泥水平衡盾构施工ppt课件
合集下载
泥水盾构操作及常见问题处理方法PPT课件
仪表、加热器等。 人行闸及承压隔板上有1个直径 为600mm圆形闸门以进入开挖室。
2.13集中润滑系统
1）油脂集中润滑的目的是为 刀盘驱动密封和中心回转接头装 置提供润滑脂。
2）稀油集中润滑系统 稀油集中润滑的目的是为刀盘驱 动大轴承和小齿轮供给润滑油。 由1台稀油润滑泵将润滑油从齿轮 箱通过分布网络输送到润滑点处 。
3.2.1 造浆系统
包括泥水拌制系统和浆液调整系统 (1)盾构在掘进过程中，需要进行新旧泥浆交替补充到盾构开挖面，
形成一定厚度的泥膜便于刀盘切削。 (2)当旧浆液浆量不足，需要及时补充新鲜浆液，造浆系统根据浆液
的粘度、比重等技术指标进行调整。以便及时向盾构泥水舱补充浆 液，使开挖面快速形成泥膜，便于开挖面稳定和盾构顺利掘进。 (3)拌制泥浆的主要材料是膨润土、CMS等
计有中心冲刷装置外，在外环隔板上也
冲
刷
配有冲刷装置，保证刀盘背部所有开口
覆
盖
都有喷口能够覆盖到。冲刷装置为由扬
所
有
程70m高压冲刷泵提供高压泥浆（泵出
滚
刀
口压力可调）。泥岩地段连续使用，在
轨
其他地段间断使用。根据已有施工以验
迹
，只要进浆压力大于泥水仓压力3bar，
即可将冲洗浆液送到刀盘背部，防泥饼
效果较好。
3.2.2 泥水输送系统
(1)泥水输送系统将调整浆通过进浆泵与进浆管道输送至盾构泥水舱
(2)刀盘切削下来的土砂和泥水舱中的泥水合成的泥浆，通过排浆与排浆管道 送往地面的泥水处理系统进行分离。
(3)泥水输送系统主要由进排浆泵、阀、进排浆管道及配套部件等组成，通过
泥水监控系统进行自动化操作。
Vers usine de traitement de boue To slurry treatment
2.13集中润滑系统
1）油脂集中润滑的目的是为 刀盘驱动密封和中心回转接头装 置提供润滑脂。
2）稀油集中润滑系统 稀油集中润滑的目的是为刀盘驱 动大轴承和小齿轮供给润滑油。 由1台稀油润滑泵将润滑油从齿轮 箱通过分布网络输送到润滑点处 。
3.2.1 造浆系统
包括泥水拌制系统和浆液调整系统 (1)盾构在掘进过程中，需要进行新旧泥浆交替补充到盾构开挖面，
形成一定厚度的泥膜便于刀盘切削。 (2)当旧浆液浆量不足，需要及时补充新鲜浆液，造浆系统根据浆液
的粘度、比重等技术指标进行调整。以便及时向盾构泥水舱补充浆 液，使开挖面快速形成泥膜，便于开挖面稳定和盾构顺利掘进。 (3)拌制泥浆的主要材料是膨润土、CMS等
计有中心冲刷装置外，在外环隔板上也
冲
刷
配有冲刷装置，保证刀盘背部所有开口
覆
盖
都有喷口能够覆盖到。冲刷装置为由扬
所
有
程70m高压冲刷泵提供高压泥浆（泵出
滚
刀
口压力可调）。泥岩地段连续使用，在
轨
其他地段间断使用。根据已有施工以验
迹
，只要进浆压力大于泥水仓压力3bar，
即可将冲洗浆液送到刀盘背部，防泥饼
效果较好。
3.2.2 泥水输送系统
(1)泥水输送系统将调整浆通过进浆泵与进浆管道输送至盾构泥水舱
(2)刀盘切削下来的土砂和泥水舱中的泥水合成的泥浆，通过排浆与排浆管道 送往地面的泥水处理系统进行分离。
(3)泥水输送系统主要由进排浆泵、阀、进排浆管道及配套部件等组成，通过
泥水监控系统进行自动化操作。
Vers usine de traitement de boue To slurry treatment
盾构法施工技术讲义课件图文并茂(2024)
针对复杂地质条件，采用创新性的盾 构施工技术，并进行优化改进，以提 高施工效率和质量。
施工安全与风险控制
阐述盾构法在该复杂地质条件下隧道 工程中的施工安全措施和风险控制方 法。
06
总结与展望
回顾本次课程重点内容
盾构法施工基本原理
盾构法施工流程
介绍了盾构法施工的基本原理，包括盾构 机的构造、推进系统、出土系统等。
利用盾构机上的导向系统，实时监测掘进方向，通过纠偏装置进 行纠偏，确保隧道轴线精度。
管片拼装与防水措施
管片选型与拼装
01
根据设计要求选择合适的管片类型，按照拼装顺序进行拼装，
形成隧道衬砌。
防水措施
02
在管片拼缝处设置橡胶止水带、嵌缝材料等防水措施，确保隧
道防水效果。
管片背后注浆
03
在管片背后进行注浆，填充管片与地层之间的空隙，提高隧道
对未来盾构法施工技术发展的展望
技术创新
随着科技的不断进步，盾构法施工技术将不断创新，例如 研发更高效的盾构机、优化施工流程等，以提高施工效率 和质量。
智能化发展
未来盾构法施工技术将更加注重智能化发展，例如引入人 工智能、大数据等技术，实现自动化施工和智能化管理。
绿色环保
随着环保意识的提高，未来盾构法施工技术将更加注重绿 色环保，例如减少施工噪音、降低能耗等，以实现可持续 发展。
盾构法施工流程与步骤
施工前准备工作
01
02
03
地质勘察
对施工区域进行详细的地 质勘察，了解地层分布、 岩土性质、地下水位等。
设计方案
根据地质勘察结果，制定 盾构机选型、施工参数、 管片设计等方案。
施工场地准备
平整场地、搭建临时设施 、准备施工材料等。
施工安全与风险控制
阐述盾构法在该复杂地质条件下隧道 工程中的施工安全措施和风险控制方 法。
06
总结与展望
回顾本次课程重点内容
盾构法施工基本原理
盾构法施工流程
介绍了盾构法施工的基本原理，包括盾构 机的构造、推进系统、出土系统等。
利用盾构机上的导向系统，实时监测掘进方向，通过纠偏装置进 行纠偏，确保隧道轴线精度。
管片拼装与防水措施
管片选型与拼装
01
根据设计要求选择合适的管片类型，按照拼装顺序进行拼装，
形成隧道衬砌。
防水措施
02
在管片拼缝处设置橡胶止水带、嵌缝材料等防水措施，确保隧
道防水效果。
管片背后注浆
03
在管片背后进行注浆，填充管片与地层之间的空隙，提高隧道
对未来盾构法施工技术发展的展望
技术创新
随着科技的不断进步，盾构法施工技术将不断创新，例如 研发更高效的盾构机、优化施工流程等，以提高施工效率 和质量。
智能化发展
未来盾构法施工技术将更加注重智能化发展，例如引入人 工智能、大数据等技术，实现自动化施工和智能化管理。
绿色环保
随着环保意识的提高，未来盾构法施工技术将更加注重绿 色环保，例如减少施工噪音、降低能耗等，以实现可持续 发展。
盾构法施工流程与步骤
施工前准备工作
01
02
03
地质勘察
对施工区域进行详细的地 质勘察，了解地层分布、 岩土性质、地下水位等。
设计方案
根据地质勘察结果，制定 盾构机选型、施工参数、 管片设计等方案。
施工场地准备
平整场地、搭建临时设施 、准备施工材料等。
泥水盾构施工管理介绍课件
5.1盾构机选型5.1.1盾构机的选型原则和依据盾构机选型是盾构隧洞能否优质、安全、快速建成的关键工作之一，选型时主要遵照以下原则：（1）选择的盾构机机型和功能必须满足本标段线路条件、工期、施工条件和环境等要求。
（2）选用的盾构机按本标段的地质条件，进行有针对性的设计与制造，要求其性能与本标段内的工程地质、水文地质条件相适应。
（3）选用的盾构机应具有良好的性能和可靠性。
（4）类似地质、施工条件下盾构选型、施工实例及其效果。
（5）盾构机制造商的知名度、业绩、信誉和技术服务。
（6）依据南水北调中线一期穿黄工程上游线隧洞土建及设备安装施工招标文件及第三卷图纸，为选用盾构机机型的重要依据。
5.1.2盾构隧洞线路条件及混凝土管片（1）隧洞由邙山隧洞段和过黄河隧洞段组成，最大开挖直径9030mm，总长4250m的直线隧洞。
（2）线路纵坡有三：邙山隧洞约4.91%，过河隧洞段有0.1%和0.2%两种，变坡点竖曲线半径为800m。
见5.1-1南水北调中线穿黄隧洞示意图图1 南水北调中线穿黄隧洞示意图（3）过河段隧洞围土有单一粘土结构、上砂下土结构和单一砂土结构三种。
（4）主要地质问题有：—砂层中石英颗粒含量高40%-70%，刀具磨损加剧；—刀具检查地点和检查方式；—换刀地点及加固方式选择；—常压下换刀作业和气压下的换刀作业；—遇到枯树和大孤石的处理；—局部有抗压强度达16.5MPa砂岩等。
（5）隧洞外层采用通用环混凝土楔形管片衬砌，每环的楔形量为34.8mm。
管环外径8.7m，内径7.9m，管片宽度1.6m，由7块管片组成，错缝拼装，每块管片所对应圆心角51.4286度。
管片重量约6.2t。
5.2土压平衡式盾构机与混合式盾构机的基本掘进构成5.2.1土压平衡式盾构机的基本掘进构成盾构法施工从气压式盾构机开始到当今广泛使用土压平衡式盾构机，已有100多年的发展历史。
泥水盾构从1964年问世以来，由于它施工占地大，泥浆污染环境等原因，十多年的兴衰，有被土压平衡式盾构法取代趋势。
泥水平衡盾构泥水压力控制课件
2.泥水平衡的适用范围 在软弱的淤泥质黏土层、松散的砂土层、砂砾层、 卵石砂砾层、沙砾和硬土等地层，尤其适用于地 层含水量大、上方有大水体的越江隧道和海底隧 道的施工采用泥水平衡式盾构。
适用的具体地质情况：
（1）隧道上方有江、河、湖、海等大水体 地层； （2）由粘性土、砂性土、粉土等多层互层 构成的地层； （3）滞水砂层及其他松散地层； （4）高水压层和高承压水地层； （5）砾石直径不大但砾石数量多的地层。
11.管路延长时的泥水压力调节
在盾构推进过程中，进排泥管路需不断
伸长，管阻亦随之增大。为了保证保证切 口水压力稳定和管道中恒定的流速，排泥 泵转速应随时做相应改变，因而排泥泵必 须自动调整。当泵满足不了要求，必须增 加泵的数量，做好各个泵之间的协调和自 动化控制。为了保证切口泥水压力和盾构 掘进质量，在进、排管路上分别装设流量 计和密度计，及时检测，及时反馈数据， 调节水压。
切口泥水压力应介于理论计算值上下限 之间，并根据地表建筑物的情况和地质条 件做适当调整。
①切口水压上限值的计算 Pfu=P1+P2+P3
=rw×h+K0[(r- rw) ×h+r×(H-h)]+20
式中：Pf1 ,P2—分别指切口水压力下限值、主动土压力（kPa） P1 ,P3—分别指地下水压力、变动土压力（kPa） Ka—主动土压力系数 Cu—土的粘聚力
3.主要特点 （1）在易发生流沙的地层中能稳定开挖面，可
在正常大气压下施工作业，无需用气压法施工；
（2）泥水压力传递速度快而均匀，开挖面平衡 土压力的控制精度高，对周边开挖土体干扰少， 地面沉降量的控制精度高；
（3）盾构出土由泥水管道输送，速度快而连续； 减少了电机车的运输量，施工速度快；
适用的具体地质情况：
（1）隧道上方有江、河、湖、海等大水体 地层； （2）由粘性土、砂性土、粉土等多层互层 构成的地层； （3）滞水砂层及其他松散地层； （4）高水压层和高承压水地层； （5）砾石直径不大但砾石数量多的地层。
11.管路延长时的泥水压力调节
在盾构推进过程中，进排泥管路需不断
伸长，管阻亦随之增大。为了保证保证切 口水压力稳定和管道中恒定的流速，排泥 泵转速应随时做相应改变，因而排泥泵必 须自动调整。当泵满足不了要求，必须增 加泵的数量，做好各个泵之间的协调和自 动化控制。为了保证切口泥水压力和盾构 掘进质量，在进、排管路上分别装设流量 计和密度计，及时检测，及时反馈数据， 调节水压。
切口泥水压力应介于理论计算值上下限 之间，并根据地表建筑物的情况和地质条 件做适当调整。
①切口水压上限值的计算 Pfu=P1+P2+P3
=rw×h+K0[(r- rw) ×h+r×(H-h)]+20
式中：Pf1 ,P2—分别指切口水压力下限值、主动土压力（kPa） P1 ,P3—分别指地下水压力、变动土压力（kPa） Ka—主动土压力系数 Cu—土的粘聚力
3.主要特点 （1）在易发生流沙的地层中能稳定开挖面，可
在正常大气压下施工作业，无需用气压法施工；
（2）泥水压力传递速度快而均匀，开挖面平衡 土压力的控制精度高，对周边开挖土体干扰少， 地面沉降量的控制精度高；
（3）盾构出土由泥水管道输送，速度快而连续； 减少了电机车的运输量，施工速度快；
盾构施工技术及质量控制(PPT,68页)
2022/9/13
8
一、盾构法隧道简述
起源和发展史——第四代盾构
2022/9/13
9
一、盾构法隧道简述
盾构在我国发展历史及发展现状
我国自20世纪50年代开始涉足盾构法修建隧道和管道工程，最近二十年 开始大规模应用。虽然起步较晚，与国外先进国家仍存在一定差距。但由于 应用前景广阔，主要吸收和采用先进技术和工艺、参考和借鉴国外成功的经 验和失败的教训，所以发展较快，差距正在逐步减小。
20
三、盾构施工技术介绍
泥水平衡盾构工法技术介绍
2022/9/13
泥水循环系统
开挖的土砂以泥浆形式输 送到地面，通过泥浆处理 设备进行分离，分离后的 泥水进行重新调浆冲刷管， 再输送到开挖面。 泥水盾构适用的地质范围 从软弱砂质土层到砂砾层 都可以使用。
21
三、盾构施工技术介绍
管片拼装技术介绍
一般每环管片有6-8块管片组成，分为A、B、K型，分别为标准 块，邻接块、封顶块。 可由球墨铸铁、钢结构、钢筋砼、钢板与钢筋砼的复合材料等 制成的管片（衬砌）
c 负环顶部作为运输开口时,必须用钢材加固该开口。
管片拼装技术介绍
管 片 拼 装 流 程
2022/9/13
25
三、盾构施工技术介绍
管片拼装技术介绍
螺栓紧固流程
管片拼装 时紧固
检验紧固
二次复紧
2022/9/13
26
三、盾构施工技术介绍
管片拼装技术介绍
错缝拼装
2022/9/13
通缝拼装
27
三、盾构施工技术介绍
盾构始发是指在始发井内利用临时组装的管片、反力台架等设备， 使盾构机离开基座经井壁穿墙洞沿指定路线推进的一系列作业。
土压盾构和泥水盾构施工工艺分析 PPT
分离站
调浆池
送泥泵
排泥泵
中继泵
泥水平衡盾构基本配置
➢泥水盾构主要由以下五大系统构成： 一边利用刀盘挖掘整个开挖面、一边推进的盾构掘进系统； 可调整泥浆物性，并将其送至开挖面，保持开挖面稳定的
泥水循环系统； 综合管理送排泥状态、泥水压力及泥水处理设备运转状况
的综合管理系统； 泥水分离处理系统； 壁后同步注浆系统。
土压盾构和泥水盾构施工工艺分析比较
2018年8月25日
土压盾构机
土压平衡盾构的概念
➢土压平衡盾构是在机械式盾 构的前部设置隔板，在刀盘 的旋转作用下，刀具切削开 挖面的泥土，破碎的泥土通 过刀盘开口进入土舱，使土 舱和排土用的螺旋输送机内 充满切削下来的泥土，依靠 盾构推进油缸的推力通过隔 板给土舱内的土碴加压，使 土压作用于开挖面以平衡开 挖面的水土压力。
出。
一管理。
土压盾构施工的基本特点
泥水盾构施工的基本特点
土压盾构地质适应范围
➢土压平衡盾构主要适用于粉土、粉质粘土、淤泥质粉土、粉砂层 等粘稠土壤的施工。该类型土壤在螺旋输送机内压缩形成防水土 塞，使土舱和螺旋输送机内部产生土压力来平衡掌子面的土压力 和水压力。
➢土压平衡盾构用开挖土料作为支撑开挖面稳定的介质，要求具有 良好的塑性变形、软稠度、内摩擦角小及渗透率小。一般土壤不 能完全满足这些特性，要进行改良。改良的方法通常为：加水、 膨润土、粘土、CMC、聚合物和泡沫等，根据土质情况选用。
➢皮带输送机将渣土从螺旋输送机的出渣口运到渣车内。
泥水盾构机
泥水加压平衡盾构的概念
• 泥水加压平衡盾构（slurry pressure balance shield），简称 SPB盾构。是在机械式盾构的前部设置隔板，与刀盘之间形成泥水 舱,开挖面的稳定是将泥浆送入泥水舱内，在开挖面上用泥浆形成 不透水的泥膜，通过该泥膜的张力保持水压力，以平衡作用于开 挖面的土压力和水压力。开挖的土砂以泥浆形式输送到地面，通 过泥水处理设备进行分离，分离后的泥水进行质量调整，再输送 到开挖面。
调浆池
送泥泵
排泥泵
中继泵
泥水平衡盾构基本配置
➢泥水盾构主要由以下五大系统构成： 一边利用刀盘挖掘整个开挖面、一边推进的盾构掘进系统； 可调整泥浆物性，并将其送至开挖面，保持开挖面稳定的
泥水循环系统； 综合管理送排泥状态、泥水压力及泥水处理设备运转状况
的综合管理系统； 泥水分离处理系统； 壁后同步注浆系统。
土压盾构和泥水盾构施工工艺分析比较
2018年8月25日
土压盾构机
土压平衡盾构的概念
➢土压平衡盾构是在机械式盾 构的前部设置隔板，在刀盘 的旋转作用下，刀具切削开 挖面的泥土，破碎的泥土通 过刀盘开口进入土舱，使土 舱和排土用的螺旋输送机内 充满切削下来的泥土，依靠 盾构推进油缸的推力通过隔 板给土舱内的土碴加压，使 土压作用于开挖面以平衡开 挖面的水土压力。
出。
一管理。
土压盾构施工的基本特点
泥水盾构施工的基本特点
土压盾构地质适应范围
➢土压平衡盾构主要适用于粉土、粉质粘土、淤泥质粉土、粉砂层 等粘稠土壤的施工。该类型土壤在螺旋输送机内压缩形成防水土 塞，使土舱和螺旋输送机内部产生土压力来平衡掌子面的土压力 和水压力。
➢土压平衡盾构用开挖土料作为支撑开挖面稳定的介质，要求具有 良好的塑性变形、软稠度、内摩擦角小及渗透率小。一般土壤不 能完全满足这些特性，要进行改良。改良的方法通常为：加水、 膨润土、粘土、CMC、聚合物和泡沫等，根据土质情况选用。
➢皮带输送机将渣土从螺旋输送机的出渣口运到渣车内。
泥水盾构机
泥水加压平衡盾构的概念
• 泥水加压平衡盾构（slurry pressure balance shield），简称 SPB盾构。是在机械式盾构的前部设置隔板，与刀盘之间形成泥水 舱,开挖面的稳定是将泥浆送入泥水舱内，在开挖面上用泥浆形成 不透水的泥膜，通过该泥膜的张力保持水压力，以平衡作用于开 挖面的土压力和水压力。开挖的土砂以泥浆形式输送到地面，通 过泥水处理设备进行分离，分离后的泥水进行质量调整，再输送 到开挖面。
5 隧道与洞室工程 泥水盾构工法ppt课件
概括地说，泥水加压盾构是在盾构前部 增设一道密封隔舱板，把盾构开挖面与 盾构后面和隧道空间截然分开，使密封 隔舱板与开挖面土层之间构成密封泥水 舱
在泥水舱内充以压力泥浆，刀盘浸没在 泥水舱中任务，由刀盘开挖下的泥土进 入泥水舱后，经刀盘切削搅拌和搅拌机 搅拌后构成稠泥浆
稠泥浆经过管道排送到地面，排出的泥 浆作分别处置，排除土碴，对余下的浆 液进展粘度、比重调整，重新送入盾构 密封泥水舱循环运用。
3〕混合型盾构中的水力盾构方式
在水力盾构根本概念的根底上，欧洲人设计了 一种根据地量变化情况而进展开挖面支撑方式 转换的混合型盾构。
混合型盾构可转变成泥水方式、土压平衡及紧 缩空气方式等。在盾构机运转过程中根据需求 可以完成从一种方式到另一种方式的转换，因 此其运用范围较广。
在已有的混合型盾构的工程运用例子当中，大 多数都是运转在水力盾构方式下而无需转换到 别的方式，所以也习惯地将它们归类为或称之 为水力盾构。
70年代日本污水管隧道
20km
2〕水力盾构〔欧洲体系〕
与日本的地质条件相比,在欧洲那么不同地点 差别很大，因此水力盾构的根本原理对地质的 适用范围就更灵敏。水力盾构适于一切松散地 层,如加装另外的安装还能用于岩层。
水力盾构很突出的部分是用沉浸墙隔分开挖室 〔在液体支护的隧洞开挖面附近,支护压力由 后腔的气囊调整〕以及有单独固定幅条的开式 星型刀盘。
为了搬掉妨碍物或在刀盘上进展修缮及 维护任务，开挖室中的悬浮液可以被排 出并由紧缩空气取代。悬浮液在开挖面 处构成的滤饼或泥膜层及其密封效应， 使得可以单独用紧缩空气支护隧洞开挖 面。
当与空气接触时，膨润土饼层会减薄， 为了限制漏气，应每隔一段时间对膨润 土饼层进展更新，如向隧洞开挖面放射 膨润土或将膨润土液满溢开挖室。
在泥水舱内充以压力泥浆，刀盘浸没在 泥水舱中任务，由刀盘开挖下的泥土进 入泥水舱后，经刀盘切削搅拌和搅拌机 搅拌后构成稠泥浆
稠泥浆经过管道排送到地面，排出的泥 浆作分别处置，排除土碴，对余下的浆 液进展粘度、比重调整，重新送入盾构 密封泥水舱循环运用。
3〕混合型盾构中的水力盾构方式
在水力盾构根本概念的根底上，欧洲人设计了 一种根据地量变化情况而进展开挖面支撑方式 转换的混合型盾构。
混合型盾构可转变成泥水方式、土压平衡及紧 缩空气方式等。在盾构机运转过程中根据需求 可以完成从一种方式到另一种方式的转换，因 此其运用范围较广。
在已有的混合型盾构的工程运用例子当中，大 多数都是运转在水力盾构方式下而无需转换到 别的方式，所以也习惯地将它们归类为或称之 为水力盾构。
70年代日本污水管隧道
20km
2〕水力盾构〔欧洲体系〕
与日本的地质条件相比,在欧洲那么不同地点 差别很大，因此水力盾构的根本原理对地质的 适用范围就更灵敏。水力盾构适于一切松散地 层,如加装另外的安装还能用于岩层。
水力盾构很突出的部分是用沉浸墙隔分开挖室 〔在液体支护的隧洞开挖面附近,支护压力由 后腔的气囊调整〕以及有单独固定幅条的开式 星型刀盘。
为了搬掉妨碍物或在刀盘上进展修缮及 维护任务，开挖室中的悬浮液可以被排 出并由紧缩空气取代。悬浮液在开挖面 处构成的滤饼或泥膜层及其密封效应， 使得可以单独用紧缩空气支护隧洞开挖 面。
当与空气接触时，膨润土饼层会减薄， 为了限制漏气，应每隔一段时间对膨润 土饼层进展更新，如向隧洞开挖面放射 膨润土或将膨润土液满溢开挖室。
泥水盾构工作原理ppt课件
V07
V04 V06
V09
V08 V10
V11
V12
P
V14 P
V15
V16
V13
V17
PP.2.1 P
M
FD FD
Depuis l'usine de production de boue Fromthebentoniteplant
Vers usine de traitement de boue To slurry treatment
为方便。
精选ppt
8
三、泥水盾构原理介绍
• 泥水盾构与土压盾构工作系统和结构上，
有很多相同之处，这里以德国体系的泥 水盾构为例，介绍泥水盾构特有的系统， 主要内容包括盾构结构简单介绍、泥水 平衡原理、泥水循环系统、气体保压系 统、泥水处理系统等。
精选ppt
9
1、泥水盾构结构简单介绍
泥水盾构结构主要包括刀盘、前体、中 体、盾尾、主轴承、人仓、安装机轨道 梁、管片安装机和吊机、拖车结构以及 在拖车上布置的设备包括控制室、空压 机、电器设备、水泵水箱、泥浆管延伸 装置等。不同的盾构厂家，其布置不同。
h
地下水压力
泥水压力 地下水位
土壤，形成与土壤间隙成一定
比例的悬浮颗粒，被捕获并集
聚与泥水的接触表面，泥膜就 H 此形成。随着时间的推移，泥
膜的厚度不断增加，渗透抵抗
Y 盾构机
力逐渐增强。当泥膜抵抗力远
大于正面土压时，产生泥水平
衡效果。
精选ppt
13
3、泥水循环系统
泥水循环系统的控制包括 泥浆循环模式的选择 泥浆循环参数选择 泥浆碎石处理 管路延伸以及止浆处理等。 3.1泥浆循环模式介绍 泥浆循环的方式包括旁通模式、开挖模式、
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3、盾构机安装与调试
（1）盾构始发基座
基座结构：基座由两根工字钢通过钢板焊接在一起，组成箱式结 构钢梁。在钢梁上设置钢轨作为盾构导向轨道。基座就位后通过横向 和斜向进行加固，两边使用横梁与始发洞口的预埋件进行焊接加固。
（2）盾构机组装与调试
盾构机空载调试
主要调试内容：液压系统，润滑系统，冷却系统，配电系统， 注浆系统以及各种仪表的校正。
缺点：
（1）盾构机初期投入费用高，设备摊销费用大，对投标企业资 金实力要求高； （2）盾构机定购、制造及运输周期较长，同时盾构法施工与车 站接口协调较多，对工程筹划要求较高。
3、泥水平衡盾构
（1）工作原理
在盾构开挖仓内注入压力泥水，通过泥水加压和外部压 力平衡，在开挖面形成泥膜，产生泥水平衡，使开挖面土体 稳定。盾构推进时刀盘切削土体表面的泥膜，与泥水混合搅 拌后形成高密度泥浆，经泥浆泵送至地面，泥浆在地面经过 分离，再次进入盾构的密封舱，不断地循环排渣。
钻孔要打穿地 下连续墙
3 加固体匀质性 加固体均匀 利用钻孔取芯进行检查
现场判定
（4）王宗区间
①水文地质 开挖面位于粉质粘土加砂、粉细砂，地下水丰富、
水位高且具有承压特征。
②端头加固及降水 盾构始发端头采用高压旋喷桩加固，始发前降水至
开挖面以下1m。
端头平面加固区域12.2m（横向）×12m（纵向）， 立面加固深度12.2m，加固区为隧道轮廓上下左右各3m， 前方12m，三重管旋喷桩采用Φ800@500mm。
孔内保持满浆
下一循环开始 图 8-2-3 旋喷桩施工工艺流程图
（3）地层加固效果检查
内容 编号
检查 项目
标准
1 加固土体强度 ≥1MPa
检查 方法
备注
在每条隧道开挖线外侧施工2 个钻孔取芯检查。
（钻孔深度至开挖线底部）
取岩土芯进行 抗压强度试验
2
加固体渗透性
≤1立方/d 在洞门范围上下左右及中心各 不得漏泥砂 施工钻孔1个，检查其渗水量。
4、洞门密封、洞门破除
（1）洞门密封
洞门密封装置由一道橡胶密封与两道钢丝刷组成
（1）洞门破除
洞门结构形式： 地下连续墙施工洞口封门、钻孔灌注桩施工洞口封门、 SMW工法施工洞口封门、特殊封门
人工凿除，凿除工作分两步：
第一步：以手持风镐方式从上至下分层凿除洞门范 围内的围护结构外部混凝土和钢筋，保留最内层钢 筋，对端头土体进行保护；
避免大的超挖
埋深、姿态、本环掘进量、同步注浆量、推力、扭矩
（2）管片拼装
材料：铸铁管片、钢管片、预制钢筋混凝土管片 管片厚度一般为隧道外径的0.5~0.6倍，采用300mm
或350mm，管片的宽度800～1500mm。 环类型：标准环＋左、右楔型环 环分块：标准块+邻接块+封顶块，6块 拼装工艺：错缝拼装，先环后纵，先下后上，封顶成环
功能划分：盾构掘进机、掘进管理、泥水处理、 泥水输送和同步注浆等5大系统组成。
二
盾构施工
1、端头加固
常见的土体加固技术主要有高压旋喷法、深层搅拌桩、 SMW工法、冻结法等。
深层搅拌桩：利用深层搅拌机械，用水泥作为固化剂与地 基土进行原位的强制粉碎拌合，待固化后形成不同形状的 桩、墙体或块体等。
第二步：盾构准备推进，割除围护结构内层钢筋， 刀盘抵拢掌子面。
5、负环安装
第一环负环管片拼装前，在盾尾管片拼装区170度范围内均匀 安设6根长2m、厚80mm的定位垫块（盾尾内侧与管片外弧面的间 隙为85mm），在盾构内拼装好整环后利用盾构推进千斤顶将管片 缓慢推出，当管片推出1700mm后开始拼装第二环管片（切不可将 第一环管片全部推出垫块范围再拼装第二环，避免管片下沉）。 负环管片按照错缝的方式进行拼装。
浆液和空气，通过其端部侧面的特殊喷嘴同时喷射，并 强制与喷射出来的浆液混合，胶结硬化。喷射同时，旋 转并以一定速度提升注浆管，能在土体中形成明显的拌 和加固体。
（2）工艺流程
测量放线定位
启动空压机送风 启动水泵送水 浆液配制泵送
引钻钻机就位 钻进成孔 下喷射管 高喷作业
观察高喷参数
提升转动
移位回灌
电气部分运行调试： 检查送电→检查电机→分系统参数设置与试运行→整机试运行 →整机再次调试。
液压部分运行调试： 推进系统→管片安装机→管片吊机和拖拉小车→泥浆系统→注 浆系统。
（3）反力架及支撑系统安装
钢管支撑
负 环 管 片
工字钢
反力架 钢管支撑
钢垫板
反力架采用组合钢结构件，盾构始发时反力支撑 约需提供2000吨的反力。
负环管片 定位垫块
盾尾壳体
5、盾构掘进
（1）掘进参数
掘进参数
泥水仓中心 压力
进浆比重 进浆粘度 掘进速度 进排泥浆流
量差
设定值
1.2～1.5bar
1.10 19 0～2cm/min 与掘进速度相 匹配
备注 考虑地层土体侧压系数0.4，系数取1.1～
1.3。 始发端处于粉质粘土和粉细砂层
始发端处于粘性土层 最快掘进速度为6cm；避免泥饼产生
SMW工法：通过深层搅拌机器搅拌，让水泥类悬浊液在 原地层中与土体反复均匀混合，并根据一定的间隔插入H 型钢或钢板桩等作为加强基材，待水泥固结后，形成的复 合的连续挡土墙。
冷冻法：将不稳定的含水地层采用冻结的方法，使之形成 冻土层，提高其强度和自立性，同时形成完整的防水屏蔽。
高压旋喷法
（1）工艺原理 利用工程钻机钻孔到设计深度，பைடு நூலகம்一定压力的水泥
地铁区间隧道施工
泥水平衡盾构
龚珑
2015年11月115日
主要内容
一、泥水盾构 二、盾构施工 三、现场巡视 四、问题探讨
一
盾构
1、盾构起源
1818年，法国工程师麦克•布鲁诺尔（M. I. Brunel） 从蛀虫钻孔得到启示，最早提出盾构掘进隧道的设想。
2、盾构法
优点：
在松软含水地层、地面构筑物不允许拆迁，施工条件困难地段， 采用盾构法施工隧道能显示其优越性：机械化程度高、振动小、 噪声低、施工速度快、安全可靠，对沿线居民、地下和地面构筑 物及建筑物影响小等。
泥膜形成：当泥水压力大于地下水压力时，泥水渗入 土壤，在土壤间隙形成一定比例的悬浮颗粒，被捕获并集聚 于开挖面，泥膜就此形成。随着时间的推移，泥膜的厚度不 断增加，渗透抵抗力逐渐增强。当泥膜抵抗力远大于正面土 压时，产生泥水平衡效果。
（2）结构功能
结构划分：刀盘、盾体、人舱、渣土破碎系统、 泥水循环系统、管片安装机、管片小车、后配套 拖车等。