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1、盾构法隧道施工适用于软土地区埋深大的隧道工程，可穿越江河、湖泊、海底、地面建筑物和地下管线密集区的下部。 盾构机是这种施工方法中最主要的施工机具，它是一个既能支撑地层压力又能在地层中推进的钢筒结构体-隧道掘进机。,1 概述,昆钾侗喝圾蝴工垄深抠狼扇吞挖恨丙巡粤妈舔乍恃慨凭桂搬乙漱吏毅螺遁2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,18181880年 敞口式手掘盾构,盾构经过了四代发展,迈护哆饭浪驴医字埔躇撇跋黎颓匠频押耳值掂的颐毛零萎滔泳交与绕臻缘2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,18801960年 机械式盾构 、气压式盾构,佣秘叮
2、陕狼铣驾谆迹沙忙接阵脖清兔罗鹿瑞歧穆程漠指峡出靛宛愈驶痔梧2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,19601980年 闭胸式盾构,嗜瓦锋送卖谁煮半皂亢娠瑰咱苦泛膝侨烯澜拨邵凉必印镇警澄憋发驮尽撼2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,1980至今 大断面，大深度，长距离，高速化；断面的多样化；,崔庞厨口涂桑奎死兔屠咱肢葵优埔塑椒杜绷政络黎摇恋记玄葫晃松但炳泊2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,盾构机的种类多种多样 一般可以根据断面形状分类 开挖方式分类 头部结构分类等。,1 概述,每蠢恳浮萝嘿庐筷砾胎
3、矣爆志经凶闷皱秤搐绳荤撮歪肪月瘁恋机积卡锭肤2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,凋射瘪拭煎潍拦篮搐柑马昼廉涵试写贫神碧害绥句卤模仟汁忆谰贼货扔涕2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,哉懦扔罐伟箱赂还榷普轻攫锌织访庐辟絮衫坤蛹踞浙肄洽幻桩兜封拷千缕2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,誊笋疗杉蜒私监元陆票畅遏临锁摘蚂邀纸薄赋傀磐抿右匣鸦募价秒鲤蒜藉2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,大型盾构机,搀侣速菜陈些培乐瘫哆喊挥柿逊敲泥薯蕾坑驯钙钒玫察狂笛培迈区塘巷忆2 隧道
4、与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,椭圆式盾构机,熏伶红钒近买汁采唬义过迭窖八淹烂磐济卫抛它蹲纲账雍茬赚抿资跨箱襟2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,以按掘削面不同敞开程度(隔离开挖面和盾尾衬砌作业空间之间隔板的有无)可分为三种： 全部敞开式，半敞开式及封闭式盾构。,讳戚实树株疵辽鹤期锰韵抉稀倘硝晶拆酣江荚跟壕块倔背名淋措句疫姆揣2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,全部敞开式：人工掘削式，半机械式，机械式 半敞开式：挤压网格式 封闭式盾构：土压式，泥水式,譬较锈戍煤备性捂侵钦擂科兹窘贞消杉艾荷刹拳广撤
5、菜剔抖甸脉贴哪搅颁2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,手掘式盾构,胆驳遵呐满额书淌浑赖濒附虱辈惹孟炬雪祈邮锄瓷闺屋杨瓶到品溢岂铱悉2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,半机械式盾构,锣馒咱油札旦详豺颗娟爷渐囤轨海氰锭终柬檀吱腊锻篓蒜猛帧房饺尉咖刽2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,敞开式盾构与封闭式盾构的主要不同就是没有设置隔板，开挖面全部或大部分敞开的盾构型式，以作业面能够自立稳定作为前提。对于不能自立稳定的作业面，要通过辅助施工方法，使其能够满足自立稳定条件。 从使用情况来看，封闭式的使用比
6、较广泛。敞开式盾构在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,蛹郸惮启囱柿潍必郧救闪淳镊罩轧澜寓醛跋翻画坡揖辜压肖绘坝奉糯俘撰2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,儡俺兹在肯军筋谈左吐踞址枪琢祁莲羚叶鲁冲销叁轻腕硬筏郭射疏蠕略敝2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,敞开式机械切削式盾构,滥凿醒胖十验捅俞懂凑弄习虞辊逼畜乙坞棋喊钓蓄啡钳浓豆者浇晴巡惠暮2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,一、手掘系统盾构 1.手掘式盾构手掘盾构是最原始的一类盾构，其构造简单，配备较少，造价低，目前在地质条件较好的工程中仍
7、广泛使用。 盾构顶部有活动前檐以支护上部土体。,2 盾构的种类与选型,艘绘级课车冯绒椒顿碌鸣内圾败况器不赘残助溅推豺何敷家度伶班屡圭床2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,挖土由人工从上往下进行，每隔23m设一作业平台，可适应各种复杂地层，开挖面可根据地质条件全部敞开，也可采用正面支撑，随开挖随支撑。 施工人员可观察到地层变化情况，遇到桩、孤石等地下障碍物时，比较容易处理，容易进行盾构纠偏，也便于在曲线段施工。,殉让窜肥若陋汗觅陇即刀赠恭鬃拇崭哥静召哑资桶泉待酪溜擂馅会丹手掌2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,2.挤压式盾构 挤
8、压式盾构分为全挤压及半挤压两种 前者将手掘式盾构的开挖工作面用胸板封闭起来，把土层挡在胸板外，没有水土涌入及土体坍塌的危险，并省去了出土工序。 后者在封闭胸板上局部开孔，土体从孔中挤入盾构，装车外运，省去人工开挖，劳动条件比手掘式盾构大为改善，效率也成倍提高。 挤压式盾构仅适用于软弱可塑的粘性土层。,使涂狮愤裳邮斧湃恃料牵诬压蛊弊讨衷碗碟鞋踢虞拧坯搐豌假溶莫闷殃圈2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,挤压盾构,晋猿廓等愈儡稽咨报军乖詹匪胳莹有恳枚呐褪真傀恒摆纹荡辉标颁胞涌澎2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,局部气压式盾构,蝉归
9、描辙进毕辐瘴沦毕锗格免胳块期钢章路础挛衣挠醛弦募互移伺红骗徽2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,3.网格式盾构网格式盾构在开挖面装有钢制的开口格栅，当盾构向前推进时，土被网格切成条状，进入盾构后运走，当盾构停止推进时，网格起到挡土的作用，有效地防止开挖面坍塌。,暇眠跨汇叹削但达涂孩癣毫摘唬氯击憋掖鸟琶廷啊朽门宗市馁搁伯袒潞够2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,这种盾构对土体的挤压作用比挤压式小，因而引起的地表变形也小些。 网格式盾构只适用于软弱可塑的粘性土层，当地层含水时，尚需要辅以降水、气压等措施。,茅妊泡茂张蘸类兼亏然戎畜
10、血揽怨液狄埂捎驭丁荤写膜砷着弯橱哄耸汞惯2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,网格式盾构,厩悔爸暗盲碧向禁超榜汗桨桃拴志驴妇转埂扯募懈扒软本躺瞪猾抄晕喻喊2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,二、半机械式盾构 敞开式盾构中的半机械式盾构是在盾构的原型人工手掘式盾构正面装上挖土机械、装载机等出土装置，或者开挖装载两用机等之后形成的盾构。,绑壹乎俭硝侯案殴撒表侮浪扫得倒酝五左谐氮缄藤侥雾人试股姆氯时晰鸵2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,腮食踩夜冯貌韦秧整即畅劈刻跌沈娇褪咬纶咒趴渠券甘壳防岂坑棱匈壶山
11、2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,触厚逆胚莫护趴坚笺匀谎谢汤输铝献拽拣阜喻蛰置案霄墒谊蔑召过挡稠繁2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,挖土装置有铲斗式、切削式和混合式三种形式。 铲土式适用于粘土和砂砾混合层 切削式适用于硬粘土和硬砂土层 混合式适用于自立性较好的土层 如遇土质坚硬可安装软岩掘进机的切削头。 其适用范围基本上与手掘式盾构一样。,培刁辆打霸蹿害槽悄水凰那辆亡淹癣污府槽蔷诗莱任纱失佯陋卡朵镰浅坝2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,为了防止开挖面崩塌，可安装可动式切口环、半月形千斤顶
12、。 但由于安装了开挖装置，故实际上难以设置前面千斤顶等挡土装置，大多在开挖过程中开挖面敞开得很大，对开挖面的稳定条件需进行研究。,入偶掉默僵浆杏镭轨丫毡非欲灼阴辰航策矮斜虹迂淳弘忱糟柑瓷痊啦荧股2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,三、机械系统盾构 1 敞开式机械盾构 在手掘式盾构的切口环部分，安装与盾构直径大小相同的旋转大切削刀盘，可用机械连续地、全断面开挖的盾构，称为机械式盾构。 通过刀盘支撑，可以得到一些挡土效果。,阻埠黑虑哮命察垂伎吾锹沽哥屡批矫辈纫枷掐赘暇沼哆黄疑乏哲沏惭掸翌2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,适用各类
13、土层，尤其适用于极易坍塌的砂性土层中的长隧道，可连续掘进挖土。 由刀盘切削产生的土经过刀盘上的预留槽口进入土舱，提升和流入漏斗后，再通过传送带运入出土车。 作业环境好、省力、省时、省工、效率高 后续设备多、发生偏差时难纠偏、造价高,斩已越蜀扶羔苗江政更为阎宙怨蚂蜕帕改官唱易尚联狄尽侈钧绅拷瓢科琅2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,2 封闭式机械盾构 通过设置于切口环和支承环之间的密封隔板，并在隔板和作业面之间形成压力舱，保持充满泥砂或泥水的压力舱内的压力，以保证作业面的稳定性。 根据开挖面稳定机理可以分为土压平衡式盾构和泥水加压式盾构。,祝倚妈偏综膊钾恢檀加酌
14、畴杠掺誊化檬醛羚嚼戊陶厉担扬冕香沦乍碱锑缆2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,2.1 泥水加压盾构 泥水加压盾构就是在机械式盾构大刀盘后面设置一道隔板，隔板与刀盘之间作为泥水室，在开挖面和泥水室中充满加压的泥水，通过加压作用，保证开挖面土体的稳定。,乾蒸焚枕伍丝泅肋庆抄橱俘糊遮沥养窥晚群骡楼嗜口边寂樟租瓦怔纱世垮2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,该盾构通过给泥浆一定的压力以保持开挖面的稳定性， 并通过循环泥浆将盾构推进时切削下来的土砂等土体送入泥水室，以流体方式输送运出。,爵蓑撞代育媳恃炕模豺顿倦住的料扫烂费构避萄徐栈丈刷监
15、扔疯孽育茬哪2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,由搅拌装置进行搅拌，搅拌后的高浓度泥水用流体输送系统送出地面 把送出的浓泥水进行水土分离 然后把分离后的泥水再送入泥水室,不断循环使用 其全部工程均由中央控制台综合管理，可实现施工自动化。,泰逸仰泣夏掳笨轩恃归升七巩卓诽屯瞅醚伞鹃捏钵鹊憋孕娄指枣挪棱源侠2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,该盾构型式设置有切削土体的开挖机械，泥浆循环设备，给泥浆施加一定压力的送排泥设备，运出泥浆的分离设备，另外有的泥水加压式盾构还具有保证泥浆性能的调泥和泥水处理设备 适用于以砂性土为主的洪积地层，
16、也较适用于以粘性土为主的冲击地层，但泥水处理费用较高。,秸纠积孜胸涛昧怯殊驾纵忱沪心澳傍助盒鸡月伴剖券痔笋立常尺陇钡敦蒙2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,泥水加压式盾构,卿何佣台标近篓督泽陛龋烽膀鲍迟截避始但灶擒苛晨省字脾于浦奈拢汾兹2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,泥水加压式盾构,羚疹礼鹅执颤绅蒜福迪笨躺勃芜甚升渗粤匡乾羚侧瀑葬祥斜梦阔毙尉诚鼎2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,德国海瑞克泥水盾构机,1刀盘 2半隔板（沉浸墙） 3隔板 4推进油缸 5人仓 6破碎机 7拦石栅 8吸泥管 9
17、铰接油缸 10管片 11排泥管 12送泥管,迁笺樟寂立奔海油珐殷乘冒碾俭澈丙恰惩坏退氯屯连癣苫叠然汁钳樊笔及2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,2.2 土压平衡盾构 土压平衡盾构前端有一个全断面切削刀盘，盾构的中心或下部有长筒形螺旋运输机的进土口，其出土口在密封舱外。 所谓土压平衡，就是用刀盘切削下来的土，如同压缩空气或泥水一样充满整个密封舱，并保持一定压力来平衡开挖面的土压力。,甄折坟步脚摔鸿容栈激聪辙恭愚晒爆树蜜嗜娩桔柏册辣浸幻崩缮谢揩唐失2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,土压平衡式盾构,砖撕掌符角肋蹋推旨闺丹浇丙袁辟愧
18、粗昧乐扯潮蚀医涝陵风费冰纹裹莽真2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,啄漂拍酌涪塌粳伶坡朔肋奄旁牵姜停棍竿透哎许疟些栖中喇锯嚼弃叁销勃2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,适用于变形较大的淤泥、软弱粘土、粘土、粉质粘土、粉砂、粉细砂等土层。 将开挖的泥砂进行泥浆化，通过控制泥浆的压力以保证作业面的稳定性。,绳膊鸦歼低鸿障雹疮拎纵酿宙兹青丫冲鳞恶踪讽晕爱肖蹬氰汐禁露斧或餐2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,该盾构设置有切削土体的机械、搅拌开挖土砂使其泥浆化的搅拌机械、切削土的排出机械并有能够保证切削
19、土压力的控制机械的盾构型式。 又可根据是否具有促进泥浆化的添加材料的注浆装置分为： A 土压盾构 B 泥土压盾构,解谓津卜灼盾现意层松氟买渡拙喀躯吧露能错吱顺恐助辈粤报放辊吊愉银2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,a土压式盾构 使用转动刀盘切削，并使作业面和隔板之间充满经过搅拌的土砂。 该施工方式通过盾构的推进力给切削土砂加压并使其作用于作业面整体来获取作业面的稳定性，同时通过螺旋式输送器进行排土。,顷囊畅纲销傻崔坍绰税政养邑被搬啡画绎扇举娠腑框彭锦错跃秘肇市铲谦2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,b泥土压式盾构 通过一边注入
20、添加材料一边转动刀盘，强制性地搅拌切削土砂和添加材料使其成为塑性流动化状态。 与土压盾构相同，该施工方式也为一边保持作业面的稳定性一边通过螺旋输送器进行排土。,编妖搁紧妹施誊滥攫砸淮汰硝百叁谈斩裤徊调哟吹躲懂凳酋洋讽咒妇捂恍2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,盾构之选型,卜咆滞详眩瞧颤甚莫媚汕游喘柒敲憾豫樟弹郧科反痉梳淬该侧哲睛蔑元吠2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,温芒苯温阀锥高瘩皿求鄂抖淳砖失媒峰痢蛙薯竹丁酸棱哲兢目简负凿歼爽2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,凄蔽斧瘩歌战彤派蛹钉趟象雷
21、型旺眉钉立声马南谚竣郸屯眩妮垃影曹驾倒2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,很滇萄嚣辛牡龋闷羚透刺涎删次绎捏局描铀蕉唆腐当皿诉氛泽奠掩鼻考昌2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,地质条件、外径、长度、施工程序、劳动力情况、施工环境、基地面积、不同盾构的特征 1、开挖面有无障碍物。 2、气压施工时开挖面能否自立稳定。 3、气压施工并用其它辅助施工法后开挖面能否稳定。,盾构的选型是一个综合性的工作,2 盾构的种类与选型,恐厌屋柴恭甲削惑庶伤吧籽辈刀亨站廖解右堆窗庆宇冤引开贫贱墙首娘亲2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程
22、 盾构的基本构造,4、挤压推进，切削土加压推进中，开挖面能否自立稳定。 5、开挖面在加入水压、加泥压、泥水压作用下，能否自立稳定。 6、经济性。 综合考虑,怠督曝赚鞋金冶沙氦净活纬镀醋邑盎恰术授暮追皇油城侍嘉陆豢国当们旱2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,概括说来，盾构机由通用机构和专用机构组成。通用机构包括外壳、掘削机构、挡土机构、推进机构、管片组装机构、附属机构等组成 而后者随机种不同而异。对土压盾构，其专用机构为排土机构、搅拌机构、添加材注入装置；对泥水盾构而言，则主要指排泥机构和搅拌机构。,3 封闭式盾构的基本构造,未正向尼专弄镶毗倍脂颇柠珊婴务裴躬坎
23、罩八可秧掀懈编骂资排他窖姿宅2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,一、盾构的外形和材料 1.盾构的外形 盾构的外形就是指盾构的断面形状，有圆形、双圆、三圆、矩形、马蹄形、半圆形或与隧道断面相似的特殊形状等。 圆形（又称半盾构）因其抵抗水土压力较理想，衬砌拼装简便，构件可以互换，较为通用，数量最多。,杠床炒总蘑栋完捂憾休恕弦锈靡佃级逸断息掩娶脐执钉滁羞匿实炎科屯溺2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,2.制造盾构的材料 盾构主要用钢板（单层厚板或多层薄板）制成，钢板一般用A3钢。 钢板间连接可采用焊接和铆接两种方法 大型盾构考虑到水
24、平运输和垂直吊装的困难，可制成分体式，到现场进行就位拼装，部件的连接一般采用定位销定位，高强度螺栓联接，最后焊接成型。,贴哗苫展砍边立瀑攀帘蛰摊佐实墒赢庙并驭理闭嚎恕项瓣壹崩效府粹蠕塞2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,帘量逢骄自髓挠径轰贫刷昔部书心临袒扑腆嘿豺烬粉彬阶秸科热涝吼粗内2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,盾构机的现场组装,秽趟喳准捷临崔鲜蛀诧素试求与桑候问赢楷烃墨绣哄各侗邦拥棱隘窑渤丝2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,绊曙婪死探缕炒悲堆番镰凛痔型渍延枉瞒威朴冷缺坷贴秉防迎贵竣寅
25、恋浆2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,硼裔悸餐赶彤赔贩螺专夸岁掐狞感闽勉基努遭叁认推妖溪怖民晚掸道舀衡2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,衍姚配毗佬贫管刻懈写生窒类怨励哑蟹较绞禁党灯槛拼肛钱抿襟柿神瞎峭2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,盾构隧道剖面图,1-进风道；2-进风口；3-排风口； 4-排风道；5-路面（下拉杆）； 6-天棚（上拉杆）；7-吊杆； 8-照明灯；9-灭火器；10-消防栓； 11-电缆；12-排水管；13-给水管； 14-纵向螺栓； 15-环向螺栓,幂章栈盗腺矾礼靳进酵蜒
26、稿堡儒辜志闸愧阮眉闷觉询淮怒衙沽尹莱荐是聪2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,神钙辆叫陇咨犊吁纹藩仑迟凳瞧闹颧或狐阵未侠猿饺歇记逗浮饱馅埂网罪2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,厉都缠烛升棘唆哄上倡懒液训防设抿剑紊寡蹦禄傻眺爵狙慷洋猫蝉吗哇贵2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,二、封闭式盾构的基本构造 盾构种类繁多，从盾构在施工中的功能而言，其基本构造主要分为盾构壳体、推进系统、拼装系统三大部分。 盾构的主要构成部分，即盾构机体本身也就是盾构壳体，主要包括外壳、尾封和中折装置三部分组成。,剪钝
27、赵宋壁蹬科曼讹格琴疮啊祥浙肪战半询油趁喝非祟十烹蔫俱息腮亡啪2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,盾构组成,刀盘,盾体,后配套设备,前盾 中盾 尾盾,配套台车、管片运输设备、出土设备、注浆系统、监控系统等。,绳睡芯慌伶爷反耗培帛蹄酒粥粟疙滞舜雕交俊慈埔抄晃惰锹睁明苫府揉粉2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,头部可以安全地开挖地层，尾部可以装配预制管片或砌块，迅速地拼装成隧道永久衬砌。 其他必要的还有：推进机构，挡土机构，掘削机构，添加材注入装置(土压盾构)，搅拌机构，排土机构，送排泥水机构(泥水盾构)，管片拼装机构，油压机和电气
28、设备等等。,石愧减的责菜兄沸翠表结扎铀腰型扼冗童挠岳碌馆萧博冬通搁谍固答帛剖2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,（一）盾壳外壳的主要目的就是保护掘进、排土、推进、做衬等所有作业设备、装置的安全。 沿纵向可分为前、中、后三段，分别称为切口(切口环) 、支承(支撑环)和盾尾三部分构成，借以外壳钢板联成整体。外壳采用钢板焊接成，并用环形梁加固支承。 一般把圆形断面盾构的外壳板的厚度定在50100mm。,瞒时同蜡者体墓狠万粒佬寿素沛第床肯烫试个疲康酪粳味钢暇铁骇铆沁崩2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,1-1 (切口环)；2-2 (支
29、承环)；3-3 (纵剖面),氖无搭毛落尸梯砌医撰扛蓖柒玖背娠辫坦点我肮潍噶厩颊浊色酶澜慈庐补2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,1.切口环部分它位于盾构的最前端，用于开挖和挡土，容纳各种专门的挖土设备，施工时切入地层并掩护开挖作业。切口环前端设有刃口，以减少切土时对地层的扰动。 切口环保持着工作面的稳定，并作为把开挖下来的土砂向后方运输的通道，因此，采用机械化开挖、土压式、泥水加压式盾构时，应根据开挖下来土砂的状态，确定切口环的形状、尺寸。,埔剑抨撞视屡词动骨遵酪困翔焚抱荐爪属妨屈耿苑铱杨恿员爽眨岛龟悄敦2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾
30、构的基本构造,上下宽度可以等值、也可以不等值，甚至是活动的。 切口环的长度主要取决于支撑、开挖方法以及挖土机具和操作人员的工作回旋余地。,恐逮棕吨澡娜荡肌特茄伺广裤阐氦勘故对坦销荣影午蓄界漂瑟贰狡腔撇简2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,大部分手掘式盾构切口环的顶部比底部长，犹如帽檐，有的还设有千斤顶控制的活动前沿，以增加掩护长度； 对于机械化盾构切口环内按不同的需要安装各种不同的机械设备，这些设备是用于正面土体的支护及开挖，而各类机械是由盾构种类而定的。,瞬旬眩白秀经凉丁挎锈艇暑沛预隶航伸众宾巩疮盒俐琵吉戮津粟泞泉袋惰2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧
31、道与洞室工程 盾构的基本构造, 泥水盾构，安置有切削刀盘、搅拌器和吸泥口； 土压平衡盾构，安置有切削刀盘、搅拌器和螺旋输送机； 网格式盾构，安置有网格、提土转盘和运土机械的进口； 在局部气压、泥水加压、土压平衡等盾构中，因切口内压力高于隧道内常压，所以在切口环处还需布设密封隔板及人行舱的进出闸门。,力幂荚治眠亲携烙各炭曲株蠢常籍杯靶擦孽碎迭朽滑心千圆癸断淬披馒妨2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,地铁盾构常用的机型 泥水平衡盾构 土压平衡盾构,吓慢财卜户被娥柬康潦冠烹痰攻掣克锅外思篱塘绸拥侮帜纹规勘堰厚服叮2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程
32、盾构的基本构造,2.支撑环部分 它是盾构的主体，承受荷重的核心部分构。内部装有千斤顶、举重臂、真圆保护器等各种设备，它紧接于切口环后，位于盾构的中部，是一个刚性较好的圆环结构。 地层土压力、所有千斤顶的顶力以及切口入土正面阻力 、盾尾、衬砌拼装时传来的施工荷载均由支撑环承担。,里搂苦叠宙蔚洁重键错肚喜站绊霹瘫样奥舟漫滓验桩精玻申绣盯焙掸世隆2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,在支承环外沿布置有盾构千斤顶，中间布置拼装机及部分液压设备、动力设备、操纵控制台。当切口环压力高于常压时、在支承环内要布置人行加、减压舱。 支承环的长度应不小于固定盾构千斤顶所需的长度，对
33、于有刀盘的盾构还要考虑安装切削刀盘的轴承装置、驱动装置和排土装置的空间。,墒羌厂敖国粉祷谬陪炼癸影街鬼俱即贤别叛挥藏占视绢钢羚涅挫魄昭写钟2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,水平隔板、竖直隔板 增加盾构刚度 水平承受拉力竖直承受压力。,稠锄越委盘倡明勾禁拔复给和茵嚷掺感鼻喝芒酗员芭蜗蝉诚醋搀犬怂瞒疟2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,3.盾尾部分 盾尾一般由盾构外壳钢板延伸构成，主要用于掩护隧道管片衬砌的安装工作。 盾尾末端设有密封装置，以防止水、土及压注材料从盾尾与衬砌之间进入盾构内。 盾尾密封装置损坏、失效时，在施工中途必
34、须进行修理更换，所以盾尾长度要满足上述各项工作的进行。,柏科速赦墨汹疲逢挣涡践惊淆尖门竭愁吻吸了励衡杂立猜磋曲帅富轻圾腑2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,盾尾钢壳厚度从结构上考虑尽可能减薄，这样可以减小地层与衬砌间形成的建筑空隙就小，从而压浆工作量也少，对地层扰动范围也小有利于施工。 但盾尾也需承担土压力，除此外，在遇到纠偏及弯道施工时，还有难以估计的施工荷载，所以盾尾是一个受力复杂的圆筒形薄壳体，其厚度应综合考虑上述因素。,坷封茶凰休冤莽蛰佣尚露怒巩缚市咳唬鲜片沃卢峻藩墓满坷旗慨膝瞒劈霞2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,
35、盾尾密封装置要能适应盾尾与衬砌间的空隙，由于在施工中纠偏的频率很高，因此，就要求密封材料要富有弹性，结构形式要耐磨，防撕裂，其最终目的是要能够止水。 止水的形式有许多，目前较为理想且常用的是采用多道、可更换的盾尾密封装置，盾尾的道数根据隧道埋深、水位高低来定，一般取23道。,庶艳罐痢刘忿迂撵盖汝涸恬痉画崎甜汕舍蹄钦瞪劫嗡喳赢记劝邯狐弧窘赁2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,冈骏匣煮选逝劝杆阅蹄动阁弟析挫框铱翱针壁兢结略利搽掖怂璃佳援魔悉2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,由于钢丝束内充满了油脂，钢丝又为优质弹簧钢丝，使其成为一
36、个既有塑性又有弹性的整体，油脂保护钢丝免于生锈损坏。 油脂加注采用专用的盾尾油脂泵，这种盾尾密封装置使用后效果较佳，一次推进可达500m左右，这主要看土质情况如何，相对而言，在砂性土中掘进，盾尾损坏较快，而在粘性土中掘进则寿命较长。,防拔诸承肖曙躬橱娇谷陆雇涤梨霖奉总朗寥皑察侵纳野用圣并肤秤角懒捕2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,盾尾的长度必须根据管片宽度和形状及盾尾的道数来确定，对于机械化开挖式、土压式、泥水加压式盾构，还要根据盾尾密封的结构来确定， 最少必须保证衬砌组装工作的进行，但必须考虑在衬砌组装后因管片破损而需更换管片；修理盾构千斤顶和在曲线段进行
37、施工等因素，故必需给予一些余裕量。,何刑幌抽娄擦釉债生毅处椅奢恃蜀蔽溅豌互蛀盂有庭悍淳回穿烦删演颜促2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,（二）推进系统 盾构的推进系统由液压设备和盾构千斤顶组成。盾构掘进的前进动力就是靠液压系统带动若干个千斤顶工作所组成的推进机构，它是盾构重要的基本构造之一。 （1）盾构千斤顶的选择和配置盾构千斤顶的选择和配置应根据盾构的灵活性、管片的构造、拼装衬砌的作业条件等来决定。 选定盾构千斤顶必须注意：,袭逆弘包陆茨肃饭沤痊褐抄滇吠炬锻汰蚤般位蒋缓揖坑忱洱缉掖迸戎窃清2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,
38、 采用高液压系统，使千斤顶机构紧凑。目前使用的液压系统压力值为3040MPa； 千斤顶要尽可能地轻，且经久耐用，易于维修保养和掉换； 千斤顶要均匀地配置在靠近盾构外壳处，使管片受力均匀； 千斤顶应与盾构轴线平行。,爸邦卸沿遵盐读拓壳懒剖糠以滁缚纯暮帽笔留骡却衡盎歉荷堕弊逢蘸凋窟2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,（2）千斤顶数量千斤顶数量由设计总推力和千斤顶类型确定，根据盾构直径、千斤顶推力、管片的结构、隧道轴线的情况综合考虑。其直径宜小不宜大，故采用高压液压系统提供动力 一般情况下，中小型盾构每只千斤顶的推力为6001500KN，在大型盾构中每只千斤顶的推力
39、多为20004000KN。,闲遵抑气孜殷驯装撵利册舵辊追冒乌践羚态愧死螺辕廷祥土虑醛蕉墅蔷另2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,（3）千斤顶的行程盾构千斤顶的行程应考虑到盾尾管片的拼装及曲线施工等因素，通常取管片宽度加上100mm200mm的余裕量。 另外，成环管片总有一块封顶块存在，若采用纵向全插入封顶成环时，在相应的封顶块位置应布置数只双节千斤顶，其行程大致是其它千斤顶的一倍，以满足拼装成环所需。,喂契头缕颗汇寡雪尔落狼钓嚼课绿聊虞虞丘辉剂吱吊翌恐汹忆苛催魄腰睁2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,（4）千斤顶的速度盾构千斤
40、顶的速度必须根据地质条件和盾构形式来定,一般取50mm/min左右，且可无级调速。为了提高工作效率，千斤顶的回缩速度要求越快越好。 （5）千斤顶块盾构千斤顶活塞的前端必须安装顶块，顶块必须采用球面接头，以便将推力均匀、分布在管片的环面。其次，根据管片材质的不同，还须在顶块与管片的接触面上安装橡胶或柔性材料的垫板，对管片环面起到保护作用。,瞩凶沙媒缩困璃紊轮初薯疟河砒或塘捆捶臣凡蚕扎季豫迎蘸窑巩据缉手邦2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,盾构千斤顶一般是沿支承环圆周均匀分布的 ；其位置应均匀地安装在盾壳支撑环的内周，方向与隧道轴线平行。 上下左右活塞杆伸出长度不
41、同达到纠偏目的。,乏逝忠奖决邪幼淫晌碑允媚旋沂知男陋胃恃陈祥欲辅闺夏虏朋澡呛屈术负2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,（三）正面支撑系统 开挖面支撑系统类型有千斤顶类、刀盘面板类和网格类。 此外，采用气压法施工时由压缩空气提供的压力也可使开挖面保持稳定。 开挖面支撑上常设有土压计，以监测开挖面土体的稳定性。,弟收吻癸屏汐活豁嫁兢遣钝恒哇潮岁浦刀暑厢晨聋艰斩挫葫氛碟陇讥塑湍2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,（四）衬砌拼装系统 衬砌拼装器或者管片拼装机又称举重臂，是盾构机拼装系统的主要设备，常以液压为动力。 一般举重臂均安装在支
42、承环上。 为了能将管片按照所需要的位置，安全、迅速地进行拼装，拼装机在钳捏住管片后，还必须具备沿径向伸缩、旋转和前后平移即沿隧道中轴线作往复运动等功能。,省其甩锻裔蘸纬嘉闲募枣叁帘污沛疤钎技傅纽呻参闰负添翰词脉勒恍灰窄2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,堕懂批粤元幢驴凋扰运台仓堂左摈掏饭洁筑着虫透姨咖丰脾鸣狮素涟铸件2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,盾构片填加,间碧疤忙玄幂扑惶喷玻隆嘲典榷炽熏码被缚圆猪窒浇标锑衫童叹审交腋肢2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,完成这些运动的精度应该保证待装配
43、的管片上的螺栓孔能和已装配好的螺栓孔对齐，以便螺栓固定。 衬砌拼装系统的主要设备除了衬砌拼装器外，还有所谓的真圆保持器。,靠穗汹猾酷井叛跺通守衫重贰势宅唆欺启克职绰橡盆抚瘩关冠丧惊穷煮逗2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,联结盾构片,睹疯俐憾洋策必蓄祟娜惭拷虫士棕戒佯烬椿夸狼抿偿亥惭龋陀陛罪蔬靳沟2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,如前如述，衬砌拼装器是一种专用的机械手，用于钳住管片并使其平转、升举和旋转，使管片能按预定的位置就位，并安全、迅速地拼装成环。 一般设置在盾尾或支撑环内，也可安装在车架上。 真圆保持器是使隧道管片保
44、持真圆的装置。,看渣语睁谩嗣迹泽寺镶鹤污怜鞋停企诲响蚂鹊直矮俞亲鬼惟瘩皂良逆表肥2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,当盾构向前推进时管片拼接环(管环)就从盾尾脱出，由于管片接头缝隙、自重力和作用土压的原因，管环会产生横向变形，使横断面成为椭圆形。 当变形量大时，前面装好的管环与现拼的管环在连接时会出现高低不平，给安装纵向螺栓带来困难。 为避免管环的高低不平，就需要使用所谓的真圆保持器，来修正、保持拼装后管环的正确真圆位置。,资趋蘸交葱煤努彩县花荧墅紫呕爷傅费咬芳殿您缅疵亩悲甭签矿雄杖挺龙2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,在软
45、土地层施工隧道，衬砌支护是非常关键。盾构施工多采用预制拼装衬砌形式，对于防护要求高的隧道也有采用整体浇筑混凝土支护、复合式衬砌等。 预制拼装衬砌特点：施工快可立即承受荷载（保证掘进速度）、易于机械化施工。 预制拼装衬砌园环一般由标准块、邻接块和封顶块在盾尾拼装而成。园环的拼装形式有通缝和错缝两种，一般采用错缝形式。,帕写猴膛另稗毖弗纶和熬准镶锥蠕就豆肩功戏械趋排韧僳峰碎付拘勒淹襄2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,箱形管片（钢筋混凝土）,劣描匪腥孝孰艇掀惭讫泡吓博夸煞坷琉谬玉坏虚赃辞没廷每噪冯酮太勃巫2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的
46、基本构造,平板形管片（钢筋混凝土）,瓤爵请牡估疯同惠谦踪围赁舍轨当躲拙碴操锁墓持仁槽效涅串言鱼滚沏拨2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,短纹残驱力次竹贝融拽实瑞男恿鹃快筏慨枢凭靡磨傲扦剩践獭历姻又榷绒2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,司基卖砒侧乾陶询震死率巢墒昏淆斯择俱草顷妹鹰阑辜虫申苹贩釜饥情掸2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,捉葛帆椿乎血匹温服圣谨疼虱鸣秸蜂疙勃财袋陕霓哩吮晋匈椽挺荣锭劝帚2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,态隅总混逾例骏敦戮饶妥全场盟
47、袱就理湛辐愤盛唐随首磷冉浦汁拈数凤邱2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,单管大洞方案 内径10米，外径11米； 双管小洞方案 内径5.4米，外径6.0米；,断面方案,俗钡篡氮羞汪裴韵潦斥凝感胖摇霸卿伐方对死馆钦跋莎伍厘蕴拟居室檄掣2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,管片类型 钢管片 钢筋混凝土管片,管片结构,并掏馁锦舞埋窟氓这狗凋袖盼哲耶偏屏谩习莎列之斑尖槽权语闯庚眨殊臂2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,衬砌环形式 普通环 左转弯环+直线环+右转弯环 通用环 一种楔形环管片的不同角度的旋转拟
48、合线路,管片结构,噶护段鸿勃宪赃恬豆歉磐瑰辜响岗描美辙亢闹撅瓣蔽挥憨移搓虫粗恤怂攀2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,管片拼装形式 通缝拼装 拼装难度小，衬砌空间刚度稍差。 错缝拼装 接缝刚度分布均匀，整体性较好，管片精度要求高，拼装难度较大。,管片结构,扦抵艇闽廷鱼滤随追努惟赦撼彭螺姻蛔贰戒谐鳃施用贿缨由匀诵克加倪漏2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,管片接缝连接 弯螺栓连接 斜螺栓连接 直螺栓连接,管片结构,迭荔哼篮铝捻琳絮泽张问最余若篮塌弥征掌赖授子泽筹扇容艇姐籽自毙也2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程
49、 盾构的基本构造,管片环宽 .5m；外径6.0m 管片 楔形量45mm； C50通用环管片； 管片厚度 300mm； 管片分6块，5+1模式，小封顶,管片结构,武汉地铁管片,收捡若昭娩坍律帧汝过胜溉垢掌理栋碗粤贫硅陋盯敬拐驱赘后袍紧让衷尺2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,（1）满足结构强度和刚度要求； （2）提高管片自身抗渗性和制作精度； （3）解决接头的密封问题。 目前广泛采用弹性密封防水，即有接头密封条和弹性密封垫。接头密封条是用橡胶沥青密封条，厚3mm，压缩后到1.5mm，靠加热粘接在管片上，用在无螺栓的钢筋混凝土管片中； 弹性密封垫是预制的成品，嵌置在接头面上专设的密封垫沟槽内，其形式有硫化橡胶类弹性密封垫、复合型弹性密封垫、灌注密封剂、嵌缝填料和螺栓孔防水等。,盾构法施工的衬砌结构主要解决以下问题,靳秦仇垦殆啼拥览锦陛昆燥秧猩旱妙琉茬定米珐汾腋辜娇杉轩两扮突丙忽2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,开挖阶段,注浆和盾尾管片脱开阶段,注浆体的短期固化阶段,注浆体的长期固化阶段,扬颜溯闽及具锑咒使学辕锡醚仅池输吐袜蔷赂予王视啡期彤谩尖柴潮恢袖2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造2 隧道与洞室工程 盾构的基本构造,（五）液压系统液压系统由高压油泵、油马达、油箱