地铁车站与盾构法施工123页PPT

反力架的型式
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反力架的加固
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反架计算有限元模型
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吊装反力架
拖车Ⅰ
拖车Ⅱ
拖车Ⅲ
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1.8盾构机调试
1.空载调试 盾构机组装和连接完毕后，即可进行空载调试。主要调试内容 为：液压系统，润滑系统，冷却系统，配电系统，注浆系统，以及 各种仪表的校正。着重观测刀盘转动和端面跳动是否符合要求。 2.负载调试 空载调试证明盾构机具有工作能力后即可进行负荷调试。负荷 调试的主要目的是检查各种管线及密封的负载能力;使盾构机的各 个工作系统和辅助系统达到满足正常生产要求的工作状态。通常试 掘进时间即为对设备负载调试时间。负荷调试时将采取严格的技术 和管理措施保证工程安全、质量和隧道线型。
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• 盾构沿内弦线掘进最大偏移量：
l 1200 12002 52
.0104m
1.04cm • 盾构机轴线与始发井轴线夹角：
∠θ==arcsin(5/(1200-0.0224))=0.238度 • (设计曲线内偏移量为22.4mm)。
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可曲编辑线课件始发示意图
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始发基座平剖面图
费用高，在没有整机始发的条件时才不得不采用。
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5
始发场地布置形式
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1、渣土池前置式
材料堆场
材 料 房 配电室
中空翻
中侧翻
汽
车
便
道
15T行吊
800
70000 XF
下行线中心线
800
45T行吊
XB1
XB2
XL1
XL2
上行线中心线

精选ppt课件
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2、盾构机选型
2.2 盾构机的适用范围
泥水加压平衡盾构机 泥水加压平衡盾构由盾壳、开挖机构、推进机构、送排泥浆机
构、拼装机构及附属装置组成。是目前各种盾构中最复杂、价格最 贵的一种。
适用范围较大，多用于含水率高的软弱土质中，是一种低沉降、 较安全的施工机械，对稳定的地层优点尤为明显，其工作效率要高 于土压平衡盾构机，但随着土砂百分比的增加，会出现泥水分离难 度增大的不足。
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2、盾构机选型
2.4 盾构机选型及定购的依据
土质条件、岩性 开挖面稳定 隧道埋深、地下水位 设计隧道的断面 环境条件、沿线场地 衬砌类型 工期；造价 辅助工法 设计路线、线形、坡度 电气等其他设备条件
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2、盾构机选型 2.4 盾构机选型及定购的依据
[调查项目]
盾构机选型流程图
工期
• 推进 • 衬砌
• 相关措施
综合评价
精方选法pp的t课选件择
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2、盾构机选型
2.4 盾构机选型及定购的依据
盾构选型与地层关系
（1）少水地层、砂卵石地层 宜选择开敞式网格盾构
少水或无水地层，地层具 有较好的自稳性，降水下沉 量小（如沈阳、成都等地层 ），土体颗粒对刀盘刀具磨 损很大，选择开敞式盾构网 格盾构比较适宜。
砂、土适应性 由于开挖面土体受面板开
（粒径＜15 cm 口影响，进入密封舱内不
）
顺畅，易粘结，易堵塞。
砂卵石适应性 适应性强，必要时可加滚 （粒径＞15cm） 刀。
刀盘扭矩
刀盘扭矩阻力大，需增加 设备能力，造价高。
隧道内刀头更换 由于有面板，在隧道内更

案例二：托架下垫滑动托板式（广州仑大区间）
一、盾构机刚刚进站
清理渣土、切割钢筋、洞门防水
案例二：托架下垫滑动托板式（广州仑大区间）
二、当时四号线官洲站的过站条件
① 站内底板结构上预留的风道侧墙钢筋要折伏到车站结 构底板上，折筋曲线顶端距车站结构底板高度120mm。
② 线路中心线距车站标准段侧墙2.20m，即盾构机在车站 内托运时，考虑盾构刀盘与侧墙之间需有至少200mm间 隙，因此，盾构机需横移1.2m。
1、盾构二次始发的施工方法与盾构始发的施工方法相同 2、由于受车站的结构形式影响只是反力架的安装形式有所变动
盾构机过站各个阶段的施工控制要点
一、准备阶段及到站阶段的控制要点
（1） 做好进站前的测量工作。隧道贯通时其刀盘中心偏差允许值为：平面≤±20 mm ,高程≤±30 mm，盾构坡度较设计坡度略大0.2%。并对洞口的直径进行检查。 （2） 调整好盾构机的姿态。破洞门前盾构机允许偏差±10 ㎜，仰角允许偏差范 围控制在2㎜/m，避免出现俯角姿态。SLS-T导向系统所显示的盾构机位置偏差控 制在±20 ㎜以内，倾向偏差控制在3～4 ㎜/m以内。同时做好铰接千斤顶的行程 控制，避免千斤顶出现最大和最小行程的极限状态。 （3） 注浆应及时、足量，必要时需根据注浆速度决定掘进速度；注浆压力0.1～ 0.12 MPa，注浆量6.0～7.0 m3/环。同时应具实际情况及时进行补注浆，以便保 证管片壁后填充密实。 （4） 盾构机到达时根据刀盘不能旋转或推力上升等机械状态的变化,可知盾构机 已推抵达洞门临时墙体。通过从洞门的临时墙钻探或测量,确认盾构机的位置。推 进停止后,为防止拆除临时墙时出现涌水等现象,必须进行管片背后注浆。
盾体总重不大于350吨，有润滑时钢对钢的摩擦系数最大为 0.1，需要的推力大约为35吨，拟采用两台千斤顶顶推托架的方 式实现盾体的横向、纵向移动。每台千斤顶的最大定推力为85 吨，行程为50cm。

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。

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加注泡沫
人闸
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液压马达
同步注浆泵
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盾构机主控室控制面板
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盾构机主控室、司机操作间
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2、盾构发展趋势
（1) 盾构机在国内应用情况
20世纪90年代，大直径的泥水式、土压 平衡式盾构机在中国开始得到成功的应用。 目前全国五大城市（北京、上海、广州、南 京和深圳）地铁和管线工程大多采用日本、 德国和法国生产的盾构机进行施工，约有26 台左右。还有天津（2台）、广州三号线（11 台），北京5号线（3台）、上海（8台）等新 增或即将投入使用有20多台盾构机。目前地 铁施工采用的盾构机约有50台。
其它如引水隧道，市政隧道，过江隧道 等都有应用盾构机进行施工。
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表1-2 国内五大城市地铁工程使用的盾构机
地 点
型式规格
北 ⑴土压平衡式φ6.19米 京 ⑵土压平衡式φ3.3米
上 ⑴土压平衡式，φ6.34米
海
⑵泥水式，φ11.22米 ⑶土压平衡式，φ6.34米
广 ⑴土压平衡式，φ6.14米 州 ⑵泥水式，φ6.14米
⑶土压平衡式，φ6.25米
南 ⑴土压平衡式，φ6.34米 京 ⑵土压平衡式，φ6.40米
深 ⑴土压平衡式，φ6.20米
圳
⑵土压平衡式，φ6.14米 ⑶土压平衡式，φ6.25米
数量 （台）
制造公司（国别）
附注
1
Herrenknecht（德国海瑞克） ⑴用于地铁5号线工程
1
IHI（日本石川岛播磨）
⑵亮马河北路污水隧道
盾构隧道施工技术的 理论与实践
1
盾构施工技术
2
1、盾构机简介 2、盾构机的选型 3、盾构机始发 4、盾构机掘进 5、盾构施工管理

2.两者的掘进，平衡，支护系统都不一样。 3.TBM比盾构技术更先进，更复杂。
其实 TBM和盾构除了这些本质的差别外，笼统 的来说，都是一样，都是隧道全断面掘进。只是 不同的工作环境应用不同的机械构造罢了。
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五、盾构机的选型
盾构机选型主要是确定盾构类型、外形尺寸、 驱动形式、铰接方式、推力、扭矩、刀盘、刀 具配置、开口率、密封方式、同步注浆配置、 螺旋机功率等等。
10.数据采集系统 11.导向系统（VUT导向系统和PPS导向系统）
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六、典型盾构介绍—土压平衡盾构机
土压平衡盾构（面板式和辐条式）
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六、典型盾构介绍—泥水平衡盾构机
泥水平衡盾构优点
对地层的扰动小、沉降小 适用于高地下水压，如江底、河底、海底隧道
施工 适用大直径盾构施工 适用土质范围广 掘进中盾构机体的摆动小
盾构机推进主要依靠盾构内部设置的千斤顶。
以盾构为核心的建造隧道的施工方法称为盾构工 法.
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4
二、盾构法施工及其特点
盾构法施工优点
安全性、高效率、危害小、环境影响小、经济性
盾构法施工缺点
重复利用率低、施工复杂、适用性受限、工作条 件差、地表变形不易控制
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二、盾构法施工及其特点
➢③适当保持泥土的流动性，根据需要调节添加剂的注入量 土仓内的泥土压力与地层压力与水压力。
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六、典型盾构介绍—土压平衡盾构机
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六、典型盾构介绍—土压平衡盾构机
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六、典型盾构介绍—土压平衡盾构机
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隧道盾构掘进示意图

第36页/共112页
第四章 盾构过站（调头式过站）
第37页/共112页
第四章 盾构过站（调头式过站）
第38页/共112页
第四章 盾构过站（调头式过站）
第39页/共112页
第四章 盾构过站（调头式过站）
第40页/共112页
第四章 盾构过站（调头式过站）
第41页/共112页
第五章 盾构到达
（盾构机到达施工方案.doc）
3、手扳葫芦托动小车沿轨道 移动，主机与小车一起过站。
第四章 盾构过站（分体式过站）
• 纵移运输轨道
第25页/共112页
第四章 盾构过站（分体式过站）
后配套过站
在盾体过站后，在车站底板上铺设后配套台车走行轨道，该轨道与隧 道内台车走行轨道对正连接在一起。后配套台车通过电瓶机车将其牵引就 位。
盾构机检修
整体式过站可以减少对盾构机的拆装次数，减少转场环节，还可以大大加 快施工速度、缩短施工的工期，提高地铁隧道施工的效率，而且还可以节省吊装 运输盾构机等设备所需的大笔费用，从而降低了施工成本。
1、整体过站的准备工作
掌握整个车站的构筑物情况，并确定整体过站的线形，过站线形的选择 要满足盾构机及后配套整体过站的要求，一般情况下过站线形呈“S”形布置。
2、“u”型导槽的施工
导槽的中心线与盾构机的中心线在水平投影上要相符，导槽的圆弧度要 与盾构机外壳的圆弧度相符，导槽施作的示意图如下图8所示：
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第四章 盾构过站（整体式过站）
整体式过站
预埋导向轨
盾构机 导槽
预埋支撑轨
钢精混凝土结构
整体过站导槽施作示意图
第28页/共112页
第四章 盾构过站（整体式过站）

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

现
建设投资持续增长，“十三五”开局良好
状
据不完全统计（个别城市数据统计不完整，且不含淮安、红河州、珠海、南平、渭南 （韩城）、安顺（黄果树）、三亚、黄石、天水等地方政府批复项目的资金状况），截至 2016年末，中国大陆地区在建线路可研批复投资累计34995.4亿元。初设批复投资累计 28458.6亿元。2016年度完成投资3847亿元。15个城市完成投资超过百亿元，各城市的轨 道交通投资完成情况见下图。
土
土
压
1998 =7.65m黄浦江观光隧道
1996 =11.22m延安東路南黄浦江越江隧道
压 1987 =4.35m 上海市南站电厂越江隧道
网
1985 =4.33m 芙蓉江排污隧道
格
1966 =10.2m 打浦路南黄浦江过江隧道
式
1965 =5.8m 地下铁道
1964 =4.2m 试验工程
=4.2m 试验工程
构 地质条件、技术条件和经济条件的地铁隧道施工方法，已经由原来单一 的明挖法发展到现在的明挖、盖挖、矿山法、盾构法等多种方法。
技
术
盾构法由于对环境影响小，不受地形、地貌、江河水域等条件限制
发 ，以及施工安全、快速等诸多优点，得到了广泛的应用，下面我们就盾
展 构施工技术的发展历程以及在我国的使用情况、现状和发展趋势做一定 的探讨。
一. 城市轨道交通现状及展望
第一类，初期手掘式，以Brunel盾构为代表；第二类：以机械手挖 掘式、气压式为代表；第三类：以闭胸式盾构为代表（泥水式、土压式
盾 ）；第四类：以多功能盾构及复合式盾构为代表。 构 技 术 发 展
一. 城市轨道交通现状及展望
早在1950年初期，我国东北阜新煤矿就有了使用手掘式隧道修建疏 水巷道，1957年在北京市下水道工程中使用小断面盾构施工的记载。但

◢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)