盾构在复杂地层中近距离下穿运营地铁的施工控制技术45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
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

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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。

⑺ 盾构吊装由具有资质的专业队伍负责起吊。
⑻ 盾构吊装时，在大型部件上加4根缆绳，严格控制被吊部件的旋转、 摆动确保准确到达指定位置。
前体吊装
中体吊装
盾尾吊装
螺旋输送器吊装
刀盘吊装
盾构机主机
以往使用过的盾构机座
盾构施工控制要点
联动调试
❖ 联动控制要点
⑴ 检验盾构机供电系统、液压系统、弱电控制系统、同步注浆系统、管 片运输拼装系统等是否能够正常工作。
后，迅速用预先制作好的钢筋网片与围护结构的钢筋焊接一起后用木 板和钢管支撑稳定。 ⑸ 保证施工连续性，尽量缩短洞门破除与盾构始发的间隔时间，严禁长 时间暴露掌子面； ⑹ 洞门凿除完毕后，检查洞门内周边的钢筋是否清楚干净，以免妨碍盾 构掘进时刀盘转动。
盾构施工控制要点
初始掘进
❖ 初始掘进控制要点
3. 橡胶帘布安装
盾构施工
总述
电瓶车和渣土车
盾构施工
总述
管片车
砂浆车
盾构施工
总述

全套始发，后备台车下井装 分列始发，后备台车下井装
盾构始发井施工 盾构机运输、下井组装
联动调试
车架转换
初始掘进 正常掘进
到达接收
解体吊装 盾构施工过程框图
分列式始发照片
全套始发的盾构机
盾构施工控制要点
吊装运输
❖ 吊装运输控制要点
地铁盾构施工控制要点探讨
2007年8月
盾构施工
总述
盾构是一种机械化程度很高的隧道施工技术，具有施工速度快， 安全性高，对围岩扰动小、地表沉降易控制，可长距离掘进，不必大面 积降水，拆迁少等优点。由于盾构工法自身的特点，在城市轨道交通施 工中发挥着很大的作用。它可以克服常规暗挖法不易克服的困难对一些 特殊地段、地层进行施工，如埋深大、地下水丰富、软弱松散等地层。 盾构机类型多种多样，在北京地区常用的盾构机主要为土压平衡式盾构 机，刀盘形式有面板式和辐条式两种，螺旋输送机有带式无轴螺旋输送 机和有轴螺旋输送机。

某大型河流穿越工程盾构施工案例
总结词
该案例展示了盾构施工在大型河流穿越工程中的应用， 体现了盾构技术在大规模工程中的可靠性和安全性。
详细描述
该案例选取了某市一条大型河流穿越工程作为研究对象 ，介绍了盾构设备的选择、关键施工技术的实施以及施 工过程中遇到的问题和解决方案。该案例分析了盾构施 工在大型河流穿越工程中的应用及遇到的问题，为类似 工程提供参考和借鉴。通过对该案例的详细分析，可以 深入了解盾构施工在复杂环境条件下的应用及遇到的问 题，为类似工程提供参考和借鉴。
感谢观看
加强施工现场安全管理
总结词：安全预防
详细描述：在盾构施工过程中，施工现场安 全管理至关重要。为了确保施工安全，需要 采取一系列措施，如制定完善的安全管理制 度、定期进行安全培训、加强现场安全检查 、及时处理安全隐患等。此外，针对可能出 现的突发情况，应制定应急预案并做好相应 的准备工作，以保障施工现场人员的生命安
盾构设备特点
具有高集成度、高复杂性、高安全性、高适应性等特点，可 实现高效连续掘进，施工速度快，对周边环境影响小。
盾构设备的发展历程
第一代盾构
第二代盾构
19世纪中叶，英国工程师马克·伊桑布鲁内 特在为伦敦地下铁路进行施工时，首次使用 了小型圆形盾构进行隧道挖掘。
20世纪初，美国发明家约翰·霍华德对盾构 进行了改进，使其能够适应各种不同的地质 条件。
对设备进行全面的保养， 包括更换润滑油、清洗设 备表面、检查液压系统等 。
故障排除
当设备出现故障时，及时 进行故障排除，并记录故 障原因和解决方法。
03
盾构施工的关键技术
地质勘察与评估技术
勘察技术
使用地质雷达、钻探等手段对地下地质情况进行详细探测，为后续的施工设 计提供基础数据。

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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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

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第四章 盾构过站（调头式过站）
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第四章 盾构过站（调头式过站）
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第四章 盾构过站（调头式过站）
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第四章 盾构过站（调头式过站）
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第四章 盾构过站（调头式过站）
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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
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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
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第四章 盾构过站（整体式过站）