文档介绍：6 、盾构衬砌结构
土木091 马亮 200901614127
概述
盾构是一种钢制的活动防护装置或活动支撑,是通过软弱含水层,特备是海底、河底以及城市居民区修建隧道时使用的一种施工机械。
用盾构法修建隧道始于1818年,至今已有180多年历史,当时由法国工程师布鲁诺儿研究,并取得了隧道盾构的发明专利。
m小盾构以后,先后设计制造了外径越来越大的盾构机械, m。
盾构机械种类繁多。但按形状分,有圆形、矩形、马蹄形等几种。其中圆形较为通用,数量最多。在圆形盾构中,根据盾构开挖面的施工方式不同,可分为敞胸盾构和闭胸盾构两大类。
盾构构造和分类 盾构的基本构造
1-1 (切口环);2-2 (支承环);3-3 (纵剖面)
通常由盾构壳体、开挖系统、推进系统、拼装系统、出土系统等
部分组成。
盾构的组成
盾壳
刀盘
盾构的基本装置
盾构壳体
盾构壳体的作用
是为了保护切削土体、出土、掘进和拼装管片衬砌等作业的安全进行,外壳用钢板制成,并用环形肋支承加固。
盾构设备的外壳沿纵向从开挖面开始,依次分为切口环、支承环、水平隔板和竖直隔板和盾尾四部分。
盾构壳体
盾构壳体
切口环
保持开挖面的稳定,在部位装有切削机械和挡土设备,故又称切削挡土部。敞开式盾构,通常采用阶梯形、斜承形和垂直形等形状,
切口环形状
封闭式盾构,前端装有切削刀盘,刀盘后方到隔板的空间称为土舱(或泥水舱)。土舱内有搅拌装置,底部为螺旋输送器出土口,上部有添加材料注入口。
切削刀盘
密封舱
盾构壳体
支承环
是承受作用于盾构上全部荷载的主体结构。其前部和后部设有环状的刚性结构,在大、中断面盾构上,还采用梁柱进行加固。
盾尾
即盾构的后部结构,长度根据管片在盾构内的组装长度和盾尾止水带的形状确定。还需考虑隧道曲线施工等因素增加的一些富裕量,厚度根据不产生过大变形确定,确保盾尾止水带安装所需厚度。
支承环
D-盾构外径 D0-管片外径 x-盾尾空隙
t-盾尾板壳厚度
盾尾构造示意图
盾构开挖系统
不同种类盾构的开挖机构
手掘式盾构:开挖机构包括鹤嘴锄、风镐和铁锹等。
半机械式盾构:开挖机构是铲斗和切削头。
机械式盾构和封闭式盾构:指的是切削刀盘或刀头。
1 刀盘的构成及其功能
切削刀盘为可转动或摇动的盘状切削器,具有边旋转、边保持开挖面稳定和边开挖岩体的功能。
由切削刀具、稳定开挖面的面板、出土槽口、转动或摇动的驱动机构和轴承机构等组成。
形状主要有轮辐式和面板式两种,轮辐式切削刀盘实际负荷扭矩小,易进土,多用于土压平衡式盾构。面板式的切削刀盘具有开挖面挡土功能,用于土压式和泥水式盾构。
盾构开挖系统
面板型轮辐型
开挖切削方式