【文章內容簡介】 就可進行下一環(huán)的推進。盾構推進后圓環(huán)不易產生變形而保持著真圓狀態(tài)。 盾構是修建隧道的正面支護掘進和襯砌拼裝的專用機具，盾構類型可以有不同的分類方法： 根據開挖面的挖掘方式可分為手掘式、半機械挖掘式和機械挖掘式；根據切削面上的擋土方式可分為敞開性方式和封閉性方式；根據向開挖面施加壓力的方式，可分為氣壓平衡式、泥水加壓平衡式和土壓平衡式盾構。 現在介紹三種常用的機械式盾構： (1)局部氣壓式盾構 (見圖 ) 圖 局部氣壓式盾構示意圖 畢業(yè)論文 6 這種盾構系在開胸機械式盾構的切口環(huán)和支承環(huán)之間裝上隔板，使切口環(huán)部分形成一個密封艙，艙中輸入壓縮空氣，以平衡開挖面的土壓力，保證正面土體自立而不坍塌。氣壓是為了疏干地下水，改變 土體的物理性能有利于施工，用盾構法進行隧道施工，首先是要解決切口前開挖面的穩(wěn)定，加局部氣壓是使正面土體穩(wěn)定的方法，從而代替了在隧道內加氣壓的全氣壓施工方法。這樣，襯砌拼裝和隧道內其他施工人員，就可不在氣壓條件下工作，這無疑有很大的優(yōu)越性。 (2)泥水式盾構 圖 泥水式盾構 若在上述局部氣壓的密 (如圖 為泥水式盾構，泥水加壓平衡式盾構 )封艙內用泥水或泥漿來代替壓縮空氣，這樣既可利用泥水壓力來支撐開挖面土體，又可大大減少泄漏。刀盤切削下來的土在泥水中經過攪拌機攪拌，用雜質泵將泥漿通過管道輸送到地面集中處理，這樣就解決了連續(xù)出土的技術難題，泥水盾構的優(yōu)點是顯而易見的。 但泥水盾構的輔助配套設備多，首先要有一套自動控制和泥水輸送系統(tǒng)，其次還要有一套泥水處理 系統(tǒng)，所以泥水盾構的設備費用較大。這是它的主要缺點，但反而言之，象泥水處理系統(tǒng)這樣的輔助設備可重復利用，經濟上還是可行的。 (3)土壓平衡式盾構 (見圖 ) 這種盾構又稱削土密封式或泥土加壓式盾構，是在上述兩種機械式盾構的基礎上發(fā)展起來的適用于含水飽和軟弱地層中施工的新型盾構。該盾構的前端也是一個全斷面切削刀盤，在盾構中心或下部有一個長筒形螺旋輸送機的進土口，其出口在密封艙外。所謂土壓平衡，就是盾構密封艙內始終充滿了用刀盤切削下來的土，并保持一定壓力平衡開挖面的土壓力。 畢業(yè)論文 7 圖 土壓平衡盾構示意圖 螺旋輸送機靠轉速來控制出土量，出土量要密切配合刀盤的切削速度，以保持密封艙內充滿泥土而又不致過于飽和。這種盾構避免了局部氣壓盾構的主要缺點，也省略了泥水加壓盾構 投資較大的缺點，至今，土壓平衡盾構與泥水加壓平衡盾構，已成為比較成熟、可靠的新型設備，廣泛地在隧道施工中予以應用。 盾構機的選型直接決定盾構法施工工程是事半功倍還是事倍功半，不宜湊合使用。從上述介紹可知，盾構的類型很多，不同的類型、不同的工法，地質不同所以在盾構選型也不同。在城市地鐵施工中主要采用泥水盾構和土壓平衡盾構。 針對某城市的工程條件及工程地質特點、難點，盾構機應該具備以下功能特點才能滿足施工的需要： (l)基本功能要求 要求盾構具有開挖系統(tǒng)、出碴系統(tǒng)、管片安裝系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、動力系統(tǒng) 、控制系統(tǒng)、測量導向系統(tǒng)等基本功能。根據該盾構區(qū)間地質特點，盾構機需適應飽水砂層，又能適應局部夾卵石的礫砂層。 (2)對地質的適應性要求 盾構在飽水砂層、局部夾雜卵石礫砂層中施工及江底隧道施工時應重點考慮以下功能： ①主軸承密封要求有足夠的抗水壓能力，同時要求盾尾密封有足夠的抗?jié)B性，能夠滿足下穿某河施工要求； ②足夠的刀盤驅動扭矩和盾構推力； 畢業(yè)論文 8 ③合理的刀盤及刀具設計，刀盤開口率足夠，開口位置合理； ④盾構機具備超前注漿能力，以保證加固刀盤前面地層； ⑤盾構本體在壓力狀態(tài)下的防水密封性能； (3)特殊地段的通 過能力 在該區(qū)段所指的特殊地段，指的是以下幾種： ①隧道穿越很大比例飽水礫砂地層 該標段將穿越很大比例飽水礫砂層。這種地層對刀盤的磨損影響比較嚴重，要求刀盤具備良好的耐磨性，將對刀盤堆焊耐磨網格，同時夾雜的圓礫對刀具布置要求更嚴格。 ②下穿越某河大埋深富水地段 要求盾構機能靈活地調整刀盤的扭矩和盾構的推力、防噴涌的能力以及刀具的適應能力。另一方面對盾構機主軸承密封和盾尾密封要求有較高的抗水壓能力。 (4)精確的方向控制 該區(qū)間盾構施工區(qū)間里程較長，要求盾構的導向系統(tǒng)具有很高的精度，以保證線路方向的正確性。盾 構方向的控制包括兩個方面 :一是盾構本身能進行糾偏、轉向 。二是采用先進的激光導向技術，保證盾構掘進方向的正確。 (5)環(huán)境保護 盾構法施工的環(huán)境保護包括兩個方面 :首先是盾構施工時對周圍自然環(huán)境的保護，即地面沉降滿足設計要求，無大的噪聲、震動等 。再者要求盾構施工時使用的輔助材料不能對環(huán)境造成污染。 (6)掘進速度滿足計劃工期要求 根據工期安排，要求盾構機有完善的性能，確保施工順利進行，同時盾構機速度性能要求較高。擬投入該區(qū)段的盾構機設計最大速度 V max=80mm/min。 (7)設備可靠性、技術先進性與經濟性 的統(tǒng)一 盾構的可靠性是工程施工的重要保障，盾構的關鍵部件必須在施工過程中萬無一失，做到百分之百的可靠。盾構機的可靠性表現在以下方面： ①整體設計的可靠性，即地質的適應性； ②設備本身的性能、質量、使用壽命等的可靠性。 畢業(yè)論文 9 第 3章 城市地鐵盾構隧道的施工技術 盾構施工過程 以某市某盾構區(qū)間為例來說明。該盾構區(qū)間為單線雙洞隧道，全長 單線延長米，采用盾構法施工。 根據本區(qū)段工程地質和水文地質情況，該區(qū)間采用一臺泥水平衡式盾構機，完成區(qū)間隧道掘進任務。此區(qū)間將東站盾構始發(fā)井作為盾構機的始發(fā)地，從右線始發(fā)向西站 掘進，到達西站后，將盾構機轉場回東站，再從東站左線始發(fā)向西站掘進，最后到達西站 。盾構掘進線路示意圖見圖 。 圖 盾構掘進線路示意圖 構機的組裝與調試 1. 盾構機的組裝與調試 盾構機組裝調試程序見圖 。 2. 盾構機組裝順序 本工程盾構機組裝采用整機一次組裝完成后再調試始發(fā)的方式進行。在始發(fā)盾構組裝時，直接將盾構分段吊放置始發(fā)井底的始發(fā)臺上組裝調試，為：拖車下井→后移→連結橋下井→后移→主機下井組裝→與連結橋、拖車連結一連結其它部件。 (l)盾構組裝前必須制定詳細的組裝方案與計劃，同時組織有經驗的經過技術培訓的人員組成組裝班組。 (2)組裝前應對始發(fā)基座進行精確定位，帶吊機工作區(qū)應鋪設鋼板，防止地層不均勻沉陷。 (3)大件組裝時應對始發(fā)井端頭墻進行嚴密的觀測，掌握其變形與受力狀態(tài)。 (4)大件吊裝時必須有 9 噸以上的吊車輔助翻轉。 畢業(yè)論文 10 圖 盾構組裝、調試程序框 圖 (1)空載調試 盾構機組裝和連接完畢后，即可進行空載調試，空載調試的目的主要是檢查設備是否能正常運轉。主要調試內容為 :液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、注