《隧道盾構(gòu)法施工》PPT課件

《《隧道盾構(gòu)法施工》PPT課件》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、盾構(gòu)法施工概述地下工程施工方法明挖法暗挖法盾構(gòu)法礦井法概述盾構(gòu)法施工是以盾構(gòu)作為施工機(jī)械在地面以下暗挖修筑隧道的一種施工方法。盾構(gòu)是一種鋼制的活動防護(hù)裝置，或活動支撐；盾構(gòu)是既可支承地層壓力，又可以在地層中推進(jìn)的活動鋼制圓形或半圓形裝置。概述在盾構(gòu)的掩護(hù)下，鉆頭可以安全地開挖地層，一次掘進(jìn)相當(dāng)于裝配式襯砌一環(huán)的寬度。尾部可以裝配預(yù)制管片或砌塊，迅速地拼裝成隧道的永久襯砌，并將襯砌與土層之間的空隙用水泥壓漿填實，防止周圍地層的繼續(xù)變形和圍巖壓力的增長。盾構(gòu)推進(jìn)主要依靠盾構(gòu)內(nèi)部設(shè)置的千斤頂，用千斤頂塊頂在拼成的襯砌

2、環(huán)上，使它推進(jìn)到已挖好的空間內(nèi)，然后縮回活塞桿，為下一環(huán)襯砌拼裝創(chuàng)造條件。概述重復(fù)上述過程，不斷開挖、不斷推進(jìn)，借助盾構(gòu)這種特制施工機(jī)械，可用較快的速度完成隧道施工基本作業(yè)循環(huán)，直至隧道建成。盾構(gòu)施工前，應(yīng)先修建一豎井，在豎井處安裝盾構(gòu)。采用盾構(gòu)開挖出的土體，由豎井通道提升運(yùn)出地面棄土場處理。盾構(gòu)施工工藝，見圖所示。1－盾構(gòu)；2－盾構(gòu)千斤頂；3－盾構(gòu)正面網(wǎng)格；4－出土轉(zhuǎn)盤；5－出土皮帶運(yùn)輸機(jī)；6－管片拼裝機(jī)；7－管片；8－壓漿泵；9－壓漿孔；10－出土機(jī)；11－管片襯砌；12－盾尾空隙中的壓漿；13－后盾管片；

3、14－豎井1、盾構(gòu)施工法優(yōu)點1）該施工方法屬于地下工程暗挖法施工，不受地面交通、河道、航運(yùn)、潮汐、季節(jié)、氣候等條件的影響，能較經(jīng)濟(jì)合理地保證隧道安全施工，可在盾構(gòu)支護(hù)下安全地開挖、襯砌等；2）盾構(gòu)的推進(jìn)、出土、拼裝襯砌等可全部機(jī)械化，自動化作業(yè)，施工勞動強(qiáng)度較低，而掘進(jìn)速度比較快；1、盾構(gòu)施工法優(yōu)點3）施工中沒有噪聲和振動，對周圍環(huán)境沒有干擾；4）在松軟含水地層中，修筑埋置深度較大的長大隧道，具有經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、安全等方面的優(yōu)越性。2、盾構(gòu)施工法存在的缺點1）盾構(gòu)是一種價格較昂貴、針對性強(qiáng)的專用施工機(jī)械，對每一座采

4、用盾構(gòu)法施工的隧道，均應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、襯砌結(jié)構(gòu)斷面尺寸的大小進(jìn)行專門制造、運(yùn)送、拼裝與拆卸等，且設(shè)備較復(fù)雜。因此，一般不能隨便將其他隧道施工用的盾構(gòu)重復(fù)使用；2、盾構(gòu)施工法存在的缺點2）需要有氣壓供應(yīng)設(shè)備、人工井點降水、襯砌管片預(yù)制、襯砌結(jié)構(gòu)的防水設(shè)施及堵漏、隧道內(nèi)的運(yùn)輸、施工測量、場地布置、拼裝與拆卸工作井等施工技術(shù)的密切配合才能順利施工。且用氣壓法施工時，涉及到壓縮空氣泄出的危險、減壓病等醫(yī)學(xué)上的防護(hù)措施；2、盾構(gòu)施工法存在的缺點3）對于短于750米的隧道，有統(tǒng)計資料顯示，被認(rèn)為是不經(jīng)濟(jì)的；對

5、隧道曲線半徑過小或隧道埋深較淺時，施工困難較大（對水底隧道當(dāng)覆蓋土太淺時施工反而不太安全）；2、盾構(gòu)施工法存在的缺點4）當(dāng)盾構(gòu)法施工采用全氣壓方法穩(wěn)定地層時，施工條件較差，因此對勞動保護(hù)要求較高，用盾構(gòu)法施工時，在隧道上方一定范圍內(nèi)，尤其是飽和含水松軟土層，地表沉陷尚難以防止，拼裝襯砌對襯砌整體防水技術(shù)要求很高。上述缺點，有待于在今后采用盾構(gòu)法施工實踐中，加強(qiáng)科學(xué)研究，進(jìn)一步加以克服和改進(jìn)。目前，各國采用盾構(gòu)法施工建水底公路隧道已成為較為常用的模式，隨著交通建設(shè)的高速發(fā)展，用大直徑盾構(gòu)建筑水底公路隧道將會日益增

6、多。第二節(jié)　盾構(gòu)機(jī)械分類與構(gòu)造一、盾構(gòu)機(jī)械分類盾構(gòu)是一種集施工開挖、支護(hù)、推進(jìn)、襯砌、出土等多種作業(yè)于一體的大型暗挖隧道施工機(jī)械。盾構(gòu)類型很多，可按開挖方式、構(gòu)造類型、盾構(gòu)的斷面形狀、盾構(gòu)前部構(gòu)造和排水與穩(wěn)定開挖面方式等進(jìn)行分類。一、盾構(gòu)機(jī)械分類按盾構(gòu)斷面形狀不同可分為圓形、拱形、矩形、馬蹄形四種；圓形因其抵抗地層中的土壓力和水壓力較好，襯砌拼裝簡便，可采用通用構(gòu)件，易于更換，因而應(yīng)用較廣泛。一、盾構(gòu)機(jī)械分類按盾構(gòu)開挖方式不同分為：手工挖掘式、半機(jī)械挖掘式和全機(jī)械挖掘式三種；按盾構(gòu)前部構(gòu)造不同分為：敞胸式和閉胸

7、式兩種；按排除地下水與穩(wěn)定開挖面的方式不同分為：泥水加壓、土壓平衡式的無氣壓盾構(gòu)，局部氣壓或全氣壓盾構(gòu)等。隨著科技發(fā)展，盾構(gòu)機(jī)械的種類越來越多，適用性更加廣泛。盾構(gòu)列表盾構(gòu)列表二、盾構(gòu)機(jī)械的構(gòu)造（一）手工挖掘式盾構(gòu)手工挖掘式盾構(gòu)是盾構(gòu)的最基本形式，主要由盾殼、支護(hù)結(jié)構(gòu)、推進(jìn)系統(tǒng)、拼裝機(jī)構(gòu)和附屬設(shè)備等五部分組成，適用于開挖面基本能自穩(wěn)的土層中的隧道工程。1、盾構(gòu)殼體盾殼由切口環(huán)、支承環(huán)和盾尾等組成，并由鋼板焊成圓形殼體，盾殼組成見圖所示。盾殼1－切口環(huán)；2－支承環(huán)；3－盾尾；4－縱向加強(qiáng)肋；5－環(huán)狀加強(qiáng)肋（1）切

8、口環(huán)切口環(huán)位于盾構(gòu)的前部，前端設(shè)有刃口，施工時可以切入土層中，在它的掩護(hù)下工人可在開挖面上安全地開挖。有一些盾構(gòu)設(shè)有千斤頂操縱的前檐可以向前伸長，以增加掩護(hù)長度。一般切口環(huán)不宜過長，否則會使盾構(gòu)穩(wěn)定性變差，并增大盾構(gòu)推進(jìn)阻力。機(jī)械化盾構(gòu)的切口環(huán)中需容納各種專門挖土設(shè)備。（2）支承環(huán)支承環(huán)位于盾構(gòu)的中部，是盾構(gòu)受力的主要部分，它由外殼、環(huán)狀加強(qiáng)肋和縱向加強(qiáng)肋組成；環(huán)狀加強(qiáng)肋焊在支承環(huán)兩端