太原地铁盾构施工刀盘地质适应性分析
(建筑工程管理)SS盾构机在(施工三标)的适应性分析报告.
（建筑工程管理）SS盾构机在(施工三标)的适应性分析报告目录1、盾构机概况 12、盾构机在深圳地铁5号线5302标段内的使用效果分析2 2.1深圳项目盾构区间地质水文概况 22.2深圳项目盾构区间地表建（构）筑物及地下管线情况 2 2.3殊地段盾构掘进效果描述 32.3.1上软下硬地层中盾构掘进效果32.3.2穿越建（构）筑物及管线时掘进效果 33、广州地铁13号线3标工程概况33.1广州地铁13号线3标地质及水文特点 33.1.1地形、地貌33.1.2水文特点73.2工程重难点73.2.1存在下穿（侧穿）较多建（构）筑物及地下管线73.2.2存在不良地段74、盾构机在广州13号线3标的适应性分析84.1盾构机功能描述84.1.1该型盾构机特点84.1.2合理的刀盘设计84.1.3良好可靠的防水、防喷涌设计94.1.4精密的管片拼装功能104.1.5具有带压换刀的功能104.1.6具有良好的同步注浆系统104.1.7精确的导向测量系统114.1.8维修改造后的功能特点124.2盾构机适应性分析 124.2.1盾构机对特殊地段的适应性124.2.2盾构机对穿越地面建（构）筑物及地下管线的适应性134.2.3盾构长距离掘进后油品质量、刀盘损伤程度、性能状况135、结语 146、附件：油品检测报告、刀盘探伤报告、以及厂家出具的性能报告 14附件一：盾构机油品检测报告14附件二：盾构机刀盘探伤报告22附件三：盾构机现状评估报告28附件四：盾构机改造、维修协议书 (41)465/466号盾构机在【施工三标】的适应性分析报告1、盾构机概况我公司于2008年在深圳地铁5号线投中5302标，针对该标段地质水文情况，购置两台同年由海瑞克（广州）隧道设备有限公司生产的土压平衡式盾构机，编号S465、S466。
开挖直径为6280mm，装机功率达1650kw，全长82m，重达500t，最小曲线半径250m，刀盘额定扭矩4500kn/m，总推进力34210kn，最高掘进速度80mm/min，最大爬坡能力35‰。
盾构机适用性选择
盾构机适用性选择根据本项目地质条件以及盾构施工的特点，对盾构机有如下要求：1）在多种复杂地层掘进本工程隧道存在上软下硬和软硬夹层的地层，且起伏较大。
要求盾构机的刀盘必须有足够的强度和足够的硬岩切削能力，且刀具配置合理。
软土切削刀能更换成滚刀，并能根据磨损程度及时更新。
2）软弱地层的适应性要求盾构在软弱地层地段的施工时应具备以下要求：（1）具备土压平衡和气压平衡功能；（2）足够的刀盘驱动扭矩和推力；（3）合理的刀盘及刀具设计布局，刀盘开口率足够，开口位置合理；（4）良好的碴土改良系统；（5）盾构壳体在压力状态下的防水密封性能；（6）盾构的防喷涌功能；（7）防止刀盘中心形成泥饼，具备完备的刀盘碴土搅拌功能和加添加剂功能；（8）管片壁后同步注浆系统。
3）预防和尽量减少泥饼的形成xx线盾构隧道段地质有易形成泥饼的地层，如泥饼形成后，土仓及刀盘正反面泥土板结，造成盾构机推力及刀盘扭矩过大，掘进速度缓慢，滚刀加速磨损。
在泥饼形成后清理泥饼十分困难并且严重影响进度。
这就要求盾构机必须具备对刀盘和土仓进行高压压水清洗和能添加粘土分散剂的功能。
刀具和刀盘开口布置及主动和被动搅拌棒的布置须充分考虑预防结泥饼的因素，有人闸系统必要时通过人闸系统人工清理泥饼。
4）对方向控制的适应性盾构方向的控制包括两个方面：一是盾构本身能够进行纠偏、转向；二是采用先进的导向系统，保证盾构掘进方向的正确。
激光导向系统能够对盾构在掘进中的各种姿态、以及盾构的线路和位置关系进行精确的测量和显示。
操作人员可以及时根据推进油缸行程指示和导向系统提供的信息，快速、实时地对盾构的掘进方向及姿态进行调整，保证盾构掘进方向的准确性。
在小曲线半径掘进时, 盾构机为后铰接式盾体，转向时尾盾对管片的侧压作用较小，有利于保护管片。
盾构最大铰接角度为1.4°，极限转向能力为260m。
刀盘专门配置8把保径撕裂刀，配合边刮刀可较长久保持开挖直径，确保开挖空隙保证盾构顺利转弯纠偏。
不同地质条件下盾构刀具的选用
每一个城市都有其特定地质条件，城市地下空间开发与地质及水文条件密不可分。
隧道施工会针对地质条件选择具有针对性的盾构机，以确保施工安全性与经济性。
刀盘刀具作为盾构机上的关键部件，其设计选型要求会更高、更严谨。
本文将结合已有的设计及国内施工经验，探讨在不同地质条件下刀具选用情况。
1 刀具的原理及分类目前盾构机刀盘按其适应地质一般分为软土刀盘、复合刀盘及硬岩刀盘。
刀盘的掘进施工最终都是靠刀具来完成，刀具按切削原理一般分为滚压刀具及切（刮）削刀具。
滚压刀具的工作原理主要是依靠刀具推力来冲击挤压岩层；再加上刀具旋转扭矩连续滚压破岩，这类刀具在掘进过程中会随刀盘一起公转，同时自身还绕刀轴进行自转。
滚压类刀具对岩石作用力大，常用于硬岩或大直径圆砾地层隧道掘进中，也可用于复合地层，主要分为单刃滚刀、双刃滚刀和三刃滚刀等。
切削刀具的工作原理主要是盾构机向前推进的同时刀具随刀盘旋转，刀刃不断嵌入土体并对开挖面土体产生轴向剪切力和径向切削力，分为切刀、中心鱼尾刀、撕裂刀、先行刀、保径刀和边刮刀等形式；此类刀具一般用于软土地层及软岩地层中，或用于硬岩及复合地层辅助切削中。
2 工程地质条件的主要形式及分类我国幅员辽阔，地下条件复杂多样，工程隧道施工前期科学合理地对项目地质条件进行分析必不可少。
根据目前已知地质研究及勘探情况，我国隧道施工地质条件主要分为以下几种。
第一，软土地层，主要由各种沙土、粘土、粉土、填土和淤泥等按照不同比例组合而成，此种地层在我国上海、浙江以及江苏等长三角地区分布较多。
第二，复合地层，主要由岩石、圆砾、碎石及其他各种软土中的两种或多种组合而成，此种地层在我国分布较广，比较典型地区有武汉、长沙和广州等地。
第三，硬岩地层，主要以较硬的岩石为主，由一种或多种岩石以不同强度及固体形状组合而成，此种地层主要出现在我国四川、重庆等山岭隧道中。
第四，其他特殊地质条件，如溶洞，膨胀土（吸水膨胀、失水收缩）、湿陷性土（黄土）、冻土（冻胀、融陷）和大孤石等特殊地理环境或区域下形成的、具有特殊性质的地质。
盾构机施工中的风险分析
上海延安东路南线隧道出洞段覆土为6 m，采 用深层搅拌桩加固，盾构出洞后发生严重泥 水冒浆和加固土体堵塞泥水管道现象，引起 掘进施工困难，土体严重坍方，拖延施工期。 南京地铁一期工程、深圳地铁一期工程等都 先后发生盾构进出洞地面塌陷或盾构上浮的 事故。广州地铁四号线大学城专线某盾构区 间，因端头地层加固缺陷，导致盾构出洞时 工作面出现大面积坍方，影响工期近1个月。
因此，要求盾构大轴承使用周期超过15 000 h，液压推进系统品质优良，应具有如下性质： ①不可压缩性；②足够的黏性；③物理化学 性能稳定；④可防锈防腐蚀；⑤润滑性能良 好；⑥密封性能好；⑦可将水、灰尘等不溶 性不纯物分离；⑧千斤顶重量轻，耐压性能 好，易于维护更换。
盾构进出洞施工风险及对策
盾构进出洞施工风险 盾构进出洞施工风险对策
例如：上海合流污水治理9．1标排放口隧道 发生的左线隧道断裂、沉陷事故，除了全断 面流砂和局部沼气包突然释放等原因之外， 选用的小刀盘搅削拖板式前进盾构机机型不 对，也是其中的主要原因。
盾构机适应性和可靠性(即盾构选型) 风险对策
要认真研究工程地质和水文地质条件，根据 拟建工程特点，明确工程施工对盾构机性能 和功能的要求，盾构机必须有应付突发事故 的设备配置。
盾构隧道施工风险与规避对策
盾构隧道安全风险预测方法与评价，是指安 全风险管理中的风险识别与风险评估和评价， 将盾构隧道施工中存在的物理危险因素、人 为危险因素、心理危险因素及危险事故判定 识别出来。在盾构隧道施工中对安全的风险 进行识别，通常是根据施工的设计中提到的 安全风险项目，以往隧道施工中出现的风险 项目、运用先进的仪器设备超前探测出的风 险项目。盾构隧道施工风险主要有下述十一 个方面。
(disk cutter)磨损更加严重甚至磨成平的。
盾构机适应性改进技术
盾构机适应性改进技术一、纬三路过江通道盾构机简介盾构选型必须与地质条件紧密结合，所选用盾构必须能适用于大部分地质条件的掘进。
南京纬三路过江通道工程使用的2台气垫式泥水平衡复合盾构由中交天和机械设备制造有限公司根据纬三路过江通道工程地质条件专门设计，如图4-1所示。
盾构刀盘开挖外径15.02m，采用复合式刀盘结构。
刀盘结构形式为中心支撑、辐条+面板式，共设计8个辐条、16个面板，其开口率为25.7%、刀盘最大开口尺寸为60cm。
图4-1 纬三路过江通道盾构机盾构前舱设有泥水舱与气垫舱，通过气垫舱气压的调节来实现开挖面压力的精确设定。
盾构设有两个人闸，一个位于盾构中部，为常压换刀人闸，用于常压更换切削刀；另一个位于盾构上部，为带压换刀人闸，用于进入泥水舱或气垫舱。
盾构在破碎机前端设置200mm×200mm格栅，在落石箱后端设置150mm×150mm 格栅。
二、盾构机穿越梅子洲风井前刀盘刀具配置根据工程地质情况，刀盘结构采用面板式，开挖直径为15020mm、开口率为25.7%，刀盘上主要配置切削刀和滚刀两种类型刀具共717把，其中先行切削刀和可推出式切削刀（可调）高度为200mm、滚刀为160mm、主切削刀为100mm。
针对工程地质特点刀盘设计采取如下措施：（1）为了刀具检修更换方便，刀盘可以整体向后滑动100mm。
（2）刀盘面板上焊接了312把先行切削刀，主要用于砂层和软土层切削，刀具高度为200mm，在盾构机进入硬岩层之前对刀盘刀具保护。
（3）刀盘NO2、4、6、8辐条安装了80把可更换式切削刀，主要用于砂层和软土层切削，在刀盘辐条内常压状态可以对刀具伸、缩及更换。
（4）盾构机共安装滚刀89把，其中固定滚刀57把，三联式可推出滚刀1组共3把、四联式可推出滚刀6组共24把、五联式可推出滚刀1组共5把。
在刀盘面板和外周安装的可推出式滚刀，当固定滚刀磨损后，可以在同轨道上推出两次新的滚刀。
盾构机适应性评估实施报告
目录第一章工程概况31.1工程概况31.2地质概况51.2.1古福区间地质概括51.2.2福城区间地质概括51.2.3盾构区间主要穿越地层描述61.3 盾构区间水文情况91.4 边建〔构〕筑物情况111.4.1古福区间主要穿越建〔构〕筑物情况111.4.2 福城区间主要穿越建构筑物情况131.5 工期要求14第二章工程重点难点分析及针对性设计152.1本工程施工的重点、难点152.2 针对工程重难点设备的针对性设计15第三章盾构机技术要求及主要参数183.1 本工程对盾构机的技术要求183.2 拟选盾构机情况183.3 盾构机参数193.4 盾构机及后配套简图35第四章盾构机适应性分析384.1 盾构机组成384.2 刀盘和刀具384.3驱动系统414.4推进系统424.5螺旋输送机系统444.6 渣土改良系统444.7 耐磨措施454.8 双舱人闸系统464.9皮带输送机系统484.10 管片吊运系统494.11 拼装系统494.12 土压控制系统514.13 注浆系统514.14密封系统534.15 数据采集系统544.16盾构机适应性分析56 第五章风险源及应对措施585.1风险源根本情况描述585.2风险源应对措施59第六章结论62第七章附件63第一章工程概况1.1工程概况地铁七号线D7-TA03标土建一工区盾构区间共两个，即古福区间、福城区间。
古平岗站～路站区间设计围为起讫里程右DK17+369.262～右DK18+335.，右线总长965.793m〔双延米〕。
其中里程右DK17+369.262～右DK17+474.019为明挖段，长104.757m，含一座盾构井；里程右DK17+474.019～右DK18+335.055为盾构段，长861.036m，含一座联络通道及泵房。
福城区间隧道起讫里程为右CK18+542.257～右CK20+111.108，长1568.851m 〔双延米〕，含1座联络通道和1座联络通道及泵房区间隧道采用盾构施工法。
盾构机适应性、可靠性评估报告(报监理)
沈阳地铁九号线十标盾构机适应性、可靠性评估报告目录第一章工程概况 (1)第二章工程地质及水文地质 (1)1、地质情况 (1)2、工程水文地质条件 (2)第三章盾构机选型主要依据 (2)第四章盾构机通过地段地表变形及建筑物保护标准 (3)1、监测情况 (3)2、下穿哈大客专铁路桥概况 (4)3、下穿哈大客专铁路桥概况 (5)4、应对措施 (6)第五章盾构机使用历史 (6)1、本工程拟投入盾构机使用历史 (7)第六章本工程拟投入盾构机构造及技术参数 (7)1、奥村盾构机各主要部件重量、尺寸 (7)2、盾构机主要技术规格及参数 (10)3、盾构千斤顶 (11)4、后续台车 (12)5、刀盘形式与刀具布置 (12)6、同步注浆及二次注浆系统 (14)7、加泥、加泡沫的塑流化改良系统 (15)8、螺旋机 (16)9、皮带输送机 (17)10、润滑及密封系统 (17)11、外置注浆管改造 (18)第七章盾构机养护与维修 (19)第一章工程概况本标段共包含一站一区间、即胜利南街车站、沈苏西路站~胜利南街站盾构区间。
盾构区间线路：沈苏西路站~胜利南街站区间东起胜利南街站，沿浑南西路向西走行，下穿沈苏西路、下穿胜利南街、下穿哈大客专马总屯大桥、下穿沈大、京哈铁路框架桥、绕避八一灌渠桥桩至沈苏西路站。
全长1780.973m。
纵断采用W字坡，区间分别在右DK16+328.00、右DK16+910.00、右DK17+200.00设三个联络通道。
其中，1号、3号联络通道与泵房结合设计，2号联络通道结合区间风井设置。
盾构区间原计划投入一台盾构机用于全线掘进施工，受总体工期及其他影响，计划另行进场一台盾构机用于沈苏西路站~胜利南街站盾构区间左线施工，盾构始发场地设在胜利南街站。
下穿京哈铁路下穿哈大高铁图1-1 沈阳地铁九号线十标段盾构线路平面示意图第二章工程地质及水文地质1、地质情况第四系上更新统浑河老扇冲积层（Q32al+pl）中砂（⑤-6-4）：黄褐色，石英-长石质，次棱角形，均粒结构，颗粒级配差，含20%粘性土，湿，水下饱和，密实。
盾构分析报告
盾构分析报告1. 引言盾构是一种用于地下隧道施工的先进技术。
它通过使用盾构机，在地下一次性完成隧道的掘进和加固工作，大大提高了施工效率和工程质量。
本报告旨在对盾构技术进行分析，包括其原理、适用范围、优势和挑战。
2. 盾构原理盾构机主要由盾构壳、刀盘、刀齿和推进机构等组成。
在施工中，盾构机首先进入地下，然后通过刀盘的旋转和推进机构的作用，将土壤推向盾构壳外部，形成一个预制的管道。
同时，刀齿会进行切削和破碎作业，以便进一步推进。
3. 盾构的适用范围盾构适用于不同类型的地层，例如软土、固结黏土、砂质土和岩石。
它广泛应用于地铁、铁路、公路和水利工程等领域，特别是在市区施工中，由于其对周围环境的干扰较小，更具优势。
4. 盾构的优势4.1 高效率盾构技术可以实现连续的地下掘进和加固施工，工程速度较快。
而且由于是一次性完成的，可以避免传统开挖技术中频繁的挖掘和加固工序。
4.2 质量可控盾构施工过程中，由于是在密闭的盾构机壳内进行作业，可以减少土体的变形和塌陷，从而更好地保证隧道的稳定性和安全性。
4.3 环境友好盾构施工不会对地表环境产生较大影响，减少了噪音和震动等污染，更适合市区等人口密集地区的施工。
5. 盾构的挑战5.1 地质条件复杂盾构施工需要进行详细的地质勘察和分析，以确保在不同的地层条件下能够顺利进行。
不同的地质条件会导致施工难度的增加和风险的提高。
5.2 盾构机故障盾构机由于长时间的高强度作业，存在故障的风险。
一旦盾构机发生故障，将会导致工期延误和成本增加。
5.3 安全隐患盾构施工需要进行严格的安全管理，以避免意外事故的发生。
同时，地下施工本身存在一定的风险，如泥水喷射和坍塌等。
6. 盾构技术的发展趋势随着城市化进程的不断加快，盾构技术在地下隧道施工中的应用越来越广泛。
未来，盾构技术可能会朝着更大直径、更高速度、更智能化的方向发展，以满足城市交通需求的不断增长。
7. 总结盾构技术作为一项先进的地下隧道施工技术，具有高效、质量可控和环境友好等优势。
盾构施工过程中难点及解决方案分析
盾构施工过程中难点及解决方案分析盾构施工过程中的难点及解决方案分析盾构施工是地下工程中常用的一种施工方法，通过在地下隧道中推进盾构机来进行隧道的开挖和支护。
在盾构施工过程中，常会面临各种各样的难点，本文将从地层条件、地下水、地下设施、设备故障等方面进行分析，并提出相应的解决方案。
一、地层条件地层条件是盾构施工中最重要的因素之一。
地层的复杂性和不均匀性会给盾构施工带来困难。
例如，当遇到坚硬的岩层或极软的土壤时，盾构机容易遭遇顶板坍塌、地面沉降或停机等问题。
解决方案：1.前期的地质勘探调查是保证盾构施工顺利进行的关键。
通过充分了解地层情况，合理调整施工方案，选用更适合的盾构机和刀盘，以应对不同地层的挑战。
2.在遇到困难的地层时，可以采用人工喷砼支护、预压法或管片补偿等措施来增强地层的稳定性。
二、地下水地下水是盾构施工中另一个常见的难点。
地下水的涌入会导致隧道顶板下沉、设备损坏等问题。
解决方案：1.在盾构机施工前，进行充分的水文地质调查，预测地下水涌入量，合理设计施工方案，采取相应的水封措施。
2.在进入地下水较多的地层时，可以采用压气式盾构机，通过内部施加高压空气，形成气囊，阻止地下水涌入。
三、地下设施盾构施工可能会穿越或靠近各种地下设施，如地铁、管道、电缆等，这会给施工带来一定的风险。
解决方案：1.在施工前，充分了解区域内的地下设施分布情况，采取相应的措施，如选择避开或加固周围的设施。
2.借助先进的无损探测技术，如激光雷达扫描、地质雷达探测等，精确识别地下设施的位置，保障施工的安全进行。
四、设备故障盾构机在施工过程中可能会出现故障，这会导致施工的延误和成本的增加。
解决方案：1.定期进行盾构机的检修和维护，确保设备的正常运行。
2.在施工过程中，设立专门的设备监控和故障预警系统，及时发现设备问题并采取措施，避免故障对施工的影响。
总结：在盾构施工过程中，地层条件、地下水、地下设施和设备故障都是常见的难点。
地铁盾构隧道施工组织适应全线工程筹划分析
年 ， 主 要 包 括 设 计 周 期 、 招 投 标 、土 建 施 工 、铺 轨 、 机 电 设 备
安 装 及 调 试 、 建筑 装修 、 全 线 联 调 及 试 运 行 等 ， 其 中 土 建 工 期
约 ３—３５年 。城 市 发 展 引 导 型 线 路 ， 由 于 拆 迁 少 ， 管 线 迁 改 及 ． 交 通 疏 解 容 易 ， 车 站 施 工 速 度 快 ， 周 期 短 ， 需 ～４． 为 好 。相 ５年
一
盾构 隧道 施工 组织 的优化 措施
１ 关 键 节点 提 前 开 工
或 可 以 较 早 建 成 的 盾 构 井 ， 提 前 始 发 ， 只 需 控 制 盾 构 第 一 次 到
达 的接 收条 件 。 另一 方 面 ， 国 内盾 构机 生 产 和 组 装 企 业 较 多， 如 果 招 标 前 已 明确 使 用 新 购 盾 构 机 和 采 购 意 向， 或 盾 构 机 采 用 甲供 模 式 ， 可 以提 前 委 托 生 产 组 装 ， 不 需 要 考 虑 盾 构 机 制 造 全 周 期 。 即 便
是 招 标 结 束 后 采 购 ， 现 在 国 内大 型 盾 构 厂 家 制 造 或 安 装 能 力 很
强 ， 制 造 和 运输 周 期 基 本 不 控 制 ， 如 果 不 是 特 定 的 国外 采 购 ， 主要考虑土建具备始发条件的时间即可。 还 有 一 种 情 形 ，如 果 区 域 内 几 个 城 市 开 工 建 设 地 铁 ， 或 一
多 有 反 复 ， 加 之 管 线 迁 改 与 交 通 疏 解 困难 ， 车 站 施 工 需 要 多次
翻 交 甚 至 需 要 采 用 全 盖 挖 或 半 盖 挖 工 法 ， 另外 还 要 考 虑 合 适 的 盾 构 始 发 场 地 ， 往 往 是 盾 构 施 工 和 全 线 工 期 目标 的 制 约 区 段 ， 总工 期 ５年 左 右 为 宜 。