地铁盾构施工技术PPT课件

确无误。
定位测量技术还包括对盾构机在掘进过 程中的姿态进行实时监测，以确保盾构 机在掘进过程中的姿态符合设计要求。
盾构机姿态测量技术
盾构机姿态测量技术是利用陀螺仪和加速度计等传感器进行实时监测，以获取盾构 机的实时姿态信息。
姿态测量技术还包括对盾构机在掘进过程中的推力、扭矩和刀盘转速等参数进行监 测，以确保盾构机在掘进过程中的姿态稳定和施工安全。
总结词
多传感器融合技术将进一步提升盾构掘进施 工测量的准确性和可靠性。
详细描述
目前，多传感器融合技术已经在盾构掘进施 工测量中得到应用，通过将不同类型的传感 器进行融合，可以获得更全面、准确的数据 。未来，随着技术的不断发展，多传感器融 合的精度和可靠性将进一步提高，能够更好
地满足盾构掘进施工测量的需求。
姿态测量误差问题
总结词
姿态测量误差问题表现为盾构机在掘进过程中，其姿态与设计姿态存在偏差。
详细描述
姿态测量误差问题可能由盾构机内部的陀螺仪等传感器精度不高或受到干扰引 起。为解决这一问题，可以采用高精度姿态测量设备，如激光陀螺仪等，同时 对传感器进行定期校准和维护，以减少误差。
同步测量延时问题
总结词
05
盾构掘进施工测量常见 问题与解决方案
定位测量精度问题
总结词
定位测量精度问题主要表现在盾构机在 掘进过程中，实际位置与设计线路存在 偏差。
VS
详细描述
定位测量精度问题可能由多种因素引起， 如地面控制网精度不高、盾构机自身定位 系统误差等。为解决这一问题，可以采用 高精度测量设备，如全站仪、GPS等，提 高地面控制网的精度，同时对盾构机自身 定位系统进行校准和优化。
某大型引水工程盾构隧道施工测量案例
总结词

土压
管片车2个
注浆材料车1个
土斗车3个
第24页/共33页
盾构过站
盾构机 通过 车站
后配套 通过 车站
盾构机 再次 始发
第25页/共33页
盾构机拆卸运出工地
吊出 刀盘 运走
吊出 后体 上部 运走
吊出 螺旋机
运走
吊出 后体 下部 运走
吊出 前体 运走
吊出 接收架
运走
吊出 后配套
运走
第26页/共33页
前体
组装 后体 下部
组装 螺旋机
组装 刀盘
组装 后体 Biblioteka 部第21页/共33页第22页/共33页
盾构始发示意图
安装 止水 帘幕
盾构 组装
盾构 调试
凿除 洞门
安装 负环 管片
初始 掘进
第23页/共33页
盾构区间掘进示意图
开挖 同步 注浆
出土 安装 管片
倒土 装管片 装沙浆
列车 返回
下一 循环
泥水
电缆隧道
土压平衡模式
砂土、淤泥质土、风化残 积土、断层破碎带。
最大 具有土压传感器，较高的 控制精度，添加剂制备和 注入设备，刀盘驱动系统 能提供较大的扭矩，刀盘 牢固刚性好。 慢
混合模式 围岩大部稳定、但局部易 失稳，或虽稳定，但地层 含水丰富。 较小
除了具有土压平衡掘进 的配置以外，还应具有压 气系统。
较快
敞开式模式
稳定的硬土层和各种岩 层。
最小
要求设备的推力足够大， 刀盘驱动系统能提供较大 的转速，刀具承载力高且 耐磨性好。
最快
第15页/共33页
第16页/共33页
盾构机选型
第17页/共33页

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。

盾构机结构原理PPT 课件
目录
• 盾构机概述 • 盾构机结构组成 • 盾构机工作原理 • 盾构机应用与案例 • 盾构机维护与保养
01
盾构机概述
盾构机定义
盾构机是一种使用盾构法进行隧道施 工的大型掘进机械，主要由刀盘、盾 体、人舱、螺旋输送机、管片拼装机 、管片运输车等部分组成。
盾构机的主要作用是在地下挖掘出一 条隧道，并在挖掘过程中对隧道进行 衬砌和支护，以保证隧道施工的安全 和稳定。
20世纪初，盾构机开始在日本得到广 泛应用，并逐渐发展成为一种成熟的 施工方法。
02
盾构机结构组成
主机系统
01
02
03
04
主机是盾构机的核心部分，包 括刀盘、盾体、刀具等。
刀盘是盾构机挖掘土体的主要 部件，通常采用硬质合金或碳
化钨等材料制成。
盾体是保护操作人员和盾构机 内部设备的重要结构，通常采
盾构机分类
根据盾构机的用途，可分为地 铁盾构机、市政管道盾构机、 公路盾构机等。
根据盾构机的掘进方式，可分 为开敞式盾构机和气压式盾构 机。
根据盾构机的直径，可分为小 直径盾构机和大直径盾构机。
盾构机发展历程
盾构机最早起源于欧洲，但最早的盾 构机比较简单，仅适用于软土地层。
随着科技的不断进步，现代盾构机已 经实现了自动化、智能化，并广泛应 用于地铁、市政管道、公路等领域。
03
盾构机工作原理
工作原理简介
盾构机是一种隧道掘进的专用工 程机械，通过刀盘旋转切削土体， 同时使用盾构壳体保护作业面和
运输渣土。
盾构机的工作原理基于一个封闭 的作业系统，通过土压平衡、泥 水加压等工法维持开挖面的稳定，
并控制地层变形。
盾构机的工作过程包括挖掘、排 渣、运渣、拼装等环节，各环节 相互配合，实现隧道的高效掘进。

静养、蒸养
浇捣结束后必须经静养一定时 间后开始升温蒸养（静养时间 视不同气温作相应变化）。 升温速度：每小时不得超过 15°C，恒温最高温度为60°C， 时间两小时左右，在恒温时相 对湿度不小于90%，降温速度 每 小 时 不 超 过 20°C ， 可 视 季 节气温变化做略微调整，在整 个蒸养过程中，应有专人负责 控制，如实记录各温测点的温 度变化值。
使用真空吸盘起模
真空吸盘起吊不仅可以避免出 现缺角掉边现象，同时也避免 了对芯棒的损坏，增加了管片 薄弱部位的抗渗性能。
吊运至翻身架
管片起模后立即吊运至翻身架， 进行管片翻身。
管片90°翻身
为方便测量及养护，管片需通 过液压翻身架进行90°翻身。
单片管片精度检验
单片管片需使用游标卡尺测量 精度，内外弧面的宽度各测三 点，允许误差±0.5mm；厚度 测 三 点 ， 允 许 误 差 +3 、 -1mm 。
钢筋加工成型
钢筋制作应严格按设计图纸要 求翻样、断料成型，不得随意 更改，半成品分类挂牌堆放于 半成品料架。进入断料和弯曲 成型阶段的钢筋必须是标识合 格状态的钢筋。
CO2气体保护焊
钢筋单片及骨架成型均采用低 温焊接工艺，焊接操作工经过 培训，考核合格后凭证上岗。 钢筋骨架须焊接成型，焊缝不 得出现咬肉，假焊、夹碴现象， 焊缝长度，高度必须符合设计 要求。
三环水平拼装
管片试生产后必须经过三环水 平拼装检验合格确认后方可投 入正式生产。投入正式生产后 每100环中任抽3环进行水平拼 装，检验合格后可继续进行管 片生产。总结以往拼装平台经 验，采用固定支座型拼装平台 以满足管片拼装直径和平整度 要求。
装车外运
管片应内弧面向上呈元宝形平 稳地放于装有专用支架的运输 车辆的车斗内。 在同一车装运两块以上管片时， 管片之间应附有柔性材料的垫 料，堆放高度以两块为限。 配备能满足盾构施工需要的管 片运输车辆，确保盾构推进连 续性的需要。

同步注浆技术
注浆材料选择
选择合适的注浆材料，如单液浆、双液浆等，以满足隧道施工中的不同需求。
注浆工艺控制
根据隧道施工的实际情况，采用合适的注浆工艺，如后退式分段注浆、分层注 浆等，确保注浆效果满足要求。
姿态控制技术
姿态测量
采用先进的测量设备和技术，对盾构机的位置和姿态进行实 时监测。
姿态调整
根据监测数据和隧道设计要求，及时调整盾构机的姿态，确 保隧道轴线的准确性和稳定性。
某过江隧道盾构地中对接施工案例
总结词
工程规模大、技术难度高
详细描述
该案例是一座过江隧道盾构地中对接施工项目，工程规模较大，技术难度较高。施工过程中，通过精 心组织和技术攻关，成功解决了大断面、复杂地质条件下的盾构对接难题。同时，采用了一系列新材 料、新工艺和新设备，提高了施工效率和质量，为类似工程的施工提供了有益的借鉴。
材料准备
根据施工需要，提前准备好各种 管片、注浆材料等，并确保质量 合格。
施工中注意事项
土压力控制
在施工过程中，要密切关注土压 力的变化，确保土压力平衡，防 止塌方和异常隆起。
异常处理
在施工过程中如遇到异常情况， 应立即停止施工，查明原因并采 取相应措施处理后方可继续施工 。
注浆管埋设
注浆管埋设要符合设计要求，避 免出现注浆管堵塞、泄露等问题 ，影响施工效果。
管片拼装
管片拼装要严格按照设计图纸进 行，确保管片间的密封性和盾构 隧道的整体性。
施工后注意事项与建议
质量检测
施工完成后，应对盾构隧
1
道进行全面的质量检测，
确保其满足设计要求和使
用安全。
经验总结
4
对施工过程进行总结，分

举例参数：形式：一端悬浮中 心轴式、外径：F900mm、导程： 600mm、驱动功率：315KW、最大 扭矩：215kN.m、转速：022.4r/min（无级调速）、最大出 土能力：300m3/h、最大通过块度： 300mm、闸门耐压：0.3MPa（液压 式）。
图2-19 螺旋输送机驱动
福州地铁运营分公司维修中心内部培训课件
缺点
① 盾构机械造价较高。 ② 在饱和含水的松软地层中施工地表沉陷风险大。 ③ 隧道曲线半径过小或埋深较浅时难度较大。 ④ 设备的转移、运输、安装及场地布置等较复杂。
福州地铁运营分公司维修中心内部培训课件
为适应各种不同类型土质及盾构机工作方式的不同， 盾构机可分为三种类型、四种模式：
三种类型： ① 软土盾构机； ② 硬岩盾构机； ③ 混合型盾构机。 四种模式：图2-1 盾构机总图 ① 开胸式； ② 半开胸式（半闭胸式、欠土压 平衡式）； ③ 闭胸式（土压平衡式）； ④ 气压式。
福州地铁运营分公司维修中心内部培训课件
6280mm
开 挖 直 径
硬岩盘口部分 图2-3 刀盘
福州地铁运营分公司维修中心内部培训课件
（1）下面是海瑞克公司的刀盘结构和参数：结构形状：平面圆角 形刀盘。铸造和焊接混合型。 外形尺寸：F6280mm F6130mm（刀圈外经）Ｘ1410mm总厚（刀盘厚580mm） 刀盘质量：57000kg开口率：28% 超挖刀行程：50mm 刀盘转0-6.1r/min 最 大扭矩：I-4500KN.mm II-1970KN.mm 脱困扭：5300KN.mm 结构：刀盘前端面有8条辐板（开有8个对称的长条孔），其上配有滚刀 （齿刀）座、刮刀座和2根搅拌棒，刀盘与驱动装置是用法兰连接，法兰与刀 盘之间是靠四根粗大的辐条相连。为保证刀盘的抗扭强度和整体刚度，刀盘 中心部分、辐条和法兰是采用整体铸造，周边部分和中心部分采用先拴接后 焊结的方式连接。（以前该件需从国外进口，现在已国产化）。为保证刀盘 在硬岩掘进时的耐磨性，刀盘的周边焊有耐磨条，面板上焊有栅格状的 Hardox耐磨材料。刀盘上装有4路泡沫管并分8个出口，各口都装有单向阀。 装有塔形滚刀超挖刀一套，配油管2根,其行程为：50mm。刀盘上可装双刃滚 刀4把，单刃滚刀31把，正面齿刀64把。边缘齿刀16把。

一、常见地铁车站结构形式、施工流程
4、不同方法施工的地铁车站结构
（一）明挖法施工车站结构 (4)立柱 明挖车站的立柱一般采用钢筋混凝土结构，可采用方形、矩形、圆形或椭圆形 等截面。按常规荷载设计的地铁车站站台区的柱距一般取6～8m。当车站与地面建 筑合建或为特殊荷载控制设计，柱的设计荷载很大时，可采用钢管混凝土柱、劲 性钢筋高强凝土柱。
大家有疑问的，可以询问和交流
一、常见地铁车站结构形式、施工流程
图2 侧式站台
一、常见地铁车站结构形式、施工流程
（二）结构组成
1．地铁车站通常由车站主体（站台、站厅、设备用房、生活用房），出人口 及通 道，通风道及地面通风亭等三大部分组成。
2．车站主体是列车在线路上的停车点，其作用既是供乘客集散、候车、换车 及上、下车；又是地铁运营设备设置的中心和办理运营业务的地方。
(1)顶板和楼板 可采用单向板（或梁式板）、井字梁式板、无梁板或密肋板等形式。井字梁 式板和无梁板可以形成美观的顶棚或建筑造型，但造价较高，只有在板下不走管 线时方可考虑采用。
一、常见地铁车站结构形式、施工流程
4、不同方法施工的地铁车站结构
（一）明挖法施工车站结构 (2)底板 底板主要按受力和功能要求设置。几乎都采用以纵梁和侧墙为支承的梁式板 结构，这有利于整体道床和站台下纵向管道的铺设。埋置于无地下水的岩石地层 中的明挖车站，可不设受力底板，但铺底应满足整体道床的使用要求。 (3)侧墙 当采用放坡开挖或用工字钢桩、钢板桩等作基坑的临时护壁时，侧墙多采用 以顶、底板及楼板为支承的单向板，装配式构件也可采用密肋板。 当采用地下连续墙或钻孔桩护壁时，可利用它们作为主体结构侧墙的一部分 或全部。这种情况下的侧墙，视场地土质条件不同，基本可分为两大类：一类是 由灌注桩与内衬墙组成的桩墙结构；另一类是地下连续墙或地下连续墙与内衬墙 组成的结构。在无水地层中，可选用分离式灌注桩；在保证柱间土稳定（必要时 可施作喷混凝土层）的前提下，选择较大的桩径；当有地下水时，可结合注浆形 成止水帷幕或改用相互搭接的灌注桩（钻孔咬合桩）。但在饱和软土或流沙地层 中，从提高围护结构的强度、刚度、止水性和保护环境等方面考虑，尤其当挖深 超过lOm时，多采用地下连续墙。 当连续墙直接作为主体结构的侧墙或与内衬墙形成整体结构时，设计中需要考 虑先期修建的连续墙与顶、楼、底板等水平构件的连接。

精选课件ppt
39
二、土压平衡盾构法施工工艺
目前在盾构工程中普遍 采用的多为闭胸式盾构机， 其中以泥水平衡式与土压 平衡式盾构机最为普及。 而且由于盾构工程大部分 位于人口密集的城区，从 减少施工污染、降低施工 造价等多方面综合考虑， 又以土压平衡盾构法施工 为主。
精选课件ppt
40
土压平衡盾构法施工工艺流程
，确保第一环临时管片的准确位置
精选课件ppt
53
通过盾构施工控制达到五种平衡状态
1、土压力的平衡（开挖过程控制） 2、进尺与出土量的平衡（即时控制） 3、注浆量与建筑孔隙量的平衡（填充控制） 4、盾构掘进参数变化量的平衡（掘进参数控制） 5、盾构与管片两者各项姿态间的平衡（轴线控制）
精选课件ppt
精选课件ppt
20
2.2盾构机械设备
一、盾构机定义 二、盾构机构造 三、盾构机分类及型式 四、盾构配套设施
精选课件ppt
21
一、盾构机定义
盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进 机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切 削土体、输送土碴、同步衬砌注浆、拼装隧道衬砌管片、测 量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、 电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质 进行“定制式”的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机 已广泛用于地铁、铁路、地下公路、城市市政、水电等隧道 工程。
33
子母盾构
精选课件ppt
34
转向盾构
精选课件ppt
35
盾构配套设施——与盾构机组成完备的施工系统
浆液 搅拌站
垂直运输系统 龙门吊
水平运输系统 电机车
精选课件ppt
地面监控室

1.地表纵向沉降
刘建航（1991）在Peck法的基础上，总结了上海地 铁隧道纵向沉降分布的一般规律。
惠珊精彩作品惠珊精彩作品
Sy
Vl1 2 i
y i
yi
y yf i
Vl 2 2 i
y i
yi
y yf i
Hale Waihona Puke z地表面O
y
δmax
x
惠珊精彩作品惠珊精彩作品
盾构掘进方向
5.衬砌的形式和构造
椭圆
马蹄形
惠珊精彩作品惠珊精彩作品
矩形
3.盾构机(Shield Machine)
3.2 盾构机类型
（1）按断面形式分：圆形、椭圆形、马蹄形、 矩形、双圆搭接形、三圆搭接形。
惠珊精彩作品惠珊精彩作品
双圆形
惠珊精彩作品惠珊精彩作品
三圆搭接
3.盾构机(Shield Machine)
3.2 盾构机类型 （2）按出土器械的机械化程度分：手掘式、半机 械掘削式、机械掘削式。
5.3 衬砌的分类 （一）按材料及形式分类 2.铸铁管片 饱和含水不稳定地层中修建隧道时较多采用。
惠珊精彩作品惠珊精彩作品
管片较轻，耐蚀性好，机械加工后管片精度高，能 有效地防渗抗漏。 金属消耗量大，机械加工量也大，价格昂贵。 易脆性破坏的特性，不宜用作承受冲击荷重的隧道。
惠珊精彩作品惠珊精彩作品
铸铁管片的适用场所
5.3 衬砌的分类
(三) 按形成方式分类
1.装配式衬砌 由分块的预制管片在盾尾拼装而成。
惠珊精彩作品惠珊精彩作品
按照管片所在位置及拼装顺序不同可将管片划分为 标准块、邻接块和封顶块。 特点：工厂化生产、机械化安装；立即受荷；接缝 防水。