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盾构施工工艺工法

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盾构施工工艺工法

0前言

盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,它是将盾构在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。

本施工工法中所描述的盾构分为两类:土压平衡盾构和泥水平衡盾构。

土压平衡式盾构是把土料(必要时添加泡沫、膨润土等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质,刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室,刀盘旋转开挖使泥土料增加,再由螺旋输料器旋转将土料运出,泥土室土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。

泥水式盾构是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面,其刀盘后面有一个密封隔板,与开挖面之间形成泥水室,里面充满了泥浆,开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂,经分离后泥浆重复使用。

(2)本工法容包括

①主要容

本工法的主要容包括:盾构组装、调试作业,盾构始发作业,盾构正常掘进作业,盾构到达作业,盾构过站、调头作业,盾构拆卸、吊装、存放作业,刀盘刀具的检查与更换作业,施工运输作业,施工通风及洞轨道、管线布置作

业,盾构施工测量作业10部分。每部分按工序细分,各项作业按照紧前工序达. . . .

到标准、适用条件、作业容、作业流程及控制要点、作业组织、紧后工序等容进行编制。

② 总体施工流程图

盾构法隧道总体施工流程图见图1

图Ⅲ.1盾构法隧道总体施工流程图

施工

阶段 正常施工

阶段

尾阶段

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③盾构法隧道施工阶段划分及工作要点

盾构法施工可分为:施工准备阶段、正常施工阶段和收尾阶段。各阶段工作主要工作要点见表1。

1 盾构组装、调试作业

(1)紧前工序达到标准

施工准备阶段完成,盾构施工临时设施建设完成,配套附属工程施工完成。

(2)作业容

盾构组装、调试作业容包括:施工准备、后配套组装作业、主机组装作业、空载调试及验收作业。

(3)作业流程

盾构组装、调试作业流程图见图1.1

图1.1 盾构组装、调试作业流程图

1.1后配套组装作业

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1.1.1紧前工序达到标准

施工准备,拖车行走轨排安装完成。

1.1.2适用条件

适用盾构项目盾构的组装作业,适用于整机始发。

1.1.3作业容

后配套组装作业容主要包括拖车起吊、轮对安装、拖车下井、拖车设备管线安装、皮带支架下井(泥水平衡盾构无)、风管下井、拖车后移、连接桥下井、后配套与主机连接等。

1.1.4作业流程及控制要点

(1)作业流程

后配套组装作业程序流程图如图1.1.1所示。

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图1.1.1后配套组装作业流程图

1.2主机组装作业

1.2.1紧前工序达到标准

后配套组装作业。

1.2.2适用条件

适用盾构法隧道盾构主机的安装作业。

1.2.3作业容

作业容包括:中体下井、前体下井连接、刀盘下井安装、主机前移、管片安装机及设备梁安装、盾尾下井连接、螺旋输送机(泥水平衡盾构无)下井安装等容。

1.2.4作业流程及控制要点

(1)作业流程

主机组装作业流程图如图1.2.1所示。

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图1.2.1主机组装作业流程图

0309-盾构法隧道工程施工技术及应用考试试卷A答案

《盾构法隧道施工技术及应用》考试试卷答案(A) (隧道及地下结构工程管理人员2007年第一期培训班)单位:姓名:学号:成绩: —、是非题(正确的打“√”,错误的打“×”,每题1分,共15分) 1、所有盾构的形式,其本体从工作面开始均可分为切口环、支撑环和盾尾三部分。(√) 2、密封式盾构掘进机适合于渗水沙土和沙砾(少量沙砾)土质。(×) 3、SMW工法优点之一是对周围地基影响小,对临近土体扰动小,不致产生临近地面下沉, 房屋倾斜,道路裂损或地下设施破坏等。(√) 4、盾构隧道施工中为避免因材料问题而出现返工现象,应对管片,连接件,放水材料,注 浆材料等进行质量检查。(√) 5、盾构进洞的封门一般是采用外封门形式。(×) 6、管片的张角是指两块端面接头缝在径向向外张开称内张角,反之称外张角。(×) 7、网格挤压式盾构基本构造可分为:盾构壳体、拼装系统、推进系统三大部分。(×) 8、在泥水平衡式盾构掘进时采用同步注浆,也是为了防止泥水后窜。(√) 9、垂直顶升施工处于已建隧道内施工,施工时受潮汐、汛浪、气候变化等自然条件的影响, 使垂直顶升不能够“全天候”施工。(×) 10、选择几何定向测量成本低,收敛快,可靠性强,不受施工条件影响,任何施工企业在经 济上都能承受。(√) 11、盾构法隧道施工中的一道关键工序是管片拼装(×) 12、盾构推进过程中,由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地层隆起变形(√) 13、盾构发生后退,应及时采取预防措施防止后退的情况进一步加剧,如因盾构后退而无法 拼装,可进行二次推进( √) 14、推进主溢流阀损坏或推进油泵损坏将直接导致盾构推进压力降低( √)

盾构法施工工艺流程

盾构法地铁施工工艺流程 袁存防 1 前言盾构法作为目前最为安全有效、品质兼优的城市轨道施工工艺,已经被绝大多数市政工程所青睐,在21 世纪中国社会、经济高速发展的时代,全国范围内各大中型城市都倾向于城市地铁及类似的市政工程的修建,因此盾构法施工在目前国内的市场不可估量。 盾构法施工糅合了传统和现代的各项技术革新,有着固定的施工工艺流程,包含了诸多施工环节,每一个环节或工序都必须有技术含量较高的专项方案指导施工,并辅以经验丰富的管理操作人员,才能充分发挥盾构法施工的优越性,实现工程的最大收益。现将盾构法地铁施工工艺流程总结如下,各分部、分项工程施工应参考专项方案。 2 场地规划 2.1 临建设施根据项目所在地政府和业主等上级主管部门的要求,确定临建设施所需板材和样式,围挡等临建应当和项目所在地同类项目一致建设。 生活区和生产区应该严格区分,并在场地内各显著位置悬挂安全生产标语。生活区应该包括办公区和住宿区,应合理规划,办公区要划分会议室和办公室,同时还要单独确定食堂和厨房位置,绝对避免安全隐患。 生产区应该设置进出口,并用专用围栏和生活区隔断,在进出口位置悬挂安全生产标语。生产区内应该合理规划库房和材料堆放地等。 2.2 临时设施(1)碴坑碴坑设置于始发井旁边,原则是利于出渣用吊机倾倒渣土,并便于土方车外运。碴土坑 采用 C20砼,底板及侧墙厚不低于30cm。每个碴土场四周设置挡碴板,碴土场总存碴能力》1500m3。 (2)管片堆放场根据盾构施工龙门吊设置情况,管片堆放场设置在吊机轨道之间,原则是利于吊机吊放,同 时考虑管片运输车便于进场。正式管片堆放场的管片存放能力》210块(35环)。 (3)砂浆拌合站结合盾构施工列车编组情况及盾构施工预留口位置,将拌合站设置在始发井入口区域内。拌 合站包括拌合楼、砂石料场、水泥储存罐、粉煤灰储存罐及砂浆储存罐。 砂浆拌合站场地全部钢筋混凝土硬化,并施作储存罐基础。 (4)冷却塔及砂浆中转站冷却塔及砂浆中转站设置在始发井出口位置附近,用H 型钢或工字钢搭设冷却塔放置平台。 (5)通风机通风机临时设置在盾构始发井出口位置,根据掘进情况,在过站后可在车站口位置另行设置。

地铁盾构施工工法专业技术

地铁盾构施工工法专业技术2009-10-22 12:58:06 阅读126 评论2 字号:大中小 工法之一:土压平衡盾构施工工法 1、特点 1.1 盾构施工为多工序程序化作业,其自动化程度高,施工速度快、质量好、安全性高。 1.2 盾构掘进不需降水辅助施工,且管片属工厂预制,有利于环境保护和减少施工对城市正常生活秩序的干扰。 1.3 通过建立并保持密封仓内土压与开挖面水土压力的动态平衡,减少了施工对土层的扰动,工作面稳定,能有效地控制地表隆陷。 1.4 与泥水盾构工法相比,其所需场地面积小,施工成本低。 2、工艺原理

土压平衡式盾构机的工作原理是随着盾构机的推进,刀盘切削下来的土体进入密封仓,利用该部分土体使仓内维持适当压力,使之与开挖面水土压力相平衡。同时,通过螺旋输送机及其排土阀门等排土机构的控制,实现排土量与盾构推进量的匹配,形成盾构推进的同时保持开挖面稳定的动态平衡。 3、应用实例 北京地铁四号线角门北路站~北京南站区间工程,作为北京地铁四号线工程一部分。整个工程自南四环马家楼,向北沿终至龙背村,线路全长28.14km,共设24座车站。其中角门北路站~北京南站区间盾构法施工隧道长:2392.922m(见图3所示),其中左线长:1161.488m,右线长:1231.434m。 区间管片外径6000mm,内径5400mm,宽1200mm,每环6块。隧道埋深约10~17m,线路最小水平曲线半径350m,最大水平曲线半径600m,线间距12~21.49m;最小竖曲线半径3000 m,最大竖曲线半径5000m;区间线路纵坡成“V”字形,角门北路站位于纵坡最大坡度2‰上坡段,出站后区间线路以15‰的坡率下坡,至最低点后左右线分别以6.863‰和6.906‰的坡率上坡,北京南站位于纵坡2‰上坡段。 工法之二:小半径曲线段盾构始发施工工法

地铁盾构施工技术试题

地铁盾构施工技术试题 (含选择题80道,填空题25道,简答题10道) 一、选择题:(共80题) 1、刚性挡土墙在外力作用下向填土一侧移动,使墙后土体向上挤出隆起, 则作用在墙上的水平压力称为()。 A. 水平推力 B.主动土压力C .被动土压力 2、混凝土配合比设计要经过四个步骤,其中在施工配合比设计阶段进行 配合比调整并提出施工配合比的依据是()。 A.实测砂石含水率 B .配制强度和设计强度间关系 C.施工条件差异和变化及材料质量的可能波动 3、盾构掘进控制“四要素”是指()。 A .始发控制、初始掘进控制、正常掘进控制、到达控制 B .开挖控制、一次衬砌控制、线形控制、注浆控制 C.安全控制、质量控制、进度控制、成本控制 4、盾构施工中,()保持正面土体稳定 A .可 B .易C.必须 5、土压平衡盾构施工时,控制开挖面变形的主要措施是控制:() A .出土量 B .土仓压力 C .泥水压力 6、开挖面稳定与土压的变形之间的关系,正确的描述是:() A .土压变动大,开挖面易稳定

B .土压变动小,开挖面易稳定 C. 土压变动小,开挖面不稳定 7、土压平衡式盾构排土量控制我国目前多采用()方法 A.重量控制 B.容积控制 C.监测运土车 8、隧道管片中不包含()管片 A. A型 B. B型C . C型 9、拼装隧道管片时,盾构千斤顶应() A .同时全部缩回 B .先缩回上半部C.随管片拼装分别缩回 10、向隧道管片与洞体之间间隙注浆的主要目的是() A .抑制隧道周边地层松弛,防止地层变形 B .使管片环及早安定,千斤顶推力能平滑地向地层传递 C.使作用于管片的土压力均匀,减小管片应力和管片变形,盾构的方 向容易控制 11、多采用后方注浆方式的场合是:() A .盾构直径大的 B .在砂石土中掘进 C.在自稳性好的软岩中掘进 12、当二次注浆是以()为目的,多采用化学浆液。 A .补足一次注浆未填充的部分 B .填充由浆液收缩引起的空隙

地铁盾构法隧道施工技术方案

地铁盾构法隧道施工技 术方案 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

地铁盾构法隧道施工技术方案

地铁盾构法隧道施工技术方案 1.施工流程图 1.1盾构法隧道施工流程图 图1盾构隧道施工流程图 1.2盾构始发流程图 图2 始发流程 图 2.盾构机下井 盾构机从盾构工作井吊入,每台盾构机本身自重约200t ,分解为 5 块,最大块重约60t 。综合考虑吊机的起吊 能力和工作半径,安排1 台200t 和一台40t 汽车吊机进行吊入任务。盾构机下井拼装顺序见图3。 图3盾构机下井拼装示意图 在吊入盾构机之前,依次完成以下几项工作: 1.将测量控制点从地面引到井下底板上; 2.铺设后续台车轨道; 3.依次吊入后续台车并安放在轨道上; 4.安装始发推进反力架,盾构管片反力架示意图见图4; 5.安装盾构机始发托架,盾构始发托架示意图见图5。 图4盾构管片反力架示意图 掘进

图5 盾构始发托架示意图 3.盾构机安装调试 3.1盾构机的安装主要工作 1.盾构机各组成块的连接; 2.盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械结构的连接。 3.盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装; 4.台车顶部皮带机及风道管的连接; 5.刀盘上各种刀具的安装。 3.2盾构机的检测调试主要内容 1.刀盘转动情况:转速、正反转; 2.刀盘上刀具:安装牢固性、超挖刀伸缩; 3.铰接千斤顶的工作情况:左、右伸缩; 4.推进千斤顶的工作情况:伸长和收缩; 5.管片安装器:转动、平移、伸缩; 6.保园器:平移、伸缩; 7.油泵及油压管路; 8.润滑系统; 9.冷却系统; 10.过滤装置; 11.配电系统; 12.操作控制盘上各项开关装置、各种显示仪表及各种故障显示灯的工作情况。 盾构机在完成了上述各项目的检测和调试后(具体应遵照盾构机制造厂家提供的操作手册进行),即可判定该盾构机已具备工作能力。 4.盾构进洞 1.盾构进洞前50 环进行贯通测量,以确定盾构机的实际位置和姿态。此后的掘进不允许有大的偏差发生,逐渐按偏差方位调整盾构机姿态和位置,满足盾构进洞尺寸要求。这一调整应在盾构刀盘进入洞前加固土前完成,以避免盾构进洞发生意外。

盾构工法

第五章盾构法施工 第一节概述 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。盾构是与隧道形状一致的盾构外壳内,装备着推进机构、挡土机构、出土运输机构、安装衬砌机构等部件的隧道开挖专用机械。采用此法建造隧道,其埋设深度可以很深而不受地面建筑物和交通的限制。近年来由于盾构法在施工技术上的不断改进,机械化程度越来越强,对地层的适应性也越来越好。城市市区建筑公用设施密集,交通繁忙,明挖隧道施工对城市生活干扰严重,特别在市中心,若隧道埋深较大,地质又复杂时,用明挖法建造隧道则很难实现。而盾构法施工城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道具有明显优点。此外,在建造水下公路和铁路隧道或水工隧道中,盾构法也往往以其经济合理而得到采用。 盾构法是一项综合性的施工技术。盾构法施工的概貌如图5-1所示。构成盾构法的主要内容是:先在隧道某段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。盾构是一个能支承地层压力,又能在地层中推进的圆形、矩形、马蹄形及其他特殊形状的钢筒结构,其直径稍大于隧道衬砌的直径,在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置,在钢筒中段周圈内安装顶进所需的千斤顶,钢筒尾部是具有一定空间的壳体,在盾尾内可以安置数环拼成的隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装一环衬砌,并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体,以防止隧道及地面下沉,在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。 盾构是进行土方开挖正面支护和隧道衬砌结构安装的施工机具,它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。主要有:地下水的降低;稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施;隧道衬砌结构的制造;地层的开挖;隧道内的运输;衬砌与地层间的充填;衬砌的防水与堵漏;开挖土方的运输及处理方法;配合施工的测量、监测技术;合理的施工布置等。此外,采用气压法施工时,还涉及到医学上的一些问题和防护措施等。

盾构法施工特点及工艺流程

①地下施工,必须面对复杂的地质条件和敏感的地面环境。 ②所用设备集成度高,技术含量高。 ③涉及的专业领域较多,对复合型人才有较多需求。 2、盾构法施工的优点 (1)盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响。 在盾构支护下进行地下工程暗挖施工,不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响,能较经济合理地保证隧道安全施工。 (2)盾构法施工隧道机械化、自动化程度高。 盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化,掘进速度较快,施工劳动强度较低。 (3)地面人文自然景观受到良好的保护,周围环境不受盾构施工干扰。 在松软地层中,开挖埋置深度较大的长距离、大直径隧道,具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。

①需要隧道衬砌管片预制、运输、衬砌、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、机械安装等施工技术的配合,系统工程协调复杂; ②施工过程变化断面尺寸困难;只能前进,不能后退,当隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时,施工难度大,在饱和含水的松软地层中施工,地表沉陷风险较大; ③盾构机制造周期长,造价较昂贵,盾构的拼装、转移等较复杂,建造短于750m的隧道经济性差。 4、盾构施工工艺流程 4.1大流程:盾构总体施工流程 大流程:盾构总体施工流程 始发井交付使用→盾构托架就位→盾构机下井、安装、调试→初始掘进(L=约100m)→负环拆除及其它调整→正常掘进→盾构机到达中间站→盾构机通过中间站→盾构机再次安装、调试→盾构机再次初始掘进→正常掘进→盾构机到达终点站→盾构机解体外运→隧道清理准备验收。 4.2小流程:盾构掘进流程 准备工作→转动刀盘→启动次级运输系统(皮带机)→启动推进千斤顶→启动首级运输系统(螺旋机)→停止掘进→安装管片→回填注浆→准备下一环掘进。 开挖→出土→拼装→注浆。

盾构注浆施工工艺工法

盾构注浆施工工艺工法 1 前言 1.1 工艺工法概况 盾构注浆通过盾体及管片上的预留注浆孔向有盾体和管片背后注入水泥浆液、化学浆液、混合浆液等,以达到填充空隙、控制地层沉降、堵水或加固地层作用的施工技术,主要包含同步注浆和二次注浆。盾构注浆施工技术是盾构工法中必不可少的关键性辅助工法,是控制地表沉降、确保管线及建构筑物安全的关键,亦是确保隧道防水质量及成型隧道线型质量的关键。 1.2 工艺原理 盾构注浆施工主要包括同步注浆和二次注浆。 1.2.1 同步注浆工艺原理 在盾构掘进的同时利用注浆泵,在管片背部和刀盘开挖轮廓面之间形成空隙的同时,用具有长期稳定性及一定流动性、微收缩性,并能保证适当初凝时间的浆液,在盾尾空隙形成的短时间内将其充填密实,从而使围岩土体获得及时支撑,可有效的防治土体坍塌,控制地表沉降,原理如图1所示。

图1 同步注浆原理图 1.2.2 二次注浆工艺原理 以水泥浆液(或水泥浆、水玻璃混合浆液)为介质,通过在管片吊装孔安装注浆管,注浆填充管片背后的孔隙,达到控制地表下沉、阻断隧道漏水通道的目的。 2 工艺工法特点 2.1 通过注浆压力、注浆量、注浆速度的控制可有效的降低对于地层的扰动,并可以促进管片及隧道的早期稳定,避免了地表沉降破坏、隧道线型超限等。 2.2 从材料选择到浆液配比优选、拌浆、运输、注浆全过程,工艺简单、可操作性强,可形成标准化作业,安全、质量受控。 3 适用范围 本工法适用于土压平衡盾构掘进过程中盾尾同步注浆、盾构隧道的二次注浆施工。 4 主要引用标准 4.1《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446); 4.2《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299); 4.3《地下防水工程质量验收规范》(GB50208); 4.4《通用硅酸盐水泥检测标准》(GB175); 4.5《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1956);

浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理

浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理 发表时间:2018-11-08T18:49:29.900Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第21期作者:覃仁捧[导读] 在这里浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理,抛砖引玉,希望对我国盾构施工安全管理有促进作用。 广州轨道交通建设监理有限公司摘要:随着我国经济的发展,有条件的城市都在考虑进行地铁建设,地铁是解决城市交通运行的有效途径。地铁隧道建设的方法有明挖法、矿山法、盾构施工法等,目前盾构法施工得到广泛应用。盾构法的主要设备是盾构机,盾构机问世至今已有近180年的历史,其始于英国,发展于日本、德国,近年来,我国发展很快。盾构法施工提高了效能,也具有一定的安全性,但是地质、环境、设备等因素复杂, 盾构施工法同样存在很多事故隐患,甚至很严重,引起同行及国家的重视。在这里浅谈地铁盾构法施工过程的安全管理,抛砖引玉,希望对我国盾构施工安全管理有促进作用。 关键词:盾构机;安全管理;隐患;施工;有限空间;控制 一、盾构法施工及盾构机工作原理 盾构法施工是我国目前地铁建设的常用工法,盾构机开始由进口转为的国产,使我国大规模地铁建设成为可能。所谓盾构法施工是指地铁隧道施工的主要机械设备是盾构机。它是将盾构机在地层中推进,通过盾构外壳和管片支撑隧道围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置对土体进行切削开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。 盾构机是一种带有护罩的专用设备。利用尾部已装好的管片衬砌块作为支点向前推进,用刀盘切割土体,同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式,以水力式居多。水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。澎润土液既用于平衡土压力和地下水压力,又用作输送排出土体的介质。 盾构机既是一种施工机具,也是一种强有力的临时支撑结构。盾构机外形上看是一个大的钢管机,较隧道部分略大,它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。它包括三部分:前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。大多数盾构的形状为圆形,也有椭圆形、半圆形、马蹄形及箱形等其他形式。 其工作原理是: (1)盾构机的掘进:液压马达驱动刀盘旋转,同时开启盾构机推进油缸,将盾构机向前推进,随着推进油缸的向前推进,刀盘持续旋转,被切削下来的碴土充满泥土仓,此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上,后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中,再通过竖井运至地面。 (2)掘进中控制排土量与排土速度:当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时,开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大,当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时,开挖面就能保持稳定,开挖面对应的地面部分也不致坍塌或隆起,这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流入泥土仓中的渣土量相平衡时,开挖工作就能顺利进行。 (3)管片拼装:盾构机掘进一环的距离后,拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片,使隧道—次成型。 二、盾构法施工的优缺点 1、优点:用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点,在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下,用盾构机施工更为经济合理。对于过江、过海长隧道的施工具有明显的优势。 2、缺点:盾构法施工对断面多变区段适应能力差,对地质的认识不足会造成很大风险,如地下水、流沙、孤石、软硬地层、溶洞、有毒气体,有限空间作业等会造成事故隐患,因此对安全管理提出了很高的要求。 三、盾构法施工的安全管理 根据盾构机的工作原理,盾构法施工安全管理具有一般的工程建设安全管理特点,又具有特殊的要求,因为盾构机是在地下有限空间作业,一般埋深十几米到几十米不等,地下地质复杂,各种土层、岩石、地下水、流沙、溶洞、孤石、软硬地层、有毒气体等难以探明及控制;地下压力大,过江、过河、过重要建筑等存在很多不安全因素,风险大,其安全管理是个复杂而艰巨的任务。因此盾构法施工的安全管理非常重要,安全管理不到位,有可能发生重特大事故,对人员的生命造成巨大威胁,财产损失大,对社会影响大,是国家和政府重点关注的行业。因此地铁盾构法施工首先要满足国家的安全生产管理要求,符合法律法规、规章制度、标准、勘察设计、施工合同等的要求,执行当地政府对地铁建设的要求,科学化、精细化、信息化施工,从源头上预防事故的发生,确保工程安全顺利进行。 (一)工程自身风险的管理 工程自身风险是指在工程施工过程中因工法不合理、施工工艺不合理、操作不当或违反操作规程、施工流程错误以及受较复杂的工程地质条件影响,造成在施工过程中发生的设备损坏、人员伤亡、结构倒塌、土体坍塌等施工风险。主要包括如下各项: 1、盾构吊装、吊拆; 2、盾构始发、接收; 3、洞门破除; 4、盾尾刷更换; 5、刀盘维修、刀具更换; 6、电瓶列车脱轨; 7、螺旋机喷涌; 8、盾构机非正常停机; 9、盾构过软硬不均地层;

盾构施工工艺工法

. . . 盾构施工工艺工法 0前言 盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,它是将盾构在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。 本施工工法中所描述的盾构分为两类:土压平衡盾构和泥水平衡盾构。 土压平衡式盾构是把土料(必要时添加泡沫、膨润土等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质,刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室,刀盘旋转开挖使泥土料增加,再由螺旋输料器旋转将土料运出,泥土室土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。 泥水式盾构是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面,其刀盘后面有一个密封隔板,与开挖面之间形成泥水室,里面充满了泥浆,开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂,经分离后泥浆重复使用。 (2)本工法容包括 ①主要容 本工法的主要容包括:盾构组装、调试作业,盾构始发作业,盾构正常掘进作业,盾构到达作业,盾构过站、调头作业,盾构拆卸、吊装、存放作业,刀盘刀具的检查与更换作业,施工运输作业,施工通风及洞轨道、管线布置作 业,盾构施工测量作业10部分。每部分按工序细分,各项作业按照紧前工序达. . . .

到标准、适用条件、作业容、作业流程及控制要点、作业组织、紧后工序等容进行编制。 ② 总体施工流程图 盾构法隧道总体施工流程图见图1 图Ⅲ.1盾构法隧道总体施工流程图 施工 准 备 阶段 正常施工 阶段 收 尾阶段

盾构机过站施工工法

盾构机过站施工工法 中铁二局股份有限公司城通分公司 1.前言 在城市地铁施工过程中,受交通疏解、施工场地等方面影响,需要在盾构接收完成后进行平移过站再进行下一个盾构区间的施工。若在地铁施工过程中形成一套完善的盾构机过站施工技术,能有效的缩短盾构机过站时间,且规避了盾构机吊装施工风险。工法具有强针对性、施工可行性高、指导意义大、环境影响小等优点,可广泛推广于盾构施工。 2.工法特点 2.1施工工效快:采用此工法进行盾构机过站,进度可达到50m/天,施工工效高。 2.2施工风险小:采用盾构机过站施工工艺,规避了常规盾构机运输及吊装施工风险,且对周边环境影响小,能满足城市地下施工的高标准要求。 3.适用范围 适应于盾构机过站施工。 4.工艺原理 盾构机接收完成后,在盾构中盾、前盾位置焊接受力牛腿,并安装200T千斤顶,以备盾构机顶升用。同步,在托架两侧、盾体上焊接反力支座,安装100T升缩千斤顶于盾体与托架反力支座之间。依靠100T升缩千斤顶的升、缩来移动盾构机和托架,以达到盾构机过站的目的。 5.施工工艺流程及操作要点 5.1施工工艺流程 施工准备→顶升牛腿焊接→托架、盾体上反力支座焊接→顶升千斤顶安装→平移千斤顶安装→伸100T千斤顶组(盾体前移)→顶升200T千斤顶→缩100T千斤顶组(托架前移)→收200T千斤顶组→下一循环。

图5.1-1:工艺流程图 5.2操作要点 1、施工准备 盾构机过站前,根据施工筹划,准备好牛腿焊接的钢板、4个200T千斤顶、2个100T 的千斤顶,2个液压泵站、反力支座。同步,施工作业人员进行培训及安全技术交底,各项设备验收完成。 2、顶升牛腿焊接

盾构法隧道工程防水施工工艺标准

2.7 盾构法隧道工程防水施工工艺标准 2.7.1 总则 2.7.1.1 适用范围 本标准适用在软土和软岩中采用盾构掘进和拼装钢筋混凝土管片方法修建的区间隧道结构防水施工。 2.7.1.2 编制参考标准及规范 (1)《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 (2)《地下工程防水技术规范》GB 50108-2001 (3)《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001 2.7.2 术语、符号 2.7.2.1 术语 (1)盾构法:采用盾构掘进机进行开挖,钢筋混凝土管片、复合式管片、砌块、现浇混凝土等作为衬砌支护的隧道暗挖施工法。 2.7.3 基本规定 2.7. 3.1 地下工程的防水等级分为4 级,各级标准应符合《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002 3.0.1 条的规定。 2.7. 3.2 地下工程的防水设防的要求,应按《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2002表3.0.2-2 的规定选用。 2.7. 3.3 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施应符合表2.7.3.3 规定: 不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施表2.7.3.3 2.7. 3.4 管片防水涂层必须由相应资质的专业防水队伍进行施工。 2.7. 3.5 管片外防水涂层和管片接缝所使用的防水材料,应有产品合格证和性能检测报告,材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求;不合格的材料不得在工程中使用。 2.7.4 施工准备 2.7.4.1 技术准备 (1)施工单位应认真学习图纸,并进行图纸自审、会审工作,以便理解盾构施工中防水工程的施工要点。 (2)依据工程总施工组织设计的原则,编制防水工程施工方案,明确工艺流程,指导施工。 (3)根据穿越土层的工程水文地质特点辅以以下相应技术措施: 1)疏于掘进土层中地下水的措施;

土压平衡盾构始发工艺流程

土压平衡盾构始发工艺流程 3.4.1工艺概述盾构始发是隧道盾构法施工的一大关键环节,也是盾构法施工隧道的难点之一, 始发的成败 将对隧道施工质量、进度、安全、工期及经济效益产生决定性的影响。 3.4.2作业内容主要作业内容:包括始发端头地层加固、始发台定位安装、盾构机下井组装并调 试、反力架 定位安装、洞门围护桩破除、洞门导轨安装、洞门密封装置安装、负环管片安装等。 3.4.3质量标准及验收方法 一、附属设施 1.始发基座主要作用是用于稳妥、准确地放置盾构,并在基座上进行盾构安装与试掘进,所以基座必须有足够的强度、刚度和安装精度,并且考虑盾构安装调试作业方便。 -209-

2.对始发台、反力架进行全面的检查与修理,反力架受力要检算,安装固定必须在定位完成后进行,反力架支柱底部必须以钢板垫实,始发台必须通过加固挡块固定于地面上,近洞门端须支撑于车站二衬墙上; 3.洞门防水装置安装时必须将连接螺栓栓接牢固,根据实际情况合理对扇形压板的位置进行调整,防止帘布橡胶板外翻影响防水效果;在进行洞门凿除、始发台加固等施工操作时,注意对帘布橡胶板的保护;确保将洞门圈周边的钢筋及混凝土清除干净,避免对盾构掘进造成影响; 二、始发掘进 1.洞口拆除后必须尽快将盾构向前推进,使盾构刀盘切入土层,尽量缩短正面土体的暴露时间,在拆除封门的同时,作好盾构掘进和管片拼装的准备工作。 2.洞门凿除前,应对洞门经改良后的土体进行质量检查,合格后方可进行洞门凿除;应制定洞门围护结构破除方案,采取适当的密封措施,保证始发安全。 3.第一环负环管片定位时,应先保证管片横断面应与路线中线垂直,待管片完成定位后,将管片与反力架之间的空隙填充密实。 4.盾构空载调试运转正常后开始盾构始发施工,在开始进行负环管片后移时,应通过控制推进油缸行程的方法控制负环管片后移,所有推进油缸行程应尽量保持一致。 5.盾构在始发基座上向前推进时,应注意对反力架的保护,根据反力架的强度制定推力限制,并尽量做到不调向,油缸均匀施加推力。 6.始发掘进过程中应严格控制盾构的姿态和推力,并加强监测,根据检测结果调整掘进参数。 7.为防止管片发生旋转,始发阶段应注意扭矩控制,一般情况下,始发阶段的盾构扭矩值不得大于正常掘进的70%,并可在盾壳与始发台接触部位焊接“防扭挡块”,在推进过程中注意及时割除。 8.在盾构始发阶段,应注意各部位油脂的使用和消耗情况。 3.4.4工艺流程图 图3.4.4-1 土压平衡盾构始发流程框图 -210-

[施工技术,地铁]地铁施工盾构法的施工技术研究

地铁施工盾构法的施工技术研究 引言 随着我国现代化建设进程的逐步加快,城市建设水平逐步提高,与之相对应的庞大的城市人群给城市交通带来巨大压力。为了缓解城市交通压力,保障人们出行正常,各级政府千方百计寻找新的交通解决方案。地下铁路就是其中重要一项内容。地铁以其低碳环保、高效便捷的优点有效缓解了大型城市人群出行交通困难的问题,广泛应用于世界各国大型都市中,已经成为城市现代化水平的一个重要标志。我国第一条地铁于上世纪70 年代初期在北京投入使用,至今已有四十多年。目前,各地大中城市都已经或正在实施地铁工程,地铁建设已经成为我国城市建设的一项重要组成部分,受到社会各界的普遍关注。由于地铁工程大部分工程都在地面以下,地下施工的特殊性给地铁项目工程建设带来很多与其它交通工程截然不同的特点和问题。作为地铁工程中的关键部分,隧道施工目前普遍使用盾构法进行施工。该技术相对成熟,其以盾构机为主要施工设备,在土层中实施迅速的挖掘作业。在盾构机外壳强大的支护作用和千斤顶等其它设备的配合下,盾构挖掘作业施工速度快,安全系数高,受到世界各地地铁工程建设单位的普遍欢迎,进而广泛应用于地下工程隧道挖掘施工中。我国地铁事业正处于高速发展阶段,加强盾构施工技术研究,深入把握盾构施工技术特点,对于改进我国地铁工程建设质量,提高施工水平,保障施工安全,降低工程 成本,促进地铁事业顺畅健康发展具有极为有利的促进作用。 1 地铁工程盾构施工技术的施工原理 盾构施工技术,顾名思义,其以盾构机为主要施工设备进行施工。盾构机具有坚强的盾构钢壳,可以为地下挖掘施工提供极为可靠的安全保障。在盾构机挖掘行进过程中,盾构机的尾部同步进行持续的注浆作业。注浆作业可以最大限度降低盾构机挖掘过程中对周围土层的扰动,从而保障隧道的稳定。盾构机由刀盘、压力舱、盾型钢壳、管片和注浆体等部分组成,各部分各有作用,又相互配合,协调运转,使得盾构机挖掘作业得以顺利实施。盾构机在土层中的挖掘作业实际上包括三方面内容,一是确保开挖面稳定,二是挖掘并排出土壤,三是进行补砌和注浆作业。 2 地铁工程盾构施工技术的施工特点 盾构施工技术属于较为先进的隧道挖掘技术,和传统地铁隧道施工技术相比,盾构施工技术在施工过程中具有如下特点:一是盾构施工大部分过程位于地下,对施工地点周边环境影响很小,非常适合建筑密集、人群活动频繁的城市环境施工。在采用盾构机进行地铁隧道施工时,施工活动位于地面以下,施工过程中产生的噪音非常微弱,对周围土层的振动也小,不必像其它工程施工那样需要线路沿线施工现场进行特殊的布置安排,对地面活动,特别是交通运输和周边环境影响微弱。二是施工精度要求高。地铁工程对于施工质量和工程安全可靠性有着很高的要求,为了达到这个目标,在工程施工时必须严格控制施工精度。在使用盾构机进行施工时,由于盾构机管片制作精度很高,从而保障了施工误差能够控制在一个极小的范围内。此外,盾构机发掘作业时,只能向前行进,无法做出后退动作,一旦施工过程中出现后退现象,必然会造成盾构装置受到严重损伤,从而产生不可预估的后果,严重影响工程进度和施工安全。为确保施工安全,在施工前期,施工人员一定要做好充分准备,防止任

盾构法施工

盾构法施工 一、盾构法施工的原理及方法 1. 盾构法的基本含义 盾构施工法是“使用盾构机在地下掘进,在护盾的保护下,在机内安全的进行开挖和衬砌作业,从而构筑成隧道的施工方法”。按照这个定义,盾构施工法是由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大部分组成。 盾构法施工的概貌如图5-5-1所示。在隧道的一端建造竖井或基坑,将盾构安装就位,盾构从竖井或基坑的墙壁开孔出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的孔壁推进。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经拼装好的衬砌管片上。盾构机是这种施工方法中主要的施工机具。 碴土储舱和料斗 图5-5-1 盾构法施工概貌图 2. 盾构法施工的原理和过程 调录像 3. 密封式(平衡)盾构机的组成 插盾构机组成及管片两个图 4. 盾构法的特点 a. 地下铁道盾构法施工是在城市浅埋地下作业,不影响地面交通,减少对附近居民的噪音和振动影响; b. 施工费用不受埋深的影响,有较高的技术经济优越性; c. 盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,易于管理,施工人员较少; d. 穿越江、河、海时,不影响航运,施工不受风雨等气候条件的影响;

e. 但尺寸大小不能改变; f. 盾构施工不可后退。 5. 盾构机和盾构法的发展史 初期的盾构法是用手掘式或机械开挖式盾构机,结合使用压气施工方法保证开挖面稳定,进行开挖,在地下水较丰富的地区,用注浆法进行止漏,而对软弱地层,则采用掌子面封闭式施工。经过多年对盾构技术的研究开发和应用,已演变成现在非常盛行的泥水平衡式和土压平衡式两种盾构机。这两种机型的最大优点是在开挖功能中考虑了稳定开挖面的措施,将盾构施工法中的三大要素的前两者联系融为一体,无需辅助施工措施。并通过使用不同类型的刀具,就能适应地质情况变化范围较广的地质条件。 插刀具图 盾构法施工开挖面稳定技术的历史,是从压气施工法的“气”演变到泥水式的“水”和土压式的“土”。“开挖面稳定”和“盾构开挖”的技术已达到较完善的地步。目前盾构一般指密封式泥水平衡式和土压平衡式盾构。 最近,盾构技术的发展动向是:开发了超大断面的盾构机和MF 盾构机以及DOT 盾构机等多断面盾构机,加上在衬砌和开挖方面使用了ECL 施工法的技术,采用管片自动组装装置,以及采用自动测量技术进行开挖控制,用计算机进行各种施工管理实现管理系统化等的开发研究。对提高盾构施工的安全性、适应性和经济性展示了更为广阔的应用前景。 二、盾构机的种类和构造 1. 盾构机的种类 盾构机是盾构法施工的主要施工机械,按开挖面与作业室之间的隔墙构造可分为全开敞式、半开敞式及密封式三种。种类划分如下所示: ???????? ?????????????????????????????泥浆式泥水加压式泥水加压式土压式土压式泥水式密封式—挤压式 —半开敞式机械式半机械式手掘式全开敞式 (1) 全开敞式 全开敞式盾构机是指没有隔墙、开挖面敞露状态的盾构机。根据开挖方式的不同,又分为手掘式、半机械化式及机械式三种。这种盾构机适用于开挖面自稳性好的围岩。在遇到开挖面不能自稳的地层时,则需进行地层超前加固等辅助施工方法,以防止开挖面坍塌。 ①手掘式盾构机

地铁盾构法施工新技术要点解析

地铁盾构法施工新技术要点解析 随着社会经济、科学技术的发展进步,我国交通事业也得到了良好的发展,地铁成为了目前缓解城市交通压力的重要交通工具。而地铁建设环境比较特殊,绝大部分施工环境处于地下,施工极为复杂,盾构法作为地铁建设一项重要的施工技术,大多数用于隧道地铁施工中。本文围绕地铁盾构法施工新技术要点进行探讨分析。 标签:地铁;盾构法;施工;新技术;要点 1、工程实例 某城市在地铁建设过程中合理应用了盾构法。施工中存在以下几方面问题:一是建设城市地铁的时候盾构机需要穿过老旧房区,经过相关部门的鉴定,这些拥有几十年历史的房屋属于CU级危楼;二是建设地铁隧道的时候,近距离的位置就存在河道,并且需要通过数百米范围;三是地铁隧道需要穿过城市繁华地段,存在很多管线,施工困难比较大。 2、盾构施工技术的特点 (1)对城市地面建筑物和周围环境影响小。除了在盾构竖井或基坑处需要一定的施工场地外,地铁隧道沿线不需要施工场地,施工无噪音、无振动公害,对地面交通基本无干扰。适用于埋深较大、不宜明挖的松散地层。(2)施工精度要求高。管片的制作精度几乎相当于机械制造的程度,误差范围要求控制在0.5mm以内;盾构前进过程中要求严格控制对隧道轴线的偏差。(3)盾构施工过程有单行前进、不可后退的强制性,具有较大的风险。盾构施工开始便无法后退,一旦盾构本身出现致命故障,则可能产生灾难性的后果;所以,盾构施工的前期准备工作非常重要。(4)盾构机是适合于某一特定区间的专用设备,如需根据施工隧道的断面大小、埋深、地质条件等进行设计、制造或者改造。 3、地铁盾构法施工新技术 3.1地铁盾构法施工新技术要点 地铁盾构法施工新技术要点包括:控制特殊条件沉降;制造耐久性、高强度管片;比较错缝、通缝拼装,分析总线形变;砂质粉土、流砂给设备带来的危害和影响;进出工作难题和措施;纠偏;施工中如果发现大石块、高压水、桩、超浅覆土等存在灾难性的实际地质情况解决措施。 3.2阐述地铁盾构法施工新技术 3.2.1特殊断面盾构施工技术

盾构施工控制要点

地铁隧道盾构法施工质量控制重点及措施 摘要:盾构工法是我国城市地铁隧道建设的主要工法,施工人员熟悉和掌握地铁隧道的施工质量控制重点及方法,对保证隧道的安全生产及质量具有重大意义。 关键词:盾构工法;施工质量;控制重点;措施 引言 我国城市地铁隧道建设正步入快速发展的轨道,由于盾构工法具有工期短、造价低、施工领域宽、自动化程度高等特点,因此得到广泛应用。就沈阳地铁2号线土压平衡盾构的施工实践,论述盾构隧道质量的控制方法,并对一些质量控制重点及方法进行探讨。 1 盾构始发阶段 1.1 盾构端头井土体加固(始发)等相关质量控制 在盾构始发时,提高地基强度,防止沉陷,防止地下水突出及土砂等流入端头井内,需进行洞圈周围土体的加固和改良。常用方法有搅拌桩法、药液注入法、冻结法等。无论采取何种方法,加固和改良的效果是质量控制的关键。 (1)加固效果要通过在不同部位、不同深度钻心取样等手段进行验证,确保满足设计要求。 (2)降低地下水位。在始发期间,端头井周围地 下水位要降至洞圈以下1.5—2m,要实施实时监测,并有备用降水井和降水设备。

(3)临时墙拆除。这是在盾构施工中最应引起注意的一道作业,有很大的危险性。国内外有多种始发掘进的方法:①根据地基改良等情况保持始发井前面土体稳定的同时,拆除临时挡土墙进行掘进。②将始发部位做成双层墙结构,边拔除前面的墙边掘进。③用盾构机边直接切削临时墙边掘进。现在多采用第一种方法。拆除临时墙时应掌握门封的具体结构,制定针对性的措施。拆除临时墙的时间应在盾构机调试达到稳定推进条件后。临时墙与盾构机间应预留不小于1.2m的作业空间。拆除临时墙前应钻梅花型探孔(不少于5点)观察,观察时间不少于12h。考虑到综合因素,始发推进尽量选在白天上午。目前正在开发一种盾构机刀盘直接切削的新材料来替代钢筋,可以不必拆除临时墙,无需释放土体应力,就可以使盾构机安全推进,值得关注。 (4)出洞止水密封装置安装。帘布橡胶板上的安装螺栓必须齐全紧固,防翻卷装置加工牢固,帘布橡胶板紧贴洞门,防泥水流失。 (5)始发出洞应做如下工作:①洞门凿除后,盾构机应迅速靠上洞口土体。②观察洞口有无渗漏,如有应及时封堵(应急封堵材料及排水设备)。③盾构机土仓内不得有砼块、钢筋等,临时墙周边钢筋不得伸入盾构切削圆周内。④第一正环拼装时检查最后一负环管片的位置、真圆度等。⑤控制推进千斤顶的使用情况,防止盾构机磕头或上飘。⑥严格控制负环管片的真圆度。 1.2 盾构始发设备 1.2.1 盾构机基座质量控制重点 (1)位置及尺寸。基座设置前,应对洞中的实际净尺、平面位置、直径及高程进行复核,确定基座的位置和高程。盾构姿态的调整,

盾构法施工

盾构法施工 摘要:盾构法隧道施工在地铁建设中应用最为广泛。在实施盾构法隧道施工工作应熟悉和掌握施工质量监控重点,从而保证工程质量。盾构法施工方法简介,施工机械,施工机械种类,机型选择,盾构隧道衬砌的基本类型;衬砌组成,类型,管片的链接构造。盾构拼接,盾构机始发到达,盾构掘进及施工管理。衬砌压注,一次衬砌,回填注浆。衬砌防水,二次衬砌。Ecl施工方法简介,施工方法及流程。Ecl工法与盾构法比较。盾构法施工地面沉降机理、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。 关键字:盾构施工,Ecl施工 1.1 概述 盾构施工法是“使用盾构机在地下掘进,边防止开挖面土砂坍塌,边在机内安全的进行开挖作业和衬砌作业,从而构筑成隧道的施工方法”。按照这个定义,盾构施工法是由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大部分组成。 初期的盾构法是用手掘式或机械开挖式盾构机,结合使用压气施工方法边保证开挖面稳定,边进行开挖,在地下水较丰富的地区,用注浆法进行止漏,而对软弱地层,则采用封闭式施工。经过多年对盾构技术的研究开发和应用,已演变成现在非常盛行的泥水式和土压式两种盾构机。这两种机型的最大优点是在开挖功能中考虑了稳定开挖面的措施,将盾构施工法中的三大要素的前两者联系融为一体,无需辅助施工措施,就能适应地质情况变化范围较广的地质条件。 盾构法施工的概貌如图1-1所示。在隧道的一端建造竖井或基坑,将盾构安装就位盾构从竖井或基坑的墙壁开孔出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的孔壁推进。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经拼装好的衬砌管片上,再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构机是这种施工方法中主要的施工机具。

盾构机主要部件组成及施工工艺

盾构机主要部件组成及施工工艺 雷宏 盾构是一个具备多种功能于一体的综合性设备,它集合了隧道施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能。盾构施工的过程也就是这些功能合理运用的过程。 盾构在结构上包括刀盘、盾体、人舱、螺旋输送机、管片安装机、管片小车、皮带机和后配套拖车等;在功能上包括开挖系统、主驱动系统、推进系统、出碴系统、注浆系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、自动导向系统及通风、供水、供电系统、有害气体检测装置等。 1、刀盘和刀具 刀盘:根据北京地铁特殊地质条件设计。辐条式刀盘,开口率约为50%。6个刀梁。刀梁及隔板上有5路碴土改良的注入孔(泡沫、膨润土、水注入管路)。刀盘表面采用耐磨材料或堆焊耐磨材料,确保刀盘的耐磨性。刀盘具有正反转功能,切削性能相同。 刀具:中心鱼尾刀1把,先行刀36把、主切刀82把(高64把、低18把),保径刀24把;合计:143把。另配超挖刀2把。 2、盾体 盾体钢结构承受土压、水压和工作荷载(土压3bar)。 盾体包括:前盾、中盾、盾尾。 ●前盾 前盾又称切口环,它里面装有支撑主驱动和螺旋输送机的钢结构。隔板上面设人舱、球阀通道、四个搅拌器。前盾上有液压闭合装置,可以关闭螺旋输送机的前闸门。前盾的隔板上装有土压传感器。 ●中盾和盾尾 中盾又称支承环,前盾和中盾用螺栓联接,并加焊接联接。 中盾内布置有推进油缸、铰接油缸和管片安装机架。中盾的盾壳园周布置有超前钻孔的预留孔。

中盾和盾尾之间通过铰接油Array缸连接,两者之间可以有一定的 夹角,从而使盾构在掘进时可以 方便的转向。 盾尾安装了三道密封钢丝刷 及8个油脂注入管道、8根内置 的同步注浆管道(4根正常使用4 根注浆管为备用)。 3、主驱动系统 主驱动机构包括主轴承、八个液压马达、八个减速器和安装在后配套拖 车上的主驱动液压泵站。刀盘通过螺栓与主轴承的内齿圈联接在一起,刀盘 驱动系统通过液压马达驱动主轴承的内齿圈来带动刀盘旋转。 主轴承采用大直径三滚柱轴承,外径2820mm。 4、推进系统 盾构的推进机构提供盾构向前推进的动力。推进机构包括32个推进油缸 和推进液压泵站。推进油缸按照在圆周上的区域分为四组,顶部3对油缸一 组、左侧4对油缸一组、右侧4对油缸一组、底部5对油缸一组。油缸的后

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