盾构施工技术最新PPT课件

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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始发场地布置形式
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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

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

刀盘。
刀盘的构成及功能 掘削刀盘即作转动或摇动的盘状掘削器，由掘削地层的刀具、稳定掘削
面的面板、出土槽口、转动或摇动的驱动机构、轴承机构等构成。刀盘设置 在盾构机的最前方，其功能是既能掘削地层土体，又能对掘削面起一定支承 作用从而保证掘削面的稳定。
排土机构
就土压盾构而言，排土机构由螺旋输送机、排土控制器及 盾构机以外的泥土运出设备构成。螺旋输送机的功能是把土舱 内的掘削土运出、经排土控制器送给盾构机外的泥土运出设备 （至地表）。
盾构法隧道施工技术讲座
讲座内容
盾构法隧道的发展历史、技术现状和发展 动向
盾构法隧道的基本原理及特点 盾构机的分类及选型 盾构施工关键技术
18世纪末英国人提出在伦敦地下修建横贯通泰晤士河隧道的设想，并于 1798年开始着手工作希望实现这个构想，但由于竖井挖不到预定深度，计划 受挫，4年后Torevix决定在另一个地方建造连接两岸的隧道，随后工程再次 开工，当掘进到最后30m时，开挖面激剧浸水，工程再次受阻。工程从开工 到被迫终止用了5年时间，此后修建横贯泰晤士河隧道的计划在以后10年内 没有任何进展。
外壳
设置盾构外壳的目的是保护掘削、排土、推进、做衬等所有作 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。一台盾构机的外壳沿纵向从前到后分为前、中、后三 段，通常又将这三段称为切口、支承、盾尾三部分。
Байду номын сангаас
切口 该部位装有掘削机械和挡土设备，故又称掘削挡土部。
支承 支承部即盾构的中央部位，是盾构的主体构造部。因为要支承盾构的全
盾构机的主要部件刀盘、切口环、支撑环、盾尾、 拼装机、螺旋机。
刀盘
切口环
拼装机
支撑环

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

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
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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。

《盾构法施工 》PPT课件
欢迎来到《盾构法施工 》PPT课件。让我们一起探索盾构法施工的原理、工作 流程和工程示例，以及施工安全与环保。
施工原理和概述
1 盾构法施工原理
通过隧道盾构机在地下掘进，以构建新的隧 道结构。
2 概述
探索盾构法施工的基本概念、应用领域以及 与传统施工方法的比较。
盾构机构成和工作原理
3 质量控制
盾构法施工可在整个过程 中实施有效的质量控制， 提高了工程的质量。
盾构法施工流程
1
勘察和设计
对施工区域进行勘察，规划隧道的设计。
2
设备准备
购置和调试盾构机，准备其他所需的施工设备和材料。
3
施工实施
开始盾构法施工，掘进地下隧道并进行必要的支护措施。
4
质量检验
对隧道结构进行质量检验，确保其符合规范和安全要求。
盾构法施工的工程示例
பைடு நூலகம்城市地铁
探索城市地铁中使用盾构法施工 的案例，如上海地铁、伦敦地铁 等。
挑战性的隧道
了解在复杂地质条件下使用盾构 法施工的隧道案例，如海底隧道 和山区隧道。
长距离隧道
介绍长达数十公里的盾构法施工 隧道，如英吉利海峡隧道。
施工安全与环保
1 安全措施
详细阐述盾构法施工过程中采取的安全措施，以保护工人和周围环境。
2 环境保护
探讨盾构法施工过程中的环保措施，如噪音控制和水土保持。
总结和展望
总结
回顾盾构法施工的主要内容和优势，强调其在 现代建筑中的重要性。
展望
展望未来盾构法施工的发展趋势和应用领域， 如地下交通、地下储存等。
机械结构
深入了解盾构机的构成，包括推进系统、控制 室、刀盘和尾部支撑系统。

2 主要结构
土压平衡盾构主要由刀盘及刀盘驱动、盾壳、螺旋输 送机、皮带输送机、管片安装机、推进油缸、同步注浆系 统等组成。见下图。
3 土压平衡盾构的基本配置 3.1 刀盘 土压平衡盾构的刀盘有两种形式： 1）面板式（见下图） 2）辐条式
面板式刀盘在中途换刀时安全 可靠，但刀挖土体进入土仓时易粘 结易堵塞，在刀盘易形成泥饼。
三、土压平衡盾构机施工技术
盾构机组装及调试流程
设置盾构承台 人员、吊装设备、机具准备
前盾整体下井 中盾下井与前盾连接
中前盾整体后移 刀盘下井安装 主机前移至洞门附近 人员仓下井安装 管片拼装机下井安装 螺旋输送机下井存放 尾盾下井贯入保留与中盾距离
螺旋输送机安装 尾盾和铰接连接 盾尾刷焊接及油脂涂抹 后配套拖车机电液压依次连接
主轴承密封
主轴承密封功能是为了能阻止碴土、地下水、 添加剂等侵入主轴承，并能安全承受土仓内的泥土 压力、地下水压力、添加剂注入压力。对安装位置、 排数、滑动速度、润滑油量、加油压力等条件有较 高要求。
推进装置
盾构推进装置主要由液压千斤顶和系统液压阀 组、仪表等组成。根据盾构直径、液压油缸布置实 行分组控制(需要考虑管片的分块形式与撑靴匹配)， 一般分为4或5组(有固定分组和自由分组),推进压 大约在300~400bar之间。
4.2 滚刀 在硬岩中掘进时，采用滚刀进行破岩。
地层构成、地下水位（头）分布、是否存在缺氧 或有害气体；
3、隧道沿线地面周边环境条件
土地利用状况及将来计划、道路种类和交通状况、河川、湖 沼等的状况、地上建筑物及地下埋设物（旧建筑物、临时建 筑）、噪声、地下水利用、施工垃圾处理、水井、废井、文物 等；
4、盾构隧道衬砌类型
隧道管片的环宽、厚度、防水防腐要求、曲线设计 半径、坡度等；

盾构隧道施工技术措施
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。—什福科

一、长间隔施工对策
地下改换切削刀具
盾构地下对接
掘进形状
接合形状
接受插入侧盾构
自动插入侧盾构
二、 特 殊 盾 构
MF〔Multi Face〕盾构 〔2园〕
MF〔Multi Face〕盾构〔3园〕
MF〔Multi Face〕盾构〔4园〕
气泡盾构法
边向开挖面或土压平衡舱内注入一种事先调制好的特殊气泡资 料边推进的一种施工方法。这种特殊气泡资料看上去像剃须用 的细小泡沫，既可提高盾构开挖时开挖土体的流动性并具有良 好的止水性，又能防止土体粘结土压舱具有较好的光滑作用。
扩展部盾构安装
扩展部盾构掘进
隧道的恣意位置对部分断面进展扩展的一种施工方法
插刀式盾构
插刀盾构
三、急曲线施工盾构方式
本章终了！ 请同窗们提出改良建议！
球体盾构法
刀盘回缩收藏
球体旋转
刀具交换
纵横式盾构
横横式盾构
长间隔开挖盾构
自在断面盾构法
自在断面盾构法
行星刀盘
Hale Waihona Puke 扇动臂自在断面盾构法
是在一个普通圆形盾构主刀盘的外侧设置数个规模比主刀盘 小的行星刀盘。随主刀盘的旋转行星刀盘在外围作自转的同时绕 主刀盘公转，行星刀盘公转的轨道由行星刀盘扇动臂的扇动角度 确定。经过对行星刀盘扇动臂的调理可开挖各种非圆形断面的隧 道。也就是说，经过对行星刀盘公转轨道的设计可选择如矩形断 面，椭圆形断面，马蹄形断面，卵形断面等非圆形断面。
偏心多轴盾构法
H&V〔Horizontal & Vertical 〕盾构法
将几个圆形断面根据需求进展组合，以开挖多种隧道断面方 式的一种特殊施工方法。H&V施工法可同时开挖多条隧道，推进 方式有像绳子一样相互纠缠在一同的螺旋式推进和让其中的某 一个断面从中独立出去的分叉式推进两种方式。

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

螺闸门
编辑版pppt
螺闸门泵组
螺旋机回转泵
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一、盾构的基本部件、作用原理
1.6盾尾密封系统 为防止衬砌环与盾构之间施工空隙涌水、漏泥而设置，
由盾尾密封和油脂加注装置等组成的系统。
盾尾密封示意图
盾尾密封刷
盾尾密封装置结构图
编辑版pppt
盾尾油脂泵
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一、盾构的基本部件、作用原理
1.7推进液压缸
用来推动盾构前进的液压缸，能克服盾构推进 时所遭遇的阻力。
砾层。
编辑版pppt
49
三.案例
1.2地质、水文条件
（1）盾构穿越断面地层大部分为圆砾层,富含地下 水,地层透水性很强； （2）盾构段总长1961m，穿越断面地层主要为含 砂量很低的圆砾层，部分地段夹有中细砂。地勘报 告中显示圆砾最大粒径为17cm，平均粒径5~10cm； （3）盾构穿越地层地下水比较丰富，且工程位置与 清河相距较近（约30m），地下水与清河存在水力 联系。 工程地质条件和水文条件对盾构施工影响较大，是 本工程的特点和难点。
本区间隧道上覆地层主要为杂填土①层、粉质粘土④－1层、粉 细砂④－2层、中粗砂④－3层，砾砂④－4层和圆砾④－5层，洞 身穿越地层主要为粉质粘土⑤－1层、中粗砂④－3层，中粗砂⑤－ 3层，砾砂④－4层、砾砂⑤－4层，和圆砾④－5层、圆砾⑤－5层。
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怀～中区间场地内无地表水，在勘察深度内均
中间全线一次穿越， 没有更换刀具
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➢2 含水小粒径砂卵石，且含砂量大 于30%地层案例：
沈阳地铁一号线13标
编辑版pppt
54
2.1工程概况 沈阳地铁一号线13标工程施工场地位于沈阳市和平区与

土压盾构机施工技术
让世界更畅通
盾构施工技术
1
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
盾构施工技术
2
一、盾构机简述
盾构施工技术
3
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
盾构施工技术
4
一、盾构机的分类
硬岩隧道掘进机(TBM)
端头加固可以单独采用一种工法或多种工法相结合的加固手段，主要取决于地质情况、地下水、覆盖 层厚度、盾构机直径、盾构机型、施工环境等因素。方法主要有旋喷桩法、注浆法、SMW法、搅拌桩法、 冻结法、灌注桩法、连续墙法。
主动铰接
被动铰接
盾构施工技术
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刀盘驱动系统选型
刀盘驱动一般分为：变频电机驱动和液压马达驱动，如下表：
驱动方式 传动效率 发热量
变频电机驱动
高
小
隧道内工作 环境
好
液压马达驱动 较低
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
略好
多
较宽
盾构施工技术
25
二、土压盾构机施工技术
盾构施工技术
9
泥水平衡盾构机
日系泥水盾构常采用直控式，德系泥水盾构常采用气垫式。
日系
盾构施工技术
德系
10
二、盾构机的基本构造及工作原理
1.土压平衡盾构
主机
驱动部分
人舱
推进油缸
盾尾刷 螺旋输送机
刀盘
刀盘 前盾
防涌门
中盾