《盾構(gòu)機分類及選型》課件

盾構(gòu)機分類及選型目錄盾構(gòu)機概述盾構(gòu)機定義盾構(gòu)機發(fā)展歷程盾構(gòu)機主要組成部分盾構(gòu)機分類按施工方式分類按推進方式分類盾構(gòu)機選型選型依據(jù)全斷面盾構(gòu)機選型部分斷面盾構(gòu)機選型土壓平衡盾構(gòu)機選型泥水平衡盾構(gòu)機選型其他案例分析總結(jié)與展望1.盾構(gòu)機概述盾構(gòu)機是一種用于地下工程開挖的機械設(shè)備。它擁有強大的掘進能力，能夠在各種地質(zhì)條件下開挖隧道，為城市建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供重要的技術(shù)支持。盾構(gòu)機定義定義盾構(gòu)機是一種大型地下工程施工設(shè)備，用于在各種地層中開挖隧道。作用盾構(gòu)機能夠在復(fù)雜的地質(zhì)條件下安全、高效地進行隧道開挖，提高施工效率和質(zhì)量。特點盾構(gòu)機具有高效率、高精度、高安全性等特點，是現(xiàn)代城市地下工程建設(shè)的重要設(shè)備。盾構(gòu)機發(fā)展歷程1現(xiàn)代化盾構(gòu)機全斷面、部分斷面、土壓平衡、泥水平衡等2機械化盾構(gòu)機20世紀50年代，用于地下工程建設(shè)3手工盾構(gòu)機19世紀，用于城市地下排水管線建設(shè)盾構(gòu)機主要組成部分刀盤切割巖石或土體，是盾構(gòu)機最關(guān)鍵的部件之一。它由刀具、刀盤主體、刀盤驅(qū)動系統(tǒng)、刀盤支撐系統(tǒng)組成。盾構(gòu)機主體包括支架、密封系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、行走系統(tǒng)等，為刀盤提供支撐，并控制盾構(gòu)機掘進和施工。輔助系統(tǒng)包括通風系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等，為盾構(gòu)機提供必要的工作環(huán)境和施工安全保障。2.盾構(gòu)機分類按施工方式分類全斷面盾構(gòu)機部分斷面盾構(gòu)機按推進方式分類土壓平衡盾構(gòu)機泥水平衡盾構(gòu)機按施工方式分類全斷面盾構(gòu)機部分斷面盾構(gòu)機全斷面盾構(gòu)機全斷面盾構(gòu)機是一種一次開挖、一次襯砌、一次成型的隧道掘進設(shè)備。它能夠在不中斷交通的情況下進行施工，并能有效地控制施工質(zhì)量和成本。全斷面盾構(gòu)機主要適用于地質(zhì)條件較好、隧道斷面尺寸較大、施工要求較高的工程項目。部分斷面盾構(gòu)機部分斷面盾構(gòu)機主要用于開挖矩形或不規(guī)則形狀的隧道，它通常由兩部分組成：一個用于開挖部分斷面的盾構(gòu)機和一個用于完成剩余斷面的輔助設(shè)備。部分斷面盾構(gòu)機可以有效地減少施工成本，提高施工效率，并且適用于一些特殊地質(zhì)條件下的隧道工程。按推進方式分類土壓平衡盾構(gòu)機適用于軟弱地層和含水地層，通過調(diào)節(jié)刀盤前方的土壓力來保持平衡。泥水平衡盾構(gòu)機適用于泥質(zhì)地層，通過泥漿循環(huán)系統(tǒng)來平衡地層壓力，并排除開挖的土方。土壓平衡盾構(gòu)機掘進方式以刀盤旋轉(zhuǎn)和刀具切削土體，并通過壓力平衡系統(tǒng)保持掘進工作面土體壓力平衡，確保安全掘進。刀盤刀盤是土壓平衡盾構(gòu)機的主要掘進部件，通過旋轉(zhuǎn)切割土體，并將土體送入泥漿循環(huán)系統(tǒng)進行處理。泥漿循環(huán)系統(tǒng)泥漿循環(huán)系統(tǒng)是土壓平衡盾構(gòu)機的重要組成部分，負責將開挖的土體運出，并提供掘進工作面壓力平衡所需的泥漿。泥水平衡盾構(gòu)機泥水平衡盾構(gòu)機是一種常用的盾構(gòu)機類型，適用于地質(zhì)條件較復(fù)雜、地下水位較高的地層。其工作原理是通過在刀盤前方形成一個泥漿壓力，抵消地層壓力，并利用泥漿將開挖的土石運出。3.盾構(gòu)機選型選型依據(jù)根據(jù)工程地質(zhì)條件、隧道斷面尺寸、施工要求等因素，綜合考慮，選擇合適的盾構(gòu)機。技術(shù)參數(shù)盾構(gòu)機的直徑、推進速度、掘進能力、開挖方式等參數(shù)需與工程實際情況相匹配。選型依據(jù)地質(zhì)條件包括巖土類型、地層結(jié)構(gòu)、地下水位、地質(zhì)構(gòu)造等。根據(jù)地質(zhì)條件，選擇適合的盾構(gòu)機類型，確保施工安全和效率。隧道斷面尺寸確定隧道斷面的寬度、高度、曲率等，選擇能夠滿足尺寸要求的盾構(gòu)機。施工要求如工期要求、環(huán)境保護要求、安全要求等，選擇能夠滿足施工要求的盾構(gòu)機類型和技術(shù)參數(shù)。地質(zhì)條件巖土類型巖土類型對盾構(gòu)機選型至關(guān)重要，不同巖土類型對盾構(gòu)機的刀盤、推進系統(tǒng)和掘進參數(shù)都有不同的要求。地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造包括斷層、褶皺等，這些構(gòu)造會影響盾構(gòu)機的掘進穩(wěn)定性和安全性。地下水位地下水位高低會影響盾構(gòu)機的施工難度和安全風險，需要根據(jù)地下水位選擇合適的盾構(gòu)機類型。地質(zhì)勘探準確的地質(zhì)勘探結(jié)果是盾構(gòu)機選型的基礎(chǔ)，能夠為選型提供可靠的依據(jù)。隧道斷面尺寸1形狀常見隧道斷面形狀包括圓形、馬蹄形、矩形等。2尺寸隧道斷面尺寸應(yīng)根據(jù)交通量、車輛尺寸、通風要求等確定。3凈空凈空高度是指隧道內(nèi)地面至拱頂?shù)木嚯x，應(yīng)滿足車輛通過要求。4凈寬凈寬度是指隧道內(nèi)兩側(cè)壁之間的距離，應(yīng)滿足車輛通行要求。施工要求工期施工時間要求安全嚴格遵守安全操作規(guī)程質(zhì)量確保隧道工程質(zhì)量4.全斷面盾構(gòu)機選型全斷面盾構(gòu)機是目前地鐵、隧道等工程中最常用的盾構(gòu)機類型，因其能夠一次性完成隧道開挖，施工效率高、成本低，并能有效控制沉降等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。特點及適用條件施工效率高一次開挖成型，無需二次襯砌。隧道質(zhì)量好施工精度高，隧道內(nèi)壁光滑。適應(yīng)性強適用于各種地質(zhì)條件，特別是復(fù)雜地質(zhì)。選型要點地質(zhì)條件地層類型、巖層強度、地下水位等是影響盾構(gòu)機選型的關(guān)鍵因素，應(yīng)充分考慮地質(zhì)條件進行選擇。隧道斷面尺寸隧道斷面形狀、尺寸、長度等都需要與盾構(gòu)機型號相匹配，確保施工順利進行。施工要求施工進度、安全要求、環(huán)保要求等因素都會影響盾構(gòu)機選型，應(yīng)根據(jù)具體需求選擇合適的機型。5.部分斷面盾構(gòu)機選型部分斷面盾構(gòu)機主要用于開挖非圓形斷面的隧道，例如矩形或馬蹄形斷面，并可用于復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道施工。優(yōu)點適應(yīng)性強，可開挖各種形狀的隧道施工效率高，可快速完成隧道開挖安全可靠，可有效控制隧道開挖風險缺點設(shè)備成本較高維護難度較大對施工人員的技術(shù)要求較高部分斷面盾構(gòu)機特點及適用條件適應(yīng)性強部分斷面盾構(gòu)機可以適應(yīng)多種地質(zhì)條件，包括軟巖、硬巖、砂礫石等。施工效率高部分斷面盾構(gòu)機施工速度快，可以有效提高工程進度。成本低與全斷面盾構(gòu)機相比，部分斷面盾構(gòu)機造價更低，更經(jīng)濟實惠。選型要點**地質(zhì)條件**，部分斷面盾構(gòu)機在開挖過程中能夠更好地控制地質(zhì)變化，降低施工風險。**施工效率**，部分斷面盾構(gòu)機具有較高的施工效率，適合時間緊迫的工程。**成本控制**，部分斷面盾構(gòu)機在某些工況下可以降低施工成本，提高經(jīng)濟效益。土壓平衡盾構(gòu)機選型土壓平衡盾構(gòu)機是一種常用的盾構(gòu)機類型，其特點是利用開挖面土體壓力與盾構(gòu)機內(nèi)部壓力平衡，實現(xiàn)安全高效的掘進。適用條件適用于粘土、粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘土等地質(zhì)條件。對于含水量較高的地層，可以采用泥漿或泡沫作為平衡介質(zhì)。選型要點需要根據(jù)地質(zhì)條件、隧道斷面尺寸、施工要求等因素進行綜合考慮，選擇合適的刀盤類型、泥漿系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備。土壓平衡盾構(gòu)機特點及適用條件1掘進速度快土壓平衡盾構(gòu)機工作效率高，可以實現(xiàn)快速掘進。2適用范圍廣適用于多種地質(zhì)條件，包括軟土、砂土、粉土、黏土等。3安全可靠土壓平衡盾構(gòu)機結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全性能高，能夠有效防止地表沉降和塌方。選型要點地質(zhì)條件適宜于地質(zhì)條件較好，地下水位較高，圍巖較軟，且具有較強自穩(wěn)能力的地層。施工要求適用于對沉降控制要求較高，需要快速施工的工程。7.泥水平衡盾構(gòu)機選型特點適用于軟弱破碎地層土體壓力平衡開挖面穩(wěn)定適用條件地質(zhì)條件較差地下水位較高土體易塌方特點及適用條件優(yōu)點適用于地質(zhì)條件復(fù)雜、地下水位高的地區(qū)。具有良好的刀盤密封性能，可以有效防止泥沙涌入，確保施工安全?？梢詫崿F(xiàn)快速掘進，提高施工效率。缺點設(shè)備投資較高，維護成本也相對較高。對施工環(huán)境要求較高，需要具備相應(yīng)的施工技術(shù)和經(jīng)驗。選型要點針對具體工程的地質(zhì)條件、隧道斷面尺寸、施工要求等因素進行綜合考慮，選擇最合適的盾構(gòu)機類型。詳細評估不同類型盾構(gòu)機的性能參數(shù)，如刀盤直徑、推進速度、掘進效率、安全性能等，確保選型符合工程需求。充分考慮盾構(gòu)機的價格、工期