盾構(gòu)選型與施工ppt課件(編輯修改稿)
2025-10-08 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)外施工實例，巖石強度高時，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：螺旋機的選擇 帶式螺旋機 軸式螺旋機（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 ? 伸縮式螺旋機的防水和防卡功能較為有利。 一級螺旋機一級螺旋機閘門二級螺旋機卸水孔二級螺旋機閘門二級螺旋機（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：油缸設(shè)計荷載達 32022KN以上，而被 動鉸接千斤頂只需 8000KN，所以主動鉸接重量大、造 價高（主動鉸接盡靠前，被告動鉸接比較靠后）； 主動鉸接優(yōu)點：彎道推進時受力好；彎曲角度可達 9度，而被 動鉸接只能達到 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系系故障時作副助推進； 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 擇變頻電機還是液壓馬達 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 變頻電機驅(qū)動 高 小 好 輕 一般 少 少 寬 液壓馬 達驅(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)計得更大一點，在的脫困扭矩已達到 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?？捎行Х乐褂操|(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。 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?。鹤⑷霘馀轃o須大型設(shè)備。 特點 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保護鋼條管片尾密封護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)于推進千斤頂設(shè)置 目前盾構(gòu)機直徑主要分兩個主流，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、左右曲錯縫和通用管片，故導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)機錐度和注漿管內(nèi)外置 軟土地層中盾構(gòu)機前后直徑一致，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)機刀盤，將盾構(gòu)機千斤頂?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)、到達前，需鑿除洞口范圍圍護結(jié)構(gòu)，割除鋼筋，以滿足盾構(gòu)順利進出洞。圍護結(jié)構(gòu)鑿除時間長，要避免鑿除過程發(fā)生坍塌，或因開挖面暴露時間過長而坍塌。 （ 2）控制水土流失。 盾構(gòu)始發(fā)進入加固體，或盾構(gòu)到達穿過加固體時，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)進出洞容易造成水土流失。盾構(gòu)始發(fā)時，土倉內(nèi)難以建立平衡水土壓力，如果土體不具備一定強度，很容易坍塌。 （ 3）重型機械作用時土體的承載力 盾構(gòu)吊裝或拆卸時，重型吊機往往作用在端頭位置，為防止重型機械在承載力弱的地面起吊時發(fā)生失穩(wěn)、坍塌，或?qū)σ殉尚嗡淼腊踩斐刹焕绊?，對端頭的軟弱地層進行加固。 （ 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) 隧道通風機 換道道岔 78 79
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