大直径泥水盾构刀盘现场定位拼装与焊接工艺浅析

高水压条件下超大直径泥水盾构常压刀盘刀筒闸门更换施工工法高水压条件下超大直径泥水盾构常压刀盘刀筒闸门更换施工工法一、前言在城市地下工程中，泥水盾构是一种常用的施工方法，其优点是能够在不破坏地下设施和地面交通的情况下进行施工。

然而，由于城市地下工程中存在着高水压的情况，常规的泥水盾构刀盘刀筒闸门更换施工工法并不能满足要求。

因此，针对高水压条件下超大直径泥水盾构刀盘刀筒闸门更换的需求，必须采取特殊的施工工法来应对。

二、工法特点该工法的特点是采用特殊设计的常压刀盘刀筒闸门，它能够在高水压条件下实现刀盘刀筒的更换，并保证工人的安全。

此外，该工法还采取了先进的施工技术和措施，确保施工过程稳定、高效。

三、适应范围该工法适用于高水压条件下超大直径泥水盾构刀盘刀筒的更换，适用于地铁、隧道等城市地下工程。

四、工艺原理该工法主要依靠刀盘刀筒闸门的密封性能和施工工艺来实现。

刀盘刀筒闸门选用特殊材料制成，能够承受高水压的冲击，并保持其密封性能。

在施工过程中，首先将泥水盾构停止推进，然后通过压力调节系统将刀盘刀筒闸门封闭，并排出刀盘内的泥浆。

接下来，使用专用的设备将原有刀盘刀筒拆除，并将新的刀盘刀筒安装在盾构机上。

最后，打开刀盘刀筒闸门，使泥浆重新流入刀盘中，恢复施工。

五、施工工艺该工法的施工工艺包括以下几个阶段：1.准备阶段：包括施工设计和方案制定、机具设备的准备、施工人员的培训等。

2. 施工前期准备：包括现场勘察、地质勘探、环境保护措施的准备等。

3. 施工过程：包括泥水盾构推进、刀盘刀筒闸门更换、刀盘刀筒安装、泥浆排放和回填等。

4.施工结束阶段：包括施工检查、施工记录的整理、工地清理等。

六、劳动组织在施工过程中，需要合理组织施工人员，确保施工进度和质量。

根据实际情况，确定各个施工阶段的人员配置和工作任务，并合理安排施工班次和轮岗。

七、机具设备该工法所需的机具设备包括泥水盾构机、刀盘刀筒闸门、压力调节系统、刀盘刀筒拆卸设备等。

大直径泥水平衡顶管机刀盘与刀具设计探讨1引言上海市污水治理白龙港片区南线东段输送干线完善工程，该工程采用φ4000钢筋混凝土管（管外经φ4640），总长度52km，全线多为长距离曲线顶进，顶管的单节顶距约1km，周边环境保护要求高，沿线穿越多处重要构建筑物。

该工程某标段顶管穿越的地层主要为灰色淤泥质粘土，土体强度低、含水量高，但是也不排除沿线会遇到地下不明障碍物。

根据现场条件和地质资料的分析，经研究确定采用泥水平衡顶管机施工。

由于刀盘和刀具的设计对施工中的地表变形、顶进效率和结构安全性影响较大，所以首先对大直径泥水平衡顶管机与土体的切削机理进行分析，进而对面板式刀盘结构、刀具的形状和布置、进泥口的大小和开口率等进行合理的设计，以及对刀盘和刀具的强度和刚度进行了CAE分析。

2面板式泥水平衡顶管机的刀盘和刀具受力分析面板式泥水平衡顶管机刀盘在驱动马达的带动下切削前方的土体，被切削下的土体经刀盘面板的开口进入泥水仓，进入泥水仓的土体经过刀盘背部的筋板和搅拌棒充分搅拌后，通过泥水管路排除至地面。

刀盘在切削土体时主要受到的阻力包括切削刀头所受的阻力矩、刀盘盘面由于前端所受的土压力而产生的摩擦扭矩、刀盘背面由于泥水压力的作用而产生的摩擦扭矩、刀盘边缘外表面与土体的摩擦阻力矩、搅拌棒搅拌土体产生的阻力矩、轴承及密封摩擦阻力矩等[1]。

泥水平衡顶管机的扭矩计算一般主要考虑其刀盘及切削刀头在切削土体时产生的阻力矩。

根据上海市地下顶管施工规程（DGTJ08-2049-2008），刀盘驱动扭矩可按下式进行简化计算。

其中泥水平衡顶管机，刀盘扭矩系数宜大于15kN/m2[2]。

T=αD3式中T——刀盘驱动扭矩（kN·m）；α——刀盘扭矩系数（kN/m2）；D——工具管外径（m）。

3面板式泥水平衡顶管机的刀盘和刀具设计根据面板式泥水平衡顶管机刀盘和刀具的受力分析，其刀盘和刀具结构设计的主要思路和功能如下图1：整个刀盘的结构主要有切削刀具（主刀、副刀、周边刀、圆弧刀），刀盘盘面，刀盘背面加强筋（加强和搅土作用），中心盖，花键套等组成。

高水压条件下超大直径泥水盾构常压刀盘刀筒闸门更换施工工法一、前言超大直径泥水盾构是目前国内地铁施工中应用最广泛的一种盾构形式。

它具有施工可控、进尺快、环境影响小等优点，近年来随着城市地下空间的越来越紧张，泥水盾构已成为城市地铁建设中不可或缺的施工方式之一。

但泥水盾构的施工中也经常面临一些难题，其中刀盘刀筒的防水性能十分重要。

为此，本文将介绍一种高水压条件下超大直径泥水盾构的常压刀盘刀筒闸门更换施工工法。

二、工法特点该工法采用人孔进入刀盘刀筒内进行更换工作，与常规的封闭施工相比，它具有以下显著的特点：1、减少土卸量：封闭施工中需要大量的土卸量，而常压刀盘刀筒闸门更换则避免了这一问题，减少了盾构的损耗。

2、施工效率高：常压刀盘刀筒闸门更换方式施工效率高，作业安全可控。

3、施工难度小：常压刀盘刀筒闸门更换不需要特殊的封闭装置，避免了工期延长和工艺复杂的问题。

3、适应范围该工法适用于超大直径泥水盾构的常压刀盘刀筒闸门的更换，可以在多种地质条件下实施，对地质情况的要求不高。

四、工艺原理1、常压刀盘刀筒闸门的工作原理：常压刀盘刀筒闸门是一种常闭、密封性能好、切换便利、中心点对称的闸门，主要作用是控制刀盘刀筒前后的水压。

刀盘刀筒前面形成高压区，后面形成低压区，闸门的切换，可以平稳地处理不同水压下的土层。

2、施工原理：为了更换常压刀盘刀筒闸门，需要人员进入刀盘刀筒内部。

人员进入刀盘刀筒内部后，在保证人员安全的前提下，先将闸门切换至其他位置，再打开闸门锁定螺栓，拆卸并更换闸门，在检查无误后进行安装。

五、施工工艺1、制定施工方案：根据实际情况进行分析，确定施工方案，制定详细的施工计划。

2、设备检查：检查刀盘刀筒内部的空气质量和空气流通情况。

3、人员进入：经过安全检查的人员进入刀盘刀筒内部，穿着防护服和安全带。

4、闸门更换：人员进入刀盘刀筒内部，将闸门切换至其他位置，打开闸门锁定螺栓，拆卸并更换闸门。

5、质量检查：进行闸门的安装、调整和质量检测，确保其符合验收标准。

197智能施工战NO.072020智能城市INTELLIGENT CITY大直径泥水平衡盾构机常压刀盘焊接工艺及检测探究盛正杨（中铁十四局集团大盾构工程有限公司，江苏南京210000）摘要：随着地铁隧道建设进程加快，盾构法施工显示出强大的优势并得到广泛应用。

在盾构机整体组装过程中，常压刀盘的现场组装和焊接工艺水平是决定盾构机是否能正常使用的前提，是盾构区间否能顺利贯通的决定性因素。

在盾构掘进过程中，刀盘一旦出现问题，将给整个工程的工期和造价带来不可估量的影响，所以在常压刀盘的焊接工艺和焊接检测是刀盘组装质量的保证。

UT探伤技术在盾构机常压刀盘焊接检测中运用非常广泛，相比于MT探伤技术可更加精准地探测到焊接位置内在的缺陷，保证刀盘组装过程中焊接的质量。

关键词：盾构机；常压刀盘；工艺检测盾构机依靠刀盘开挖土体，刀盘的失效将导致盾构工程陷于停顿，因此盾构制造商都会将刀盘设计成盾构机上结构刚度最强的构件。

本工程刀盘采用常压可更换刀具式刀盘，总重达365t,刀盘组装过程中，结合刀盘焊接工艺及焊接检测技术，确保了刀盘整体质量，为后续的盾构掘进与贯通提供了有力保障。

1工程概况武汉地铁八号线越江盾构隧道区间部分，在长江二桥上游约450m处下穿长江，越江隧道全长长3186m,宽度约1500m,采用一台直径12.51m泥水平衡盾构机，从徐家棚始发井向黄浦路站接收井单向掘进。

越江段隧道所穿越的地层复杂多变，且帧形态多样，分布不均，长江两岸沁穿越的地层总长度约为2100m o部分河段中段上部为软土层,下部为粉细砂层，对刀具磨损较轻；江中部分地段段上部为粉细砂层，下部为风储等复合地层。

2盾构机刀盘特点S-978盾构机刀盘（如图1）最大开挖直径为12.55m,刀盘开口率设计为28.5%,含刀具总重约365t。

刀盘主要由中心块、六块主臂和六块辅臂组成，其中包含常压可更换刀具共计76把，带压可更换刀具共计271把。

刀盘中心块与每一块主臂之间均有四道焊缝，刀盘主臂与每一块刀盘辅臂之间均有心焊缝，焊缝均为两面坡口焊接，刀盘主臂与辅臂焊缝的焊接质量均需达到相同的焊接检测标准。

大直径泥水平衡盾构掘进施工重难点分析及应对措施摘要：近年来，水下大直径泥水平衡盾构施工技术得到了长足发展，但很多项目在施工过程中仍然会遇到各种各样的问题，本文以中国路桥承建的孟加拉卡纳普里河底隧道项目为依托，重点阐述了海外大直径泥水平衡盾构掘进施工过程中的重点难点及应对措施，为后续同类项目的施工提供了宝贵的经验，具有很好的借鉴作用。

关键词：过江隧道；特大直径；泥水平衡；掘进施工；应对措施0 引言近年来，越来越多的大直径水下盾构得到应用，如：南京纬三路过江隧道[1]，上海大连路越江隧道[2]，江苏江阴澄江西路过江隧道[3]等等。

大直径泥水平衡盾构在掘进过程中会受到多种因素干扰[4]，如切口压力、掘进姿态、泥浆指标等等，而上述指标控制直接决定掘进成败。

本文以孟加拉卡纳普里河底隧道项目为依托，结合工程实践，详细列举了盾构掘进施工的重点难点及对应措施，为项目平稳顺利掘进提供了技术支撑。

1 工程概况卡纳普里河底隧道项目位于孟加拉吉大港市郊卡纳普里河入海口处，由中国交建EPC总承包，中国路桥承建，该项目采用开挖直径12.16m气垫式泥水加压平衡盾构设备，盾构管片外径11,800mm，内径10,800mm，环宽2,000mm，壁厚500mm，采用5+2+1错缝拼装通用楔形环。

单条隧道总长为2,450延米，双线总长约4,900mm。

2 地质水文情况该项目主要穿越粉砂、淤泥质粉质黏土、粉质黏土、粉细砂层，其中盾构掘进两端穿越部分液化粉细砂层，中段穿越卡纳普里河底1公里全断面粉细砂密实地层。

3 盾构机泥水平衡盾构机在结构上包括刀盘、盾体、人舱、碴土破碎系统、泥浆输送系统、管片拼装机、后配套拖车系统等。

在功能上包括开挖系统、主驱动系统、推进系统、泥水系统、注浆系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、激光导向系统及通风、供水、供电系统。

本项目盾构机外径：12120mm，开挖直径12160mm，盾壳厚度：80mm，盾构本体长13.5m，总长度：93.7m（含后配套）。

大直径泥水盾构始发技术摘要：盾构始发阶段，主要要完成盾构设备的安装与调试、始发辅助设备的安装与就位，盾构初始定位与掘进控制、盾构导向系统的安装与调试以及区间隧道洞口的处理。

盾构始发技术包括：始发端头处理、始发托架设计加工及安装、反力架设计加工及安装、盾构机安装及调试、洞门凿除及洞门密封装置的安装、负环拼装及加固、始发掘进。

本文结合杭州市环城北路-天目山路提升改造工程两次大直径泥水盾构始发过程，介绍了大直径泥水盾构施工始发技术的组成、关键技术、关键工序及工艺。

关键词：大直径泥水盾构；泥水盾构施工；始发技术1、工程概况杭州市环城北路-天目山路(中河立交-古翠路)提升改造工程01标段西段盾构设计范围:北线起止里程为NK0+609.745~ NK2+367.207，长1757.462m，南线起止里程为SK0+609.058~SK2+369.237，长1760.179m。

线路最小曲线半径2000m，线路纵段呈V字坡，出1#工作井后以最大纵坡3%下至最低点，然后以2.5%、0.3%纵坡升至2#工作井，隧道覆土约7.46m-22.2m。

2.盾构始发施工技术2.1反力架及始发托架安装始发基座的主体是在车站底板基础上进行后浇钢筋混凝土(C30)结构，结构前端直接浇筑至距离始发端墙2500mm处，基座分为含盾体和盾尾两部分的弧形结构，基座纵向中心线平行于隧道中心轴线。

盾构机机壳和导台之间有三道1000mm的预留缝隙主要用于导轨的焊接，基座纵向预埋工350*350mmH型钢，上部内侧轨道为75kg/m导轨，外侧轨道为100*100mm方形钢柱，导轨纵向每隔10cm设置一道加劲肋，焊缝高度不得小于10mm。

盾构始发井底板在施工时预留φ22钢筋，伸入始发导台40cm，将车站底板和导台连接成为一个整体，以提高基座的抗剪能力。

反立架的拼装与盾构机组装调试穿插进行，在超前钻进和拼装机下井之前将反力架底座吊装下井定位，定位完成后将底座与底板预埋钢板进行焊接，底座下井完成后将超前钻和拼装下井组装，然后将台车和盾构连接（包括设备连接和电器管路连接），在盾构机连接管路和调试期间安装反力架其它部件，具体施工细则如下：①吊装下支座盾尾底块下井后、超前钻和拼装机下井前,及时将反力架底座吊装下井，将反力架底座焊接固定在底板预埋钢板上，确保焊缝饱满。

浅谈大直径TBM刀盘分块吊装及焊接技术研究刘家驿1，赵腾腾1，司勇贞1，聂玉光1，裴录1，郝洪达1，王鹏星2（1. 中国水利水电第十一工程局有限公司，河南郑州 472000；2. 中铁工程装备集团有限公司，河南郑州 450016）［摘要］文章主要探讨了大直径TBM刀盘的分块吊装及焊接技术，以提高隧道施工的安全性和效率。

首先分析了大直径TBM刀盘的特点和组装施工难点，详细介绍了分块吊装的原理、方法及应用，最后重点讨论了焊接技术的发展趋势及其在大直径TBM刀盘施工中的应用。

通过在抚宁抽水蓄能电站通风洞、交通洞TBM法施工工程中采用“预热+小热输入+后热处理”工艺解决冷、热裂纹问题，多层多道焊工艺焊接时要求焊枪直线运动、每道焊缝的尺寸、厚度≤5mm等措施，以及焊后对焊缝表面进行着色探伤的要求，成功使该方案比常规施工方案工期提前了10天，压缩TBM组装整体工期15天，降低了成本，提高了使用效率，具有较高的推广使用意义。

［关键词］大直径TBM；刀盘；分块吊装；焊接技术［中图分类号］U455 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X（2023）-0137-06Discussion on the block hoisting and welding technology of large diameter TBM cutterheadLIU Jia-yi，ZHAO Teng-teng，SI Yong-zhen，NIE Yu-guang，PEI Lu，HAO Hong-da，WANG Peng-xing1 大直径TBM刀盘吊装及焊接技术概述本文以抚宁抽水蓄能电站通风洞、交通洞采用TBM法施工工程，世界首台9.53m大直径超小转弯半径TBM现场组装焊接为实例。

结合多年施工经验，从主客观角度全面分析刀盘在掘进过程开裂原因，针对中铁972“抚宁号”TBM全断面硬岩掘进机刀盘，重点对焊接过程进行全面控制，通过合理设计焊接工艺，有效解决了刀盘变形、开裂问题。

SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 程 技 术传统的盾构施工法大多有赖于气压、降水、注浆加固等措施来对付不稳定地层的局面，而泥水加压式盾构是用泥浆加压来确保掌子面的稳定，用泥浆管路输送来代替有轨电车进行出土，在掘进完成后同时也完成了渣土的输出工作，加快了掘进速度，同时也避免了土压盾构因渣土改良不好而造成的喷涌，有效地改善了劳动条件和施工环境；由于泥水盾构通过泥水平衡来稳定掌子面，压力控制精度高，能较好地稳定开挖面和防止地表的隆沉，成为当今地下交通建设的新技术。

1 泥水盾构原理泥水加压式盾构是在机械削式盾构刀盘后侧设置了一道半隔板，它与刀盘之间形成泥水压力室，泥浆输送到泥水压力室后，在泥水压力室上半部分充以压缩空气，形成空气缓冲层，通过调节空气压力，来保持开挖面上相应的泥浆支护压力，由于泥浆中的颗粒受到压力的作用下在开挖面向地层中进行渗透，填充地层中的孔隙，在掌子面形成一层泥膜，对提高开挖面的稳定性起到极为重要的作用（如图1）。

2 泥水盾构适用范围地层渗透系数对于盾构的选型是一个很重要的因素,通过图2说明泥水平衡盾构机宜适用于渗透率在10-7m/s以上。

另由于泥水盾构具有土压力的控制精度高，地面沉降控制精度高，因此,泥水盾构适用于含水率较高，软弱的淤泥质地层、松散的砂土层、砂卵石等地层中。

特别适用于地层含水量大的越江过海隧道，以及对地面沉降要求较高的地区适用。

3 泥水盾构构造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、拖车结构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。

4 施工工艺4.1 始发洞门端头加固根据设计要求进行端头加固。

一般采用旋喷桩或三轴搅拌桩进行加固，加固深度为隧道顶3m至隧道底以下3m；加固宽度为隧道轮廓线外3m，加固长度根据盾构主机长度来进行加固，一般长度为9～14m。

大直径泥水平衡顶管机的刀盘与刀具设计大直径泥水平衡顶管机是一种用于地下综合管廊或道路隧道的建设中，进行地下排水、雨水排放、燃气管道、供水管道以及电缆等管线敷设的专业设备。

其刀盘与刀具的设计对于机器的施工效率和施工质量有着十分重要的影响。

对于大直径泥水平衡顶管机的刀盘与刀具设计，我们应当首先考虑的是机器本身的工作原理。

在施工现场，该机器通过土屑输送系统将足够的混合土屑从顶部输送到刀盘上，然后由刀盘上的刀具进行破碎和推进。

因此，刀盘的设计需要充分考虑到刀具的数量、种类、排布和间距。

在刀具数量方面，应根据机器的规格、管道的大小和土层的情况来合理选择。

在一般情况下，刀具的数量越多，对于地质情况要求越高的地方，其效率会越高。

当然，过多的刀具数量也会导致刀盘质量过重、动力不足等问题，因此需要进行合理的折中。

在刀具种类方面，应选择结构紧凑、重心低、耐用性强的刀具。

刀具的选用应根据地质情况、软硬土质等因素来确定。

针对不同软硬土质以及特殊地质情况，需要选择不同的刀具种类以提高施工效率和刀具寿命。

在刀具排布和间距方面，应充分考虑到刀具的密度、深度、宽度和间距等因素，以保证施工时切削均匀、速度平稳、没有振动等问题。

在排布方面，需要根据开挖截面大小、土层情况等因素进行合理的排布，通过各种方式来保证刀具数量的正常使用并提高切削能力。

除了刀具的选择、排布和间距，刀盘的材料和形状也是影响施工效率和刀盘寿命的关键因素。

刀盘需要选用优质的钢材或钢合金材料进行制作，并加强表面处理以提高耐磨性和抗腐蚀能力。

在刀盘形状方面，需要注意减小风阻和刀具摩擦力的影响。

在实际刀盘与刀具的设计中，还需要注意以下几点：（1）应根据施工现场的不同地貌、不同管道材质以及不同土层情况等，制定适当的刀盘设计方案；（2）应尽量减少刀具和刀盘的接触面积，以减小摩擦力的损耗；（3）应考虑到各种复杂情况下的工作效果和施工安全问题；（4）应保证刀具的耐磨性和切削性能，并加强刀具及刀盘的维护保养。

反应线路走向，方便计划准备。
（1）方案策划
比如方案准备及落实的详细 工期计划，并且要有责任人 。 并且很大一个作用就是，提 醒，共计计划表出来后会发 到相关责任人手里，明白工 作内容及期限。
（2）方案细化 方案的细化必须要有理论数据为支撑，比如吊机的选型，要经过严密的计算，反
复论证争取最优，最终选用了一台600T超起履带吊和400T履带吊完成吊装作业，最重 件（刀盘）吊装安全系数到1.44,1号拖车整体吊装安全系数1.85.
宽度 mm 11382 13610 5300 4950 5300 6350 5250 6350 5350 5300 13100
高度 mm 8390 13610 4000 4100 3900 4100 4050 4000 3950 4100 13100
重量 T
40 430 115 110 105 140 130 140 105 120 200 350
二、方案简要介绍
序号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
名称
5#拖车后部 刀盘
盾体分块1(顶块) 盾体分块2 盾体分块3 盾体分块4
盾体分块5(底块) 盾体分块6 盾体分块7 盾体分块8 盾尾 主驱动
长度 mm 7275 5000 8700 8700 8700 8700 8700 8700 8700 8700 4840
二、方案简要介绍
序号 24 25 26 27 28 29
名称 H型架 拼装机 行走梁 管片小车 箱涵吊机 管片吊机 总重
长度40T 27T 14T 约3500t
2020/11/18
二、方案简要介绍
S2-.9285吊盾组构装机总属超体大设型计盾构机，单件重量较大，吊组装工序复杂，周期较长，安全风险较高；为

大直径盾构机工地组装流程及关键技术摘要：大直径盾构机现被广泛应用在地铁工程中，对提升地铁工程施工效率，增强工程建设期间的经济效益具有重要意义。

针对此，本文分析了大直径盾构机工地组装期间存在的重点及难点问题，提出大直径盾构机工地组装流程，分析大直径盾构机工地组装关键技术，以期为相关工作人员提供理论性帮助。

关键词：大直径盾构机；工地组装流程；关键技术前言：城市化进程的不断加快，使得交通越发拥堵，为了缓解城市拥堵问题，地铁建设速度随之不断加快。

地铁的建设需要用到许多大型设备，其中大直径盾构机就是主要设备之一，由于其体型结构庞大，需在工地对其进行组装，因此组装技术也是影响地铁建设的主要因素之一，应对组装关键技术加以研究。

在大直径盾构机实际应用过程中，需要事先进行初步组装并通过调试试验后，再运输到施工场地进行现场组装。

与普通盾构机械设备相比，大直径盾构机的尺寸大、超重零部件多，实际制造及运输成本更高，难以实现一次成型或整体加工目标，需要采用分块加工、整体组装方式。

由于大直径盾构机工地组装工作会受到场地条件、吊装条件、装机效率等因素影响，还应当不断优化大直径盾构机工地组装流程，认清并严格管理大直径盾构机工地组装关键技术。

1.大直径盾构机工地组装准备工作1.1大直径盾构机工地组装概况分析以456号盾构机为例，该盾构机的开挖直径为12.26米，主机长为14米，整机全长189米，重量为3100吨，属于大直径盾构机。

在隧道工程施工现场，具有主、副两个设备吊装井口，以切实保障工程施工质量，加快工程施工进程[1]。

其中，主、副设备吊装井口之前的有效间距为135米，井口尺寸可以满足大直径盾构机刀盘、盾体以及拖车等构建的井下安装要求。

1.2选择吊装设备在大直径盾构机工地组装期间，配合使用的吊装设备需要满足构件起重要求。

根据施工现场实际情况，主井口主要采用履带式起重机，起吊大直径盾构机刀盘、大重量构件；副井口主要采用龙门式起重机，配合履带式起重机完成起吊作业。

大直径泥水盾构管片拼装的技术探讨发布时间：2021-10-11T03:56:49.306Z 来源：《工程建设标准化》2021年14期作者：杨仕伟[导读] 基于国内某大直径泥水盾构越江隧道，对大直径泥水盾构隧道的管片拼装方法杨仕伟上海市合流工程监理有限公司，上海浦东 200120摘要：基于国内某大直径泥水盾构越江隧道，对大直径泥水盾构隧道的管片拼装方法、拼装顺序、拼装精度及管片拼装影响因素等进行分析探讨，并对由拼装引起的管片破损及控制措施进行阐述。

关键词：大直径，泥水盾构，管片拼装，隧道工程1 工程概况参考工程是国内某特高压输变电工程的单项越江工程，选用泥水平衡式盾构法施工，设计盾构段长度为5468.545m，盾构机外径11.6米、内径为10.5米。

装配式钢筋混凝土预制管片环宽2m，环厚0.55m；采用通用楔形环，双面楔形，楔形量36mm；分块模式为 “7+1”（即一块封顶块、两块邻接块、五块标准块），错缝拼装，直螺栓连接。

管片采用C60高性能耐腐蚀混凝土，混凝土抗渗等级P12。

2 管片拼装管片拼装是用环、纵向螺栓逐块将高精度预制钢筋混凝土管片组装而成，共有8个错缝拼装位置，根据覆土层厚度不同，管片按配筋分为RBF、RAF、RB、RC、RSC五种形式，适用于不同的地层，施工时根据需要选择合适的管片。

2.1 控制要点1.安装点位以满足隧道线型为前提，重点考虑管片安装后盾尾间隙要满足下一掘进循环限值，确保有足够的盾尾间隙，以防盾尾直接接触管片。

管片安装前根据盾尾间隙、推进油缸行程选择好拟安装管片的点位。

2. 盾构掘进到预定长度，且拟安装封顶块位置的推进油缸行程大于设计要求时，盾构机停止掘进，进行管片安装。

3. 为保证管片安装精度，管片安装前需对安装区进行清理。

4. 管片安装时必须从隧道底部开始, 对称拼装标准块（B1~B5），然后依次安装相邻块（L1~L2），最后安装封顶块（F）。

每安装一块管片，立即将管片纵环向连接螺栓插入连接，并戴上螺帽用电动扳手紧固。

公路隧道超大直径泥水平衡盾构机现场组装关键技术分析摘要：在进行公路隧道施工过程中，由于整体施工技术的需求以及作业环境的需要，会涉及到泥水平衡式盾构机械的安装与调配，进而为工程提供重要的辅助作用。

在这一过程中，必须依据实际的作业环境和施工需求，做好整体技术安装的规划工作，进而维护设备安装的有序性，为后续工程开展提供技术和机械的储备力量。

关键词：公路隧道；超大直径；泥水平衡盾构机；现场组装前言如今，伴随着公路隧道工程的开展，很多保障性的作业机械也在不断的运用，大大的降低了施工的难度，提升了施工的整体效率。

在进行超大直径泥水平衡盾构机的现场安装过程中，要对于其核心和关键技术展开系统性分析，进而简化安装技术流程，扩大后续机械的使用效能，为工程的开展提供便利。

1、现阶段公路隧道施工中超大直径泥水平衡盾构机组装的技术要素公路隧道的开发和建设，包含着复杂的技术参数。

其中存在着作业环境限制性因素较多，作业中的地质因素等一系列的实际问题。

在进行施工当中，就要采取大功率，高强度的技术设备，为隧道施工提供设备方面的保障。

因此，在公路隧道施工中，超大直径泥水平衡盾构机的使用频率是较大的。

施工单位必须要结合整体作业的规模以及具体的着重作业地段，促进这一设备的有序组装，并且结合技术要素，促进各零部件之间的有效配合，提升整体设备的利用效率和运行效果。

泥水平衡盾构机的运行原理较为复杂，因此在安装过程当中，就要注重一系列技术的选择，以及具体零部件的匹配，这样才能让设备具有流畅的运行效能。

在后续的隧道施工过程中，能够最大限度的发挥调整作用，避免设备的卡顿等，影响隧道施工的整体进程。

技术人员要围绕整体机械运行的技术要素展开分析，设置好这一设备运行的整体技术参数，通过在施工的过程当中注重整体技术重难点的分析，以及施工方案的有效优选，施工技术的具体论证等一系列的手段，进而做好安装过程中各部门之间的有序配合，组织分工，以及对于设备的吊装等工艺不断的优化，合理进行机具选型等这一系列技术问题的解决，进而展开优秀的盾构机现场组装施工方案，最终才能确保这一设备的有效组装，发挥良好的促进作用[1]。

超大直径泥水盾构在复合地层中饱和带压进仓技术摘要：由于地层的复杂性和未知性，超大直径泥水盾构施工中对盾构刀盘的刀具选型具有一定的局限性。

以南京纬三路过江通道工程为背景，对盾构段施工复杂地层研究，分析显示，南京纬三路过江通道带压开舱作业是盾构机长距离穿越高水压、强透水复合地层的必定工作，虽然通过设定合理的切口压力、推进速度、推力和泥浆指标等方面减少了掘进过程中对刀具的磨损，但盾构开挖直径大，刀盘配置的刀具数量庞大，一次空气带压换刀作业时间太长，严重影响了工期进度，成功的运行了饱和带压换刀技术为盾构换刀技术带来了突破性的技术变革，该研究对类似工程的风险分析和控制有参考意义。

关键词：南京纬三路过江通道；盾构机；饱和带压进仓1工程概况南京市纬三路过江通道是南京城市总体规划确定的城市重要过江通道之一，。

位于南京长江大桥上游约5km和已建成通车的南京纬七路长江隧道下游约4km 处。

南线盾构段由江北工作井始发，通过江北长江大堤经潜州、梅子洲，在江南上岸后与定淮门大街和江东北路顺接，盾构段4.135km；盾构开挖直径15.02m。

江中最高水压0.74Mpa，岩层段石英含量高达65%。

江底隧道覆土厚度浅，S线隧道局部覆土厚度只有0.6盾构直径；一次掘进距离长，S线隧道盾构段长4.135km盾构掘进需穿越卵石层、泥岩层、砂岩层，同时沿线需穿越桩群和风井，并存在孤石、漂木、铁锚、沉船等不明障碍物。

2进仓地质情况与刀具情况2.1进仓地质情况当盾构掘进长度1188m，刀盘里程到达SDK4+749.6。

盾构在此掘进期间，所穿越的地层有淤泥质粉质粘土地层、粉质粘土、粉细砂、中粗砂、砾砂、圆砾、卵石地层。

地层分段情况见下表：表1 地层分段情况表地层淤泥质粉质粘土地层粉细砂地层中粗砂地层砾砂、圆砾、卵石地层粉砂岩里程 SDK3+553～SDK3+612 SDK3+612～SDK4+170 SDK4+170～SDK4+316 SDK4+316～SDK4+710 SDK4+710～SDK5+274环号 1～30 31～308 309～381 382～578 579～860长度(m) 657 1587 129 394 5643盾构仓室结构泥水仓和气泡仓是泥水平衡试盾构机的不可缺少的部分，它们之间通过一道钢板隔开，并通过底部两侧的开口相连。

繁华城区大直径泥水盾构施工关键技术与应用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分：随着城市化进程的加速，城市地下空间的开发和利用越来越重要。

大直径泥水盾构作为城市地下空间开发的重要施工技术之一，在城市繁华地区的应用愈发广泛。

本文旨在探讨繁华城区大直径泥水盾构施工中的关键技术及其应用，以期为相关领域的专业人士提供参考和借鉴。

本文将结合实际案例，从技术原理到施工实践，全面分析大直径泥水盾构施工中的关键问题与挑战，并提出解决方案与建议，旨在推动城市地下空间开发工作的顺利进行。

1.2文章结构文章结构部分将包括以下内容：1. 概述：介绍繁华城区大直径泥水盾构施工的背景和重要性。

2. 关键技术：探讨泥水盾构施工中的关键技术，包括盾构机选择、隧道设计、盾构掘进等方面。

3. 应用案例：分享一些成功的繁华城区大直径泥水盾构施工案例，展示技术的实际应用效果。

4. 挑战与机遇：分析当前泥水盾构施工面临的挑战和未来发展的机遇。

5. 结论：总结繁华城区大直径泥水盾构施工的关键技术及应用，强调其在城市建设中的重要性和前景。

1.3 目的目的部分的内容应该包括文章所要解决的问题或者研究的目标，可以从以下几个方面进行展开：1. 引导读者了解大直径泥水盾构施工的重要性和应用背景，引起读者对该领域的兴趣和关注。

2. 介绍本文将要讨论的重要问题或关键技术，明确研究的重点和意义。

3. 阐明本文的研究目的，即为了解探讨大直径泥水盾构施工的关键技术与应用，从而为相关领域的实践提供指导和参考。

在目的部分的撰写中，需要简明扼要地描述本文的研究目的和意义，引起读者的兴趣，使其对本文的内容和结论产生浓厚的兴趣和期待。

2.正文2.1 关键技术1：大直径泥水盾构机械设备的选用在繁华城区进行大直径泥水盾构施工时，选择适用的机械设备是至关重要的。

在设备选型上需考虑以下几个方面：首先是盾构机的功率和扭矩。

大直径泥水盾构作业通常需要较大的功率和扭矩才能穿越坚硬的地层，确保施工的安全和顺利进行。

超大直径泥水盾构机在高水压复合地层中的刀盘脱困技术摘要：南京市纬三路过江通道工程位于南京长江大桥上游约5km和已建成通车的南京纬七路长江隧道下游约4km处。

S线盾构段由江北始发井始发，穿过江北长江大堤经潜州、梅子洲，在江南上岸后与定淮门大街和江东北路顺接，盾构开挖直径15.02m。

施工中承受的最高水压0.74Mpa，岩层段石英含量高达65%。

江底隧道覆土厚度浅，覆土厚度只有0.6盾构直径；一次掘进距离长，盾构段长4.135km。

盾构掘进期间，所穿越的地层有淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉细砂、中粗砂、砾砂、圆砾、卵石地层及粉砂岩，目前刀盘受困里程到达SDK4+710，所处地层分段为⑤-1中粗砂、⑥-1圆砾及卵石、⑧-2 粉砂岩，关键词：南京市纬三路过江通道盾构刀盘受困1 刀盘受困原因分析① 2月5日23点左右，推出式滚刀推出全部完成后，准备掘进时发现排泥管道堵塞，通过冲洗方式试图疏通管道，在此期间刀盘一直在转动。

2月6日凌晨4点左右，人工停止刀盘转动，十分钟后启动刀盘，刀盘被困。

② 盾构机刀盘转动所需要克服的扭矩为五部分:刀具切削土体的所需的扭矩T1；作用在刀盘面上的土压产生摩擦的所需的扭矩T2；径向负载所需的扭矩（刀盘面＋其他驱动部重量）T3；轴向负载所需的扭矩T4；密封阻力所需的扭矩T5。

盾构扭矩计算值表从盾构扭矩计算表中可以看出：克服作用在刀盘面上的土压产生摩擦的所需的扭矩占到总扭矩的94.67%。

③ 根据以上两点分析，目前刀盘受困的主要原因是坍塌的土体造成刀盘与土体之间的摩擦力产生较大的扭矩，而非因基岩或大石块卡住受困。

因此，尽量清理坍塌的土体，减少土体与刀盘之间摩擦力引起的扭矩是刀盘脱困的关键。

2 刀盘脱困总体方案为了能够实现带压进仓，同时清洗泥水仓的目的，将采用渗透-成膜-反冲的模式进行清洗泥水仓，既能形成稳定的泥膜又能较安全的冲洗泥水仓。

在江面回填铺设软体排并压载完成后，采用小比重低粘度泥浆进行渗透，对土体进行一定的渗透，形成泥浆渗透带封堵地层，之后利用高粘度泥浆形成泥膜，最后采用大比重泥浆进行反循环冲洗，以清除泥水仓堆积的渣土，最终转动刀盘。

浅谈盾构刀盘现场拼装和焊接工艺提要：本文对南水北调中线穿黄工程采用的德国海瑞克盾构机刀盘的现场拼装及焊接工艺进行了总结，探讨大直径盾构现场拼装及现场焊接的工艺技术，为类似的大直径盾构现场组装和焊接技术提供参考。

关键词：盾构；大直径；刀盘；组装；焊接1、引言盾构机的组装和拆卸是盾构施工的难点，而盾构机刀盘的现场拼装和焊接质量是盾构组装的重点，是确保盾构机能否正常使用的前提。

刀盘设置在盾构机的最前方，其功能是既能掘削地层土体，又能对掘削面起一定的支撑作用从而保证掘削的稳定。

由于刀盘刀具是根据地质情况而选定的，所以刀盘的组成不尽相同。

下面以应用在南水北调穿黄工程中的直径9m的泥水加压式平衡盾构机刀盘为例加以描述。

2、刀盘的组成（1）一套闭式刀盘钢结构分五块式，构成刀盘的整体框架，为刀盘的转动掘削提供支撑，所有刀具的安装均采用螺栓式安装在此钢结构上，并采用背刀安装的方法。

而分五块式主要是出于对刀盘的公路运输方面考虑，不至于严重的超宽。

（2）耐磨保护板，防磨钢条。

其厚度一般不大于15mm，由于刀盘在地层中旋转，最高可达到每分钟2.6转，这样不仅对刀具有磨损，而且对刀盘的钢结构同样也存在很大的磨损，所以在刀盘的外端焊接了耐磨保护板和防磨钢条，保护刀盘的钢结构框架，延长刀盘的使用寿命。

（3）一个中心传力架，用于连接刀盘和主驱动单元。

中心传力架把主驱动的十个110kw的变频电机提供的动力由中心传力架传力带动刀盘旋转，为刀盘提供驱动力。

（4）初装刀。

其中包括宽200mm的标准刮刀90把（其中具有磨损检测装置的刮刀2把），中心刀1把，双刃滚刀2把，先行刀22把（它与标准刮刀的高度差为30mm），齿刀6把（与标准刮刀高度差为30mm），仿形刀又称超挖刀1把（行程0—70mm带软土刀具），铲刀16把（包含磨损测量工具1把），总计138把刀具。

其中中心刀的作用是按照轨道设计中心线贯入地层使刀盘准确定位，保证盾构机保持正确的掘削方向。