盾构施工介绍

盾构施工介绍一、盾构机选型盾构的机型是指在根据工程地质和水文地质条件，盾构所采用的最有效的开挖面支护形式。

1.选型依据(1) 土质条件、岩性、（抗压、抗拉、粒径、成分等个参数）(2) 开挖面稳定（自立性能）(3) 隧道埋深、地下水位(4) 设计隧道的断面(5) 环境条件、沿线场地（附近管线和建筑物及其结构特性）(6) 衬砌类型(7) 工期(8) 造价(9) 宜用的辅助工法(10) 设计路线、线形、坡度（11）电气等其他设备条件地层渗透系数对于盾构的选型是一个很重要的因素。

通常，当地层的渗透系数小于10-7m/s时，可以选用土压平衡盾构机；渗透系数大于10-4 m/s时，一般选用泥水盾构；介于两者之间的既可以用土压平衡的，也可用泥水盾构。

根据地层渗透系数与盾构类型的关系，若地层以各种级配富水的砂层、砂砾层为主时，宜选用泥水盾构；其它地层宜选用土压平衡盾构。

我们一号井的盾构机选用海瑞克生产的S592盾构机。

二、盾构机介绍1.TBM概述机器类型土压平衡盾构安装功率 4000千瓦TBM长度+后配套长度约88米 TBM重量约750吨曲率半径（最小） 500米2.盾构概述（1）盾构钢结构前盾（直径） 8800毫米（长度） 2800毫米中盾（直径） 8785毫米（长度） 3000毫米盾尾（直径） 8770毫米（长度） 4100毫米加4排密封刷（2）盾尾铰接油缸（被动）数量 15个行程 150毫米标准推力在215巴时6500千牛（3）掘进主推进油缸数量 19×2个行程 2500毫米推力在350巴时70000牛（4）人孔闸数量 1个类型平行闸前舱容积 2430升前舱容纳人数 2个主舱容积 4170升主舱容纳人数 4个工作压力 6巴（5）螺旋输送机数量 1台长度 15175毫米功率 400 千瓦速度 0-22.1/分钟扭矩（额定） 217千牛米3.刀盘概述开挖直径 8830毫米重量（含刀具） 116吨滚刀（一圈） 45 滚刀（中心） 4滚刀直径 432毫米齿刀 58中间刀具 1 铲刀 16磨损保护 3个传感器4.主驱动概述主驱动电动马达 14个功率 14×160千瓦速度 0-4.2 /分钟扭矩（额定） 8121千牛米扭矩（过载） 11369千牛米断裂扭矩 12181千牛米主驱动直径 4000毫米5.管片拼装机概述驱动液压重量（管片拼装机带主横梁） 71.25吨抓取系统真空车道 2200毫米旋转速度 1/2 转/分（带/不带管片）旋转角度 +/-200度4．后配套系统概述拖车数量 4 总长约78米后配套系统重量 255.7吨（1）连接桥上层（左）水箱和膨润土泵上层（右）注浆罐和两个注浆泵，其中注浆罐大小为13方在连接桥的下部有管片起重机的牵引梁和喂片机，主要的作用是将管片运至管片拼装机处。

（2）1号台车上层（右）主要是操作室，操作室内的数据显示概述：所有测量值都显示在控制室内的屏幕上，按照机器类型，各显示屏的内容可分为具体的功能组;F1: 掘进—--土压、注浆、盾尾铰接、驱动力F2：关闭泡沫安装—--实际值/设置值、水/聚合物泵F3：刀盘—--变频器、拼装机、螺旋输送机、膨润土系统、紧急制动概览F4：处理技术操作数据----温度、流量、压力、电流、液位、饱和度、气体检测、拖车/隧道皮带输送机、操作时间F5：盾尾密封润滑油脂F6：故障F7：其它操作数据----齿轮油、润滑油脂、电流/电压F8：未被使用使用键盘上的《F1>到《F8》功能键，操作员可以显示各个显示画面。

操作员可以通过菜单、鼠标或键盘来控制。

下层（左）和（右）主驱动的电柜控制箱（3）2号台车上层（右）二次注浆罐下层（右）包括盾尾密封、润滑脂等下层（左）膨润土箱另外，在连接桥、1号和2号台车上，还有像皮带输送机、物料起重机、枢轴起重机、风筒和相应的管路等后配套系统。

在盾构机里管道的颜色代码为：管道内的介质颜色管道内的介质颜色工业用水黄绿色盾尾密封油脂黄色固定排水黄绿色注浆棕色应急排水黄绿色空气（已简化）天蓝饮用水黄绿色呼吸空气（已简化）天蓝加压水黄绿色真空回路天蓝冷却回路黄绿色油脂黄色润滑油黄色三．盾构掘进介绍土压平衡盾构是在机械式盾构的前部设置隔板，使土仓和排土用的螺旋输送机内充满切削下来的泥土，依靠推进油缸的推力给土仓内的开挖土渣加压，使土压作用于开挖面使其稳定。

土压平衡盾构的支护材料是土壤本身，由盾壳、刀盘、刀盘驱动、螺旋输送机、皮带输送机、管片安装机、人仓、液压系统等组成。

土压平衡盾构的工作原理为：刀盘旋转切削开挖面的泥土，破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓，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渣车上。

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。

基本配置为1.刀盘刀盘的主要功能刀盘主要具有以下三大功能：（1）开挖功能。

刀盘旋转时，刀具切削隧道掌子面的土体，对掌子面的地层进行开挖，开挖后的渣土通过刀盘的开口进入土仓。

（2）稳定功能。

支撑掌子面，具有稳定掌子面的功能。

（3）搅拌功能。

对于土压平衡盾构，刀盘对土仓内的渣土进行搅拌，使渣土具有一定的塑性，然后通过螺旋输送机将渣土排出。

2.盾构推力S592盾构机推进油缸为19×2个，可分为6个区域，具体为：Group A :18、19、1号 Group D：8、9、10、11号Group B：2、3、4号 Group E：12、13、14号Group C：5、6、7号 Group F：15、16、17号在设计盾构推进装置时，必须考虑的主要阻力有以下6项：①盾构推进时盾壳与周围地层的阻力F1；②刀盘面板的推进阻力F2；③管片与盾尾间的摩擦阻力F3；④切口环贯入地层的贯入阻力F4；⑤转向阻力（曲线施工和纠偏）F5⑥牵引后配套拖车的牵引阻力F6.推力必须留有足够的余量，总推力一般为总阻力的1.5到2倍。

F e=A F d式中：Fe----盾构装备总推力,kN；A---安全储备系数，一般为1.5到2；Fd-----盾构推进总阻力，Fd=F1+F2+F3+F4+F5+F6有时，也可按下式估算：Fd =0.25 Ñ D×D Pj式中：D---盾构外径，m；Pj---单位掘削面上的经验推力，也称比推力；一般比推力装备的标准，敞开式盾构为700-1100KN/m2,闭胸式盾构为1000-1500KN/m2。

3.同步注浆系统同步注浆的目的主要有以下三个方面：（1）及时填充盾尾建筑空隙，支撑管片周围岩体，有效地控制地表沉降。

（2）凝结的浆液作为盾构施工隧道的第一道放水屏障，防止地下水或地层的裂隙水向管片内泄漏，增强盾构隧道的防水能力。

（3）为管片提供早期的稳定并使管片与周围岩体一体化，限制隧道结构蛇形，有利于盾构姿态的控制，并能确保盾构隧道的最终稳定。

同步注浆系统能力：每环管片的理论注浆量Q=0.25ñ（D×D-d×d）L式中：Q----每环管片的建筑空隙，即每环管片的理论注浆量，m3；D----刀盘开挖直径，m；d----管片外径，m；L----管片宽度，m;4. 盾尾密封系统盾尾密封系统是盾构正常掘进的关键系统，盾构法隧道施工所发生的安全事故常常发生在盾尾。

铰接式盾构的盾尾密封系统包括铰接密封和盾尾密封。

盾尾止水采用钢丝刷密封装置，是集弹簧钢、钢丝刷及不锈钢金属网于一体的结构。

盾尾油脂泵向每道钢丝刷密封之间供应油脂，以提高止水性能。

土压平衡盾构开挖面的稳定由下列各因素的综合作用而维持：（1）土仓内的土压力平衡地层压力盒水压力；（2）螺旋输送机调节排土量；（3）适当保持泥土的流动性，根据需要调节添加剂的注入量。

5.掘进控制渣土具有的特性在土压平衡工况模式下渣土应具有以下特性：（1）良好的流塑状态；（2）良好的黏---软稠度；（3）低的内摩擦力；（4）低的透水性；一般地层岩土不一定具有这些特性，从而使刀盘摩擦增大，工作负荷增加，所以经常需通过向刀盘、混合仓内注入添加剂对渣土进行改良，采用的添加剂种类主要是泡沫和膨润土。

泡沫的主要技术特点为：（1）在砂土及砂软土地层中，泡沫的支撑作用使切削土体的流动性增强，土仓内的渣土不会因压密而固结，不会产生拥堵，刀盘或螺旋输送机的驱动扭矩减小，刀具磨损减小；（2）微细泡沫置换了土壤中的孔隙水，增强了土体的止水性，能较容易地开挖强渗透性或地下水位较高的砂软石地层，有效地防止螺旋输送机喷涌；（3）在黏性土地层中，泡沫起着界面活性剂的作用，可有效地防止切削下来的粘性土附着于刀盘和土仓内壁，防止结泥饼现象；（4）泡沫的可压缩性，使开挖面的土压力波动减小，有利于开挖面的稳定；（5）泡沫的90%是空气，排出的渣土中的泡沫在短时间内会逐渐消除，很快就可以恢复到注入泡沫前的状态，不造成环境污染盾构机英语词汇accumulator 蓄能器adjacent switch 接近开关agitator 搅拌机air bubble 气泡air-buffer 气体缓冲器air cleaner 空气滤清器air-compressor 空气压缩机air-conditioner 空调air filter 空气过滤器air-lock 气闸air outlet 放气，排气air pump 气泵air tank 空气箱air valve 气阀air vent 气孔align cylinder 校正油缸allowed variation 容许偏差alternator 交流发电机angle 角度antenna 天线anti-rotation device 反转装置，防止旋转装置anti-wear plate 耐磨板arm 臂arm retainer 臂固定架articulation cylinder 关节油缸articulation jack 铰接千斤顶articulation jack pin 铰接千斤顶连接销articulation jack pin mounting jig 铰接油缸连接销安装夹具articulation lip seal 关节法兰盘密封articulation rubber sponge seal 关节海绵橡胶密封assembly 装配，组装auto grease lubricator 自动滑脂润滑器auto oil lubricator 自动注油器automatic control 自动控制automatic drain 自动放泄阀valve 自动排水阀automatic feed water pump 自动供水泵automatic oil lubrication 自动润滑auxiliary cutter bit 辅助切削刀auxiliary transformer 辅助变压器back filling injection device 壁后注浆装置back filling injection port 壁后注浆孔backlash 间隙，齿隙back up 后配套装置balancing value 平衡阀ball joint 球窝接头ball tap 球形旋塞ball valve 球阀band 嵌条base plate 底座beam 梁bearing 轴承bearing house 轴承座bearing house stopper 轴承座挡块bearing lubrication unit 轴承润滑装置bearing pad 轴承垫belt 皮带belt conveyor 皮带输送机belt tensioning cylinder 皮带张紧油缸bend 弯管，弯头binder 粘合剂blade 叶片，刀片blind plug 废堵，盲塞block （阀）板，（阀）块bogie 转向架，车轮bolt 螺栓boom 起重臂bore diameter 孔径boring machine 钻机boss 轮毂bracket 托架，支柱brake 制动器breakdown 故障breaker 断路器，开关（电）breather 通气孔；通风装置broken line 虚线，点线brush 刷子，毛刷brush seal 刷子密封bucket 铲斗，挖斗built-in stroke sensor 内置式行程传感器bulkhead 舱壁，隔板bush 衬套，轴瓦butterfly valve 碟型阀butt joint 对接button 按钮cable 电缆cable bearer 电缆支架cable duct 电缆导管cable rack 电缆架cable reel 电缆卷盘cable tray 电缆桥架cable way 电缆通道cable with connector 带接头的电缆cam follower 凸轮从动件can 罐头cap 盖，帽cardan joint 万向接头carriage 车架cat walk 走道，过道，通道cat walk bracket 走道支架center cutter 中心转刀center line 中心线center shaft 中轴center slide deck 中间的移动平台centralized grease system 集中润滑系统centrifugal pump 离心泵chain 链条chain block 导链滑车chain link 链节chamber 室charge 装料；充电charger 装料设备，装（送）料机charging hopper 装料料斗chart 图，图表check valve 单向阀chemical grouting 化学灰浆chute 斜槽；滑槽circuit 电路circuit breaker 断路开关clamp 钳，夹紧clay 粘土cleaner 滤清器cleaning pump 洗涤泵cleaning water injection port 清洗水注入孔clearance （机器零件之间的）间隙clevis 弹簧钩，U形夹clogging 堵塞clutch 离合器collapse detector 土体塌陷探测器collar 轴衬colour display 彩显column 立柱component 部件compressed air 压缩空气compressor 空气压缩机computer 计算机connecting beam 联结双梁connecting pin fixing plate 联结销固定板connecting shaft 联结轴connecting stay 联结支柱connection tool 联结工具connector 接头consent 插座contactor 接触器，开关contra fan 逆流式通风机control 控制control box 控制箱control cabin 控制室control panel 控制面板control room 控制室controlled inlet valve 可控进给阀controlled outlet valve 可控压力阀controller 控制装置cooling water pump 冷却水泵copy cutter 仿形刀copy cutter bit 仿形刀刀片copy cutter jack 仿形刀千斤顶coupler 联结器coupling 联结器coupling for cutter detector 刀盘探测器的联结器cover 盖子cover plate 盖板current 电源current failure 断电，停电curve 曲线cushion rubber 缓冲橡胶cutting edge 切消刃cutter bit 刀盘切割刀，硬质合金刀cutter bit hold 切削刀刀架，硬质合金刀刀架cutter chamber 刀盘隔仓cutter driving motor 刀盘驱动马达cutter drive power 刀盘驱动电源cutter driving unit 刀盘驱动装置cutter drum 刀具盘体cutter head 刀盘刀头cutter head gear motor 刀盘减速箱cutter ring 刀圈cutter seal 刀盘密封cutter spoke 刀盘轮辐cutter tooth 刀齿cutter torque 刀盘扭矩cutter motor 刀盘驱动马达cycle 周期，循环cylinder 油缸cylinder guide ring 油缸导向环data 数据deck 平台；面板deck handrail 平台扶手deck stand 平台架子deck stand support 平台支柱dedusting system 除尘系统delay time 延期detail 细节detector 探测器dewatering 排水dewatering pump 排水泵diagram 图表diameter 直径digger 挖掘机disc cutter 盘形滚刀discharge valve 放泄阀，排气阀discharge hopper 卸料斗displacement 位移displacement detector 位移传感器distribution 分配distribution valve 分配阀distributor 配电器drain 排出口drainage water lifting pump 排水提升泵drawing 图纸drill equipment 钻头装置drill machine 钻机drive 驱动drive system 驱动系统driving motor 驱动马达driving motor cooling system 驱动马达冷却系统drum 滚筒double arm 双臂（式）double blade 双刀片double gate 双闸门double nut 双螺母dust wiper 除尘器earth collapse detector 土体勘查装置earth and sand destruction 土砂破坏检测装置detection deviceearth and sand seal 土砂密封earth load gauge 土压测量计earth pressure balance shield 土压平衡盾构earth pressure detector 土压勘查装置elastic ring 弹性圈elbow joint 弯管接头electric motor 电动马达electric valve 电磁阀eletronic component 电气元件elongation capacity 延性end plate 端板emergency dewatering hose 紧急排水软管emergency dewatering pump 紧急排水泵emergency light 应急灯emergency break 紧急制动器emergency stop 紧急停机encoder 编码器engineering plastic knob 工程塑料捏手equalizer 平衡器equipment 设备erector 拼装机erector grip assembly 拼装机夹紧装置erector torque 拼装机扭矩excavation 开挖excavation diameter 开挖直径excavation face 开挖面excavation speed 开挖速度expansion tank 油枕extend-retract 伸缩extension 伸extension jack 伸缩油缸extension port 延伸出口eye plate 眼板eye bolt 带圈螺栓fan 风扇，风机fault 故障feed 供给；送料feed valve 进给阀feeder hopper 加料器feeder hopper 进料斗filter 过滤器fishtail cutter 鱼尾形切削刀fixing bolt 紧固螺栓fixing plate 固定板flange 法兰flapper 铰链板flapper 有铰链大门float switch 浮动球阀开关floor drain 地面排水flow 流量flow control valve 流量控制阀flow conveyor 流动输送机（输送水泥用）flow-meter 流量计flow ing carriage 后续车架flow rate 流量flow pipe 输送管flow sheet 流程图fluorescent light 荧光灯foam 泡沫force 力frame 支架front trunk 前壳体full bore ball valve 球阀（四面都带接头）fuse 保险丝grantry 台架gap 空隙gasket 垫片gate 闸门gate plate 闸门板gear 齿轮gear box 齿轮箱，减速器gear box with brake 带制动器的减速箱gear pump 齿轮泵generator 发电机gland 电缆封头；密封套globe valve 球（形）阀gouging 表面切割governor 调节器，调速器grease 油脂grease gun 润滑脂枪，牛油枪grease lubrication 滑脂润滑grease pump 油脂泵grease seal 润滑脂密封grip 夹具，把手grip bolt 夹紧螺栓grip cylinder 夹紧油缸gripper 夹具装置gripper shoe 夹具撑靴ground 地面guide pipe 导管guide rod 导杆guide roller 导向滚筒gyro 陀螺仪half coupling 半联结器hammer 锤handle 摇柄handrail 栏杆，扶手hanger 吊钩hand-operating device 手动操作hexagon head bolt 六角头螺栓hexagon nut 六角螺母hexagon socket screw 内六角螺栓high density slurry 高密度泥浆high density slurry shield 高密度泥水盾构high-pressure VCB panel 高压VCB配电板hinge 铰链hob 齿轮滚刀hoist 葫芦hoist beam 起吊运输梁hoist rail 起吊运输轨道holder 刀架hole 孔hollow shaft 空心轴hook 弯钩；吊钩hood 盖，套；防护罩hopper 料斗horizontal thrust 水平方向hose 软管hose clamp 软管夹hose rack 软管托架H.V cable reel 高压电缆卷筒H.V cell 高压电池hydraulic 液压hydraulic control unit 液压控制系统hydraulic drive 液压驱动hydraulic oil tank 油箱hydraulic motor 液压马达indicator 指示灯injection 加注injection hole 注入孔injection pipe 注浆管injection pump 注浆泵injection valve 喷射阀；注浆阀inlet valve 进给阀inner diameter 内径inner tube 内壳体inside diameter 内径inspection 检查inspection cover 观测盖板，检查盖inspection hole 检查孔inspection lamp 检修（用）灯inspection window 观察窗installation 安装installation board 安装板interlock 联锁interlock pin 联锁销intermediate beam 中间梁intermediate bearing 中间轴承intermediate coupling device 中间联结（藕合）装置intermediate shaft 中间轴inverter 变换器，倒相器jack 油缸，千斤顶jet valve 喷射阀jib 旋臂jib crane 旋臂起吊装置jig 夹具joint 接头junction valve 连接阀key 键key plate 止转板kit 工具箱knock pin 定位销ladder 梯子lap 搭接；重叠laser 激光laser beam 激光束laser sensor 激光传感器leader pin 导销leak 泄漏left 左level 水平，水位level gauge 液位计lever sensor 水平传感器lifetime 使用寿命lift 升降机；电梯lift cylinder 提升油缸lift jack 提升油缸lifting beam 提升梁lifting piece 吊攀lifting rod 提升杆light 光，灯光lighting 照明lime 石灰limit 限制limiter 限制器limit switch 限位开关line filter 线路滤波器liner 衬套，衬垫lining 衬板，衬垫link chain 扁节链，平环链lip seal 唇形密封load 载荷lubrication 润滑lubricating unit 润滑装置machine plane 机加工面main bearing 主轴承maker 生产厂家，制造厂商manhole lid 人行孔盖manifold 阀板man lock 人行闸manipulator 操纵装置，机械手material 材料measure 测量；量度measure stroke sensor 测量行程传感器middle beam 中间梁mode 模式molten metal 熔融金属海瑞克盾构设备－英汉对照英文汉语proportional valve block 流量阀brake valve 闸阀double prestress valve 流量阀proportional valve block 流量阀valve 闸阀valve 闸阀ball valve 球阀ball valve w/lever/ 球阀shuttle valve 闸阀ball valve 球阀check valve sae11/2 闸阀valve 闸阀ball valve 球阀nozzle 喷嘴proportional valve 流量阀pressure reducing valve 减压阀plate 连接块plate 连接块erector 管片安装机cutting wheel drive 刀盘主驱动tank 水箱cylinder 液压油缸waggon 运输料槽jack 千斤顶thrust jacks unit+stroke meas 主推进油缸planetary gear 齿轮箱gear oil cooler 齿轮油冷却器thermometer 0-80 degrees c 温度计ball valve 球阀valve 闸阀control block 接线板plate 连接块mechanical directional control 方向控制器pressure control valve 流量阀control block 接线板slide block 滑动轴承阻挡块hydraulik block 液压阀组pressure reducing valve 减压阀non return valve 止回阀one-way restrictor zp 闸门directional control valve 流量阀pressure reducing valve zp 流量阀ball valve dn13 球阀block ball valve 球阀nonreturn valve 止回阀ball valve dn13 球阀pressure transducer 压力传感器hydraulic block 液压阀组ball valve dn13 球阀control block 接线板current dividing coil 线圈pressure fuse 保险融管pressure switch with indicatio 压力计shaft 连接轴flowmeter 流量计interlock means 管接头compressed air pump 压缩空气泵washer 垫片cylinder head screw 螺丝screw / m24x360 螺丝washer 垫片nut m24 螺母filter 过滤器round cord 密封圈screw / m16x40 螺丝ventilation filter 过滤器measuring device 测量装置binding 扎带dive motor pump 排液泵sheet metal package 盾体连接块erector parts 安装机连接梁rail 导轨gate valve 闸阀pressure gauge , type 213.53 压力表hexagon nut 螺帽lamp 灯泡pump 冷却泵thrust jacks unit+stroke meas 推进油缸compensator 补偿器seal 密封件placa de goma 密封件plug 销子load support 支架screw fitting 管接头screw pump 螺旋泵high pressure filter 过滤器level control 水平控制仪steel tank 水箱sound absorber 吸音器pressure gaugehard rock tunnel boring machine 岩石隧道钻挖机tunnel boring machine 隧道掘进机tunnel boring works 隧道挖掘工程hard-rock tunnel boring 硬岩平巷掘进机钻进法盾构机tunnel boring machine (TBM); 土压平衡盾构隧道技术Pressurized TBMs, EPB; 泥水加压平衡盾构Slurry Shield TBM; TBM 硬岩全断面隧道TMB for hard rock。