文档介绍：第十章
盾构法隧道工程
本章主要内容:
盾构法基本原理
盾构的组成
各阶段施工控制要点
第一节盾构法基本原理
一、基本概念
1. 盾构法是在软土地层中修建隧道的一种施工方法。它是以盾构设备在地下掘进,边稳定开挖面边在盾构内安全地进行开挖作业和衬砌作业,从而构筑隧道的施工方法.
2. 它适用于各类软土地层和软岩地层的隧道施工,尤其适用于城市地下铁道和水底隧道的施工。
3. 盾构法施工的三大要素组成:稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌。
4. 盾构法施工的要求程序为:盾构竖井的修建→盾构设备的拼装及附属设施的准备→盾构的开挖与推进→隧道衬砌的拼装→衬砌壁后压浆。
二、盾构机的组成
一台盾构机的外壳沿纵向从前到后可分为前、中、后三段,通常又把这三段分别称为切口、支承、盾尾三部分,。
二、盾构机的组成1

该部位装有掘削机械和挡土设备,故又称掘削挡土部。
2. 支承
支承部即盾构的中央部位,是盾构的主体构造部。因为要支承盾构的全部荷载,所以该部位的前方和后方均设有环状梁和支柱,由梁和柱支承其全部荷载。该部位装有推动盾构机体前进的盾构千斤顶或装有刀盘驱动装置、排土装置、盾构千斤顶、中折机构、举重臂支承机构等等诸多设备(封闭式盾构)。
二、盾构机的组成2

盾尾部即盾构的后部。盾尾部为管片拼装空间,该空间内装有拼装管片的举重臂。为了防止周围地层的土砂、地下水及背后注入的填充浆液窜入该部位,特设置尾封装置。
泥水平衡式盾构
在机械切削式盾构的前部刀盘后侧,设置隔板,它与刀盘之间形成泥水压力室,将加压的泥水送入泥水室,当泥水压力室充满加压的泥水后,通过加压作用和压力保持机构,来谋求开挖面的稳定。盾构推进时有旋转刀盘切削下来的土砂经搅拌装置搅拌后形成高浓度泥水,用流体输送方式送到地面,这就是泥水加压平衡式盾构法的主要特征。
盾构的掘进是通过液压油缸顶推,同时前面刀盘边旋转边切削土体,使盾构向前移动,同时,通过出碴系统(螺旋输送机或泥水输送系统)将刀盘切削下来的碴土排出,当盾构前进到一定距离后,停止推进,将油缸缩回,安装一环衬砌管片,然后再继续推进下一循环。
泥水输送系统
泥水输送系统具有两个基本功能,一是稳定掌子面,二是通过排泥泵将开挖碴料从泥水仓通过排泥管输送到分离站。掌子面的稳定性靠膨润土泥浆对掌子面的压力以及靠膨润土泥浆的流变特性来确保。泥水循环系统由送排泥泵、送排泥管、延伸管线、辅助设备等组成。送泥泵将调制好的泥水通过送泥管输送到泥水仓;而排泥泵则将携带碴土的泥水排出,通过排泥管输送到地面的泥水处理设备进行分离。
出碴系统总体布置示意图
出碴系统总体布置示意图