盾构施工技术培训讲义(PPT_66张).ppt

3.4 土压平衡盾构 (earth pressure balance EPB盾构) 一. 基本配置 1.刀盘 刀具的三大功能：开挖功能、稳定功能、搅拌功能 土压平衡式盾构的刀盘有两种形式：面板式和辐条式，其中面板式安全性高，但易堵塞;辐条式开口率大，不易堵塞，但不能安装滚刀，安全性差，费用高，需加固土体。 2.刀盘的驱动方式：变频电机驱动、液压驱动、定速电机驱动 3.刀盘支承：中心支承方式（中小型盾构）、中间支承方式（中大型）、周边支承方式（小型盾构） 盾构施工技术 SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE 土压平衡盾构（面板式和辐条式） 盾构施工技术 SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE 4.膨胀土添加系统和泡沫系统 5.螺旋输送机 6.皮带输送机 7.同步注浆系统（作用：防地表沉降、防水、与围岩一体） 8.盾尾密封系统 铰接式盾构：铰接密封、盾尾密封 9.管片安装机：机械抓取式、真空吸盘式 10.数据采集系统 11.导向系统（VUT导向系统和PPS导向系统） 盾构施工技术 SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE 目前最大的土压平衡盾构 盾构施工技术 SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE 二.开挖面稳定机理 刀盘切削下来的土渣与螺旋输送机向外输送量相平衡； 土压传感器：控制推进力、推进速度、螺旋输送机转速。 排土量：由螺旋输送机的转速和出土闸门的开度来调节 适用于黏性土和砂性土 土压平衡盾构开挖面的稳定由下列各因素综合作用而维持： ①土仓内的土压力平衡地层压力和水压力。 ②螺旋输送机调节排土量 ③适当保持泥土的流动性，根据需要调节添加剂的注入量 土仓内的泥土压力与地层压力与水压力 盾构施工技术 SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE 土压平衡盾构 盾构施工技术 SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE 三.地质适应范围 黏稠土壤中（黏土、亚黏土、淤土、低渗透性图），作为支撑介质土料要具有良好的塑性变形、软稠度、内摩擦角小及渗透率小 A型：特殊发泡剂 B型：泡沫添加剂 ? 盾构施工技术 SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE 3.5 复合盾构 一台盾构在不同地层经转换可以以不同的原理和方式运行，这类盾构称为复合盾构，也称混合盾构，poly shield或Mix shield 也有称其为combined shield。 组合模式：压缩空气/敞开式盾构，泥水式/敞开式，土压平衡/敞开式，泥水式/土压平衡，敞开式/泥水式/压平衡，敞开式/压缩空气/土压平衡。 适用于软土和硬岩的复杂地层施工 特点：1.既有切刀和刮刀等软刀工具，又安装有滚刀等硬刀具。 具有两套出渣系统 盾构施工技术 SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE 盾构刀具 盾构施工技术 SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE 滚刀和刮刀 盾构施工技术 SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE 中铁隧道集团研制的复合盾构 盾构施工技术 SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE 复合式土压平衡盾构 只有一套出渣系统：螺旋输送机 三种掘进模式：土压平衡模式、敞开模式、半敞开模式（压缩空气加压模式） 盾构施工技术 SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE 敞开模式：掌子面足够稳定并且涌水能够控制时 半敞开模式（加气模式）： 掌子面具有足够的自稳能力，且水压小于1.5×10 5Pa，下部为刀盘切削下来的渣土，上部为压缩空气，当土仓内压不大于1×10 5 Pa时不会发生螺旋输送机出渣喷涌现象;当土仓内气压不小于1×10 5 Pa且不大于1.5×10 5Pa时，可能会发生出渣喷涌现象，但可以控制。 盾构施工技术 SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE 盾构安装 盾构施工技术 SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE 盾构施工 盾构施工技术 SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE 土压平衡掘进模式 主要用于开挖面不能自稳或地下水较多以及流塑性的软粘土地层或砂土地层。土压平衡掘进可以有效地防止过大的地面沉降。 盾构施工