泥水盾构施工简介
泥水大盾构方案
泥水大盾构方案1. 引言泥水大盾构是一种在地下挖掘隧道时使用的工程机械。
它能够在不影响地表和周围环境的情况下进行挖掘，因此广泛应用于城市交通、地铁及其他地下通道工程。
本文将介绍泥水大盾构的工作原理、优势以及施工方案。
2. 工作原理泥水大盾构是使用一个圆柱形的盾构机来挖掘地下隧道。
盾构机主要由盾构头、推进系统、控制室和环片组成。
在施工过程中，盾构机首先通过盾构头对土层进行剥离和挖掘。
同时，盾构机通过推进系统将盾构机向前推进，并在后方放上预制的环片来支撑隧道壁面。
随着盾构机的推进，工作区域会被不断挖掘和支撑。
冠状稀土液是利用注浆管通过泥水注浆系统向前注入地下，形成一个稳定的液态泥土环，以防止土层坍塌。
同时，冠状稀土液还能将挖掘出的泥土通过管道输送到地面。
3. 优势泥水大盾构相比传统的地下挖掘方法具有许多优势：•高效快速: 盾构机能够同时进行挖掘和支撑，施工速度快，提高了工作效率。
•安全可靠: 盾构机能够将群众和工人与挖掘工程隔离，减少了施工过程中的意外风险。
•环保低碳: 盾构机能够最大程度地减少对周围环境的影响，避免了大面积地表开挖和爆破带来的空气和噪音污染。
•适应性强: 盾构机能够适应各种地质条件，包括软土、沙层和岩石。
4. 施工方案4.1 准备工作在进行盾构施工之前，需要进行一系列的准备工作：1.调查勘探：对施工区域进行地质勘探，确定地下水位、土质情况以及任何可能影响施工的地质因素。
2.设计方案：根据勘探结果，设计盾构施工方案，包括隧道的路径、尺寸和施工进度。
3.材料采购：采购所需的盾构机、环片、注浆材料等。
4.现场准备：清理施工区域，搭建临时设施，确保施工现场的安全和通畅。
4.2 施工过程盾构施工可以分为以下几个步骤：1.开始挖掘：将盾构机定位到起始点，开启盾构机，开始挖掘。
2.推进隧道：盾构机通过推进系统向前推进，同时进行挖掘和固土。
3.安装环片：当盾构机挖掘到一定距离时，将预制的环片通过后方传送带安装到隧道壁上。
泥水平衡盾构机施工原理和过程
泥水平衡盾构机施工原理和过程
泥水平衡盾构机是一种先进的地下隧道施工设备，其施工原理和过程如下：
1. 泥水平衡原理：
泥水平衡盾构机通过在隧道开挖的同时用泥浆来平衡地下水的压力，保持隧道内外的压力平衡。
泥浆被压入钻头，然后通过螺旋输送器将挖掘出的土层推向机尾，形成一个连续的支撑系统，防止隧道塌方。
2. 泥水平衡盾构机施工过程：
（1）初始工作：安装盾构机、钻刀、传动系统、防泥层、螺
旋输送器等设备，并进行前期准备工作。
（2）开挖土层：盾构机启动后，钻刀开始旋转并推进，将土
层挖掘出来。
同时间，泥浆通过喷射系统进入钻刀与土层之间的工作空间，平衡地下水的水压。
（3）土层输送：螺旋输送器将挖掘出的土层推向盾构机后部，同时泥浆通过污泥管道排出。
（4）隧道衬砌：在挖掘过程中，立即进行隧道衬砌，以保持
隧道稳定性。
衬砌材料可以是混凝土预制环块等。
（5）连续推进：盾构机继续进行推进，重复以上步骤，直至
完成整个隧道的开挖。
总之，泥水平衡盾构机通过泥浆的平衡压力和连续推进的工作方式，实现了地下隧道的安全快速施工。
简述泥水式盾构机分类及施工
土转盘． 将 土 块提 升 到 盾 构 中心 的刮 板 运 输机 上 并 运 出盾 构 ，
然 后 装 箱 外 运
盾尾 漏 浆 的根 本 原 因是 ：盾 尾 刷 在 掘 进 过 程 中 由 于盾 尾
间 隙差 ．盾尾 刷 受 管 片挤 压 导 致 失 去 弹 性 或 者 脱 落 造 成 盾尾
在 注浆材 料 中配 制非 冷 冻掺 合 料 ， 以减 少冻 结施 工 的 事故 。
预 测 和 防 治 地 表 沉 降 的 规律 ， 地 表 沉 降 的监 测 与 控 制 ， 地 表 沉 降 的监 测 。 地表 沉降的控制 ． 盾 构 穿越 建 筑 物 时 的保 护 技 术 。
建 筑物 保 护技 术 ， 隧道 沿 线 新 建 建 筑物 的控 制
过程 中盾 尾 漏 浆 ， 首 先 应 当 了 解 漏 浆情 况 ， 具 体 位 置 在 哪 个 部 位， 漏浆量有多大， 盾 尾 间隙 如 何 ， 注 浆压 力有 多 大 ， 综 合 以上
信 息进 行 处理
控 制 好 盾 尾 密封 油脂 的 注入 ．盾 尾 油 脂 的 损 耗 与 掘 进 速
和粘度来减少沉降。 对 于 盾尾 后 期 沉 降 ． 加 大 同 步 注 浆量 或 者
进行 二 次补 浆 来减 少沉 降 。
５ 结束语
在 隧道 施 工建 设 中 ， 盾 构 法 隧 道 施 工技 术 的 研 究 、 应 用越
进行排气 ， 使 空 隙 完全 被 密封 材 料 填 满 。 用钢 筋混 凝 土 管 片拼
要想确保工程质量 ， 必 装 完 三个 环 后 。 向尾 隙 内 注入 砂 浆 。 以 防止 其 被 开 挖 面的 泥 水 来 越 广 泛 。在 实施 盾 构 法 隧道 施 工 中 ， 盾 构 法 施 工 地 面沉 降机 理 、 浆所 填 充 。砂 浆 从 管 片 注 浆孔 及 竖 井 内设 置 的 注 浆孔 中注 入 。 须 熟 悉 和 掌握 施 工 质量 监 控 重 点 。
泥水盾构工法
注浆施工
在管片拼装完成后，进行注浆施工， 对隧道周围土体进行加固处理。
施工监测与评估
施工监测
对施工过程中各项参数进行监测，如 盾构机掘进姿态、泥浆压力和流量、 管片拼装质量等。
施工评估
根据监测数据对施工过程和成果进行 评价，及时发现和解决施工中存在的 问题，确保工程质量和安全。
在施工过程中，泥水舱内的泥水压力需要与地层压力保持动 态平衡，以维持地层的稳定性。同时，泥水舱内的泥水压力 也需要与泥水舱的几何形状相匹配，以确保施工安全。
泥水处理与循环利用
泥水处理与循环利用是泥水盾构工法的关键技术之一，通 过将挖掘出的泥水进行分离、筛选、搅拌等处理，实现泥 水的循环利用。
在施工过程中，挖掘出的泥水需要进行分离，去除其中的 大颗粒和杂质，然后通过搅拌和添加适量的化学药剂，使 其达到所需的物理和化学性能指标。处理后的泥水可以再 次用于控制地层压力、冷却刀盘和润滑管片等施工操作。
泥水盾构工法适用于各种土壤 和软岩地层，具有广泛的适用
性。
泥水盾构工法的缺点
泥水处理问题
挖掘过程中产生的泥水需要妥善处理，否则 会造成环境污染。
成本较高
相对于其他工法，泥水盾构工法的设备成本 和运营成本较高。
施工精度要求高
由于泥水盾构的挖掘精度受多种因素影响， 因此对施工精度要求较高。
施工条件受限
远程监控与决策支持系统
建立远程监控与决策支持系统，实现施工过程的实时监控和远程控 制，提高施工管理的智能化水平。
06 泥水盾构工法案例分析
案例一：某地铁区间隧道泥水盾构施工
总结词：成功应用
详细描述：某地铁区间隧道采用泥水盾构工法进行施工，通过合理的泥水处理和掘进控制，成功穿越了复杂的地质条件和重 要建筑物，保证了施工安全和质量。
泥水盾构施工方案
泥水盾构施工方案一、工程概况泥水盾构是一种根据现场特点和需要，采用盾构机械设备，进行地下连续隧道施工的一种方法。
泥水盾构广泛应用于城市地铁、地下通道等工程中，具有施工速度快、效率高、安全可靠等特点。
本施工方案以城市地铁建设项目中的盾构段为例进行介绍。
二、施工内容本次施工的是一条盾构孔洞，总长度为1500米，深度为30米。
施工采用盾构法，施工孔径为8.8米。
挖掘过程中需要进行泥水隔离和盾构管片的安装。
具体施工内容如下：1.前期准备（1）确定盾构线路，设计施工计划。
根据地质勘查数据和设计要求，确定盾构的盾体截面尺寸、盾构机的型号和配置。
（2）搭建临时设施，包括施工办公区、设备堆场等，并配备相应的施工设备和人员。
（3）采取护坡措施，确保施工区域的安全。
（4）清理现场，处理掉施工区域内的废弃物和杂物。
2.盾构机械设备调试（1）搭建盾构机工作平台，并进行必要的调整和检查，确保设备运行正常。
（2）安装盾构机后方的螺旋输送机、水平切割机和尾部封隔装置，确保设备各部分配合良好。
（3）进行盾构机的试运行，检查设备的运行情况和参数是否符合要求。
（4）根据实际情况，对盾构机进行调整和优化，以保证施工顺利进行。
3.泥水隔离（1）在盾构机前方进行泥土的掘进，同时在掘进区域内设置泥水隔离装置，以确保隧道内的泥浆不会向外漫溢。
（2）采用浆液泵将盾构机前方掘进的土壤通过泥水隔离装置输送出来，并进行处理。
（3）在隔离工作面内设置围壁，以隔离泥浆和泥土，并进行清理和处理。
4.盾构管片安装（1）在盾构机后方设置安装组，负责盾构管片的制作、运输和安装。
盾构管片的材料和尺寸需要根据具体要求进行选择。
（2）将盾构机后方的开挖区域占据的土壤进行处理，并通过输送带将盾构管片送到安装位置。
（3）通过液压系统将盾构管片一片片安装到盾体上，并进行连接和固定。
（4）在安装过程中对盾构管片进行检查，确保质量和尺寸满足设计要求。
5.施工完成（1）完成盾构孔洞的全部挖掘和管片安装后，进行最后的检查和测试。
泥水盾构施工简介
泥水平衡盾构工作原理图
膨润土液区
地层
切削刀盘
气垫室 泥水舱
压缩空气
膨润土溶液
进浆管
排浆管
（1）各部件名称介绍
[1] 开挖面
[2] 刀盘
[5] 舱壁
[6] 进浆管路
[9] 作业舱
[10]排浆管路
[13]盾尾钢壳
[3] 支撑夜(泥浆) [7] 气垫 [11]网格(格栅)
[4] 开挖舱 [8] 潜水舱壁 [12]管片
碎石机结构：在气舱底部设置排浆口，在排浆口布 置有专用的碎石机构（即碎石机），对大颗粒的岩石进 行破碎，避免大颗粒进入泥浆循环系统损坏相应部件。
泥浆门结构：泥浆门布置在泥水舱和气舱之间的隔 板底部，主要作用是通过泥浆门的关闭，将气舱和泥水 舱隔离，使作业人员能在长压下进入气舱，在气舱里进 行维修或检查等作业。泥浆门的布置位置有所不同，海 瑞克和NFM有所不同。海瑞克的布置在气舱侧，NFM公司 的布置在泥水舱内。
泥浆压力的控制：
泥浆的压力调整是个被动参数，为能够保证足够的流量， 调整泥浆泵的转速，其泥浆泵的进出口的压力均因之而变化。 对于系统压力，根据泵的工作能力，一般只限制最高值。泵 的压力随着管路的延长，延程损失的增加而增加。
泥浆比重的控制：
泥浆的进浆比重，由泥水处理厂控制，对于盾构掘进而 言，对既有的进浆比重，只能通过掘进速度的改变来调整出 浆的比重。如果出浆比重很高，可以通过降低推进速度来降 低泥浆比重。一般进浆比重在1.05～1.25之间，出浆比重在 1.1～1.4之间。
两种泥水盾构的主要区别如下
日本体系泥水盾构的泥 浆压力，在循环掘进时，通 过调整进浆泵的转速或者调 整进浆泵出口节流阀的开口 比值来实现压力控制的。因 此掘进速度、地层变化、掘 进深度及其掘进长度对压力 均有影响。调节泵的压力是 通过中心控制室（主机室） 的自动调节完成。
泥水盾构
中交隧道局南京纬三路过江通道
双管片行车
双管片行车作为管片运输系统中重要设备，最大起重 量为40T，每次可搬运两块管片，节省管片运输时间。 工作时，由2#台车后端起吊，通过台车内部运输至前 端，将管片放置在单管片接收平台上。整个运输过程可 以实现人工及半自动两种控制方式。
中交隧道局南京纬三路过江通道
中交隧道局南京纬三路过江通道
中交隧道局南京Leabharlann 三路过江通道制浆系统 全自动制浆系统QZJ-200从上料（水）、称重、搅 拌到输送全过程均为自动控制运行（亦可人为干预）， 具有制浆速度快，浆液搅拌均匀等特点。通过上位机预 设定水灰比，可灵活配制从1.05～1.20g/cm3之间不同 密度的浆液。制浆时间可调，每个制浆周期耗时最多 3～5分钟。足以满足应急补浆所需。
单管片行车
该行车位于1#台车后部，主要用于油脂搬运及接受 平台上管片的转移，最大起重量为20T，每次可起吊一 块管片。当行车起吊接收平台上放置的管片时，运用液 压油缸实现管片开启和闭合，运用旋转马达将管片整体 旋转±90°。通过液压系统还可以调整管片位置精度，并 放置在管片供给装置末端接收段。
中交隧道局南京纬三路过江通道
中交隧道局南京纬三路过江通道
3 泥水处理系统 2
筛分 压滤系统 制浆系统 调浆系统
中交隧道局南京纬三路过江通道
筛分
泥浆处理系统由筛分系统、压滤系统、制浆系统、 调浆系统等构成，通过管路连接使各系统单元组合在一 起，达到盾构机泥水循环泥浆指标要求的目的。
本项目泥水处理系统采用型号为ZX-3000筛分处理 设备，总机泥水处理量为3×1000m3/h，筛分设备分 为三个泥水处理单元，每个单元又由9个框架3层结构构 成，设备总重量108t，装机功率1500KW。筛分设备结 构图如下。
泥水盾构施工简介
盾构的掘进对车站的正
常使用未产生任何影响。
（二）、上海市轨道交通9号线盾构穿越沪杭铁路
1、概况
上海市轨道交通9号线一期工程R413-盾构隧道（九亭站-七宝
站）位于上海市闵行区沪松公路沿线，线路呈西东走向。区间 上、下行线和东出入段线盾构隧道在区间东西岔道井之间 DK20+664（=L2DK0+220）处下穿越沪杭铁路环线（铁路里程约 DK31+820），铁路为双线铁路（路基宽约12m），位于隧道上 方，与隧道基本正交（相交角约88°），穿越处位于沪松公路 北侧。地层为杂填土和淤泥质黏土，埋深10m。
膨润土溶液
地层
切削刀盘
进浆管
排浆管
（三）泥水盾构的优缺点 优点：
(1)适应性强，适用范围广。可适用于砂卵石、砂层、冲、 洪积土层、岩石等多种地层。适用于常压下、地下水位以 下和以上、高水压力等条件下施工。 (2)由于泥水在土层中的渗透性比空气在土中的透气性小， 施工中可减少地下水的移动，从而减少由此而引起的地表 沉降。 (3)因采用管路排泥，井下施工作业环境能保持清洁良好， 提高了作业人员的施工安全性； (4)采用气压保持泥水压力的稳定，调节速度快，压力波 动小，可在覆土较浅的条件下进行盾构法隧道施工。 (5)挖土及出土等可全部实现机械化、管道化水力输送， 并可在地面上控制，从而改善隧道内作业条件，提高了施 工效率。
2、做好施工监控量测和反馈
（1）监测
①合理布设监测点。地面沉降测点沿隧道中心线 上间隔30m布设一个监测断面，对影响范围内所有轨 道进行埋设测点，每股轨道上布设3～5个测点。 ②采用精密的监测方法。对于轨道的沉降观测采 用精密水准测量的方法进行量测作业。 ③加大监测频次。掘进面前后<20m时，测1～2次/ 天，掘进面前后<50m时，测1次/ 天，掘进面前后 >50m时，测1次/ 周。
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3、泥水分离处理系统
主要对泥水中携带出来的砂土进行分离。采用振动筛和 旋流器进行分离。振动筛筛出大于3mm的砂土，旋流器除去 大于0.074mm的砂。
4、管片安装和盾尾壁后注浆系统
主要作用是为开挖后的空间提供支撑和及时充填盾构 机外壳前移后留下的空间。包括管片安装机、吊机、注浆泵 和相应管路。
同步注浆示意图
（二）、泥水盾构的工作原理
1、泥水盾构的工作原理 由切削刀盘掘削下来的土砂进入泥水舱，经搅拌 装置搅拌后形成含土砂的高浓度泥水，经泥浆泵泵 送到地表的泥水分离系统，待砂土、泥水分离后， 再把滤除掘削土砂的泥水重新压送回泥水舱。如此 不断循环完成掘削、排土、推进。泥水仓和刀盘前 方采用泥水并施加压力使掘削面和周边土体稳定。 为保持泥水压力的稳定，可采用在泥水仓中加设隔 板，并加压缩空气的方式。 盾构机每向前掘进一个支撑管片的宽度，停机进 行管片的拼装，形成隧道的衬砌结构，依次循环完 成整条隧道的衬砌施工。 在盾构向前掘进的同时，向盾构前移造成的地层 与管片间的孔隙内注入砂浆，进行填充。以防止地 层发生坍塌和大的变形。
砖
砖
右线盾构隧道与轨道的位置图
2、工程地质和水文地质情况
工程地质
盾构过火车南站段隧道穿越地层为（2-5）细砂 层、（3-7-1）稍密卵石层、（3-7-3）密实卵石层 以及（3-4）粉砂层。上覆地层主要为（1）人工填 筑土、 （2-3）粉质粘土、（2-5）细砂 。
车站
盾构隧道
水文地质
地下水主要为第四系松散堆积砂砾卵石 层孔隙潜水，孔隙潜水富水性较好，透水性 强，渗透系数为2.31×10-4～2.89×104m/s，且潜水具有交替循环强烈，水位恢复 迅速的特点。 地下水位3.8～6.8m，丰水期地下水位 正常埋深约3m，历史最高水位2m，水位年变 幅约为1～2.5m；地下水自北西向南东流， 水力坡度0.002。
缺点：
(1)需要砂土分离装置，其设备费用高，占地面积大。ຫໍສະໝຸດ （四）泥水盾构施工管理系统
1、盾构掘进系统
包括泥水盾构掘进机（即主机、刀盘）和 使其运转的动力设备、装载动力设备以及与 掘进机同时前进的后配套拖车。
主机
拖车 刀盘
双刃滚刀 刮刀
切刀
2、泥水加压和循环系统 包括进排泥泵、保压系统、进排浆管路及相关设 备。
2、泥水盾构稳定地层的原理
泥水盾构开挖面土体是依靠泥水压力对开挖面上的水土压力 发挥平衡作用以求得稳定。泥水压力设置时大于周边土体的水压 和土压之和，泥水中的粘粒受到上述压力差作用在开挖面形成一 层泥膜，起到对开挖面的稳定性的重要作用，尤其在透水性高的 砂性地层中的稳定作用尤为显著。
气锁室 连通管 膨润土液区 压缩空气
膨润土溶液
地层
切削刀盘
进浆管
排浆管
（三）泥水盾构的优缺点 优点：
(1)适应性强，适用范围广。可适用于砂卵石、砂层、冲、 洪积土层、岩石等多种地层。适用于常压下、地下水位以 下和以上、高水压力等条件下施工。 (2)由于泥水在土层中的渗透性比空气在土中的透气性小， 施工中可减少地下水的移动，从而减少由此而引起的地表 沉降。 (3)因采用管路排泥，井下施工作业环境能保持清洁良好， 提高了作业人员的施工安全性； (4)采用气压保持泥水压力的稳定，调节速度快，压力波 动小，可在覆土较浅的条件下进行盾构法隧道施工。 (5)挖土及出土等可全部实现机械化、管道化水力输送， 并可在地面上控制，从而改善隧道内作业条件，提高了施 工效率。
成都地铁1号线一期工程盾构4标
盾构过火车南站施工 方案汇报
中铁隧道集团有限公司成都地铁盾构项目经理部 2006年11月
主要内容
第一部分
第二部分
泥水盾构机简介 盾构通过火车南
工程实例
站的措施 第三部分
第一部分
（一）、盾构的定义
泥水盾构简介
1、盾构
外形与隧道横截面相同，但尺寸比隧道外形 稍大的钢筒或框架压入地中构成保护掘削机的外 壳。该外壳及壳内各种作业机械、作业空间的组 合体称为盾构机，简称盾构。实际为一种既能支 承地层的压力、又能在地层中掘进的施工机具。 目前主要使用的有泥水盾构、土压平衡盾构等。
3、施工指导思想
确立“泥水压力合理、防范失水、快速掘进、 注浆充分、严密监测、快速反馈”的施工原则， 保证安全、连续、快速的通过成都火车南站股 道。 成立以项目经理为首的领导小组，协调解 决过火车南站的各项事务。
（二）过火车南站的主要措施
1.盾构掘进控制
主要控制掘进参数、同步注浆和泥水质量来保证 该段的施工安全。 （1）通过试掘进，总结出较为合理的掘进参数。 主要总结出总推力、上下推力差、推进速度、泥浆比 重、泥水仓压力、盾构机转速等参数。 （2）严格控制盾构机压力波动，保持有足量的压 缩空气供应，以保证掘进时有稳定的泥水压力。 （3）避免盾构机转速过大,减少盾构机对土体的扰 动和对加固轨道的桩基的扰动，严格控制盾构机的转 数，控制在1.5转/分。 （4）盾构机控制盾构机的推力，采用相对较小的 推力，根据试掘进段调整合理的推力。
管片安装机结构示意图
第二部分
盾构通过火车南站的措施
（一）、工程概况 1、位置关系和火车南站的交通情况 火车南站位于盾构井北端头30m处，铁路线路 呈东西走向，地铁线路呈南北走向，地铁线路下 穿火车南站股道，火车南站股道与地铁线路近垂 直相交，地铁隧道顶距地面7.69m。该区间隧道右 线在YCK14+461～YCK14+400，长61m，该区段下穿 成都火车南站10根股道，其中股道3为正线，股道 10为废弃股道，其余股道为到发线；股道1，2，3， 4主要为客车通过及停靠股道，股道5，6，7主要 为货车通过及停靠股道，股道8，9主要为闲置火 车车箱停放股道，股道10为废弃股道，其中股道3， 4，5最为繁忙。火车南站交通繁忙，每天通过该 站的车次共84次。
1.盾构掘进控制
（5）采用合适的掘进速度施工，速度确定为20～ 40mm/分钟。 （6）同步注浆浆液采用凝结时间较短的浆液，浆液 的稠度小和抗稀释能力强，收缩率小，强度高。 （7）过火车股道处管片采用特殊环管片，增大管片 强度。 （8）泥浆有效形成泥膜时间短，性能好，减少地层 失水。 （9）做好监控量测及反馈。 （10）加强劳动组织，保证过火车南站时的人员、 材料和设备。