盾构的分类和适用范围

盾构机形状分类盾构机是一种重要的地下施工设备，广泛应用于地铁、公路、水利等基础设施建设。

盾构机的形状分类主要基于其推进方式和土壤类型，下面将详细介绍这两种分类方式。

一、按照推进方式分类1.圆盘式盾构机：这种盾构机的掘进面为圆形，采用高压压缩空气或水压力将土壤从盾构机前面强制排出。

由于掘进方式相对简单，适用于掌子面等不太严格的地质条件下。

其特点在于掘进速度快，但对土壤的适应性相对较弱。

2.双层壳式盾构机：这种盾构机的设计特点是其扩大的空间，使得泥圈有时间沉淀，泥圈能够良好地控制口径，减轻推力。

因此，它适用于高压地层和软岩地层。

其优点在于管道底部和顶部可同时施工，提高了施工效率。

3.泥水平衡式盾构机：这种盾构机采用了水力平衡措施，利用泥土的液力来平衡水的压力，使盾构机推力稳定，不易失控。

因此，它广泛应用于河底隧道和河岸隧道等水下施工的场合。

其特点在于能适应复杂的地质环境，保持掘进稳定。

4.泡沫平衡盾构机：这种盾构机的设计特点在于其表面能够保证泡沫的流动和泡沫切断器的正常使用。

由于泡沫的体积轻，泡沫能够松散地填充盾构机背壁径向面积，使其平衡并且浮力较大，使推进面更加稳定。

因此，它适用于对掘进面稳定性要求较高的场合。

二、按照土壤类型分类盾构机还可以根据施工地段的土壤类型进行分类，如硬岩盾构机、软土盾构机等。

硬岩盾构机主要适用于硬质岩石、石头、灰岩、花岗岩等围岩质地的掘进，能够应对高硬度的土壤环境。

而软土盾构机则更适用于软土、粘土等软质土壤环境，其掘进方式更加温和，对土壤的扰动较小。

总的来说，盾构机的形状分类主要基于其推进方式和土壤类型，不同的分类方式反映了盾构机适应不同施工环境和土壤条件的能力。

在选择盾构机时，需要根据具体的施工需求和地质条件来选择合适的类型，以保证施工的顺利进行。

盾构机主要结构功能及分类盾构机是一种用于地下工程的特种设备，主要用于隧道的掘进。

它的主要结构由多个部分组成，每个部分都有独特的功能。

分类上主要有两种，土压平衡盾构机和密闭式盾构机。

1.土压平衡盾构机的主要结构和功能：（1）盾构机主体结构：主要包括盾构机壳体、导轨、支撑盘、刀盘和推进系统。

盾构机壳体是盾构机的主要结构，起到抗土压力和保护工作人员的作用。

导轨可以保证盾构机在隧道掘进过程中的稳定运动。

支撑盘用于支撑刀盘和推进系统。

（2）刀盘：刀盘是盾构机掘进的核心部分，主要负责切削地层和储存切削土层，同时还可以承载推进力。

刀盘通常由切削刀片和刀杆组成，切削刀片负责切削，切削土层则通过刀杆输送到刀盘内。

（3）推进系统：推进系统是盾构机掘进的动力系统，主要由推进液压缸、液压系统和控制系统组成。

推进液压缸通过提供推进力，推动盾构机前进。

液压系统负责为推进液压缸提供液压能源。

控制系统监控和控制盾构机的运行。

2.密闭式盾构机的主要结构和功能：（1）盾构机主体结构：密闭式盾构机的主体结构与土压平衡盾构机类似，包括盾构机壳体、导轨、支撑盘、刀盘和推进系统。

盾构机壳体保护工作人员，导轨保证盾构机的稳定运动，支撑盘用于支撑刀盘和推进系统。

（2）刀盘：密闭式盾构机的刀盘相对复杂，主要包括切削刀片、刀杆、注浆管和注浆系统。

刀盘负责切削地层和储存切削土层，切削刀片通过刀杆进行切削，同时通过注浆管和注浆系统注入混凝土浆液，以形成地层的支撑结构。

（3）推进系统：推进系统和土压平衡盾构机类似，主要由推进液压缸、液压系统和控制系统组成。

推进液压缸通过提供推进力，推动盾构机前进。

液压系统为推进液压缸提供能源，控制系统监控和控制盾构机的运行。

综上所述，盾构机的种类主要有土压平衡盾构机和密闭式盾构机，其结构和功能都有所区别。

了解盾构机的结构和功能可以帮助人们更好地理解盾构机的工作原理，从而进行合理的使用和维护。

一级建造师考试《市政工程》考点3：盾构机选型要点一、盾构类型与适用条件(一)盾构类型(1)按支护地层的形式分类，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5种类型(见图1K413031-1)。

(2)按开挖面是否封闭划分，可分为密闭式和敞开式两类。

按平衡开挖面土压与水压的原理不同，密闭式盾构又可分为土压式(常用泥土压式)和泥水式两种。

敞开式盾构按开挖方式划分，可分为手掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式三种(3)按盾构的断面形状划分，有圆形和异型盾构两类，其中异型盾构主要有多圆形、马蹄形、类矩形和矩形，目前在国内轨道交通建设中，已有双圆马蹄形、矩形和类矩形盾构应用。

(二)盾构机的刀盘配置盾构的刀盘主要由刀盘体、刀具、磨损检测器、搅拌棒、泡沫及膨润土管路等零部件组成。

刀盘体由钢结构焊接而成，刀具可分为：滚刀、切刀、边缘刮刀、仿形刀、保径刀、先行刀、中心刀等。

刀盘是机械化盾构的掘削部件，刀盘结构应根据地质适应性的要求进行设计，以适合围岩条件，并保证开挖面稳定的前提下，提高掘进速度。

刀盘设计时，应充分考虑刀盘的结构形式、支承方式、开口率、开口大小和分布、刀具的布置等因素。

(三)各种盾构对地质条件的适用性当前，土压平衡盾构与泥水加压盾构已经成为盾构法隧道施工使用最多的盾构。

1.土压平衡盾构(1)土压平衡盾构(Earth Pressure Balance Shield)，简称EPB盾构。

土压平衡盾构是在机械式盾构的前部设置隔板，使土仓和排土用的螺旋输送机内充满切削下来的泥土，依靠推进千斤顶的推力给土仓内的开挖土渣加压，使土压作用于开挖面以使其稳定。

土压平衡盾构的支护材料是土壤本身。

土压平衡盾构由盾壳、刀盘、刀盘驱动、螺旋输送机、皮带输送机、管片安装机、人仓、液压系统等组成。

(2)土压平衡盾构的工作原理如下：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车上。

盾构的分类及其工作原理盾构作为一种现代化的隧道掘进技术，广泛应用于隧道建设和地下管网工程中。

它的分类和工作原理是大家在学习和了解盾构技术时必须掌握的基础知识。

一、盾构的分类根据盾构机的工作原理和结构特点，盾构可分为以下几类：1. 土压平衡盾构：土压平衡盾构是最常见的一种盾构类型，适用于稳定的软土和黏土层。

其工作原理是通过对盾构机前部施加适当的土压力来平衡管道周围土层的压力，保持隧道面的稳定。

土压平衡盾构一般配备有刀盘，刀盘上装有刀具，能够切削和推进土层。

2. 水压平衡盾构：水压平衡盾构主要用于软土层、淤泥和水下地层的掘进。

其工作原理是通过在盾构机前部与周围水压力相等的水力平衡，来消除土层和水的差异压力，保持隧道面的稳定。

水压平衡盾构一般需要在盾构机前部设置压力室，通过泥浆注入来维持水力平衡。

3. 双层壳体盾构：双层壳体盾构是一种特殊的盾构类型，它结合了土压平衡盾构和水压平衡盾构的优点，适用于不同地层的掘进。

双层壳体盾构的前部设有泥浆注入区和土压平衡区，可以根据不同地层的要求进行调整和切换。

4. 泥水平衡盾构：泥水平衡盾构主要用于稠密的粉质土和泥质土的掘进。

其工作原理是通过在盾构机前部注入泥浆来平衡土层的压力，同时利用泥浆的密度控制土层的稳定性。

泥水平衡盾构适用于较敏感的地层，能够减小地层沉降和地面沉降的风险。

二、盾构的工作原理盾构机的工作原理可以简单概括为：切削土层、推进管片、注浆补偿和排土运输。

1. 切削土层：盾构机前部的刀盘装有刀具，可以切削土层。

盾构机在掘进过程中，通过转动刀盘和推进盾构机来切削和破碎土层，实现隧道的掘进。

2. 推进管片：盾构机在切削土层的同时，还需要推进管片来支撑和构建隧道。

盾构机后部设有一个推进系统，可以将管片逐个推进到切削区域，并与前部的土层形成一环环的支护结构。

3. 注浆补偿：在盾构机掘进过程中，为了保持隧道的稳定，需要通过注浆来补偿土层的失去。

注浆可以填充土层中的空隙，增加土层的支撑能力，同时还可以降低地下水位和地层的沉降风险。

盾构机的种类盾构的分类较多，可按盾构切削面的形状、盾构自身构造的特征、尺寸的大小、功能，挖掘土体的方式，掘削面的挡土形式，稳定掘削面的加压方式，施工方法，适用土质的状况多种方式分类。

下面我们按照盾构组合命名分类阐述。

一、全敞开式盾构机（全敞开式盾构机的特点是掘削面敞露，故挖掘状态时干态状，所以出土效率高。

适用于掘削面稳定的性好的地层，对于自稳定性差的冲积地层应辅以压气、降水、注浆加固等措施）1.手掘式盾构机手工掘削盾构机的前面是敞开的，所以盾构的顶部装有防止掘削面顶端坍塌的活动前檐和使其伸缩的千斤顶。

掘削面上每隔2-3m设有一道工作平台，即分割间隔为2-3m。

另外，在支撑环柱上安装有正面支撑千斤顶。

掘削面从上往下，掘削时按顺序调换正面支撑千斤顶，掘削下来的沙土从下部通过皮带传输机输给出土台车。

掘削工具多为鹤嘴锄、风镐、铁锹等。

2.半机械式盾构机半机械式盾构机是在人工式盾构机的基础上安装掘土机械和出土装置，以代替人工作业。

掘土装置有铲斗、掘削头及两者兼备三种形式。

具体装备形式为A.铲斗、掘削头等装置设在掘削面的下部。

B.铲斗装在掘削面的上半部，掘削头在下半部。

C.掘削头装在掘削面的中心。

D.铲斗装在掘削面的中心。

3.机械式盾构机盾构机的前部装有旋转刀盘，故掘削能力大增。

掘削下来的砂土由装在掘削刀盘上的旋转铲斗，经过斜槽送到输送机。

由于掘削和排土连续进行，故工期缩短，作业人员减少。

二、部分开放式盾构机（即挤压式盾构机，其构造简单、造价低。

挤压盾构适用于流塑性高、无自立性的软粘土层和粉砂层）1.半挤压式盾构机（局部挤压式盾构机）在盾构的前端用胸板封闭以挡住土体，使不致发生地层坍塌和水土涌入盾构内部的危险。

盾构向前推进时，胸板挤压土层，土体从胸板上的局部开口处挤入盾构内，因此可不必开挖，使掘进效率提高，劳动条件改善。

这种盾构称为半挤压式盾构，或局部挤压式盾构。

2.全挤压式盾构机在特殊条件下,可将胸板全部封闭而不开口放土，构成全挤压式盾构。

科普盾构知识点总结一、盾构机的分类及工作原理：1.盾构机的分类：盾构机主要分为普通盾构机和土压平衡盾构机两种类型。

根据不同的地质条件和工程要求，选择合适类型的盾构机是非常重要的。

（1）普通盾构机：普通盾构机是最常见的盾构机类型，适用于地质较好的地质条件，一般用于软土层、砂质土层和松散砂岩等地层的隧道开挖。

它的工作原理是通过施加液压推进力，推动盾构机前进并进行土层的开挖，然后在推进的同时进行隧道衬砌的施工，最后形成一个完整的隧道结构。

（2）土压平衡盾构机：土压平衡盾构机适用于地质较差的地质条件，例如黏土、软弱砂岩和黏壤等地层。

它的工作原理是通过施加与地层土压相平衡的土压平衡力，防止地下水和土层的涌入，从而保证安全稳定地进行隧道开挖。

土压平衡盾构机在处理软弱地层时具有较大的优势，可以有效避免地面沉降和地下水涌入等问题。

2.盾构机的工作原理：盾构机的工作原理主要包括土层开挖、隧道衬砌和推进三个阶段。

（1）土层开挖：盾构机在进行隧道开挖时，首先需要进行土层的开挖工作。

它通过刀具和刀盘对地层进行切割和掘进，将土层从隧道工作面上切削下来，并通过输送设备将土层带至隧道后部的料斗中。

在这个过程中，盾构机需要施加一定的推进力以克服土层的阻力，并同时进行隧道衬砌施工，确保隧道结构的稳定和安全。

（2）隧道衬砌：隧道衬砌是盾构机工作中非常重要的一个环节，它直接影响到隧道的质量和安全性。

在盾构机进行土层开挖的同时，需要同时进行隧道衬砌的施工，一般采用预制节段和喷射混凝土两种方式。

预制节段是通过现场浇筑或预制成形的隧道衬砌节段，用于保护地下结构和确保隧道的稳定。

（3）推进：在进行土层开挖和隧道衬砌之后，盾构机需要进行推进工作，将盾构机推向下一工作环节。

推进是盾构机工作的重要环节，通过施加一定的推进力，盾构机可以快速地前进，并在此过程中进行土层开挖和隧道衬砌工作，最终完成整个隧道结构的施工。

二、盾构机的主要构成和关键部件：1.主要构成：（1）盾构机主要由刀盘、主机、推进系统、控制系统、料斗、隧道衬砌系统以及供电和供水系统等组成。

盾构机类型和选用原则
盾构机是一种用于隧道挖掘的工程机械，根据不同的工程需求和地质条件，盾构机可以分为以下几种类型：
1. 泥水式盾构机：适用于软弱的土层或泥水地层，通过泥水压力平衡掌子面的水土压力。

2. 土压平衡式盾构机：适用于粘性土层或砂土质地层，通过土压力平衡掌子面的水土压力。

3. 硬岩盾构机：适用于坚硬的岩石地层，通过刀具切割岩石实现掘进。

4. 混合式盾构机：适用于地质条件复杂的地层，可以同时使用泥水式和土压平衡式两种方式进行掘进。

在选用盾构机时，需要考虑以下原则：
1. 地质条件：根据隧道穿越的地质条件，选择适合的盾构机类型。

2. 工程规模：根据隧道的长度、直径和曲率等工程规模，选择适当的盾构机尺寸和性能。

3. 施工环境：考虑施工现场的环境条件，如地下水位、周边建筑物等，选择适合的盾构机类型。

4. 工程进度：根据工程进度要求，选择能够满足施工进度的盾构机。

5. 经济效益：综合考虑盾构机的购置成本、运行成本和维护成本等因素，选择经济效益最佳的盾构机。

选用合适的盾构机对于隧道工程的顺利进行和施工质量至关重要，需要根据具体情况进行综合考虑和决策。

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。

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。

2、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)。

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；3、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。

盾构机的分类-回复盾构机是一种用于地下工程中隧道开挖的专业设备。

根据不同的应用需求和工程要求，盾构机可以分为多个分类。

本文将一步一步回答关于盾构机分类的问题，以帮助读者更好地了解盾构机的应用领域和特点。

第一步：盾构机按照使用环境分类盾构机根据使用环境的不同，可以分为两类：土压平衡盾构机（Earth Pressure Balance Shield Machine，简称EPB盾构机）和水压平衡盾构机（Slurry Shield Machine）。

1. 土压平衡盾构机（EPB盾构机）：适用于软弱土壤、黏土和含水量较高的地层中的隧道开挖。

它利用盾构机内部的土压平衡系统，通过给予前方土体与盾构机内部土体较为相等的土压力来平衡地下水压力，以实现隧道的稳定开挖。

EPB盾构机广泛应用于城市地铁、水利工程、下水道建设等领域。

2. 水压平衡盾构机：适用于含有大量水分和较坚硬地层的隧道开挖。

它采用密闭的工作环境和水压平衡系统，能够在开挖过程中有效控制地下水位和地下水压力，保证隧道的安全稳定推进。

水压平衡盾构机通常用于河床、湖底隧道等水下工程。

第二步：盾构机按照施工方式分类盾构机也可以根据施工方式的不同进行分类，这将影响到盾构机的结构和工作原理。

1. 轮式盾构机：使用装有刀盘和轴承的切削头，通过切削地层并将地层推到井口，由提升机将土壤抛到地面上。

该类型盾构机适用于地层坚硬、粉状颗粒较少的隧道工程。

2. 双层或多层盾构机：具有更高的推力和更大的切削力，适用于较大断面的隧道工程，如大型地铁隧道、水利隧道等。

3. 泥水平衡盾构机：利用注入泥浆来平衡土压力，从而实现稳定的隧道开挖。

泥水平衡盾构机适用于含有较高水分和粉质黏土的地层。

4. 机械盾构机：采用机械切割头进行地层的开挖，并通过转运系统将土壤从切削头后方搬运到井口。

该类型盾构机适用于各种地质条件的隧道工程。

第三步：盾构机按照切削头类型分类盾构机还可以按照切削头的类型进行分类，不同类型的切削头适用于不同的地层和工程要求。

盾构机的种类盾构的分类较多，可按盾构切削面的形状、盾构自身构造的特征、尺寸的大小、功能，挖掘土体的方式，掘削面的挡土形式，稳定掘削面的加压方式，施工方法，适用土质的状况多种方式分类。

下面我们按照盾构组合命名分类阐述。

一、全敞开式盾构机（全敞开式盾构机的特点是掘削面敞露，故挖掘状态时干态状，所以出土效率高。

适用于掘削面稳定的性好的地层，对于自稳定性差的冲积地层应辅以压气、降水、注浆加固等措施）1.手掘式盾构机手工掘削盾构机的前面是敞开的，所以盾构的顶部装有防止掘削面顶端坍塌的活动前檐和使其伸缩的千斤顶。

掘削面上每隔2-3m设有一道工作平台，即分割间隔为2-3m。

另外，在支撑环柱上安装有正面支撑千斤顶。

掘削面从上往下，掘削时按顺序调换正面支撑千斤顶，掘削下来的沙土从下部通过皮带传输机输给出土台车。

掘削工具多为鹤嘴锄、风镐、铁锹等。

2.半机械式盾构机半机械式盾构机是在人工式盾构机的基础上安装掘土机械和出土装置，以代替人工作业。

掘土装置有铲斗、掘削头及两者兼备三种形式。

具体装备形式为A.铲斗、掘削头等装置设在掘削面的下部。

B.铲斗装在掘削面的上半部，掘削头在下半部。

C.掘削头装在掘削面的中心。

D.铲斗装在掘削面的中心。

3.机械式盾构机盾构机的前部装有旋转刀盘，故掘削能力大增。

掘削下来的砂土由装在掘削刀盘上的旋转铲斗，经过斜槽送到输送机。

由于掘削和排土连续进行，故工期缩短，作业人员减少。

二、部分开放式盾构机（即挤压式盾构机，其构造简单、造价低。

挤压盾构适用于流塑性高、无自立性的软粘土层和粉砂层）1.半挤压式盾构机（局部挤压式盾构机）在盾构的前端用胸板封闭以挡住土体，使不致发生地层坍塌和水土涌入盾构内部的危险。

盾构向前推进时，胸板挤压土层，土体从胸板上的局部开口处挤入盾构内，因此可不必开挖，使掘进效率提高，劳动条件改善。

这种盾构称为半挤压式盾构，或局部挤压式盾构。

2.全挤压式盾构机在特殊条件下,可将胸板全部封闭而不开口放土，构成全挤压式盾构。