盾構(gòu)選型與施工ppt課件(編輯修改稿)
2024-10-08 20:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 海瑞克公司刀盤滾刀和固定先行刀高出面板 175mm和 140mm，而日系盾構(gòu)刀盤滾刀和固定先行刀高出面板90mm和 70mm。兩種刀具的高差為 35mm和 20mm，前者的設(shè)計(jì)較好，具體表現(xiàn)為刀具高對防止泥餅的形成有利，高度差大有利于破巖。滾刀的刀間距過大和過小都不利于破巖，間距過大，滾刀間會出現(xiàn)“巖脊”現(xiàn)象，間距過小，滾刀間會出現(xiàn)小碎塊現(xiàn)象，降低破巖功效。在復(fù)合地層中周邊滾刀的間距一般小于 90mm，正面滾刀的間距為 100～ 120mm（參照國內(nèi)外施工實(shí)例，巖石強(qiáng)度高時(shí)，滾刀的間距應(yīng)控制在 70～ 90mm的范圍內(nèi)比較合理），滾刀總?cè)袛?shù)在 40左右 (一般選擇單刃滾刀）。 53 問題四：螺旋機(jī)的選擇 帶式螺旋機(jī) 軸式螺旋機(jī)（直徑 700900mm， 300m3/h左右 ) 雙閘門 ? 在砂卵石和地下水較少的可用帶式螺旋機(jī) ? 伸縮式螺旋機(jī)的防水和防卡功能較為有利。 一級螺旋機(jī)一級螺旋機(jī)閘門二級螺旋機(jī)卸水孔二級螺旋機(jī)閘門二級螺旋機(jī)（適用于地下水易噴涌的 地層） 問題五：主動鉸接和被動鉸接 日系一般用主動鉸接，海瑞克一般用被動鉸接 主動鉸接缺點(diǎn)：油缸設(shè)計(jì)荷載達(dá) 32022KN以上，而被 動鉸接千斤頂只需 8000KN，所以主動鉸接重量大、造 價(jià)高（主動鉸接盡靠前，被告動鉸接比較靠后）； 主動鉸接優(yōu)點(diǎn)：彎道推進(jìn)時(shí)受力好；彎曲角度可達(dá) 9度，而被 動鉸接只能達(dá)到 3度，但一般線路半徑在 300米以上， 2度已足夠；另外動鉸接可以在主推進(jìn)系系故障時(shí)作副助推進(jìn)； 盾 尾通過鉸接油缸掛在前部，無需專門操作 為減小鉸接油缸受力鉸接盡靠前，一般在中部往前 56 問題六：刀盤驅(qū)動選 擇變頻電機(jī)還是液壓馬達(dá) 動動方式 傳動效率 發(fā)熱量 隧道內(nèi)工作環(huán)境 重量 短時(shí)沖擊和過載承受能力 故障率 復(fù)合地層中使用 調(diào)速范圍 變頻電機(jī)驅(qū)動 高 小 好 輕 一般 少 少 寬 液壓馬 達(dá)驅(qū)動 較低 較大 較差 較重 略好 少 多 較寬 57 問題七：刀盤扭矩和推力 海瑞克復(fù)合盾構(gòu)一般最大扭矩 4500KNm，脫困扭矩 5300KNm，推進(jìn)系統(tǒng)總推力為 34000KN，最大推力為 40000KN；日系盾構(gòu)在扭矩和推力上相對設(shè)計(jì)得更大一點(diǎn)，在的脫困扭矩已達(dá)到 9000KNm。 問題八：關(guān)于人閘 日系在中間 海瑞克在上部更加安全 問題九： 添加劑使用 泡沫、加泥、注漿、注水基本上趨于單泵單管，以免堵塞。 土壓平衡式盾構(gòu)，其 特點(diǎn)是用開挖出的土砂作為支撐開挖面穩(wěn)定的介質(zhì)，因此要 求作為支撐介質(zhì)的土砂具有良好的塑性變形、軟稠度、內(nèi)摩 擦角小及滲透率小。但不般情況下難以同時(shí)滿足這些要求。 盾構(gòu)泡沫 所謂盾構(gòu)泡沫是邊向盾構(gòu)開挖面或土壓平衡艙內(nèi)注入一種事先調(diào)制好的特殊氣泡材料邊推進(jìn)的一種施工方法。 1）較高的流動性：氣泡具有潤滑作用可提高開挖土的流動性。可有效防止硬質(zhì)粘土粘住盾構(gòu)面板和土壓艙內(nèi)部。 2）開挖面土壓變動?。阂驓馀菥哂袎嚎s性，可減少開挖面前土壓力的變動范圍。 3）較好的止水性能：氣泡注入后，細(xì)小的氣泡置換土粒間的空隙水，可改善開挖土的止水性能。 4）殘土的處理和搬運(yùn)容易：被排出的氣泡土中的氣泡容易蒸發(fā)，無須經(jīng)過特殊處理就可以將土質(zhì)恢復(fù)原狀，利于搬運(yùn)。 5）隧道內(nèi)部整潔干凈：因不使用粘土或膨潤土，隧道內(nèi)部整潔作業(yè)環(huán)境得到改善。 6）使用設(shè)備小：注入氣泡無須大型設(shè)備。 特點(diǎn) 問題十：超前鉆和徑向孔 圖 6713 超前鉆孔系統(tǒng)示意圖 61 問題十一：盾尾間隙取值 間隙過大管片易錯(cuò)臺，盾尾密封效果較差，出土和注漿量增大； 間隙過小則管片拼裝易擠破，盾尾刷易壓破壞失效。 軟土地層中以 3CM為宜，在復(fù)合地層中可適當(dāng)加大。一般間隙在 ，根據(jù)管片寬度和地質(zhì)情況選用。 間距30 mm保護(hù)鋼條管片尾密封護(hù)盾灌漿管道灌漿管道尾注脂管道緊急灌漿管道63 問題十二：關(guān)于推進(jìn)千斤頂設(shè)置 目前盾構(gòu)機(jī)直徑主要分兩個(gè)主流，即以上海為代表的軟土盾構(gòu)，其管片外徑為 6200MM，內(nèi)徑為 5500MM，和以廣州為代表的復(fù)合地層盾構(gòu)，其管片外徑為 6000MM,內(nèi)徑為 5400MM。近年來，昆明、福州、廈門采用了復(fù)合式盾構(gòu)，但其直徑又采用了軟土地層的尺寸，與其他城市的通用性更小。 由于管片分拼裝分為通縫、左右曲錯(cuò)縫和通用管片，故導(dǎo)致封頂塊位置的不同，所以拼裝千斤頂?shù)牟贾煤烷L度也有所不同。 64 問題十三：關(guān)于盾構(gòu)機(jī)錐度和注漿管內(nèi)外置 軟土地層中盾構(gòu)機(jī)前后直徑一致，注漿管和看尾油脂管外置，而復(fù)合地層需要設(shè)置錐度，前邊大，后邊小，注漿管和盾尾油管內(nèi)置。 軟土中注漿管外置 第二部分 盾構(gòu)法施工 65 66 盾構(gòu)法施工示意圖 盾構(gòu)法施工原理 67 土壓平衡盾構(gòu)工作原理： 刀盤切削開挖面， 土體 進(jìn)入土倉，利用倉內(nèi)的具有塑流性的、或加入添加劑改良成具有塑流性的土砂，作為平衡開挖面土層壓力的傳力介質(zhì)，以維持開挖面的土體平衡。 作為傳力介質(zhì)的土砂與盾構(gòu)機(jī)刀盤，將盾構(gòu)機(jī)千斤頂?shù)耐屏D(zhuǎn)化為作用在開挖面上的壓應(yīng)力，以維持開挖面的水土壓力平衡，從而保持開挖面土體的穩(wěn)定，具有塑流性的土砂通過螺旋機(jī)的有控輸出，使土倉內(nèi)形成保持設(shè)定壓力的密封系統(tǒng)。 68 車站始發(fā)（接收）井的施工 69 70 盾構(gòu)施工場地布置 71 72 盾構(gòu)始發(fā)、到達(dá)端頭地層加固 端頭加固目的： （ 1）控制地表沉降，端頭不坍塌。 盾構(gòu)始發(fā)、到達(dá)前，需鑿除洞口范圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)，割除鋼筋，以滿足盾構(gòu)順利進(jìn)出洞。圍護(hù)結(jié)構(gòu)鑿除時(shí)間長，要避免鑿除過程發(fā)生坍塌，或因開挖面暴露時(shí)間過長而坍塌。 （ 2）控制水土流失。 盾構(gòu)始發(fā)進(jìn)入加固體，或盾構(gòu)到達(dá)穿過加固體時(shí)，在含水量較高、水平滲透系數(shù)大的含砂層、卵石層等地層，盾構(gòu)進(jìn)出洞容易造成水土流失。盾構(gòu)始發(fā)時(shí)，土倉內(nèi)難以建立平衡水土壓力，如果土體不具備一定強(qiáng)度，很容易坍塌。 （ 3）重型機(jī)械作用時(shí)土體的承載力 盾構(gòu)吊裝或拆卸時(shí)，重型吊機(jī)往往作用在端頭位置，為防止重型機(jī)械在承載力弱的地面起吊時(shí)發(fā)生失穩(wěn)、坍塌，或?qū)σ殉尚嗡淼腊踩斐刹焕绊懀瑢Χ祟^的軟弱地層進(jìn)行加固。 （ 4）控制始發(fā)對端頭周邊建、構(gòu)筑物的影響。 73 始發(fā)、接收加固的方法 注意這些年加強(qiáng)長度的變化趨勢 始發(fā)接收地層加固 雙軸攪拌樁 三軸攪拌樁 高壓旋噴樁 垂直凍結(jié) 水平凍結(jié) 另外還有 SMW、素墻、降水等方法根據(jù)條件選擇 76 45T龍門吊 隧道內(nèi)水平運(yùn)輸電瓶車 土箱管片車管片車 漿液車 土箱 土箱 電瓶車盾構(gòu)配套設(shè)備 77 二、盾構(gòu)機(jī)及配套設(shè)備的選型 配套設(shè)備的選型 砂漿站 (1m3) 隧道通風(fēng)機(jī) 換道道岔 78 79
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