《隧道盾构法施工》PPT课件

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1、盾构法施工概述地下工程施工方法明挖法暗挖法盾构法矿井法概述盾构法施工是以盾构作为施工机械在地面以下暗挖修筑隧道的一种施工方法。盾构是一种钢制的活动防护装置，或活动支撑；盾构是既可支承地层压力，又可以在地层中推进的活动钢制圆形或半圆形装置。概述在盾构的掩护下，钻头可以安全地开挖地层，一次掘进相当于装配式衬砌一环的宽度。尾部可以装配预制管片或砌块，迅速地拼装成隧道的永久衬砌，并将衬砌与土层之间的空隙用水泥压浆填实，防止周围地层的继续变形和围岩压力的增长。盾构推进主要依靠盾构内部设置的千斤顶，用千斤顶块顶在拼成的衬砌

2、环上，使它推进到已挖好的空间内，然后缩回活塞杆，为下一环衬砌拼装创造条件。概述重复上述过程，不断开挖、不断推进，借助盾构这种特制施工机械，可用较快的速度完成隧道施工基本作业循环，直至隧道建成。盾构施工前，应先修建一竖井，在竖井处安装盾构。采用盾构开挖出的土体，由竖井通道提升运出地面弃土场处理。盾构施工工艺，见图所示。1－盾构；2－盾构千斤顶；3－盾构正面网格；4－出土转盘；5－出土皮带运输机；6－管片拼装机；7－管片；8－压浆泵；9－压浆孔；10－出土机；11－管片衬砌；12－盾尾空隙中的压浆；13－后盾管片；

3、14－竖井1、盾构施工法优点1）该施工方法属于地下工程暗挖法施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响，能较经济合理地保证隧道安全施工，可在盾构支护下安全地开挖、衬砌等；2）盾构的推进、出土、拼装衬砌等可全部机械化，自动化作业，施工劳动强度较低，而掘进速度比较快；1、盾构施工法优点3）施工中没有噪声和振动，对周围环境没有干扰；4）在松软含水地层中，修筑埋置深度较大的长大隧道，具有经济、技术、安全等方面的优越性。2、盾构施工法存在的缺点1）盾构是一种价格较昂贵、针对性强的专用施工机械，对每一座采

4、用盾构法施工的隧道，均应根据工程地质、水文地质条件、衬砌结构断面尺寸的大小进行专门制造、运送、拼装与拆卸等，且设备较复杂。因此，一般不能随便将其他隧道施工用的盾构重复使用；2、盾构施工法存在的缺点2）需要有气压供应设备、人工井点降水、衬砌管片预制、衬砌结构的防水设施及堵漏、隧道内的运输、施工测量、场地布置、拼装与拆卸工作井等施工技术的密切配合才能顺利施工。且用气压法施工时，涉及到压缩空气泄出的危险、减压病等医学上的防护措施；2、盾构施工法存在的缺点3）对于短于750米的隧道，有统计资料显示，被认为是不经济的；对

5、隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时，施工困难较大（对水底隧道当覆盖土太浅时施工反而不太安全）；2、盾构施工法存在的缺点4）当盾构法施工采用全气压方法稳定地层时，施工条件较差，因此对劳动保护要求较高，用盾构法施工时，在隧道上方一定范围内，尤其是饱和含水松软土层，地表沉陷尚难以防止，拼装衬砌对衬砌整体防水技术要求很高。上述缺点，有待于在今后采用盾构法施工实践中，加强科学研究，进一步加以克服和改进。目前，各国采用盾构法施工建水底公路隧道已成为较为常用的模式，随着交通建设的高速发展，用大直径盾构建筑水底公路隧道将会日益增

6、多。第二节　盾构机械分类与构造一、盾构机械分类盾构是一种集施工开挖、支护、推进、衬砌、出土等多种作业于一体的大型暗挖隧道施工机械。盾构类型很多，可按开挖方式、构造类型、盾构的断面形状、盾构前部构造和排水与稳定开挖面方式等进行分类。一、盾构机械分类按盾构断面形状不同可分为圆形、拱形、矩形、马蹄形四种；圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换，因而应用较广泛。一、盾构机械分类按盾构开挖方式不同分为：手工挖掘式、半机械挖掘式和全机械挖掘式三种；按盾构前部构造不同分为：敞胸式和闭胸

7、式两种；按排除地下水与稳定开挖面的方式不同分为：泥水加压、土压平衡式的无气压盾构，局部气压或全气压盾构等。随着科技发展，盾构机械的种类越来越多，适用性更加广泛。盾构列表盾构列表二、盾构机械的构造（一）手工挖掘式盾构手工挖掘式盾构是盾构的最基本形式，主要由盾壳、支护结构、推进系统、拼装机构和附属设备等五部分组成，适用于开挖面基本能自稳的土层中的隧道工程。1、盾构壳体盾壳由切口环、支承环和盾尾等组成，并由钢板焊成圆形壳体，盾壳组成见图所示。盾壳1－切口环；2－支承环；3－盾尾；4－纵向加强肋；5－环状加强肋（1）切

8、口环切口环位于盾构的前部，前端设有刃口，施工时可以切入土层中，在它的掩护下工人可在开挖面上安全地开挖。有一些盾构设有千斤顶操纵的前檐可以向前伸长，以增加掩护长度。一般切口环不宜过长，否则会使盾构稳定性变差，并增大盾构推进阻力。机械化盾构的切口环中需容纳各种专门挖土设备。（2）支承环支承环位于盾构的中部，是盾构受力的主要部分，它由外壳、环状加强肋和纵向加强肋组成；环状加强肋焊在支承环两端