盾构培训课件

控制室
Hale Waihona Puke Baidu制台
2， 盾构推进系统
(一)盾构的推力 盾构的前进和方向调整是靠千斤顶推进实现的。因此，
要求盾构千斤顶有足够力可用以克服盾构推进过程中所遇到 的各种阻力。决定盾构的推力主要有如下因素。
（1）盾构壳体与土之间的摩擦力； （2）工作面推进阻力； （3）推进中切口插入土中的阻力； （4）管片与盾尾摩擦阻力等。
盾构法存在的不足
① 当隧道曲线半径过小时，施工较为困难。 ② 在陆地建造隧道时，如隧道覆土太浅，开挖面稳定甚
为困难，甚至不能施工，而在水下时，如覆土太浅则盾 构法施工不够安全，要确保一定厚度的覆土。 ③ 竖井中长期有噪声和振动，要有解决的措施。 ④ 盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层时，对 劳动保护要求较高，施工条件差。
讯煤气等市政公用地下设施管道。
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。
1953年东北阜新煤矿用直径2.6米手掘式盾构修建疏水管道
二 盾构机的结构
盾构机主要由壳体 推进系统 拼装系统 出土系统组 成 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。 1 ，盾构壳体从工作面开始可分为切口环、支承环和盾
盾构纵剖图
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 盾构灵敏度：L/D，越小越灵敏
公穿铁箱涵顶进施工
尾三部分。
盾构机
盾构机
盾构纵剖图
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 盾构灵敏度：L/D，越小越灵敏
五 盾构机的种类
盾构的分类方法较多，可按盾构切削断面的形状；盾 构自身构造的特征、尺寸的大小、功能；挖掘土体的方式； 掘削面的挡土形式；稳定掘削面的加压方式；施工方法； 适用土质的状况等多种方式分类。
敞开式盾构 盾构机（Shield） 半敞开式盾构
密闭式盾构
插刀盾构 手掘式盾构 机械开挖盾构 网格式盾构
中日两国盾构隧道各项成本费用构成
⑤ 施工不受风雨等气候条件影响。 ⑥ 隧道的施工费用不受覆土量多少影响，适宜于建造覆土
较深的隧道。在土质差水位高的地方建设埋深较大的隧 道，盾构法有较好的技术经济优越性。 ⑦ 当隧道穿过河底或其他建筑物时，不影响施工。 ⑧ 只要设法使盾构的开挖面稳定，则隧道越深、地基越差、 土中影响施工的埋设物等越多，与明挖法相比，经济上、 施工进度上越有利。
盾构 压 在盾尾空
出 土
盾 千斤 浆 隙中的压 构 顶 孔浆
转
盘
盾管管 构片片 正拼 面装 网机 格
压浆泵
出土 机
盾由 的构管 隧法片 道组 衬施成 砌工概貌
结构
盾构法施工概貌
竖 井
后盾管 片
三 盾构法的主要优缺点
①除竖井施工外，施工作业均在地下进行，噪音、振动引起 的公害小，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪音 和振动影响。 ② 盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工 易于管理，施工人员也较少，劳动强度低，生产效率高。 ③ 土方量外运较少。 ④ 穿越河道时不影响航运。
1888~1890年间用盾构法在美国和加拿大间的圣克莱
(St,Clair)河下建成了一条直径为6.40 m，长为1870m的萨
尔尼亚(Sarnia)水底隧道，为盾构法修建隧道开拓了更为广
阔地发展前景。
20世纪初，盾构法施工已在美、英、法、俄等国开始推
广，已用在水底公路隧道、地下铁道、上下水道、电力、通
盾构施工技术
主讲人：顾惠斌
一 发展史：
最早是在1818年由英国工程师布鲁诺尔(M.I , Brunel) 发明的，他是从船的木板中，有一种蛀虫钻出孔道，并用它 分泌的粘液加固洞穴得到启发而研制出的，并于1825年开始 用一个宽11.58m、高6.7m的矩形盾构，在英国伦教的泰晤出 河下面修建世界第一条水底隧道。施工中遇到泥水涌入隧道 的极大困难，两次被淹，直至1835年对后构作了改良.用压气 辅助施工，才于1843年完工。隧道全长458m。
全气压盾构
土压平衡盾构 泥水平衡盾构 复合盾构
（1）土压平衡盾构
土压平衡盾构
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。
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，
⑤ 盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止， 特别在饱和含水松软的土层中，要采取严密的技术措施 才能把沉陷限制在很小的限度内，目前还不能完全防止 以盾构正上方为中心土层的地表沉降。
⑥ 在饱和含水地层中，盾构法施工所用的拼装衬砌，对 达到整体结构防水性的技术要求较高。
伦敦泰晤士河塔桥
伦敦泰晤士河塔桥
除了考虑以上因素外，还有转向、纠偏、防偏转的稳定 装置，挡板等的阻力和后车架的牵引阻力等。
一般来说，把考虑以上因素的计算值再乘以安全系数2 所得的数值作为盾构的推力。
螺旋输送机出土
土箱运土
井口土箱吊运
出土
出土
盾构法 是使用所谓的“盾构”机械，在围岩中推进，一边防止土砂 的崩坍，一边 在其内部进行开挖、衬砌作业修建隧道的方法。
悉尼海港大桥
法国米洛高架桥
江阴大桥
南京长江三桥
大胜关京沪高铁大桥
大胜关京沪高铁大桥
重庆江津长江大桥
上海长江大桥
上海长江大桥
南京赛虹桥立交
上海天目路立交桥
四 盾构隧道断面形状
盾构隧道的断面形状一般为圆形，也可采用矩形、马蹄形、椭圆
。 形、双圆形、多圆形等。圆形隧道最大直径已达14.14m