《地下工程盾构法》PPT课件(I)

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1、2021/8/15第四章第四节盾构法1§4-5盾构法一、概述1、盾构法：是使用盾构机械，在围岩中推进，一边防止土砂的崩坍，一边在其内部进行开挖、衬砌作业，来修建隧道的方法。2021/8/15第四章第四节盾构法22、基本过程（1）在隧道某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位。（2）盾构从竖井或基坑的墙壁开孔出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的孔洞推进。盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的隧道衬砌结构上，再传到竖井或基坑的后靠壁上。（3）盾构①它既能支承地层荷载而又能在地层中推进②

2、为圆形、矩形、马蹄形等特殊形状的钢筒结构。2021/8/15第四章第四节盾构法3③在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置④在钢筒中段周圈内面安装顶进所需的千斤顶，⑤钢筒尾部是具有一定空间的壳体——盾尾。⑥盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时注浆、出碴。2021/8/15第四章第四节盾构法4二、施工特点：1、优点（１）除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪音和振动影响；（２）隧道的施工费用不受埋深的很大影响；（３）盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行

3、，易于管理，施工人员较少；（４）穿越江、河、海道时，不影响航运，且施工不受风雨等气候条件影响；（５）在土质差。水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性；（６）土方量较少。2021/8/15第四章第四节盾构法52、主要问题：（１）当隧道曲线半径过小时，施工较为困难，（２）在陆地建造隧道时，如隧道埋深太浅，则盾构法施工困难很大，而在水下时，如覆土太浅，则盾构法不够安全；（３）盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层时，对劳动保护要求较高，施工条件差，目前已多用局部气压代替；（４）盾构施工过程中引起的隧

4、道上方一定范围内的地表下沉较难完全防止；（５）盾构法施工所用的拼装衬砌，防水困难。2021/8/15第四章第四节盾构法6三、盾构机具钢壳部分由外壳板和加劲材料所组成，分为切口环、支承环及盾尾三部分。（１）切口环切口环位于盾构的前方，作为挖土和挡土部分，要求切口环的形状、尺寸必须与围岩条件相适合；刃脚必须是坚固，易贯入地层的结构。2021/8/15第四章第四节盾构法7（２）支承环支承环是切口环与盾尾的连接部分，内部为安装切削刀盘的驱动装置、排土装置、盾构千斤顶等的空间和进行推进操作的场所。支承环是盾构的主体结构，承受作

5、用于盾构上的全部荷载。（３）盾尾盾构法隧道衬砌的拼装是在盾尾的保护下进行的。因此要求盾尾的长度必须根据管片宽度和形状确定，最小长度必须保证衬砌组装工作的进行，同时应考虑在衬砌组装后因破损而需更换管片、修盾构千斤顶和在曲线段进行施工等条件，使其具有一些余裕量。2021/8/15第四章第四节盾构法82021/8/15第四章第四节盾构法9（三）盾构隧道衬砌的基本类型盾构隧道的衬砌，通常分为一次衬砌和二次衬砌。1、一次衬砌是由管片组装成的环形结构；一次衬砌应能立即承受施工荷载和永久荷载，并且有足够的刚度和强度；不透水、耐腐蚀

6、，具有足够的耐久性能；装配成环的衬砌一般由数块管片，彼此之间用螺栓连接。环与环之间一般是错缝拼装。2、二次衬砌是在一次衬砌内侧灌注的混凝土结构。2021/8/15第四章第四节盾构法10（四）盾构法施工盾构法施工的内容包括盾构的出发和到达，盾构的掘进、衬砌，压浆和防水等。１．盾构的出发和到达（１）竖井①在出发和到达时，需要有拼装和拆卸盾构用的竖井②当盾构需要调转方向或线路在急曲线的部位，需要设置中间竖井和方向变换竖井。2021/8/15第四章第四节盾构法11（２）出发和到达①出发口是利用在出发竖井内临时设置的管片等作为

7、后背向前推进的，从出发口进入地层，沿所定的线路方向向前推进。开始推进的方法，有保护工作面稳定：①化学注浆法，②替换法（泥浆固化法）③冻结法，④竖井压气法利用钢板桩：⑤双层钢板桩施工法开挖临时隔墙：⑥开挖，回填施工法⑦开挖、临时隔墙施工法2021/8/15第四章第四节盾构法12②到达口所谓到达就是在保持围岩稳定的同时，把盾构沿着所定的路线推进到竖井的到达面，然后从预先准备的开口面将盾构推出，或者是直到到达面的所定位置为止所进行的一连串作业。2021/8/15第四章第四节盾构法13２．盾构的推进盾构推进时必须根据围岩条件

8、，保证工作面的稳定，适当地调整千斤顶的行程和推力，沿所定路线方向准确地进行推进。2021/8/15第四章第四节盾构法14３．气压施工在含水砂土和软弱粘土地层中用盾构法施工时，会发生开挖面涌水和土层坍塌等情况，从而影响盾构的推进。在这类地层中施工，须同时使用稳定地基的辅助工法。迄今为止，气压或局部气压施工，是一种常用的稳定地基施工法，气压施工对开