盾构始发施工技术培训66页PPT

反力架的型式
可编辑课件
反力架的加固
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反架计算有限元模型
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31
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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18
• 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
20
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
可编辑课件
6
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

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

盾构机分类及应用领域
分类
根据地质条件、隧道断面形状和尺 寸等因素，盾构机可分为土压平衡 盾构机、泥水平衡盾构机、硬岩掘 进机等类型。
应用领域
盾构机广泛应用于城市地铁、市政 管道、水利隧道、交通隧道等领域。 随着技术的不断发展，盾构机的应 用领域还将不断扩大。
02 盾构机操作规范与安全事 项
操作前准备工作
道衬砌结构。
壁后注浆
通过注浆孔向管片背后注入浆 液，填充管片与土体之间的空 隙，提高隧道稳定性。
05
盾构机接收
当盾构机到达接收井时，进行 设备拆除、洞口处理等收尾工 作。
06
05 盾构机故障诊断与排除方 法
常见故障类型及原因分析
电气系统故障
包括电机、传感器、 控制器等电气元件 的损坏或失灵。
推进系统故障
检查并更换损坏的电机、传感器、控 制器等电气元件。
刀盘驱动系统故障排除
更换磨损或断裂的轴承、齿轮、皮带 等传动部件。
推进系统故障排除
检查并更换损坏的推进油缸、推进泵、 推进阀等部件。
盾体结构故障排除
对盾体进行加固、修复或更换受损部 件，确保盾体结构安全稳定。
维修建议
定期对盾构机进行维护保养，及时发 现并处理潜在故障，确保盾构机正常 运行。
定期对盾构机进行维护 保养，确保设备处于良
好状态。
04
停机维护与保养规范
停机前应对盾构机进行全面检查，确保各 部件无故障、无损坏。
做好维护保养记录，详细记录维护保养的 时间、内容、更换的零部件等信息，以便 后续跟踪和管理。
在维护和保养过程中，应注意安全，避免 因操作不当造成人员伤害或设备损坏。
按照盾构机维护保养手册的要求，对设备 进行定期维护和保养。

有效性。
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应急处理措施和预案
制定盾构施工应急预案，明确应急组 织、通讯联络、现场处置等方面要求 。
配置必要的应急救援设备和器材，确 保在紧急情况下能够及时响应。
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针对可能发生的突发事件，制定相应 的应急处理措施，如火灾、坍塌、涌 水等。
定期组织应急演练和培训，提高员工 的应急处置能力和协同配合能力。
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刀盘和刀具故障
地质条件复杂、刀具磨损严重等原因导致刀 盘卡滞、刀具异常磨损等故障。
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故障排除方法和步骤
液压系统故障排除
清洗液压油箱、更换液压油、维修或更换液压泵 等损坏部件。
推进系统故障排除
维修或更换泄漏的推进油缸、清洗或更换推进泵 等关键部件。
ABCD
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电气系统故障排除
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管片拼装机
用于在盾尾进行管片的拼装，形成隧道结构。
螺旋输送机和皮带机
用于将挖掘出的土体运出隧道。
辅助系统
包括液压系统、电气系统、控制系统等，为盾构机提供 动力和控制，确保设备的正常运行。
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CHAPTER 03
盾构施工技术要点
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施工前准备工作
现场勘察
对施工场地进行详细的 地质勘察，了解地质条 件、水文状况及周边环
境。
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设计方案
根据勘察结果，制定盾 构机选型、施工线路、 支护结构等设计方案。
设备准备
按照设计方案，准备相 应的盾构机、配套设备
、施工材料等。
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人员组织
组建专业的施工团队， 包括操作手、技术人员 、安全人员等，并进行

井下轨道及始发基座的准备
组装场地的准备 吊机组装就位
后配套拖车吊装与管线连接
主机吊装与连接 安装反力架
主机定位及后配套连接 空载调试的安装
洞口密封是为盾构在始发时防止背衬注浆砂浆外泄所 用，按种类分有压板式和折叶式两种，其中折叶式越 来越被人们所认可。洞口密封的施工分两步进行施工， 第一步是在车站结构的施工工程中，做好始发洞门预 埋件的埋设工作，要特别注意的是在埋设过程中预埋 件必须与车站结构钢筋连接在一起；第二步在盾构正 式始发之前，应先清理完洞口的碴土，再完成洞口密 封的安装。
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7 地面沉降较大
由于始发施工的特殊性，始发阶段的地面沉降值均较大，因此在 始发阶段需尽早建立盾构机的适合工况并严密注意出土量及土压 情况，同时加大监测频率，控制地面沉降值。
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17
托架
密封圈
洞门破除 盾体组装
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盾构进洞前凿除封门（地下墙）
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盾构进洞
20
盾构进洞
21
盾尾进洞
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常见问题的预防或处理
1 加固效果不好
端头土体加固的效果不好是在始发过程中经常遇到的问题。采取 的主要措施是必须根据端头土体情况选择合理的加固方法，而且 要加强过程控制，特别是要严格控制一些基本参数。对于加固区 与始发井间形成的必然间隙要采取其它方式处理。
4 密封效果不好
洞门密封的主要目的也是在始发掘进阶段减少土体流失。当洞门 加固达到预期效果时，对于洞门环的强度要求相对较低，否则要 在盾构推进前彻底检查和确定洞门环的状况。在始发过程中若洞 门密封效果不好时可即时调整壁后注浆的配合比，使注浆后尽早 封闭，也可采用在洞门密封外侧向洞门密封内部注快凝双液浆的 办法解决。

05
人员操作规范及技能培训要求
操作人员资质要求及岗位职责明确
操作人员需具备相关工程类专 业背景，熟悉盾构机结构、工 作原理及操作流程。
持有有效的特种作业操作证或 相关职业资格证书，确保具备 从事盾构机操作的法定资质。
明确各岗位职责，包括主操作 手、副操作手、机械维修工、 电气维修工等，确保各项工作 有序进行。
关键部件维护与保养
刀盘刀具
定期检查刀具磨损情况，及时更换磨 损严重的刀具，保证开挖效率。
02
推进油缸
定期检查油缸密封性能，及时更换密 封件，保证推进系统的正常工作。
01
03
铰接油缸
定期检查铰接油缸的伸缩性能和密封 性能，确保盾构机转向灵活。
螺旋输送机
定期检查螺旋输送机的磨损情况和输 送能力，及时更换磨损严重的部件， 保证土体的顺利输送。
管片拼装质量保障措施
管片选型与检验
选用符合设计要求的管片，并进行严格的检验，确保管片质量合 格。
拼装过程监控
采用先进的测量技术和监控系统，对管片拼装过程进行实时监控 ，确保拼装精度和质量。
管片连接与防水处理
采用可靠的连接方式，确保管片之间的连接紧密、防水性能良好 ，防止渗漏和漏水事故。
设备运行监测与故障诊断技术
• 制定详细的施工方案和安全措施，确保施工过程安全可控 。
预防措施制定和改进方向探讨
改进方向探讨
加强技术创新和研发，提高盾构机的适应性和安全性。
完善安全监管体系，加强对施工现场的监督和检查。
加强与相关部门和专家的沟通和协作，共同推动盾构施 工安全水平的提升。
THANKS
感谢观看
工作原理与操作流程
工作原理
盾构机利用刀盘开挖土体，通过推进油缸提供动力，使盾构 机沿设计轴线前进。在推进过程中，通过管片拼装机将预制 管片拼装成隧道衬砌，同时通过螺旋输送机将开挖的土体输 送出隧道。

3
盾构机工作原理
盾构机工作原理概述
盾构机是一种用于地下隧道施工的专 用设备，通过刀盘切削土体，同时利 用盾体支护隧道掌子面，实现隧道开 挖和支护的同步进行。
切削系统工作原理
盾构机的切削系统由刀盘、刀具和驱 动装置组成，通过驱动装置带动刀盘 旋转，刀具对土体进行切削，将土体 破碎并运出隧道。
推进系统工作原理
对风险控制措施的实施效果进行持续监测， 并根据实际情况进行更新和完善。
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应急预案制定及演练
制定应急预案
针对可能发生的紧急情况，制定相应的 应急预案，明确应急组织、通讯联络、
现场处置等方面的要求。
开展应急演练
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定期组织应急演练，提高员工应急处 置能力，确保在紧急情况下能够迅速
、有效地进行应对。
液压系统调试
启动液压系统，检查各液压元件工作 是否正常，调整系统压力至设定值。
电气系统调试
接通电气线路，检查各电气设备运行 状况，确保传感器、执行器等正常工 作。
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控制系统调试
对控制系统进行联调，测试各项控制 功能是否实现，调整控制参数至最佳 状态。
试运行
在空载状态下进行试运行，观察盾构 机各部件运转情况，记录相关数据， 发现问题及时处理。
稳定性。
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后配套设备安装
依次安装推进系统、管片拼装 机、螺旋输送机等后配套设备 ，注意各部件间的连接和定位 。
主机安装
将盾构机主机吊装至基座上， 调整位置和方向，确保与后配 套设备对齐。
连接与紧固
连接主机与后配套设备的液压 管路、电气线路等，紧固各部 件连接螺栓，确保牢固可靠。
13
调试与试运行

12
二、盾构始发条件
１、相关技术与方案准备
（１3）盾构测量与检测方案
（１9 ）始发旁站监理细则
（ 1 4 ）盾构掘进施工方案 （ 1 5 ）盾构始发专项施工方案
（ 2 0 ）始发安全监理细则 （21）
（ 1 6 ）盾构始发风险施工应急救援预案
（22）
（ 1 7 ）监理规划始发与掘进相关内容
（23）
（７）管片生产与储备
（２）盾构机合同变更 （３）盾构机适用性审查
（８）龙门吊起重安装方案与验收 （９）盾构场地布设方案（地面与地下）
（４）盾构机运输方案
（１０）始发端头加固施工方案与实施
（５）盾构机安装调试方案
（１１）盾构区间补勘方案与实施
（６）盾构机起重吊装方案
（１２）盾构区间施工监测方案与实施
盾构始
二、盾构机的始发条件
2、4盾、构盾始构发始/发到节达点节验点收验条收件
（ 5 ）要求的各项端头措施（端头加固、降水、冷冻等）已经完成，各项指标已经达到设计 要求并有检测报告；
（ 6 ）始发架已经设计验算，结构强度满足要求，且现场固定牢靠；
（ 7 ）施工现场技术交底（含各施工工艺和步骤）已按要求完成；
龙门吊
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刀盘吊装下井
盾构始发施工技术培训
6
（3）盾构机前体及人闸
盾构始发施工技术培训
7
（4）盾构机中体
盾构始发施工技术培训
8
（5）盾尾结构和尾刷
盾构始发施工技术培训
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（6）皮带输送机和螺旋输送机
盾构始发施工技术培训
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（7）盾构机后配套台车
盾构始发施工技术培训
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二、盾构始发条件

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

1.2.1 按断面形状分类
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
单圆盾构、复圆盾构（多圆盾 构）、非圆盾构。
异形盾构包括复圆盾构（双圆 和三圆）和非圆盾构（椭圆形 盾构、矩形、马蹄形、半圆形）
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
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。
盾构的三大要素：
1、开挖面稳定
2、掘进及排土
3、管片衬砌及壁 后注浆。
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
盾构与硬岩掘进机（TBM）的区别：
1. TBM不具备泥水压、土压等维护掌子面稳定的功能。
Ⅲ 网格挤压盾构
在上海软土地层中常常被采用，进土量接近或等于 全部隧道其出土量，且往往带有局部挤压性质，盾构正面 装钢板网格，在推进中可以且学土体，而在停止推进时可 以起到稳定开挖面的作用。可有效控制地表变形。
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

层搅拌条件的地层使用
4
旋挖素砼桩
地下水含量较大的圆砾层、 粉土、粉砂
加固区无重要管线及建筑
成本较高，主要适应于常规加固 方式不能满足加固质量的情况下
使用
5
冻结法
地下水较丰富的砂性土、 粉土、粘性土、黄土均可
加固区有障碍物时适用， 对场地需求量小，加固后
施工对周边环境影响小
施工成本很高，施工周期长，比 较适合在地面加固不适应的情况 下，解冻后融沉时间较长，需要
始发支撑体系
盾构始发支撑体系是在盾构始发阶段为盾构掘进提供推进反力的 装置。包括始发基座、负环管片、反力架等。一般盾构始发后支撑 体系安装结构如下图所示：
第二部端分头始加发固施工流程
端头加固目的
在盾构始发或到达之前需进行端头加固施工，端头土体加 固处理的目的就是保证洞门破除的安全性，使洞门圈内车站 围护结构破除后裸露的土体具有一定的自稳能力，并隔断加 固区与外界水力联系，端头加固的好坏直接决定着盾构始发 及达到的成败。
端头加固范围
端头加固范围一般为隧道衬砌轮廓线外左右两侧各3.0m，顶板以上为 3.0m，底板以下3.0m，加固长度根据土质而定，富水地层加固长度必须 大于盾构本体长度(刀盘+盾壳)。
盾构始发、接收 施工技术
引言
随着盾构施工技术日益成熟，盾构法在城市地铁及公路、水下隧道等市 政工程和一些城际轻轨、铁路等工程中得到广泛应用，如何避免盾构法施 工的风险，特别是重大事故，是施工中重点关注的问题。据近年来盾构法 施工事故统计，盾构施工重大事故多发生在始发、到达阶段，特别是在软 弱富水饱和粉砂层地质中，更容易发生涌水涌砂等重大事故，发生事故除 工程本身受损以外，对周边环境造成的影响和损失也十分巨大。

盾构始发培训勇于跨越 追求卓越Contents Page目录页盾构始发工艺流程第一部分反力架安装第二部分 负环管片安装第三部分 始发模拟第四部分 盾构始发第五部分盾构始发准备条件盾构始发井结构提供100m（根据盾构机长度结合端头井至出头口长度确定）底板结构，区间盾构始发采用整体始发的形式，结合盾构施工工艺，盾构吊装及始发施工部署如下：⑴端头井土体加固，降水；⑵始发架下井安装、防磕头装置安装，而后从井口位置下放轨枕、43轨，设台车轨枕、电瓶车轨枕（可采用10#槽钢，台车和电瓶车共轨枕，间距1.2m）；⑶从端头井下放45t电瓶车后，依次下放6-1#台车、连接桥、螺旋输送机及反力架下横梁；⑷再拆除始发架上的轨道材料，轨道上部涂抹黄油，从端头井下盾构主机中盾、前盾、刀盘、盾尾、拼装机，过程使用千斤顶配合装机；⑸1#、2#、3#、4#、5#、6#台车管线与盾构主机连接，临时皮带机安装，盾构调试，盾尾油脂涂抹；⑹反力架立柱下井安装，下、上横梁下井安装、端头斜撑安装，管片四角支撑安装；⑺洞门防水装置安装，洞门凿除；⑻负环管片从临时出土口处下井，负环拼装（全环），一组为“电瓶车+渣土车+渣土车+渣土车+砂浆+管片车+管片车”，渣土车方量为18m3，砂浆车为8m3。

理论上盾尾进入洞门止水装置（+3环，盾尾内包2环）后可进行同步注浆，1.1端头井加固地层加固主要方法为旋喷注浆。

为保证盾构机安全始发，隧道出洞土体必须具有良好的自立性及密实性，为确保盾构机在经过洞口时土体不坍塌，地下水不涌入，因此必须对洞口土体进行加固。

盾构出洞加固长度为9米,搅拌桩加固在车站基坑开挖前施工，旋喷桩在端头井主体完成后施工。

旋喷桩采用∅800@600双管旋喷桩，搅拌桩采用∅850@600三轴搅拌桩。

隧道顶以上3m至地面高度范围采用搅拌桩弱加固,经加固的土体应有很好的均质性、自立性，无侧限抗压强度不小于1.0MPa，水泥土搅拌桩的水泥掺量不宜小于20%（弱加固区水泥掺量7%），水灰比宜为1.2～1.5，高压旋喷桩的水泥掺量不宜小于35%，水灰比宜为0.7～1.0,区间隧道施工前应检测加固区土体是否满足设计加固要求。