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土压平衡盾构隧道施工工艺简介课件

目录

contents

盾构隧道施工概述

土压平衡盾构施工原理

土压平衡盾构隧道施工工艺流程

土压平衡盾构隧道施工技术要点及常见问题处理

总结与展望

01

盾构隧道施工概述

盾构隧道施工是一种先进的地下工程施工方法，采用盾构机进行挖掘、支护和衬砌等作业，实现地下隧道的机械化、连续化施工。

定义

盾构隧道施工技术自19世纪中叶起源至今，经历了手动挖掘、机械挖掘、现代盾构机等阶段，技术不断升级，应用领域逐渐扩大。

发展历程

盾构隧道施工的定义和发展

盾构隧道施工的优缺点

优点

施工速度快，效率高，能够大幅度缩短工程建设周期。

对地面影响小，不会引起地面沉降和变形，适用于城市繁华区域。

施工精度高，隧道质量稳定可靠，能够保证长期运营安全。

盾构隧道施工的优缺点

盾构隧道施工的优缺点

缺点

对地质条件要求较高，不良地质条件下施工风险较大。

设备投资大，施工成本高，一般适用于长距离、大直径的隧道。

施工过程中可能产生噪声、振动等环境影响。

盾构隧道施工的应用领域

盾构隧道施工是城市地铁建设的主要施工方法，能够满足地铁线路在繁华城区的快速、安全、环保建设需求。

城市地铁

盾构隧道施工可用于水电站引水隧洞、排水隧洞以及电缆隧道等工程建设，提高工程质量和效率。

水利电力

盾构隧道施工适用于公路、铁路等交通隧道的建设，缩短建设周期，降低对地面交通的影响。

交通隧道

盾构隧道施工可用于城市供水、排水、燃气等市政管线的敷设，减少对城市环境的破坏。

市政管线

02

土压平衡盾构施工原理

土压平衡盾构机的构成

推进系统

推动盾构机向前移动，实现连续挖掘和衬砌。

管片拼装机

用于拼装预制管片，形成隧道的衬砌结构。

螺旋输送机

将挖掘出的土体从土压室中输送出来。

切削刀盘

用于挖掘土体，形成隧道断面。

土压室

用于维持挖掘面的土压平衡，防止地面沉降。

土压平衡原理

通过切削刀盘挖掘土体，使土压室内的土体量与挖掘面的土压力保持平衡。

通过调节螺旋输送机的转速和出土量，精确控制土压室内的土压力，以维持地面的稳定。

通过监测系统实时反馈土压力、地面沉降等数据，及时调整施工参数，确保施工的安全和高效。

衬砌模式

在挖掘一段距离后，停止挖掘，切换至衬砌模式。管片拼装机将预制管片拼装成隧道的衬砌结构，然后继续进行下一段的挖掘。

挖掘模式

切削刀盘旋转挖掘土体，螺旋输送机将土体送出，同时推进系统推动盾构机向前移动。

监控模式

在整个施工过程中，监测系统实时采集土压力、地面沉降、盾构机姿态等数据，为施工人员提供决策依据，确保施工的顺利进行。

土压平衡盾构机的工作模式

03

土压平衡盾构隧道施工工艺流程

清理施工场地，确保场地平整，搭建临时设施，为盾构设备和施工人员提供必要的工作空间。

施工场地准备

地质勘察

盾构设备检查

进行详细的地质勘察，了解地层岩性、地下水位、不良地质现象等，为盾构施工提供地质参数。

对盾构设备进行全面检查，确保设备性能良好，满足施工要求。

03

施工准备阶段

02

01

盾构设备安装

将盾构设备按照施工要求安装到位，调试设备，确保正常运转。

初始掘进

在盾构设备始发井内开始初始掘进，逐步推进盾构设备，监控设备姿态和地层变形。

盾构始发阶段

根据地层条件和掘进参数，调整盾构设备的土压平衡系统，确保掘进过程中地层稳定。

土压平衡控制

实时监测盾构设备的掘进参数，如推力、扭矩、掘进速度等，确保设备在安全范围内运行。

掘进监控

在盾构设备后部进行管片拼装，形成隧道的衬砌结构，确保拼装质量满足设计要求。

管片拼装

正常掘进阶段

盾构设备拆卸

在接收井内拆卸盾构设备，将设备逐步退出隧道，完成隧道掘进。

接收井处理

对接收井进行处理，包括清理井底、加固井壁等，确保接收井稳定。

盾构接收阶段

后期处理阶段

对隧道衬砌进行处理，如防水层施工、内衬砌浇筑等，确保隧道结构安全稳定。

隧道衬砌处理

撤离盾构设备和施工人员，恢复施工场地，保持环境整洁。

设备撤离和场地恢复

04

土压平衡盾构隧道施工技术要点及常见问题处理

盾构机选型与配置

根据地质条件和工程需求，选择合适的盾构机型号和配置，确保设备的适应性和高效性。

盾构姿态与轨迹控制

利用先进的导向系统和测量技术，实时监测和调整盾构机的姿态和轨迹，确保隧道轴线符合设计要求。

土压平衡控制

通过精确控制盾构机的推进速度、刀盘扭矩、排土量等参数，保持土舱内的土压力与地层压力平衡，确保隧道稳定。

管片拼装与防水

采用高精度管片拼装设备，确保管片的准确安装；同时，加强管片间的防水处理，防止地下水渗入隧道。

施工技术要点

常见问题及处理措施

刀具磨损与更换

根据地质条件和掘进数据，定期检查和更换刀具，确保盾构机正常掘进。

地下水涌入

加强隧道周边地质勘查，提前采取防水措施；对于涌水点，及时封堵并加