盾构施工技术
《地下工程作业》盾构技术特点、分类及适用范围

盾构技术特点、分类及适用范围国培学员:S1、盾构法盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。
2、盾构掘进机的特点:盾构掘进机(简称盾构)是地面下暗挖施工隧道的专用工程机械,具有一个可以移动的钢结构外壳(盾壳),内装有开挖、排土、拼装和推进等机械装置,可以进行开挖、支护、衬砌等多种作业一体化施工,广泛应用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道工程建设。
目前,在欧美等工业发达国家使用盾构机进行施工的城市隧道占90%以上。
现代盾构掘进机集液压、机电控制、测控、计算机、材料等各类技术于一体,属于技术密集型产品,其生产主要集中在日本、德国、英国、美国、加拿大等少数发达国家,其中又以德国、美国、日本技术最为先进。
盾构施工法与矿山法相比具有的特点是地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和盾尾间隙注浆充填等主要作业都在盾构保护下进行,工艺技术要求高、综合性强(土建、机械)。
3、盾构施工技术的优缺点:优点:a)具有良好的隐蔽性;b)掘进速度快且施工费用不受埋置深度大而影响;c)适宜在不同颗粒条件下的土层中施工,尤其在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性;d)多车道的隧道可做到分期施工,分期运营,可减少一次性投资。
缺点:a)盾构施工是不可后退的;b)盾构是一种价格昂贵、针对性很强的专用施工机械,对于每一条用盾构法施工的隧道,必须根据施工隧道的断面大小、埋深条件、地基围岩的基本条件进行设计、制造或改造,一般不能简单的倒用到其它隧道工程中重复使用;c)对隧道曲线半径过小或隧道顶部覆土太浅时,施工困难较大,而且不够安全,特别是饱和含水松软土层,在隧道上方一定范围内地表沉陷尚难完全防止,拼装衬砌时对衬砌整体防水技术要求很高。
4、盾构施工技术先在隧道的一端建造竖井或基坑,以供盾构安装就位。
盾构从竖井或基坑的墙壁预留孔处出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。
盾构推进中所受到的地层阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌、再传到竖井或基坑的后靠壁上。
地铁盾构施工工程(3篇)

第1篇一、盾构施工原理地铁盾构施工技术,顾名思义,是利用盾构机在地下挖掘隧道的一种施工方法。
盾构机是一种大型设备,主要由刀盘、推进系统、出土系统、控制系统等组成。
施工过程中,盾构机在地下连续挖掘,形成隧道,同时将挖掘出的土石通过出土系统运出地面。
二、盾构施工特点1. 安全性:盾构施工过程中,施工人员无需进入地下作业,降低了施工风险。
2. 高效性:盾构施工速度较快,可连续作业,缩短了工期。
3. 环保性:盾构施工对周边环境影响较小,减少了对地面交通、居民生活的影响。
4. 适用性强:盾构施工适用于多种地质条件,如软土、硬岩等。
三、盾构施工应用1. 城市轨道交通:地铁、轻轨等城市轨道交通工程,利用盾构施工技术,可在城市地下快速、高效地建设隧道。
2. 地下管线:天然气、电力、通讯等地下管线工程,采用盾构施工,可降低对地面交通和居民生活的影响。
3. 水下隧道:海底隧道、江底隧道等水下隧道工程,盾构施工技术具有显著优势。
四、盾构施工发展趋势1. 大型化:随着施工需求的提高,盾构机向大型化方向发展,挖掘直径可达15米以上。
2. 智能化:盾构机将集成更多先进技术,如自动化控制、远程监控等,提高施工效率和安全性。
3. 绿色环保:盾构施工将更加注重环保,降低对周边环境的影响。
4. 深埋化:盾构施工将向深埋方向发展,适应更深的地层和更大的地下空间需求。
总之,地铁盾构施工工程在我国城市轨道交通建设中具有重要地位。
随着技术的不断发展和完善,盾构施工将在未来发挥更大的作用,为我国城市化进程提供有力支撑。
第2篇随着城市化进程的加快,地铁作为城市公共交通的重要组成部分,其建设速度和规模都在不断提升。
而地铁盾构施工技术,作为地下交通建设领域的一项重要工程,以其高效、环保、安全等优势,成为了我国地铁建设的主流技术。
本文将简要介绍地铁盾构施工工程的相关内容。
一、盾构施工技术简介盾构施工技术,即隧道盾构法施工技术,是利用盾构机在地下挖掘隧道的一种施工方法。
盾构技术总结摘要范文

随着城市化进程的加快和基础设施建设的不断深化,盾构技术在隧道工程中的应用日益广泛。
盾构法施工以其高效、环保、安全等优势,成为地下空间开发的重要手段。
以下是对盾构技术发展历程、关键技术、应用现状及未来展望的总结摘要。
一、盾构技术发展历程盾构技术起源于19世纪末,历经百余年的发展,从最初的单一模式逐步演变为多种类型,如土压平衡盾构、泥水盾构、双模式盾构等。
近年来,随着我国基础设施建设的快速发展,盾构技术取得了显著进步,尤其在超大直径盾构、长距离隧道、复杂地质条件下的施工等方面取得了重要突破。
二、盾构关键技术1. 盾构设备设计:盾构设备是盾构法施工的核心,包括盾构机本体、刀盘、推进系统、驱动系统、导向系统等。
随着技术的不断进步,盾构设备的设计更加注重高效、节能、环保和智能化。
2. 地质勘察与隧道设计:地质勘察是盾构施工的前提,通过地质勘察可以了解隧道所处的地质条件,为隧道设计提供依据。
隧道设计主要包括隧道断面设计、支护结构设计、防水设计等。
3. 盾构施工技术:盾构施工技术主要包括盾构掘进、隧道衬砌、同步注浆、地下连续墙施工等。
其中,盾构掘进技术是盾构施工的关键环节,包括掘进参数控制、掘进速度控制、盾构姿态控制等。
4. 盾构施工信息化技术:随着信息化技术的快速发展,盾构施工信息化技术也得到了广泛应用,如盾构机远程监控、地质实时探测、施工数据管理等。
三、盾构技术应用现状盾构技术在隧道工程中的应用已遍布全球,尤其在地铁、市政、公路、铁路等领域取得了显著成果。
我国盾构技术已达到国际先进水平,在超大直径盾构、长距离隧道、复杂地质条件下的施工等方面具有明显优势。
四、盾构技术未来展望1. 超大直径盾构技术:随着城市化进程的加快,超大直径盾构技术在隧道工程中的应用将更加广泛。
未来,超大直径盾构技术将朝着更高效、更智能、更环保的方向发展。
2. 长距离隧道施工技术:长距离隧道施工技术是盾构技术发展的一个重要方向。
未来,长距离隧道施工技术将注重提高施工效率、降低施工成本、确保施工安全。
混凝土地铁盾构施工技术规程

混凝土地铁盾构施工技术规程一、前期准备1.1 地层勘探:在地铁盾构施工前,必须对地层进行全面的勘探,包括地下水位、地下水质、土层结构、地质构造等方面的内容,以便于施工方制定出合理的施工方案。
1.2 设备选型:根据工程要求和地质条件,选择合适的盾构机及其配套设备,以满足工程建设需要。
1.3 施工方案:根据地层勘探结果和设计要求,制定出合理的施工方案,并经过专家评审后方可实施。
1.4 施工人员:选派经验丰富的盾构施工人员,保证施工质量和安全。
二、施工现场准备2.1 施工场地:施工现场应满足盾构施工需要,场地应平整、宽敞、通风良好,并具备足够的材料堆放空间。
2.2 施工材料:施工材料应符合国家标准,材料应存放在干燥、通风良好的地方。
2.3 施工设备:盾构机及其配套设备应在施工前进行检查、调试,确保正常运转。
2.4 安全措施:在施工现场设置安全警示标志,保证施工现场安全。
三、施工流程3.1 掘进前准备:在施工现场进行洞口开挖,安装盾构机及其配套设备,将材料运输到施工现场,并进行堆放。
3.2 盾构机推进:盾构机启动后,从洞口开始向前推进,同时进行土压平衡掘进或泥水平衡掘进,并不断加固地质环保结构,保证施工安全。
3.3 排土运输:在盾构机推进过程中,将挖掘的土方通过输送设备运出施工现场,并进行处理。
3.4 环片安装:在盾构机推进过程中,根据设计要求,及时安装环片,并进行环片的连接和固定。
3.5 断面支护:在盾构机推进过程中,及时进行断面支护,保证施工安全。
3.6 设备维护:在盾构机推进过程中,对设备进行定期检查和维护,确保设备正常运行。
四、施工质量控制4.1 监理:在施工期间,应有专业监理人员对施工质量进行监督和检查,并及时发现和处理问题。
4.2 施工记录:在施工过程中,应做好施工记录,包括施工进度、质量、安全等方面的内容。
4.3 质量检测:在施工过程中,应定期进行质量检测,确保施工质量符合设计要求。
4.4 施工总结:在施工完成后,应对施工过程进行总结,并提出改进意见,以便于下一次施工的顺利进行。
《盾构施工测量技术》课件

无人化测量技术的应用
无人机测量
01
利用无人机技术,实现高效、快速、灵活的测量。
无人船、无人车测量
02
研发和采用无人船、无人车等新型测量装备,拓展测量领域和
应用范围。
远程控制技术
03
利用远程控制技术,实现测量设备的远程操控和管理,提高测
量效率和安全性。
THANKS
感谢观看
某地铁盾构隧道施工测量案例
总结词
地铁盾构隧道施工测量案例,涉及长距离、大断面、高精度要求等特点。
详细描述
该案例中,盾构施工测量技术应用于地铁盾构隧道,通过建立高精度控制网,进行盾构机定位和导向控制,确保 隧道施工的精度和安全性。同时,采用实时监测技术,对盾构机掘进过程中的动态数据进行采集和分析,及时调 整盾构机的姿态和参数,确保施工质量和进度。
测量过程中的技术要点
坐标系建立
根据工程需要,建立统一的测量坐标系,确 保测量数据的准确性和可靠性。
地面控制测量
利用地面控制点进行平面控制测量和高程控 制测量,确保盾构隧道施工的精度。
地下控制测量
在盾构隧道内进行平面控制测量和高程控制 测量,保证隧道贯通精度。
施工监测
对盾构隧道施工过程进行实时监测,及时发 现和解决施工中的问题。
结合人工智能技术,对测量数据 进行深度学习和分析,提高测量 数据的处理能力和应用价值。
高精度测量技术的提升
高精度定位技术
采用先进的定位技术,如GNSS、RTK等,实现高精度的位置测量 。
精密测量仪器
研发和采用精密测量仪器,提高测量数据的准确性和可靠性。
误差补偿技术
采用误差补偿技术,对测量数据进行修正和优化,提高测量精度。
盾构施工测量技术的发展历程
盾构施工技术(施工工艺与控制要点)

2022/3/23
2022/3/23
洞门凿除顺序图
2022/3/23
初始掘进参数设定:
盾构掘进参数表(砂层)
序号
项目
始发接收掘进 正常掘进
1
推力
600-800t
1000-1500t
2
掘进速度
15-35mm
20-60mm
3
注浆量
3.2-4m³
3.2-4.8m³
4
刀盘扭矩
12001500KN/m
15001800KN/m
5
刀盘转速
1-1.2rpm
1-1.5rpm
2022/3/23
施工现场取芯
1.4洞门凿除
在洞门破除之前需打设水平探孔,若发现透水现象,应立即 将探水孔塞住,并进行盾构始发端头加固处理。
2022/3/23
⑴ 为保证始发井或接收井支护结构的稳定,凿洞分两阶段进行。 第一阶段在端头井土体加固检验合格、水平探孔打设后开始 凿除,盾构始发设施下井前完成。第二阶段在盾构机组装调 试好和其他始发准备完成后快速进行。
2022/3/23
盾构试掘进
地质是基础 设备是关键 人员是根本
完成盾构试掘进的标志: 1、基本掌握盾构机在当前地层的掘进技术,清晰掘进 参数的设置和相互关系。能够通过掘进参数来调控盾 构姿态、隧道偏差、地面沉降、管片姿态。 -----控制条件 2、盾构机的所有系统设备负载运行和功能正常。 -----功能条件 3、盾构机的推进力反力完全由隧道管片与土体摩阻力 承担。反力架不受推力的反作用。 -----受力条件 4、盾构机及后配套台车完全进入隧道内。机车编制完 成-----空间条件
盾构施工技术及质量控制(PPT,68页)

2022/9/13
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一、盾构法隧道简述
起源和发展史——第四代盾构
2022/9/13
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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。
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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。
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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
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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
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三、盾构施工技术介绍
管片拼装技术介绍
错缝拼装
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通缝拼装
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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。
盾构施工技术

盾构施工盾构的基本构造包括盾构壳体、推进系统、拼装系统三大部分。
盾构的推进系统有液压设备和盾构千斤顶组成。
盾构机是开挖土砂围岩的主要机械,由切口环、支承环及盾尾三部分组成,以上三部分总称为盾构壳体。
一盾构机施工(1)随着施工技术的不断革新与发展,盾构的种类也越来越多,目前在我国地下工程施工中主要有:手掘式盾构、挤压式盾构、半机械式盾构、机械式盾构等四大类;(2)盾构施工前,必须进行地表环境调查、障碍物调查以及工程地质勘察,确保盾构施工过程中的安全生产;(3)在盾构施工组织设计中,必须要有安全专项方案和措施,这是盾构设计方案中的关键;(4)必须建立供、变电、照明、通信联络、隧道运输、通风、人行通道,给水和排水的安全管理及安全措施:(5)必须有盾构进洞、盾构推进开挖、盾构出洞这三个盾构施工过程中的安全保护措施;(6)在盾构法施工前,必须编制好应急预案,配备必要的急救物品和设备。
二、盾构机施工应注意的事项(1)拼装盾构机的操作人员必须按顺序进行拼装,并对使用的起重索具逐一检查,确认可靠方可吊装;(2)机械在运转中,须小心谨慎,严禁超负荷作业。
发现盾构机械运转有异常或振动等现象,应立即停机作业;(3)电缆头的拆除与装配,必须切断电源方可进行作业;(4)操作盘的门严禁开着使用,防止触电事故。
动力盘的接地线必须可靠,并经常检查,防止松动发生事故;(5)连续启动二台以上电动机时,必须在第一台电动机运转指示灯亮后,再启动下一台电动机;(6)应定期对过滤器的指示器、油管、排放管等进行检查保养;(7)开始作业时,应对盾构各部件、液压、油箱、千斤顶、电压等仔细检查,严格执行锁荷“均匀运转”;(8)盾构出土皮带运输机,应设防护罩,并应专人负责;(9)装配皮带运输机时,必须清扫干净,在制动开关周围,不得堆放障碍物,并有专人操作,检修时必须停机停电;(10)利用蓄电瓶车牵行时,司机必须经培训持证驾驶;电瓶车与出土车的连接处,不准将手伸人:车辆李引时,按照约定的哨声或警铃信号才能拖运;(11)出土车应有指挥引车,严禁超载。
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第二篇
管片选型
2.3 根据油缸行程差进行管片选型 盾构机是依靠推进油缸顶推在管片上所产生的反力向前掘进的,我们把 推进油缸按上、下、左、右四个方向分成四组。而每一个掘进循 环这四组油缸的行程的差值反应了盾构机与管片平面之间的空间 关系,可以看出下一掘进循环盾尾间隙的变化趋势。由图2可以看 出,当管片平面不垂直于盾构机轴线时,各组推进油缸的行程就 会有差异,当这个差值过大时,推进油缸的推力就会在管片环的 径向产生较大的分力,从而影响已拼装好的隧道管片以及掘进姿 态。同时也可以看出如果继续拼装标准环的话,下部的盾尾间隙 将会进一步减小。通常我们以各组油缸行程的差值的大小来判断 是否应该拼装转弯环,在两个相反的方向上的行程差值超过40mm 时,就应该拼装转弯环进行纠偏,拼装一环转弯环对油缸行程的 调整量见表1,也就是拼装1环12点左转弯环,可以使左、右两组的 油缸行程差缩小38mm。
第三篇 同步、二次注浆
2. 同步注浆与即时注浆 同步注浆是通过同步注浆系统及盾尾的注浆管,在盾构向前推进盾 尾空隙形成的同时进行。浆液在盾尾空隙形成的瞬间及时起到充 填作用,从而使周围岩体获得及时的支撑,可有效地防止岩体的 坍陷,控制地表的沉降。在地层稳定性差,采用EPB模式掘进时, 同步注浆的重要意义更为明显。 即时注浆是通过管片上注浆孔将浆液注入管片背后的方法。其浆 液充填时间滞后于掘进一定的时间。一般运用于自稳能力较强的 地层。 3. 二次注浆 为提高背衬注浆层的防水性及密实度,考虑前期注浆效果不佳以 及浆液固结率的影响,必要时在同步注浆结束后进行二次注浆。 注浆一般在管片与岩壁间的空隙充填密实性差,致使地表沉降得 不到有效控制的情况下才实施。根据地表沉降监测的反馈信息, 结合洞内超声波探测所得的背衬后空洞情况,综合判断是否需要 进行二次注浆。发生的机会。
盾构施工培训
第一篇 第二篇 第三篇 第四篇
地层加固 管片选型 同步、二次注浆 隧道防水
一、地层加固
高压旋喷桩
1、高压旋喷桩工法的原理
2、高压旋喷桩工法的特点
* 可加固指定地层
* 可加固细颗粒沙土层 * 可形成隔水帷幕 * 使用灵活方便 * 环保(回收利用排除泥浆)
3、高压旋喷桩工法的适用
第二篇
管片选型
2.4、盾构间隙与油缸行程之间的关系 在进行管片选型的时候,既要考虑盾尾 间隙,又要考虑油缸行程的差值。而油 缸行程的差值更能反映盾构机与管片平 面的空间关系,通常情况下应把油缸行 程的差值作为管片选型的主要依据,只 有在盾尾间隙接近于警戒值(25mm)时, 才根据盾尾间隙进行管片选型。
第二篇
管片选型
2.1 管片的拼装点位 转弯环在实际拼装过程中,可以根据不同的拼装点位来控制 不同方向上的偏移量。这里所说的拼装点位是管片拼 装时K块所在的位置。区间的管片拼装点位为在圆周上 按时钟分成12个点,即管片拼装的12个点位,相邻点位 的旋转角度为36°。由于是错缝拼装,所以相邻两块管 片的点位不能相差2的整数倍。一般情况下,本着有利 于隧道防水的要求,都只使用上部6个点位。根据工程 实际情况,选择拼装不同点位的转弯环,就可以得到 不同方向的楔形量(如左、右、上、下等)。
第二篇
管片选型
将数据代入得出θ=0.3629 根据圆心角的计算公式: α=180L/πR 式中: L―――一段线路中心线的长度 R―――曲线半径 而θ=α,将之代入,得出L值 上式表明,可以算出圆曲线拼装关系,结合线路就 可以将管片大致排列出来。
第二篇
管片选型
1.2 管片选型要适应盾构机姿态 管片是在盾尾内拼装,所以不可避免地受到盾构机 姿态的约制。管片平面应尽量垂直于盾构机轴线, 也就是盾构机的推进油缸能垂直地推在管片上, 这样可以使管片受力均匀,掘进时不会产生管片 破损。同时也兼顾管片与盾尾之间地间隙,避免 盾构机与管片发生碰撞而损坏管片。在实际掘进 过程中,盾构机因为地质不均、推力不均等原因, 经常要偏离隧道设计线路。所以当盾构机偏离设 计线路或进行纠偏时,都要十分注意管片选型, 避免发生重大事故。
第二篇
管片选型
2.2 根据盾尾间隙进行管片选型 通常将盾尾与管片之间的间隙叫盾尾间隙。如果盾 尾间隙过小,盾壳上的力直接作用在管片上, 则盾构机在掘进过程中盾尾将会与管片发生摩 擦、碰撞。轻则增加盾构机向前掘进的阻力, 降低掘进速度,重则造成管片错台(在越三盾 构工程中,就是通过调整盾构间隙,大大减少 管片错台量),盾构一边间隙过小,另一边相 应变大,这时盾尾尾刷密封效果降低,在注浆 压力作用下,水泥浆很容易渗漏出来,破环盾 尾的密封效果。
范围
高压旋喷桩施工
•高压旋喷施工示意图
地层加固
深层搅拌桩
1、深层搅拌桩工法的原理
2、深层搅拌桩工法的特点 *固化桩与地基构成复合基
*可独立支护挡土 *形成隔水帷幕 *环境污染小 *操作简单方便、造价底
3、深层搅拌桩工法的适用 范围
第二篇
管片选型
1、管片选型的原则 1.1 管片选型要适合隧道设计线路 依照曲线的圆心角与转弯环产生的偏转角的关系,可以计 算出区间线路曲线段的转弯环与标准环的布置方式。 转弯环偏转角的计算公式: 转弯环偏转角的计算公式: θ =2γ =2arctgδ /D 式中: θ ―――转弯环的偏转角 δ ―――转弯环的最大楔形量的一半 D―――管片直径
第三篇 同步、二次注浆
1.
注浆的目的 (一)控制地表沉降。注浆的最重要目的就是及时填充施工 间隙,防止因间隙的存在导致地层较大变形或坍塌。 (二)控制管片的稳定性,提高管片与围岩的共同作用力。用 具备一定早期强度的浆液及时填充施工间隙,可以确保管片衬 砌早期和后期的稳定。盾构隧道是一种管片衬砌与围岩共同作 用的结构稳定的构造物,均匀、迷失地注入和充填管片背面空 隙是确保涂鸦均匀作用的前提条件。 (三)提高隧道抗渗能力。盾尾注浆液凝固后,一般有一定抗 渗性能,可作为隧道的第一道止水防线,提高隧道抗渗性能。 (四)预防盾尾水源流入密封土舱而造成的喷涌。在复合地层 施工时,如果施工间隙没有得到良好填充,在很长的一段距离 内与地下水系连成一体,该水洗通过盾壳与土体之间的缝隙流 至开挖面,将对开挖面形成一股较大的水压,造成喷涌。良好 的注浆可以截断盾尾水源,减少喷涌发生的机会。