- 加注泡沫 粒度分布选型图 三、土压盾构施工的流程1、土压平衡盾构工作原理 刀盘旋转切削开挖面的泥土，破碎的泥土通过刀盘开口被压进土仓，泥土落到土仓底部后，通过螺旋输送机运到皮带输送机上，然后输送到停在轨道上的碴车上。盾构在推进油缸的推力作用下向前推进。盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道起着临时支护作用，承受周围土层的土压、承受地下水的水压以及将地下水挡在盾壳外面。掘进、排土、衬砌等作业在盾壳的掩护下进行。 2、盾构法施工流程 1、隧道的起始端和终端各建一个工作井（竖井），或结合车站结构设置； 2、盾构机在始发井组装、调试就位； 3、依靠盾构千斤顶的推力（作用在已拼装好的临时衬砌环上和工作井后壁上）将盾构从起始工作井的墙壁开孔处推出； 4、盾构在地层中沿设计轴线前进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片； 5、同步向衬砌管片背后的空隙注浆，控制地层扰