盾構(gòu)BM施工技術(shù)及應(yīng)用

盾構(gòu)/TBM及應(yīng)用第一部分

盾構(gòu)第二部分全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)（TBM）第三部分

TBM/盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展與展望第一部分

盾構(gòu)技術(shù)一、概述二、盾構(gòu)基本概念三、盾構(gòu)基本結(jié)構(gòu)高鐵發(fā)展迅速“十一五“鐵路固定資產(chǎn)投資：2.42萬(wàn)億元；“十二五“鐵路固定資產(chǎn)投資：3.5萬(wàn)億元；“十三五“鐵路固定資產(chǎn)投資：3.5萬(wàn)億元；到2020年，中國(guó)以高鐵為骨架的快速客運(yùn)網(wǎng)，運(yùn)營(yíng)里程到5萬(wàn)公里以上，基本覆蓋80%的50萬(wàn)以上人口的城市。一、概述軌道交通發(fā)展迅速已有43個(gè)城市獲批修建軌道交通。2014年新增42條新線，858公里，566個(gè)車(chē)站，投資5380.29億元；此外，2014年續(xù)建88條，2136KM，1383座車(chē)站，投資12735億元；全國(guó)在建100條地鐵線，里程超過(guò)3000公里。到2020年，50個(gè)城市有地鐵，軌道交通里程6000公里，投資4萬(wàn)億元。采用全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)修建隧道是發(fā)展方向一、概述二、盾構(gòu)基本概念全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)采用了類(lèi)似機(jī)器人的技術(shù)，是集機(jī)、電、液、光、氣、水、信息于一體的隧道施工成套專(zhuān)用設(shè)備。具有自動(dòng)化程度高、對(duì)交通和周?chē)貙佑绊懶?、有利于環(huán)境保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。隧道掘進(jìn)機(jī)的地質(zhì)針對(duì)性非常強(qiáng)，一般來(lái)說(shuō)，用于巖石地層的隧道掘進(jìn)機(jī)稱(chēng)為T(mén)BM，用于軟土地層的隧道掘進(jìn)機(jī)稱(chēng)為盾構(gòu)。1掘進(jìn)機(jī)分類(lèi)2盾構(gòu)與TBM的區(qū)別TBM是“TunnelBoringMachine”的英文縮寫(xiě)，一般指全斷面硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)，通常定義中的TBM是以巖石地層為掘進(jìn)對(duì)象，不具備泥水壓、土壓等維護(hù)掌子面穩(wěn)定的功能。盾構(gòu)施工主要由穩(wěn)定開(kāi)挖面、掘進(jìn)及排土、管片襯砌及壁后注漿三大要素組成。其中開(kāi)挖面的穩(wěn)定方法是其工作原理的主要方面，也是盾構(gòu)區(qū)別于TBM及比TBM復(fù)雜的主要方面。盾構(gòu)，用于軟土隧道暗挖施工，具有金屬外殼，殼內(nèi)裝有整機(jī)及輔助設(shè)備，在其掩護(hù)下進(jìn)行土體開(kāi)挖、土碴排運(yùn)、整機(jī)推進(jìn)和管片安裝等作業(yè)，而使隧道一次成形的機(jī)械。二、盾構(gòu)基本概念3盾構(gòu)遵組成捏及原將理盾構(gòu)機(jī)后配套設(shè)備管片襯砌輔助秒設(shè)施二、區(qū)盾構(gòu)疊基本煤概念二、盾貓構(gòu)基言本概枯念土壓閃平衡昨盾構(gòu)耗（EP丈B）施效工原侄理圖二、盾料構(gòu)基漫本概半念泥水拔平衡浙盾構(gòu)施工匯原理山圖二、盾鑰構(gòu)基穗本概縮慧念TB衰M全斷黑面隧旱道掘鼻進(jìn)機(jī)二、盾鍋構(gòu)基舒本概腔念4盾構(gòu)盾施工終特點(diǎn)盾構(gòu)斗施工隨具有激以下宗優(yōu)點(diǎn)禿：（1）對(duì)綿環(huán)境熟影響監(jiān)?。?）施考工進(jìn)陡度快（3）適吸應(yīng)地門(mén)層范尾圍廣（4）施糖工質(zhì)浴量容優(yōu)易保搜證（5）自文動(dòng)化畜程度彎高，傳勞動(dòng)視強(qiáng)度燦低（6）施粱工作潤(rùn)業(yè)安營(yíng)全、栽整潔（7）技擦術(shù)成鑼熟，奸應(yīng)用屋廣泛（8）工飾程造忠價(jià)優(yōu)尸勢(shì)較鬼明顯二、窄盾構(gòu)輕基本記概念5盾構(gòu)帽機(jī)分點(diǎn)類(lèi)盾構(gòu)第按開(kāi)治挖面扭與作四業(yè)室紹之間窮隔板禾構(gòu)造拾可分移為全壯敞開(kāi)毯式、墳半敞廢開(kāi)式瓶及閉脖胸式盛三種徒。具挽體劃鄰分見(jiàn)棒下圖杯。手掘式半機(jī)械式機(jī)械式全敞開(kāi)式半敞開(kāi)式擠壓式泥水式土壓式閉胸式盾構(gòu)土壓平衡式加泥式土壓平衡式二、盾均構(gòu)基征本概看念通過(guò)窮土壓凳作用盜于開(kāi)封挖面狹以平樓衡開(kāi)濫挖面岡的水阻土壓塑力。通過(guò)袖螺旋破輸送像機(jī)排球放渣液土。土壓誓平衡另、土協(xié)介質(zhì)笑和設(shè)壇備的濫要求土壓敬平衡令盾構(gòu)鴨機(jī)二、盾干構(gòu)基撐本概聯(lián)念二、盾錦構(gòu)基悲本概砍念2泥水溜平衡潑盾構(gòu)基機(jī)通過(guò)開(kāi)泥膜竭的張謀力保憤持水裝壓力榨，以鄉(xiāng)豐平衡評(píng)作用擊于開(kāi)休挖面黨的土適壓力便和水搬壓力喘。開(kāi)挖死的渣錦土以幼泥漿般形式衰輸送噸到地霉面，猶經(jīng)過(guò)遼分離隊(duì)再循梁環(huán)至戀開(kāi)挖姜面。二、盾芽構(gòu)基掉本概詠念2泥水瘡平衡麥盾構(gòu)泥水趨平衡毛盾構(gòu)睜通過(guò)疼配置凝不同局的刀那盤(pán)類(lèi)續(xù)型，加可以哄兼顧擺軟土蹲地層株和復(fù)蟲(chóng)合地柏層隧爸道施摩工，幻玉主要系應(yīng)用催在富叮水地恥層、墾透水幣系數(shù)佩高的戰(zhàn)砂、央卵石蘋(píng)層等險(xiǎn)。二、盾員構(gòu)基鉗本概渣念2、泥虎水平否衡盾桂構(gòu)二、造盾構(gòu)車(chē)基本悲概念◆泥水夕盾構(gòu)五有兩勝種體紛系。泥水黎盾構(gòu)臨根據(jù)劇泥水牲倉(cāng)構(gòu)隔造形梁式和暴對(duì)泥堤漿壓棵力的淹控制刺方式耍的不論同，戲泥水賞盾構(gòu)嶼分為:直接踏控制割型若間接霉控制柿型2、泥舍水平犁衡盾仙構(gòu)二、盾巖構(gòu)基芬本概鄙念整體添結(jié)構(gòu)盾體三、竹盾構(gòu)富基本洗結(jié)構(gòu)三、盾孟構(gòu)基拘本結(jié)獻(xiàn)構(gòu)刀盤(pán)三、盾輔構(gòu)基般本結(jié)炮構(gòu)三、蓬盾構(gòu)元基本爬結(jié)構(gòu)刀盤(pán)超及驅(qū)麗動(dòng)系戒統(tǒng)三、盾閥構(gòu)基創(chuàng)本結(jié)斯構(gòu)三、盾客構(gòu)基鄭本結(jié)序構(gòu)三、盾崖構(gòu)基邪本結(jié)賽構(gòu)主驅(qū)鞏動(dòng)-馬達(dá)三、盾濃構(gòu)基粉本結(jié)舌構(gòu)主究軸剪承三、盾餃構(gòu)基動(dòng)本結(jié)戚構(gòu)三、盾吹構(gòu)基抄本結(jié)逆構(gòu)推進(jìn)倦和拼被裝系緊統(tǒng)三、盾遲構(gòu)基礎(chǔ)本結(jié)司構(gòu)拼裝倚機(jī)三、盾耗構(gòu)基筐本結(jié)現(xiàn)構(gòu)橋嫌架(連接稀盾體倉(cāng)和后訂配套拆系統(tǒng))三、盾污構(gòu)基臺(tái)本結(jié)郊構(gòu)橋等架(連接飛盾體萍和后棒配套五系統(tǒng))三、盾賴構(gòu)基道本結(jié)角構(gòu)三、盾嫁構(gòu)基惑本結(jié)壇構(gòu)后配素套系斬統(tǒng)三、盾愧構(gòu)基贏本結(jié)目構(gòu)遙控僑器三、盾營(yíng)構(gòu)基衛(wèi)本結(jié)蛇構(gòu)潤(rùn)滑寺、密榴封及嶄注漿三、盾席構(gòu)基誤本結(jié)搏構(gòu)盾標(biāo)尾三、盾菜構(gòu)基灑本結(jié)岡構(gòu)注漿礦系統(tǒng)三、盾澡構(gòu)基致本結(jié)愉構(gòu)水路噸系統(tǒng)三、盾電構(gòu)基筐本結(jié)嗚構(gòu)液壓正系統(tǒng)三、盾椒構(gòu)基夫本結(jié)氏構(gòu)三、盾徒構(gòu)基懸本結(jié)莊構(gòu)三、盾然構(gòu)基叔本結(jié)薄構(gòu)第二目部分全斷格面巖福石掘遇進(jìn)機(jī)療（TB樣M）一、TB的M概述二、TB血M分類(lèi)三、TB湖M系統(tǒng)分構(gòu)成四、TB雪M工作拳原理目族錄一、TB羨M概述隧道島掘進(jìn)擠機(jī)（TB相M）是勒一種鐘集掘街進(jìn)、放出碴兼、支流護(hù)和含通風(fēng)代防塵玻等多臺(tái)功能燙為一錦體的牢大型貼高效舉隧道崗施工熔機(jī)械殺。由香于采肺用非筆爆破朱開(kāi)挖購(gòu)方法委，與流傳統(tǒng)急的鉆宿爆法澆相比象，具秀有以墾下明察顯特挨點(diǎn)：1TB震M的優(yōu)屈點(diǎn)①作業(yè)攻連續(xù)遵，施波工效職率高渠。它征可進(jìn)像行掘妄進(jìn)、桶出碴執(zhí)、支埋護(hù)一風(fēng)條龍湯，在蒸中硬粱巖條塊件下肉，施猴工速霉度為那鉆爆漆法的3～5倍。②開(kāi)寨挖輪揉廓園縫順，真超挖布量少劃，減拼少支千護(hù)工消作量船，降煮低工斑程費(fèi)充用。③對(duì)營(yíng)圍巖爽擾動(dòng)流少，旬避免遭因爆敢破振械動(dòng)可縱能引擊起的邊圍巖塔松動(dòng)扁坍塌脊，施槽工安豬全性鍵好。④使歉用勞她力少乏，勞環(huán)動(dòng)強(qiáng)柴度低魚(yú)，作蠶業(yè)環(huán)般境好竄，有技利維填護(hù)作鍵業(yè)人波員的銀健康并。一、TB屈M概述2踢T鄙BM施工嘆法與戰(zhàn)鉆爆已法的診比較鉆爆桶法和TB擔(dān)M法是您當(dāng)今菌國(guó)內(nèi)脊外隧超道工劉程的餐兩種作主要靈施工暑方法舒。TB樓M在速度育、環(huán)票保、齊安全膚和效惹益方面腳的優(yōu)表勢(shì)越瞇來(lái)越遲明顯各，對(duì)序地質(zhì)證條件膀的適外應(yīng)能絕力不扔斷增桿強(qiáng)，裕造價(jià)般降低旨，在狗長(zhǎng)大認(rèn)隧道困施工稀中的攪應(yīng)用憶越來(lái)惑越多熄。一、TB妥M概述秦嶺網(wǎng)隧道TB高M(jìn)(德國(guó)Wi剝r(jià)t名h公司呈生產(chǎn)皆）TB濕88以0E型TB魯M法施掠工的除隧道二、TB瓦M(jìn)分類(lèi)根據(jù)襲不同禾參照棗標(biāo)準(zhǔn)擋有不掀同的伙分類(lèi)銹方法孕：1．按窩一次常開(kāi)挖絮斷面主占全室部斷胞面的議份額權(quán)分：睜全斷零面、糞部分胳斷面怕。2．按泰開(kāi)挖萌斷面圍的形蔑狀分其：圓可形斷仇面、竹非圓精形斷針面。3．按娛開(kāi)挖犧斷面陳的大惱小分臨：大雪、中巡壽、小捐。4．按炭成洞游開(kāi)挖例次數(shù)禮分：般一次而成洞翼、先略導(dǎo)后株擴(kuò)。5．按咳開(kāi)挖拜的洞橡線分慈：平國(guó)洞、券斜洞燭、豎煌井。6．按腐開(kāi)挖之隧洞察掌子沒(méi)而是鴿含需室要壓鳳力穩(wěn)濾定分可：常施壓、厭增壓啄。7．按個(gè)掘進(jìn)解機(jī)頭階部形廣狀：腸刀盤(pán)標(biāo)式、穴背架代式。8．按若掘進(jìn)嘉機(jī)是些否帶戰(zhàn)有盾它殼分錘：敞摔開(kāi)式課、護(hù)后盾式邁。9．按技掘進(jìn)卸機(jī)盾議殼數(shù)那量分化：?jiǎn)未o(hù)盾深、雙文護(hù)盾板。10．按潑掘進(jìn)點(diǎn)機(jī)機(jī)您體與談推進(jìn)縮慧機(jī)構(gòu)扶是聯(lián)暴合一惰體還籠是分控成二青體分金：整寨機(jī)式瘡、分蓄體式掀。二、TB抵M分類(lèi)常見(jiàn)TB辣M分類(lèi)全斷拘面隧票道掘郵進(jìn)機(jī)軍（TB擁M）包訂含巖尼石掘而進(jìn)機(jī)酬、盾糕構(gòu)和尼穿江雁掘進(jìn)升機(jī)。TB盡M由主班機(jī)和金后配扶套系廊統(tǒng)組繳成，腰一般洞又分觀為敞開(kāi)悅式TB齒M和護(hù)盾扯式TB子M兩大此類(lèi)型福，護(hù)盾糧式TB外M又有雙護(hù)填盾TB獻(xiàn)M和單護(hù)點(diǎn)盾TB遭M之分減；敞開(kāi)告式TB柱M目前柳主要江有兩酬種結(jié)杜構(gòu)形較式，朝即前掌后共哭有兩濾組“X”支撐趴的凱氏TB掌M（含患有內(nèi)究凱機(jī)睡架In征ne消r逃Ke惱ll朽y和外攜凱機(jī)胸架Ou德te哭r(nóng)餐Ke北ll驢y），覆另一已種為革單支筐撐主大灘梁式TB美M。二、TB處M分類(lèi)支撐準(zhǔn)式(敞開(kāi)槐式)T濾BM二、TB旗M分類(lèi)敞開(kāi)堪式TB停M敞開(kāi)討式TB教M則只撫設(shè)有較短捷的刀貸盤(pán)護(hù)殖盾，在竹其主段機(jī)和崗后配秒套上議安裝羊有支死護(hù)設(shè)噸備，穿隨著TB弦M的向勢(shì)前掘禮進(jìn)，吳一般曬可以同時(shí)營(yíng)進(jìn)行岔安裝陷錨桿貝、掛獅網(wǎng)和該噴射覆混凝仗土等著支護(hù)諸作業(yè)。敞董開(kāi)式TB崗M刀盤(pán)乘推力背和扭店矩通檔過(guò)機(jī)擋架或械主梁錯(cuò)傳遞拐到支聯(lián)撐系僅統(tǒng)，翼支撐辛系統(tǒng)丟徑向悄作用積于巖喚壁上巷承受稿推力令和扭跪矩。二、TB腎M分類(lèi)護(hù)盾歉式TB簽M在整休機(jī)外視圍設(shè)肝置與胞機(jī)器喘直徑緒相一春致的幕圓筒詢形護(hù)產(chǎn)盾結(jié)自構(gòu)，敘可分內(nèi)為單爛護(hù)盾炭、雙奮護(hù)盾(伸縮魂式)和三拴護(hù)盾占三類(lèi)二、TB蘇M分類(lèi)雙護(hù)懸盾式為掘進(jìn)彎?rùn)C(jī)二、TB袍M分類(lèi)（1）主漂機(jī)系繳統(tǒng)1忌TB喚M主機(jī)刀盤(pán)刀盤(pán)末護(hù)盾刀盤(pán)浩支承較和主驚軸承刀盤(pán)約驅(qū)動(dòng)主梁推進(jìn)怖系統(tǒng)支撐撈系統(tǒng)液壓緣瑞系統(tǒng)電氣破控制倡系統(tǒng)三、TB霉M的系俊統(tǒng)構(gòu)恒成刀盤(pán)三、TB塞M的系餃統(tǒng)構(gòu)米成刀盤(pán)隆布置三、TB懂M的系礦統(tǒng)構(gòu)球成盤(pán)形逼滾刀三、TB幻玉M的系恐統(tǒng)構(gòu)尋成盤(pán)形顫滾刀三、TB向M系統(tǒng)癢構(gòu)成廢舊欠刀具三、TB叛M系統(tǒng)浪構(gòu)成撐靴三、TB扯M系統(tǒng)障構(gòu)成2宴T品BM后配李套系雁統(tǒng)后配囑套系猶統(tǒng)由鍋鋼結(jié)梨構(gòu)件跪主機(jī)身連接民橋和險(xiǎn)若干吸平臺(tái)鳥(niǎo)車(chē)組認(rèn)成，旦其上韻有供票水、型供電墓、通賊風(fēng)、西支護(hù)招、出嚴(yán)渣等求作業(yè)厚所需動(dòng)設(shè)備閉、設(shè)心施和梅作業(yè)適空間晝。包括疼：液帳壓動(dòng)侍力裝齊置、根電氣表開(kāi)關(guān)餅裝置溫、變燒壓器識(shí)、主案斷路欣開(kāi)關(guān)姐、電鈴纜卷黎筒、程應(yīng)急化發(fā)電體機(jī)、奇除塵抗器、竿通風(fēng)凱管道胃、控健制室藝、拌桶漿裝榨置、經(jīng)材料孕轉(zhuǎn)運(yùn)謹(jǐn)?shù)鯔C(jī)例、皮脹帶輸聚送機(jī)溪系統(tǒng)遮、集裕裝箱饒式修島理間懸、人唱員休縣息室辨及廁淺所、計(jì)噴混旱系統(tǒng)扣、錨彩桿系習(xí)統(tǒng)、梯供水委系統(tǒng)貓等。三、TB奮M系統(tǒng)衛(wèi)構(gòu)成后配男套臺(tái)博車(chē)三、TB仔M的系洲統(tǒng)構(gòu)抹成后配陸套臺(tái)忠車(chē)三、TB鐘M的系糞統(tǒng)構(gòu)忍成四、TB恰M工作績(jī)?cè)碇鳈C(jī)尚前部勒是裝基有若璃干滾仗刀的臟刀盤(pán)物，由翻刀盤(pán)畏驅(qū)動(dòng)凍系統(tǒng)頃驅(qū)動(dòng)玻刀盤(pán)窮旋轉(zhuǎn)挽，并掛由TB鬼M推進(jìn)槍系統(tǒng)握給刀寶盤(pán)提罵供推侍進(jìn)力夾，在執(zhí)推進(jìn)孟力的必作用遼下滾幕刀切千入掌太子面富巖石叢，不虧同部靠位的土滾刀點(diǎn)在掌識(shí)子面亦上留麥下不煮同半趙徑的磚同心罪圓切狀槽軌竭跡，互在滾夠刀的內(nèi)擠壓披下，跨相鄰戲切槽沖的巖艇石在迎剪切削力作笛用下廳從巖蕉體上飾剝落仿下來(lái)飽形成從石碴顏，石肺碴則柿隨著泡刀盤(pán)躍的旋被轉(zhuǎn)由丘刀盤(pán)冶上的侮鏟碴彼斗自壓動(dòng)拾才起，醒經(jīng)刀叉盤(pán)內(nèi)怎的溜蓄碴槽池輸送變到裝往在主業(yè)機(jī)上派的皮壓帶機(jī)猾上，袖再運(yùn)免到后腳配套怎系統(tǒng)汽處經(jīng)拴隧道歐出碴棉運(yùn)輸介系統(tǒng)金運(yùn)出郊洞外竿。四、TB繳M工作遼原理刀盤(pán)堂與施廚工面四、TB架M工作炎原理1推TB真M破巖流機(jī)理四、TB冒M工作條原理2伶TB肯M破巖焦軌跡四、TB鄭M工作謊原理3工作崖循環(huán)四、TB蕩M工作救原理4駁TB穗M的基覆本功宋能（1）掘霧進(jìn)功貫?zāi)芫蜻M(jìn)理功能梨分為畢破碎拒掌子扭面巖擇石的何功能匠和不窗斷推想進(jìn)掘處進(jìn)機(jī)零前進(jìn)棋的功騰能?；珵榇碎e掘進(jìn)托機(jī)必趁須配詢置合冶適的惱破巖功刀具壘并給薦予足艦夠的員破巖手力，頑即椎遇力和蹈轉(zhuǎn)動(dòng)釀刀盤(pán)例變換暗刀具撓破巖吹位置淹的回值轉(zhuǎn)力唱矩，成還必截須配故置合倚適的歷支撐起機(jī)構(gòu)言將破滅巖用鉤的椎旋力和竟刀盤(pán)管回轉(zhuǎn)予力矩顛傳遞居給洞稼壁，雷同時(shí)秩推進(jìn)乓和支黃撐機(jī)根構(gòu)還蹄應(yīng)具宏有步蘿進(jìn)作槍用以擺實(shí)現(xiàn)嫩掘進(jìn)悉機(jī)前攀進(jìn)的碼功能部。四、TB圍M工作類(lèi)原理刀具硬、刀探盤(pán)、蓬刀盤(pán)遞驅(qū)動(dòng)狐機(jī)構(gòu)粒、推局進(jìn)機(jī)嶼構(gòu)、縮慧支撐滅機(jī)構(gòu)擇是實(shí)媽現(xiàn)掘音進(jìn)功告能的舟基本魯機(jī)構(gòu)健。掘進(jìn)仗推力如大于仰巖石腎破碎葬所需溜的力咬、刀失盤(pán)回業(yè)轉(zhuǎn)力介矩大用于在咐推力陷下全通部刀敬具的痕回轉(zhuǎn)燙阻力望矩、速支撐焰力產(chǎn)逐生的研比壓短小于絹被支旨撐物治的許橡用比齡壓、歷整機(jī)選接地筋比壓揪小于弓洞底薄許用蜻比壓鑼是實(shí)密現(xiàn)掘斧進(jìn)功卻能的毯基本焰力學(xué)希條件渾。四、TB拳M工作枝原理4絹TB野M的基浸本功模能5不良赴地層午下的紀(jì)輔助鹿功能四、TB瓜M工作僻原理四、TB烈M工作造原理5換TB訊M的輔猴助功吸能四、TB象M工作器原理錨桿量鉆機(jī)四、TB揭M工作型原理四、TB辭M工作烘原理5不良盞地層具下的椒輔助靈功能四、TB扎M工作確原理5撓TB化M的輔黑助功漆能四、TB繁M工作茫原理四、TB州M工作蹲原理四、TB蒙M工作岔原理四、TB紹M工作巷原理四、TB槳M工作愁原理四、TB消M工作陰原理四、TB令M工作迫原理四、TB緣瑞M工作娘原理四、