盾构施工技术介绍
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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。
盾构盾构是一种隧道掘进的机械,现代的盾构机集机、电、液、传感、信息、技术于一体,具有开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌、测量、导向、纠偏的功能。
盾构的工作原理就是一个钢结构组件沿隧道轴线边向前推进边对土壤进行掘进。
硬岩掘进机和盾构的主要区别就是不具备泥水压、土压等维护掌子面稳定的功能。
盾构施工的三大要素:稳定开挖面、掘进及排土、管片衬砌及壁后注浆。
盾构接支护地层形成分类,主要分为自然支护式、机械支护式、压缩空气支护式、泥浆支护式、土压平衡支护式。
盾构类型:敞开式(全敞开式:手掘式盾构、半机械式盾构、机械式盾构;部分敞开式:挤压式盾构。
)闭胸式:(压气式:压缩空气盾构;泥水式:泥水加压盾构;土压式:土压平衡盾构、加泥式土压平衡盾构。
)泥水盾构五大系统:①盾构掘进系统。
②泥水循环系统。
③综合管理系统。
④泥水分离处理系统。
⑤壁后同步注浆系统。
泥水盾构利用循环悬浮液体积对泥浆压力进行调节和控制,采用的膨润土悬浮液作为支护材料。
开挖面的稳定是将泥浆送入泥水室内,在开挖面上用泥浆形成不透水的泥膜,通过该泥膜的张力保持水压力,以平衡作用于开挖面的土压力和水压力。
开挖的土砂以泥浆形式输送到地面,通过泥水处理设备进行分离,分离后的泥水进行质量调整,在输送到开挖面。
泥膜形成机理:泥水盾构是通过在泥水仓中适当压力的泥浆,使其在开挖面形成泥膜,支撑隧道开挖面的土体,并由刀盘切削土体表层的泥膜,与泥水混合后,形成高密度的泥浆,然后有排泥泵及管道把泥浆输送到地面进行分离处理。
泥膜形成的基本要素:泥水盾构施工时稳定开挖面的机理为:①以泥水压力来抵抗开挖面的土压力和水压力以保持开挖面的稳定,同时控制开挖面变形和地基沉降②在开挖面形成不透水泥膜,保持泥水压有效作用于开挖面。
控制泥水压力和和控制泥水质量是两个重要课题。
土压平衡盾构的工作原理:刀盘旋转切削开挖面的泥土,破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓,泥土落到土仓底部后,通过螺旋输送机运到皮带输送机上,然后输送到停在轨道上的渣土车。
盾构施工技术简介盾构施工技术简介盾构施工技术是一种现代化的地下隧道施工方法,通过使用盾构机械设备在地下挖掘隧道,并同步施工衬砌,以实现隧道的快速、高效建设。
下面将对盾构施工技术进行详细的介绍。
一、盾构施工技术概述1.1 盾构概述盾构是一种具有盾体的特殊地下隧道掘进机械,由推进机构、导向机构、土压平衡系统和支撑系统等组成。
盾构机的工作原理是通过推进机构将盾体向前推进,同时利用盾体周围的土层形成土压平衡,并通过导向机构保持盾构机的稳定性。
1.2 盾构施工流程盾构施工的一般流程包括勘探、设计、生产、安装、施工和监测等阶段。
勘探阶段主要进行地质勘查和隧道线路规划;设计阶段进行隧道结构设计和盾构施工方案设计;生产阶段包括盾构机的制造和组装;安装阶段将盾构机运到施工现场并进行安装;施工阶段进行盾构掘进和衬砌等工作;监测阶段对隧道进行监测和调整。
二、盾构机分类及工作原理2.1 盾构机分类盾构机可分为硬岩盾构机、软岩盾构机和土壤盾构机。
硬岩盾构机适用于岩石隧道工程;软岩盾构机适用于软弱岩体和半软岩体;土壤盾构机适用于土壤隧道工程。
2.2 盾构机工作原理盾构机的工作原理是通过盾体推进机构和导向机构的配合,将盾体向前推进,同时控制土层压力平衡,并进行同时施工衬砌的工作。
三、盾构施工工艺3.1 盾构施工准备工作盾构施工前需进行隧道环境调查、地质勘探、盾构机的组装和调试、施工现场的准备等工作。
3.2 盾构机掘进盾构机掘进包括与地质条件相关的盾构机选择、盾构机的启动、推进等工作。
3.3 盾构衬砌盾构机掘进当地完成后,需对隧道进行衬砌工作,包括预埋管片、衬砌混凝土的浇筑、检查和修复等工作。
四、盾构施工中的技术难点4.1 地质条件的复杂性不同地质条件下的盾构施工存在不同的技术难点,如地层软弱、地下水位较高等。
4.2 岩土纵横交错的地质情况盾构施工中,遇到岩土纵横交错的地质情况,需要根据实际情况调整施工方法和技术参数。
五、盾构施工的安全与环保5.1 盾构施工安全盾构施工需要严格遵守相关的安全规定,包括操作员的培训、设备的检测和维护等。
盾构技术入门指南7篇盾构技术是一种在地下进行隧道开挖的技术,被广泛应用于城市地铁、隧道、水管等建设领域。
本指南将为您介绍盾构技术的基本概念、工作原理、主要设备、施工准备、施工过程、安全控制和质量控制等内容,帮助您快速入门盾构技术。
1. 盾构技术概述盾构技术是一种利用盾构机在地下进行隧道开挖的技术。
盾构机是一种具有推进、开挖、支护和衬砌功能的综合设备。
它可以根据地质条件、隧道长度、直径和埋深等参数进行设计和制造。
2. 盾构机工作原理盾构机的工作原理主要是通过旋转刀盘进行开挖,同时通过推进系统将盾构机向前推进,通过支护系统保护隧道周围的土体稳定,最后通过衬砌系统进行隧道衬砌。
3. 盾构机主要设备盾构机的主要设备包括刀盘、推进系统、支护系统和衬砌系统等。
刀盘是进行开挖的主要设备,推进系统用于推动盾构机向前推进,支护系统用于保护隧道周围的土体稳定,衬砌系统用于进行隧道衬砌。
4. 盾构施工准备盾构施工前需要进行详细的地质勘察和设计,确定盾构机的参数和施工方案。
同时,还需要进行施工现场的准备,包括盾构井的建造、通风系统的设置等。
5. 盾构施工过程盾构施工过程主要包括盾构机的组装和调试、盾构机的推进和开挖、隧道衬砌的施工等。
在施工过程中,需要密切关注地质变化和隧道周围的土体稳定情况,及时调整施工方案。
6. 盾构施工安全控制盾构施工安全控制主要包括对盾构机的安全防护、隧道周围土体的监测和控制、施工现场的安全管理等。
在施工过程中,要严格遵守安全规定,确保施工现场的安全。
7. 盾构施工质量控制盾构施工质量控制主要包括对隧道衬砌的质量检查、隧道尺寸的测量和控制、隧道内部环境的检测等。
在施工过程中,要严格按照设计要求进行施工,确保隧道的质量。
以上就是盾构技术入门指南的七个方面,希望对您有所帮助。
如果您还有其他问题或需要进一步了解,请随时向我提问。
盾构技术一、概述1.盾构技术的概念盾构技术是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法。
它使用地铁盾构机在地下掘进,在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时,在机内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。
其施工过程需先在隧洞某段的一端开挖竖井或基坑,将地铁盾构机吊入安装,地铁盾构机从竖井或基坑的墙壁开孔处开始掘进并沿设计洞线推进直至到达洞线中的另一竖井或隧洞的端点。
2.盾构技术的特点使用盾构技术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,用盾构技术施工更为经济合理。
3.盾构技术的工作原理盾构技术施工法主要由稳定开挖面、挖掘及排土、衬砌包括壁后灌浆三大要素组成。
其中开挖面的稳定方法是其工作原理的主要方面,也是区别于硬岩掘进法或比硬岩掘进法复杂的主要方面。
大多数硬岩岩体稳定性较好,不存在开挖面稳定问题。
二、相关1.盾构机的概念盾构机,全名叫盾构隧道掘进机,是一种隧道掘进的专用工程机械,现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能,涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术,而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造,可靠性要求极高。
盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
2.盾构机的原理盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。
该圆柱体组件的壳体即护盾,它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时文撑的作用,承受周围土层的压力,有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。
挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
3.盾构机的分类(1)盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构,挤压式盾构,半机械式盾构(局部气压、全局气压),机械式盾构(开胸式切削盾构,气压式盾构,泥水加压盾构,土压平衡盾构,混合型盾构,异型盾构)。
盾构施工技术盾构施工技术是一种地下隧道施工方法,以盾构机为主要设备,通过推进机械完成隧道掘进和支护等工作。
盾构施工技术具有高效、安全、环保等特点,在城市地下交通、供水、排水等工程中得到广泛应用。
下面将介绍盾构施工技术的施工工艺与控制要点。
一、盾构施工工艺1.前期准备:在施工前,需要进行现场勘察、地质勘测和设计等工作,了解地质情况和设计要求,制定施工方案。
2.盾构机的安装:将盾构机组装、调试并安装进开挖井内。
安装时要确保盾构机的稳定性和安全性。
3.地下主井的开挖:首先开挖地下主井,预留出足够的空间容纳盾构机。
开挖时要根据地质情况选择合适的开挖方式和支护措施。
4.盾构机的推进:盾构机通过推进机械推进前进,同时进行掘进和支护工作。
推进时要注意平稳推进、控制好推进速度,保证施工的安全和质量。
5.掘进与支护:盾构机先进行土压平衡或液压平衡掘进,然后通过推进装置推进,并在掘进过程中进行支护,如喷射混凝土、安装钢管衬套等。
6.过渡段的固结:当盾构机掘进到相应的位置后,需要对过渡段进行固结,确保施工安全。
7.后期工程:盾构机掘进完成后,进行拆机,并进行隧道的后期工程,如内衬、排水、通风等。
8.施工记录与验收:在施工过程中需做好施工记录与资料整理,并进行验收,确保施工的质量和安全。
二、盾构施工的控制要点1.地质预报:准确的地质预报是盾构施工的前提,包括地层情况、地下水位、岩石力学性质等,以便制定合理的措施和施工方案。
2.盾构机的调试与维护:在盾构机安装前,需要对盾构机进行调试,检查各项设备是否正常运行。
在施工过程中,要定期对盾构机进行维护和检修,确保其正常运转。
3.支护措施的选择:根据地质情况和设计要求选择合适的支护措施,包括喷射混凝土、钢管衬套、土压平衡等。
4.盾构机的定位与控制:准确的盾构机定位和控制是保证施工质量和安全的关键。
通过使用激光测距仪、导航系统等设备进行定位和控制。
5.掘进速度的控制:掘进速度的控制要根据地质情况和盾构机的性能进行合理调整,避免地下工程灾害的发生。
盾构施工技术(工法介绍)【盾构施工技术(工法介绍)】一、简介盾构技术是一种在地下钻掘和隧道开挖中广泛使用的先进工法。
它利用盾构机械设备在地下推进,同时进行支护和开挖,适用于各种岩土地质条件下的隧道施工。
本文将详细介绍盾构施工技术的各个方面,包括施工流程、盾构机选型与设计、钻掘与推进控制、土压平衡与气压平衡盾构等。
通过本文的阅读,读者将全面了解盾构施工技术的原理、应用场景和施工要点等内容。
二、施工流程盾构施工的流程主要包括前期准备工作、盾构机的组装与调试、开挖推进、隧道支护和环片贯通等。
前期准备工作包括施工方案的制定、地质勘察、土体试验分析等工作;盾构机的组装与调试则需根据具体情况进行,包括控制系统的设置、推进系统的调试等;隧道的开挖推进过程中需要保证推进面的稳定,同时进行土体脱水和搬运等工作;隧道支护时需要选择合适的支护材料和工艺,并进行固定和补强等措施;环片贯通是整个施工过程的重要节点,需要保证顺利完成。
三、盾构机选型与设计盾构机的选型与设计是盾构施工的关键。
在选型时需考虑隧道的直径、环片的尺寸、地质条件等因素,并综合考虑机械设备的性能、施工效率、质量等要求。
盾构机的设计包括整体结构设计、推进系统设计、控制系统设计等方面,需要根据具体情况进行细致的设定和优化。
四、钻掘与推进控制盾构机的钻掘和推进过程需要进行精确控制,以保证施工质量和安全。
钻掘时需根据地质条件进行相应的措施,如调整推进速度、注浆增强等;推进控制方面需要注意推力的控制、土体脱水的处理等。
这些控制手段能确保隧道的稳定和施工的顺利进行。
五、土压平衡与气压平衡盾构盾构施工中常使用的两种方式为土压平衡盾构温和压平衡盾构。
土压平衡盾构是利用泥浆平衡土压来控制隧道的稳定和地表沉降;气压平衡盾构则通过在推进面上形成一定气压,防止土体塌方,并采取通风和人工工作。
两种方式各有优劣,需根据具体情况进行选择和运用。
六、附件:七、法律名词及注释:。
盾构施工方案在城市建设工程中,盾构施工技术已经成为一种重要的地下工程施工方式。
盾构施工技术是指利用盾构机在地下进行水平或倾斜推进,同时进行地层土体的掘进和支护,从而完成地下隧道或管道的建设。
盾构施工方案的设计和实施,直接影响着工程的质量和进度。
下面将介绍盾构施工的一般方案和关键注意事项。
一、盾构施工工艺1. 前期准备在开始盾构施工之前,需要进行充分的前期准备工作。
包括对施工现场进行勘察,设计盾构方案,确定盾构机的选用和调试,制定施工计划和安全方案等。
2. 盾构施工过程盾构施工分为掘进和支护两个过程。
掘进过程是指盾构机在推进的同时对地层进行掘进,通常采用土压平衡或泥水平衡掘进技术。
支护过程是指在掘进过程中对地层进行支护,以保证隧道稳定和安全。
3. 施工质量控制在盾构施工过程中,需要进行质量控制,包括控制掘进速度、压力、土壤位移等参数,确保隧道的质量符合设计要求。
二、盾构施工注意事项1. 地质勘察在进行盾构施工之前,必须进行详细的地质勘察工作,了解地层情况、地下水情况等,以确保施工的安全。
2. 盾构机选型根据不同工程要求和地质条件,选择合适的盾构机,包括直径、长度、推进速度等参数。
3. 安全施工盾构施工是一项高风险的工程,必须严格遵守安全规范,包括排除险情、定期检查设备、保障工人安全等。
4. 施工进度控制盾构施工是一个复杂的工程过程,需要制定合理的施工计划,控制施工进度,确保工程按时完成。
三、盾构施工技术的发展趋势随着城市地下空间利用的增加,盾构施工技术得到了广泛应用,并在不断发展和完善。
未来,盾构施工技术将更加智能化、自动化,从而提高施工效率和质量,为城市地下交通和排水设施的建设提供更好的技术支持。
总的来说,盾构施工方案的设计和实施需要根据具体工程情况进行综合考虑和优化,确保施工的安全、质量和进度,为城市地下空间的持续发展做出贡献。