复合地层盾构施工技术PPT精选文档39页PPT

盾构法施工的优缺点及应用范围
优点
• 施工速度快 • 对地面影响小 • 适用于多种地质条件
缺点
• 设备投资大 • 维护和管理成本高 • 对环境保护要求严格
应用范围
• 城市地铁和隧道 • 水利工程 • 交通基础设施
盾构法在城市地下工程中的应用实例
地铁工程
盾构法被广泛应用于城市地铁线路 的施工。
道路隧道
盾构法施工的未来发展趋势
1
智能化技术应用
盾构机与人工智能、无人驾驶技术相结合，
可持续发展
2
提高施工效率和安全性。
注重节能减排和资源回收利用，推动盾构法
施工朝着可持续发展方向发展。
3
新材料和设备
研发新型耐磨材料和高效盾构机，提高施工 质量和效率。
2
安全管理
制定详细的安全计划和操作规程，保障施工人员的安全。系统，提高质量和安全管理水平。
盾构法施工中常见问题及处理方法
1 地层突变
采用合适的处理方法，如先导钻孔和注浆加固。
2 地下水渗漏
采取抗渗措施，如喷射混凝土或安装防渗设备。
3 地质灾害风险
进行地质勘探和风险评估，确保施工过程安全。
《盾构法施工技术》PPT 课件
通过本次PPT课件，我们将详细介绍盾构法施工技术，包括定义、作用以及在 城市地下工程中的应用实例。
盾构机的组成和工作原理
组成
盾构机由刀盘、主轴、推进系统、脱泥系统等部件组成。
工作原理
盾构机利用刀盘旋转挖掘，同时推进壁构件，形成地下隧道。
技术创新
现代盾构机与智能化技术相结合，实现自动驾驶和实时监测。
盾构法可以用于道路隧道的建设， 减少对地面交通的干扰。
水利工程

能力
使用
调速范围
变频电机驱动
高
小
好
轻
一般
少
宽
液压马达驱动 较低
较大
较差
较重略好多来自较宽二、土压盾构机施工技术
一 准备工作 二 盾构机的始发 三 盾构机的掘进 四 盾构机的过站 五 盾构机的接收
盾构施工场 地一布、置准：备工作 1、场地布置 龙门吊 设置渣土坑 管片堆放场 地及材料堆 放场地 一座高压配 电房
土压平衡盾机特点
场地要求较高； 施工费用相对多；
场地要求较低； 施工费用相对少；
武汉地区掘进地层主 要为粘土、淤泥及少部分 角砾，故选择复合式土压 平衡盾构机。
刀盘选
面型板式：优点是开口率较小，软土口开口率一般在45%左右，
复合地层开口率在30%左右，面板开口小，强度高，易于刀
幅具条布式置：，优对点正是面开土口体率支大撑，效渣果土较易好进，入土土压仓波，动不小易；形缺成点泥是饼传， 刀感盘器不对易正被面堵土，体正的面压土力压反能映较不准够确准的确反，映渣；土缺进点入是土正仓面相土对压困 波难动。较大，容易引起地表沉降，刀盘比较薄弱，不易满足复
土压盾构机施工技术 让世界更畅通
目录 Contents
一、盾构机简述
二、土压盾构机施工技术
三、土压盾构机施工风险控 制 四、案例分析
一、盾构机简述
一 盾构机的分类 二 盾构机的基本构造及工作原理 三 盾构机的选型
一、盾构机的分类 硬岩隧道掘进
全
机(TBM)
断
面
均一地层盾
隧
构机
道
盾构机
掘
进
（软土、 复合地层盾
全的作用，这个钢质组件被称为盾Ea构rth。pressure distribution diagram Excavation chamber

针对复杂地质条件，采用创新性的盾 构施工技术，并进行优化改进，以提 高施工效率和质量。
施工安全与风险控制
阐述盾构法在该复杂地质条件下隧道 工程中的施工安全措施和风险控制方 法。
06
总结与展望
回顾本次课程重点内容
盾构法施工基本原理
盾构法施工流程
介绍了盾构法施工的基本原理，包括盾构 机的构造、推进系统、出土系统等。
利用盾构机上的导向系统，实时监测掘进方向，通过纠偏装置进 行纠偏，确保隧道轴线精度。
管片拼装与防水措施
管片选型与拼装
01
根据设计要求选择合适的管片类型，按照拼装顺序进行拼装，
形成隧道衬砌。
防水措施
02
在管片拼缝处设置橡胶止水带、嵌缝材料等防水措施，确保隧
道防水效果。
管片背后注浆

03
在管片背后进行注浆，填充管片与地层之间的空隙，提高隧道
对未来盾构法施工技术发展的展望
技术创新
随着科技的不断进步，盾构法施工技术将不断创新，例如 研发更高效的盾构机、优化施工流程等，以提高施工效率 和质量。
智能化发展
未来盾构法施工技术将更加注重智能化发展，例如引入人 工智能、大数据等技术，实现自动化施工和智能化管理。
绿色环保
随着环保意识的提高，未来盾构法施工技术将更加注重绿 色环保，例如减少施工噪音、降低能耗等，以实现可持续 发展。
盾构法施工流程与步骤
施工前准备工作
01
02
03
地质勘察
对施工区域进行详细的地 质勘察，了解地层分布、 岩土性质、地下水位等。
设计方案
根据地质勘察结果，制定 盾构机选型、施工参数、 管片设计等方案。
施工场地准备
平整场地、搭建临时设施 、准备施工材料等。

1.1 盾构及其工作原理
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
概念：是一种用于软土隧道暗挖施工、具有金属外壳、 壳内装有整机及辅助设备，在其掩护下进行土体开挖、 土渣排运、整机推进和管片安装等作业，而使隧道一 次成型的工作机械。
盾构是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构集机、 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、量测导向纠偏等功能。
和铣削头式） 3 机械式（全断面开挖）
OF盾构——自稳性强的围岩，各种非黏性和黏性地层在地下 水位以下地层或渗漏地层掘进时，必须用井点降水降低地 下水位。
盾构施工技术培训讲义(PPT66页)
盾构施工技术培训讲义(PPT66页)
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
盾构施工技术培训讲义(PPT66页)
目前最大的泥水盾构
盾构施工技术培训讲义(PPT66页)
盾构施工技术培训讲义(PPT66页)
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
目前最大的泥水盾构
盾构施工技术培训讲义(PPT66页)
盾构施工技术培训讲义(PPT66页)
日本泥水盾构
土压平衡盾构
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
统 可调整泥浆物性，并将其送到开挖面，保持开挖面稳
定的泥水循环系统 综合管理送排泥状态、泥水压力及泥水处理设备运转
状况的综合管理系统 泥水分离处理系统 壁后同步注浆系统
盾构施工技术培训讲义(PPT66页)
盾构施工技术培训讲义(PPT66页)
盾构施工技术

3
盾构机还具有支护功能，通过注浆、安装支撑等 措施，确保隧道施工过程中的稳定性和安全性。
盾构法施工特点
01
盾构法施工效率高、进度快，适用于大规模的隧道 工程建设。
02
盾构法施工对周围环境影响较小，能够减少地面沉 降、塌陷等问题。
03
盾构法施工成本较高，需要大型的盾构机等设备， 且对施工人员的技术要求较高。
THANKS
感谢观看
地下管线保护
应急预案
对地下管线进行调查，采取适当的保护措 施，防止施工对其造成破坏。
制定应急预案，配备应急救援人员和设备 ，确保在发生事故时能够及时处理。
安全管理制度与操作规程
人员培训
对盾构施工人员进行安 全培训，提高安全意识 。
安全检查制度
定期进行安全检查，及 时发现和消除安全隐患 。
操作规程制定
盾构机推进与出土
土压力控制
根据工程实际情况，控制盾构机推进 过程中的土压力，保持隧道稳定。
出土与运输
将挖掘出的土方及时运出施工现场， 保持现场整洁，防止土方堆积影响施 工安全。
04
盾构法施工质量控制
施工质量控制标准
隧道线形控制
确保隧道施工过程中的 线形与设计线形一致，
满足工程精度要求。
盾构姿态控制
02
盾构机种类与构造
盾构机种类
按掘进方式
敞开式盾构、半敞开式盾构、密闭式盾构
按盾构尾部是否固定
固定式盾构、移动式盾构
按切削刀盘位置
正（前）切式盾构、反（后）切式盾构
按推进方式
机械推进盾构、泥水加压盾构、土压平衡盾构、混合式盾构
盾构机构造
切削刀盘类型
辐条式刀盘、面板式刀盘、组合式刀盘

盾构施工面临各种挑战，如复杂地质条件和环境限制。这些问题需要创新和合理的解决方案。
复杂地质条件
解决地质条件多变、难以预测的 挑战。
环境限制
克服环境保护限制和降低施工对 周边环境的影响。
水下隧道
应对水下隧道施工的独特挑战， 确保施工品质。
盾构施工的应用领域和案例展示
盾构施工技术在城市交通、地下管道等领域发挥着重要作用。以下是一些成功的案例展示。
盾构施工技术
探索盾构施工技术的奇妙世界，并了解它在现代建筑中的重要作用。
盾构施工技术的基本原理
盾构是一种现代化的隧道施工方法，通过机械盾构机在地下推进，结合开挖、支护和封固等工艺，实现隧道的 平稳施工。
机械结构
了解盾构机的基本结构和主 要组成部分。
土压平衡
掌握盾构工作面的土压平衡 原理和控制方法。
地铁建设
应用于城市地铁线路的建设，加速城市发展。
给水排水
解决城市供水排水难题，提高城市生活质量。
市政隧道
用于市政设施、交通设施等建设，优化城市空间 布局。
水利工程
支持水利设施建设，保护水资源和防洪能力。
盾构施工的发展趋势和前景
随着技术的不断创新和进步，盾构施工技术将在未来继续发开始就要进行严格的质量控制和监测。
安全施工
确保施工作业过程中的安全性和风险控制。
维护保养
盾构设备的定期维护保养，延长使用寿命。
排土系统
了解土层的排土过程和盾构 机中使用的排土系统。
盾构施工的步骤和流程
了解盾构施工的关键步骤和流程，确保成功完成复杂的隧道工程。
1
勘测与准备
对隧道线路进行勘测和预备施工准备。
开挖与支护
2
掘进盾构施工隧道并进行支护工作。

盾构隧道全内衬混凝土现在多采用钢模台车结 合泵送混凝土施工，其施工要点有：
全内衬台模定位立模 浇筑工艺设备准备 预埋件设置 上拱顶混凝土浇筑质量的保证措施 拆模、清理、台模移位
土压平衡式盾构
定义：土压平衡式盾构机用开挖出的土料作为支撑开挖面 稳定的介质， 适用条件：土料具有良好的塑性变形，软稠度，内摩擦角 小及渗透率小。
1932年原苏联开始用直径为6.6~9.5m的盾构先
后在其斯科、列宁格勒、基辅等城市修建地下铁道 的区间隧道及车站。
1922年日本开始用盾构法修筑国铁奥羽线折渡隧
道。
1943年修建关门水底隧道直径达6.0m，长1100
多米。
1956年在海州露天矿用直径2.66m的盾构在砂土
层开凿了疏水巷道；
1957年起北京采用直径2.0m、2.6m的盾构施工
由于一般土壤不能完全满足这些特性，所以要进行改 良。改良的方法通常为：加水，膨润土，粘土，聚合物和 泡沫等，
根据土质情况选用。通过这些改良措施，扩大了土压 平衡式盾构机的应用范围。
土压平衡式盾构
土压平衡式盾构机的主要部件
土压平衡盾构机的基本装置是切削刀盘，开挖室以及螺旋输送机等。
土压平衡式盾构
1 切削刀盘
五、盾构机的结构
设置盾构外壳的目的是保护掘削、 排土、推进、施工衬砌等所有作业设 备、装置的安全，故整个外壳用钢板 制作，并用环形梁加固支承。盾构壳 体从工作面开始可分为切口环、支承 环和盾尾三部分。
五、盾构机的结构
盾构纵剖图
切口环、支承环、盾尾三部分组成 切口环：是盾构的前导部分，在其内部和前方可以设置各种类 型的开挖和支承地层的装置 支承环：是盾构的主要承载结构，沿其内周边均匀地装有推动 盾构前进的千斤顶，以及开挖机械的驱动装置和排土装置 盾尾：是衬砌作业的场所，其内部设置衬砌拼装机

◢井下安装盾构（始发井）
盾构推进进洞（接收井）◣
(2)同步注浆和壁后注浆设备
盾尾建筑空隙 = 盾构外径 - 隧道外径 充填盾尾空隙的方法:
1) 同步注浆:在盾构尾部外壳上设2~6根同步
注浆管, 在盾构推进的同时进行注浆充 填空隙 2) 壁后注浆:在管片上留有注浆孔,随时可进 行壁后注浆
盾尾同步注浆管和壁后注浆孔示意图
3)洞门密封及止水装置的安装 洞口密封采用右图所示的折叶 式密封压板。其施工分两步进 行施工，第一步在始发端墙施 工过程中，做好始发洞门预埋 件的埋设工作。在埋设过程中 预埋件与端墙结构钢筋连接在 一起。第二步在盾构正式始发 之前，清理完洞口的碴土后及 时安装洞口密封压板及橡胶帘 布板。
(4)负环管片安装
保证施工安全的技术指标。
土仓压力：是土压平衡或泥水平衡掘进中最能体
现掌子面稳定状况的一项操作指标，是利用刀盘的
一系列操作（推力、转速及贯入度等）与螺旋输送
机的转速合理匹配来完成的一种动态的平衡。其数
据是通过土仓壁上的土压传感器采集反馈的。一般 以最上方的传感器数据作为控制指标，在实际土压 平衡模式操作过程中，土仓压力设置宜略高于掌子 面的水土压力（理论计算值）。
4、盾构法施工的适用范围
适用于各类软土地层和软岩、硬岩地层的隧道 掘进，尤其适用于城市地下隧道工程。 水底公路隧道；
地铁区间隧道；
排水污水隧道； 引水隧道； 公用管线隧道。
5、盾构隧道断面形状
盾构隧道的断面形状一般为 圆形，也可采用矩形、马蹄形、 椭圆形、双圆形、多圆形等。 圆形隧道最大直径已达14.14m。
盾构后车架上的注浆设备
(3) 隧道衬砌
1)衬砌构造(圆形隧道管片拼装图)

环片拼装机
气锁室 密封隔舱板
压力夹舱
推进千斤顶
密封油脂装置
泥水平衡盾构机的主要结构
泥水平衡盾构机的工作原理
开挖泥水舱
气压调节舱
气压调节管
进泥管
排泥管
三、盾构机的选型
泥水盾构与土压平衡盾构的选择
泥水盾构特点
土压平衡盾机特点
场地要求较高； 施工费用相对多；
场地要求较低； 施工费用相对少；
武汉地区掘进地层主要为粘土、淤泥 及少部分角砾，故选择复合式土压平衡盾 构机。
盾构施工技术(ppt)
盾构施工技术
目录
Contents
一、盾构机简述 构机简述
一 盾构机的分类 二 盾构机的基本构造及工作原理 三 盾构机的选型
一、盾构机的分类
硬岩隧道掘进机(TBM)
全
断
面
隧
均一地层盾 构机
道
掘
进
盾构机
刀盘
刀盘 前盾
防涌门
中盾
尾盾
螺旋机出土门 托梁 管片拼装机 拼装机抓取头
土压平衡盾构结构
刀盘 中盾
前盾
尾盾
连接桥
连接桥
皮带机从动滚筒
皮带机
管片吊机
管片吊机轨道
连接桥走道板
尾盾
前盾
中盾
主机
连接桥
1号台车
操作室 注浆系统
2号台车
膨润土 液压站
3号台车
油脂系统 配电柜
4号台车
循环水系统 变电站
5号台车
较大
较差
重量 轻 较重
短时冲击和过载承受 能力
复合地层中 使用
调速范围
一般
少
宽

2、敞开模式 盾构机切削下来的碴土进入土仓内，即刻被螺旋输
送机排出。土仓内仅有极少量碴土，基本处于清空状态， 态，掘进中刀盘和螺旋输送机所受的反扭力较小。
土仓压 力分布
Ⅳ.Ⅴ类围岩、 部分Ⅲ类围岩
Open模式
第五页，共51页。
3、半敞开模式
〈5〉 〈6〉
压缩空气
〈7〉
土仓压 力分布
部分Ⅲ类围岩, 重要建筑物
第三十九页，共51页。
盾构到达破除洞门
第四十页，共51页。
安装接收 基座
盾构机定 位及接收 洞门位置 复核测量
盾构到达 施工内容
地层加固
安装洞门 圈密封 设备
洞门处理
第四十一页，共51页。
洞门部分凿除
洞门密封的安装
掘进参数 的调整
接收托架的安装与固定 到达段的掘进
掘进方向 的控制
洞门剩余部分凿除
拓展能力
1 盾构机的 1 与人沟通能力
开挖与推进模式；2 团队协作能力
2 盾构开挖
与推进的方法
检验效果 1 知识 2 能力
第十页，共51页。
操作开始
第十一页，共51页。
教师总结、作业布置
教师总结：
学生在操作中掌握了
盾构土压平衡开挖和推进模式施工技术
课业布置：写本次操作课程总结材 料（包括盾构机的开挖与推进模式，
写本次现场操作的总结材料任务四职业能力目标任务的能力目标1盾构到达施工能力2预防和处理盾构到达工序中常见问题的能力1盾构到达后拆除接收井的围护结构再推进的2事先对接收井端头进行地基改良后盾构到达前拆除接收井的围护结构再到达3利用接收井自身结构施工的条件在接口处设置素砼挡土墙盾构直接破除1请同学们观看广州地铁三号线到达盾构到达施工图片2让学生分组讨论盾构到达工作内容3让学生分组讨论盾构到达施工工艺流程4教师总结盾构到达破除洞门安装接收基座安装洞门圈密封设备洞门处理地层加固盾构机定位及接收洞门位置复核测量盾构到达施工内容洞门密封的安装接收托架的安装与固定贯通后步上接收托架到达段的掘进掘进参数的调整碴土的清理掘进方向的控制洞门剩余部分凿除观看资料1通过资料讨论盾构到达的主要施工技术

盾构法施工技术-------路上
精品课件
1
盾构施工技术
精品课件
2
目录
1.1 关于地下建筑空间施工的几个概念 1.2 TBM和盾构机的具体区别 2.1 盾构法施工技术 2.2 盾构机械设备 3 盾构法隧道施工工艺
精品课件
3
1.1关于地下建筑空间施工的几个概念
➢ 明挖法：也称挖盖法 ➢ 暗挖法：也称矿山法，钻爆法等 ➢ 浅埋暗挖法： ➢ 盾构法： ➢ 沉井法： ➢ 沉管法： ➢ 顶管法： ➢ 地下连续墙法： ➢ TBM法：
精品课件
44
始发台架图片
精品课件
45
折叶式密封环
精品课件
46
盾构机现场组装图片
精品课件
47
盾构机主体组装过程
精品课件
48
操作平台组装
盾构掘进方向
后方张出台
精品课件
49
螺旋输送机、整圆器组装
吊装整圆器
盾构掘进方向
吊装螺旋输送机
精品课件
第一节台车 第二节台车
50
桥架、皮带输送机、单轨梁、反力架的安装
时进行土质状态记录与分析，并及时调整每环总出土量，保 证掘进过程中进尺与出土量的对应统一。
精品课件
56
盾构掘进参数控制----即信息化施工
盾构施工类似工厂流水线作业，因此施工中要求各环节紧密衔接，任 何一道工序发生滞后，都将直接影响施工工效，或导致施工停止。因此应 进行信息化施工管理，收集各阶段的施工参数，通过分析、归纳，在施工 中不断对各种参数的设定进行优化，将会提高施工的质量、效率。
在施工中实时进行施工数据采 集，建立完善的信息化施工模式：
1、盾构机掘进参数的采集 2、盾构机导向数据的采集 3、施工监测系统 4、人工控制测量数据