文档介绍：盾构机基本知识

盾构(英文为Shield)词的含义在土木工程领域中为遮盖物、保护物。这里把外形与隧道横截面相同,但尺寸比隧道外形稍大的钢筒或框架压入地中构成保护掘削机的外壳。该外壳及壳内各种作业机械、作业空间的组合体称为盾构机。盾构是一种既能支承地层的压力、又能在地层中掘进的施工机具。

1818年英国工程师布鲁涅尔发明了盾构施工方法,并取得了专利。用于泰晤士河隧道施工。其后英美法相继进行的盾构的研究和应用。二十世纪初日本引进盾构,盾构在日本迅速发展和应用与创新。现在盾构主要生产国有日、德、美、英、法、加拿大等国家。

(1) 建造坚井( 盾构出发竖井和接收竖井)。
(2) 把盾构主机和配件分批吊入始发竖井中,并在预定迸发掘进位置上组装成整机,随后调试其性能使之达到设计要求。
(3) 盾构从竖井或基坑墙壁上的开口(洞门) ( 可人工开口,也可由盾构刀盘直接掘削)处始发,沿隧道的设计轴线掘进。
(4) 盾构掘进到达预定终点的竖井时,盾构进入该竖井,掘进结束。随后检修盾构或解体盾构运出。
盾构机的掘进是靠盾构前部的旋转掘削刀盘掘削土体(这里把刀盘掘削的地层面称为掘削面),掘削土体过程中必须始终维持掘削面的稳定〔即保证掘削面上的土体不出现明塌。为满足这个要求必须保证刀盘后面土舱内土体对地层的反作用压力(称为被动土压) ≥地层的土压(称为主动土压)〕;靠舱内的出土器械( 螺旋输送机或者吸泥泵)出土;靠中部的推进千斤顶推进盾构前进;由后部的拼装机拼装成环(也称隧道衬砌);随后再由尾部的背后注浆系统、向衬砌与地层问品的缝隙中注入填充浆液,以便防止隧道和地面的下沉。
泥土压必须可以对抗掘削上地层的土压和水压
必须可以利用螺旋输送机等排土机构,调节排土量
对必须混入添加材的土质而言,注入的添加材必须可使泥土(混入添加材的掘削土)的塑流性和抗渗性提高到满足掘削面稳定要求的水准。
(如果挡土结构在土压力的作用下,其本身不发生变形和任何位移(移动或转动),土体处于弹性平衡状态,则这时作用在挡土结构上的土压力称为静止土压力。
挡土结构在土压力作用下向离开土体的方向位移,随着这种位移的增大,作用在挡土结构上的土压力将从静止土压力逐渐减小。当土体达到主动极限平衡状态时,作用在挡土结构上的土压力称为主动土压力。
挡土结构在荷载作用下向土体方向位移,使土体达到被动极限平衡状态时的土压力称为被动土压力。)

不同的地层盾构
(硬岩软土盾构)
横截面形式分类:

不同敞开程度分类
:能直接看到全部掘削面掘削状况的形式
(网格式):看到部分掘削面掘削状况的形式
:掘削面与内舱有隔板,无法盾到掘削面状况,只能靠传感器。

土压平衡盾构掘进机可在砂砾、砂、粉砂、粘土等压密程度低、软、硬相间的地层以及砾层、砂层等地层中使用。我们的盾构机主要适用的地层为:粉砂、粘土、粉土、粉沙、粘质砂土等地层。

1、在盾构支护下进行地下工程暗挖施工,不受地