地铁盾构法施工原理.pptx

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1、一、盾构机的工作原理及简介1.1 盾构机的工作原理盾构是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构集机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。盾构已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道工程。盾构的工作原理：就是一个钢结构组件沿隧道轴线边向前推进边对土壤进行支护。这个钢结构组件的壳体称“盾壳”，盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道段起着临时支护的作用，承受周围土层的土压、承受地下水的水压以及将地下水挡在盾壳外面。掘进、排土、衬砌等作业在盾壳的掩护下进行。第1页/共29页总体来说，盾构机主要由前部盾体、连接桥架、后配套台车三大部分组成。前部盾体：由切削系

2、统、推进系统、渣土输送系统、管片拼装系统、壁后注浆等系统组成；连接桥架：是前部盾体和后配套台车的连接桥梁，各系统的动力通过桥架上的管线路从后配套台车提供给前部盾体内的执行元件；后配套台车：主要为前部盾体内各系统配置动力源以及水、电、气、浆液、测量与监测等辅助施工系统和人工操作系统。一、盾构机工作原理及简介1.2 盾构机的构造第2页/共29页一、盾构机的工作原理及简介1.2.1 盾构机的构造-前部盾体盾构机的前部盾体结构主要分为：刀盘、前、中、尾盾、人仓、螺旋输送机及管片拼装机等部件。1.2 盾构机的构造土体压力土体压力刀刀盘盘人仓人仓管管片片拼拼装装机机螺旋输送机螺旋输送机推进油缸推进油缸推进

3、油缸推进油缸第3页/共29页一、盾构机的工作原理及简介1.2.2 盾构机的构造-连接桥架盾构机的连接桥架结构一般分为：1#及2#桥架，主要用于盾体与后配套台车之间的管线路连接。1#桥架主要结构为顶部渣土运输装置（皮带输送机）、下部管片二次吊运装置（双轨梁）；2#桥架主要结构为顶部渣土运输装置（皮带输送机）、下部管片一次吊运装置（单轨梁）以及侧面盾构耗材泵送装置（盾尾油脂、EP2、HBW）。1.2 盾构机的构造盾尾油脂第4页/共29页一、盾构机的工作原理及简介1.2.3 盾构机的构造-后配套台车盾构机的后配套台车结构为：5节及以上台车之间的连接，且每节台车分别配备相关装置，以提供前部盾体动力源。

4、1#台车主要结构为：注浆系统、人工操作系统；2#台车主要结构为：泡沫系统、刀盘、螺旋机及闸门等动力泵装置；3#台车主要结构为：动力主油箱及管片拼装机泵装置；4#台车主要结构为：变压器及电柜装置；5#台车主要结构为：膨润土系统、出渣口装置；6#台车主要结构为：内、外循环水系统。1.2 盾构机的构造1#1#台车台车2#2#台车台车3#3#台车台车4#4#台车台车5#5#台车台车6#6#台车台车第5页/共29页一、盾构机的工作原理及简介1.2.4 盾构机的配套设备-电瓶车1.2 盾构机的构造盾构机配套设备电瓶车结构为：2节管片板车+1节浆车+5节土斗车+电瓶车机头（3节电池）组成。2节管片板车分别载

5、运：3个标准块（A1、A2、A3）和2个邻接块（B1、B2）、1块封顶快（K）；1节浆车主要作用为：运输地面浆液站至盾构机，以满足盾构掘进时同步注浆的作用；5节土斗车主要作用为：运输盾构掘进渣土出隧道；3节电平电池主要为：该电瓶车运输提供动力装置；5节土斗车3块电池第6页/共29页一、盾构机的工作原理及简介1.3 盾构机的分类盾构机分类第7页/共29页二、盾构始发及接收准备工作2.1 盾构始发场地布置4545T T龙龙门门吊吊渣土池渣土池零星设备零星设备维修区维修区轨道、水轨道、水管及风管管及风管堆放区堆放区油脂、泡油脂、泡沫剂润滑沫剂润滑油堆放区油堆放区管片管片 存储区存储区电瓶电瓶 充电池

6、充电池1616T T龙龙门门吊吊始发井始发井始发井始发井注浆原材注浆原材标养室标养室监监控控室室仓库仓库仓库仓库三级沉淀池三级沉淀池安全安全文明文明宣讲宣讲台台10KV 10KV 变变压器压器洗洗车车槽槽门门卫卫变压器变压器下井梯龙（带雨棚）下井梯龙（带雨棚）端头端头加固加固范围范围第8页/共29页2.2 盾构地面附属配套设施2.2.1 盾构地面附属配套-监控室二、盾构始发及接收准备工作地面监控室（一）地面监控室（一）地面监控室（一）地面监控室（一）地面监控室（二）地面监控室（二）地面监控室（二）地面监控室（二）第9页/共29页2.2 盾构地面附属配套设施2.2.2 盾构地面附属配套-浆液站二

7、、盾构始发及接收准备工作浆液站浆液站浆液站浆液站膨润土膨润土膨润土膨润土中粗砂中粗砂中粗砂中粗砂第10页/共29页2.2 盾构地面附属配套设施2.2.3 盾构地面附属配套-龙门吊垂直运输系统龙门吊（一）垂直运输系统龙门吊（一）垂直运输系统龙门吊（一）垂直运输系统龙门吊（一）二、盾构始发及接收准备工作垂直运输系统龙门吊（二）垂直运输系统龙门吊（二）垂直运输系统龙门吊（二）垂直运输系统龙门吊（二）第11页/共29页2.2 盾构地面附属配套设施2.2.4 盾构地面附属配套-其他现场管片堆放场现场管片堆放场现场管片堆放场现场管片堆放场渣土池渣土池渣土池渣土池三级沉淀池三级沉淀池三级沉淀池三级沉淀池充电

8、柜充电柜充电柜充电柜二、盾构始发及接收准备工作第12页/共29页2.3 盾构井下附属配套设施电瓶车电瓶车电瓶车电瓶车电瓶车电瓶车电瓶车电瓶车二、盾构始发及接收准备工作循环水池循环水池循环水池循环水池通风、水、电系统通风、水、电系统通风、水、电系统通风、水、电系统第13页/共29页2.4 盾构始发掘进前的准备工作一、端头土体加固三、马镫及轨道安装铺设二、洞门范围内的钻孔灌注桩凿除二、盾构始发及接收准备工作第14页/共29页2.4 盾构始发掘进前的准备工作盾构机吊装顺序：电瓶车、管片车吊装后配套吊装主机吊装液压系统吊装其它配套系统吊装；后配套组装顺序：始发托架吊装6#台车5#台车4#台车3#台车2

9、#台车1#台车；主机组装顺序：连接桥螺旋输送机中体安装前体安装刀盘安装安装器及安装器导轨盾尾安装螺旋输送机安装后配套与主机连接反力架安装。2.4.1 盾构机吊装顺序二、盾构始发及接收准备工作第15页/共29页2.4 盾构始发掘进前的准备工作2.4.2 盾构机吊装-后配套电瓶车下井电瓶车下井电瓶车下井电瓶车下井桥架下井桥架下井桥架下井桥架下井螺旋输送机下井螺旋输送机下井螺旋输送机下井螺旋输送机下井二、盾构始发及接收准备工作台车下井台车下井台车下井台车下井第16页/共29页2.4 盾构始发掘进前的准备工作四、临时马登拆除、基座加固五、反力架下井安装六、洞门橡胶密封圈安装二、盾构始发及接收准备工作第

10、17页/共29页2.3 盾构始发掘进前的准备工作中盾下井中盾下井中盾下井中盾下井尾盾下半部下井尾盾下半部下井尾盾下半部下井尾盾下半部下井管片拼装机下井管片拼装机下井管片拼装机下井管片拼装机下井尾盾下半部下井尾盾下半部下井尾盾下半部下井尾盾下半部下井刀盘下井刀盘下井刀盘下井刀盘下井二、盾构始发及接收准备工作前盾下井前盾下井前盾下井前盾下井第18页/共29页2.4 盾构始发掘进施工二、盾构始发及接收准备工作明挖车站正常始发指在车站端头线路上方设置有盾构预留口，且车站能够提供盾构整机组装、始发、出渣及进料要求的始发方式。车站存在两个盾构预留口条件的始发始发出土口注：1、盾构端头设置加深段，长度不小于

11、12.5m，加深一般为1.3-1.6m。2、盾构预留口尺寸一般为11m7.5m；3、宜在盾构预留口后方设置一个始发出土口，宜为8m4m。4、盾构始发需车站提供不少于盾构机长+一列编组的长度，一般为120m。第19页/共29页2.4 盾构始发掘进施工盾构机主机沿基座上的导轨进入洞口钢环后，刀盘与开挖面和盾壳与洞口钢环间均存在一定距离，此时盾构机主机重心前移，易产生叩头，宜在洞口钢环处安设一段导轨支撑盾构机主机顺利始发，确保盾构姿态。2.4.1 洞门钢环内导轨安装二、盾构始发及接收准备工作第20页/共29页2.4 盾构始发掘进施工2.4.1 洞门钢环内导轨安装二、盾构始发及接收准备工作钢环内导轨安

12、装（二）钢环内导轨安装（二）钢环内导轨安装（二）钢环内导轨安装（二）钢环内导轨安装（一）钢环内导轨安装（一）钢环内导轨安装（一）钢环内导轨安装（一）第21页/共29页2.4 盾构始发掘进施工1、负环管片拼装环面平整度宜3mm，椭圆度宜4；2、第一环负环拼装时，底部管片安装前，应在盾壳内设置圆钢；封顶块拼装前，两侧管片需用L行钢板固定。2.4.2 始发负环拼装二、盾构始发及接收准备工作第22页/共29页2.4 盾构始发掘进施工2.4.2 始发负环拼装二、盾构始发及接收准备工作负环安装（一）负环安装（一）负环安装（一）负环安装（一）负环安装（二）负环安装（二）负环安装（二）负环安装（二）负环安装（

13、三）负环安装（三）负环安装（三）负环安装（三）第23页/共29页2.5 盾构接收掘进施工2.5.1 明挖车站正常接收明挖车站正常接收指在车站端头线路上方设置有盾构预留口，盾构到达车站后，可以直接拆解、吊出的接收方式。二、盾构始发及接收准备工作车站存在两个盾构预留口条件的接收注：1、盾构端头设置加深段，长度不小于12.5m，加深一般为1.3-1.6m。2、盾构预留口尺寸一般为11m7.5m。第24页/共29页2.5 盾构接收掘进施工2.5.1 明挖车站正常接收二、盾构始发及接收准备工作洞门帘布安装洞门帘布安装洞门帘布安装洞门帘布安装盾构机出洞盾构机出洞盾构机出洞盾构机出洞接收基座加固接收基座加固接收基座加固接收基座加固盾构机上基座盾构机上基座盾构机上基座盾构机上基座第25页/共29页3.1 盾构掘进施工流程施工准备盾构推进出土管片拼装测量轴线控制盾尾油脂压注施工监测壁后注浆输送浆液制备土方运输开启皮带输送机、螺旋输送机及出土口管片运输管片生产盾构正常段掘进施工流程三、盾构掘进施工第26页/共29页3.2 盾构掘进施工实例（附视频）三、盾构掘进施工第27页/共29页谢 谢 大 家！第28页/共29页感谢您的观看。第29页/共29页