盾构法施工课件.ppt

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1、盾构法概论地下连续墙的位置盾构法施工概貌盾构盾构千斤顶压浆孔在盾尾空隙中的压浆出土转盘盾构正面网格管片拼装机管片压浆泵出土机由管片组成的隧道衬砌结构后盾管片竖井盾构法施工概貌盾构法是使用所谓的“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、衬砌作业修建隧道的方法。发展史：最早是在1818年由英国工程师布鲁诺尔(M.I,Brunel)发明的，他是从船的木板中，有一种蛀虫钻出孔道，并用它分泌的粘液加固洞穴得到启发而研制出的，并于1925年开始用一个宽11.58m、高6.7m的矩形盾构，在英国伦教的泰晤出河下面修建世界第一条

2、水底隧道。施工中遇到泥水涌入隧道的极大困难，两次被淹，直至1835年对后构作了改良.用压气辅助施工，才于1843年完工。隧道全长458m。1888~1890年间用盾构法在美国和加拿大间的圣克莱(St,Clair)河下建成了一条直径为6.40m，长为1870m的萨尔尼亚(Sarnia)水底隧道，为盾构法修建隧道开拓了更为广阔地发展前景。20世纪初，盾构法施工已在美、英、法、俄等国开始推广，已用在水底公路隧道、地下铁道、上下水道、电力、通讯煤气等市政公用地下设施管道。1932年原苏联开始用直径为6.6~9.5m的盾构先后在其斯科、列宁格勒、基辅

3、等城市修建地下铁道的区间隧道及车站。1922年日本开始用盾构法修筑国铁奥羽线折渡隧道。1943年修建关门水底隧道直径达6.0m，长1100多米。1956年在海州露天矿用直径2.66m的盾构在砂土层开凿了疏水巷道；1957年起北京采用直径2.0m、2.6m的盾构施工下水道工程；1972年在江苏大屯矿用立井盾构施工了井筒达150m。从1960年起上海在第四纪软弱饱和水土层中用不同类型盾构完成了一批地铁区同隧道、水底公路隧道、地下人防通道、引水隧道、排水隧道、电缆隧道等工程。一、盾构法的主要优点除竖井施工外，施工作业均在地下进行，噪音、振动引起的

4、公害小，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。盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理，施工人员也较少，劳动强度低，生产效率高。土方量外运较少。穿越河道时不影响航运。一、盾构法的主要优点施工不受风雨等气候条件影响。隧道的施工费用不受覆土量多少影响，适宜于建造覆土较深的隧道。在土质差水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较好的技术经济优越性。当隧道穿过河底或其他建筑物时，不影响施工。只要设法使盾构的开挖面稳定，则隧道越深、地基越差、土中影响施工的埋设物等越多，与明挖法相比，经济上、施工进度上越有利。二、盾构法

5、存在的不足当隧道曲线半径过小时，施工较为困难。在陆地建造隧道时，如隧道覆土太浅，开挖面稳定甚为困难，甚至不能施工，而在水下时，如覆土太浅则盾构法施工不够安全，要确保一定厚度的覆土。竖井中长期有噪声和振动，要有解决的措施。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。二、盾构法存在的不足盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止，特别在饱和含水松软的土层中，要采取严密的技术措施才能把沉陷限制在很小的限度内，目前还不能完全防止以盾构正上方为中心土层的地表沉降。在饱和含水地层中，盾构法施工所用的拼装衬砌，对达到整

6、体结构防水性的技术要求较高。三、盾构法施工步骤在盾构法隧道的起始端和终端各建一个工作井；盾构在起始端工作井内安装就位；依靠盾构千斤顶推力（作用在新拼装好的衬砌和工作井后壁上）将盾构从起始工作井的壁墙开孔处推出；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；三、盾构法施工步骤及时地向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环的位置；盾构进入终端工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。盾构的分类方法较多，可按盾构切削断面的形状；盾构自身构造的特征、尺寸的大小、功能；挖掘土体的方式；掘削面的挡土形式；稳定掘削面

7、的加压方式；施工方法；适用土质的状况等多种方式分类。四、盾构机的种类1.按挖掘土体的方式分类按挖掘土体的方式，盾构可分手掘式盾构、半机械式盾构及机械式盾构三种。①手掘式盾构：即掘削和出土均靠人工操作进行的方式。②半机械盾构：即大部分掘削和出土作业由机械装置完成，但另一部分仍靠人工完成。③机械式盾构：即掘削和出土等作业均由机械装备完成。四、盾构机的种类手掘式盾构机四、盾构机的种类手掘式盾构工法实例示意图该盾构机对于途中存在障碍物、断面形状特殊及短距离等情形均较适合。与封闭式盾构相比，价格便宜20～40%。图4.2示出是掘进距离70m，有障碍物

8、的人工式盾构工程的施工示意图。四、盾构机的种类四、盾构机的种类2.按掘削面的挡土形式分类按掘削面的挡土形式，盾构可分为开放式、部分开放式、封闭式三种。①开放式：即掘削面敞开，并可