盾构施工技术盾构施工技术SHIELDCONSTRUCTIONTECHNIQUE1盾构概论2典型盾构介绍3盾构在我国的发展与应用4盾构的市场前景1盾构概论1.1盾构及其工作原理盾构的三大要素：1、开挖面稳定2、掘进及排土3、管片衬砌及壁后注浆。盾构与硬岩掘进机（TBM）的区别：TBM不具备泥水压、土压等维护掌子面稳定的功能。2.盾构通过盾尾千斤顶支顶已安装好的管片来获得反力；TBM通过支在岩壁上的支撑靴的弯矩和扭力获得反力。更多资料请登陆：http://zjdsd.taobao.com1.2盾构分类1.2.1按断面形状分类双圆和多圆盾构自然支护式机械支护式压缩空气支护式泥浆支护式土压平衡式手掘式盾构全敞开式半机械式盾构机械式盾构敞开式部分敞开式挤压式盾构盾构压气式压缩空气盾构闭胸式泥水式土压平衡盾构土压平衡盾构土压式加泥式土压平衡盾构3典型盾构介绍3.1敞开式盾构敞开式盾构半机械式盾构反铲式盾构机械式盾构4挤压式盾构(Blindtypeshield盲式盾构)对底层的扰动较大，地面易产生较大的隆陷变化，在地面有建筑物地区不宜使用。仅适用于自稳性很差，流动很大的软黏土和粉砂质围岩，不适用于含砂率高的围岩和硬质围岩。Ⅰ盖板式挤压盾构利用隔板将开挖面全部封闭，只在一部分上设面积可调的排土盖板，盾构正面向前推进，使贯入部位土砂呈塑性化流动，由盖板部位出土。通过调节盖板开口的大小和排土阻力使千斤顶推力和开挖面土压力达到平衡。Ⅱ螺旋出土式挤压盾构利用封板将开挖面封闭，盾构正面贯入围岩向前推进，使贯入部位土砂呈塑性化流动，由螺旋输送机进行排土。通过调节螺旋输送机的速度和土闸门打开度，来实现千斤顶推力和开挖面土压力的平衡，以稳定掌子面。Ⅲ网格挤压盾构在上海软土地层中常常被采用，进土量接近或等于全部隧道其出土量，且往往带有局部挤压性质，盾构正面装钢板网格，在推进中可以且学土体，而在停止推进时可以起到稳定开挖面的作用。可有效控制地表变形。网格挤压式盾构3.2压缩空气盾构3.3泥水盾构目前最大的泥水盾构目前最大的泥水盾构日本泥水盾构土压平衡盾构德国泥水盾构混合型盾构日本体系：泥水仓全是泥水，直接控制型泥水盾构，调节控制阀来开度，来进行泥浆压力控制。德国体系：泥水仓中设置了气压仓，间接控制型泥水盾构，气压复合模式，调节空气压力来进行泥浆压力控制，液位传感器根据液位的高低来调整液位。泥水盾构1开挖面稳定机理2泥膜形成机理泥膜形成的基本要素（泥水的密度、含砂率、泥水的黏性、泥水压力：土压力、水压力、预留压力）——尽快形成不透水的泥膜。掘进速度与泥膜的关系：高质量泥水成膜时间1-2秒3地质适用范围1.黏性土层2.砂层3.砾石层4.贝壳层3.4土压平衡盾构土压平衡盾构（面板式和辐条式）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）目前最大的土压平衡盾构二.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土压平衡盾构三.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3.5复合盾构盾构刀具滚刀和刮刀中铁隧道集团研制的复合盾构复合式土压平衡盾构敞开模式：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1.5×105Pa，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1×105Pa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1×105Pa且不大于1.5×105Pa时，可能会发生出渣喷涌现象，但可以控制。盾构安装盾构施工土压平衡掘进模式主要用于开