盾构掘进机概述.ppt

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1、,盾构掘进机的概述,内 容 提 纲,一、隧道盾构工法的发展概述,二、盾构机的种类,三、盾构机的主要组成,一、隧道盾构工法的发展概述,1.概述,1.1 1806年英国工程师马克布鲁诺提出盾构掘进隧道原理，至今已有200年历史。1818年英国完善了盾构设计，于1825年首次在伦敦泰晤士河水下修建了世界第一条盾构隧道。1.2 这种工法开始主要用于在软弱地层中开挖隧道，从简单的人工掘进盾构机（网格式及全气压式）发展到今天的全断面隧道机械化掘进的土压平衡式或泥水加压式的盾构机组。这种盾构机组集全断面机械掘进、出渣、拼装管片（衬砌）、超前水平地质钻探、超前注浆加固地层、渣土改良、盾尾同步注浆、自动导航掘进

2、、掌子面局部气压或泥水加压（气垫泥水加压）作业等功能于一体，同时由,4,原来主要用于软弱地层发展到既能在软弱地层开挖隧道又能在中软岩地层和部分硬岩地层中开挖隧道的复合地层盾构机组。1.3护盾与以掘进硬岩为主的全断面隧道联合掘进机组结合，成为今天的双护盾全断面隧道联合掘进机（Tunnelling boring machineTBM）1.4目前，在发达国家，使用盾构施工的隧道占总量的90%以上。1.5衬砌管片由铸铁材料发展到采用钢筋混凝土（钢纤维混凝土）材料。,一、隧道盾构工法的发展概述,5,2.1 上世纪50年代，北京、上海已开始研究盾构工法，1953年采用人工掘进式盾构修建了直径2.6m的疏水

3、巷道。2.2 上世纪60年代，北京地铁动工建设，研制了试验性盾构。2.3 上世纪60年代末，我国出现了岩石全断面隧道联合掘进机研制热潮：（1）从巴基斯坦水利工程中引进了美国罗宾斯公司的盘形滚刀技术，清华大学、铁道西南研究所、上海煤机研究所等单位开始对盘形滚刀的破岩机理、结构、材料等进行系统研究；,2 国内隧道盾构工法的发展,一、隧道盾构工法的发展概述,6,（2）岩石全断面隧道联合掘进机组研制热潮遍及：铁路、煤矿、有色金属矿、水电站、国防、城市交通；（3）较为成功的研制企业有杭州水工机械厂、上海水工机械厂以及广州市革委会691办公室，其中：上海水工机械厂研制的直径5.5m、6.8m岩石全断面隧道

4、联合掘进机组分别在云南下关西洱河水电站、贵州猫跳河水电站成功掘进了输水隧道；广州市革委会691办公室研制的直径4m、2.5m岩石全断面隧道联合掘进机组分别在国防工程、三线铁路隧道隧道导洞中应用。,一、隧道盾构工法的发展概述,7,2.4 上世纪60年代末、70年度初，上海研制的我国第一台直径10.22m人工开挖网格式全气压盾构，成功修建了我国第一座穿越黄浦江水下城市道路隧道打浦路越江隧道。2.5 上世纪80年代初，上海继续开展了地铁盾构工法研究，并在地铁试验段（曹溪路）中用国产人工网格全气压盾构进行掘进，从而验证了盾构工法是适用于上海匀质软弱地层工程地质条件下挖掘隧道的主要工法。,一、隧道盾构工

5、法的发展概述,8,2.6 自上海、广州地铁从一号线建设开始引进法国及日本的软土全断面隧道掘进盾构机组、引大入秦输水工程意大利CMC公司采用罗宾斯的双护盾全断面隧道联合掘进机组（TBM）、广州地铁二号线建设引进德国复合地层全断面隧道掘进盾构机组等开始，我国目前在地铁、城际铁路、水下道路隧道、输水工程等领域工程建设中广泛采用盾构工法，并逐步实现国产化。,一、隧道盾构工法的发展概述,内 容 提 纲,一、隧道盾构工法的发展概述,二、盾构机的种类,三、盾构机的主要组成,现有的盾构类型：,网格半挤压式盾构掘进机,网格式水力出土盾构掘进机,多刀盘泥水平衡盾构掘进机,全断面硬岩隧道掘进机,复合式盾构掘进机,泥

6、水加压平衡式盾构掘进机,土压平衡式盾构掘进机,土压平衡式双圆盾构掘进机,盾构机的种类,应用工程:嘉兴电厂二期排水工程,网格式盾构,网格式盾构 应用工程:上海外高桥电厂,泥水平衡式盾构 应用工程:上海合流污水治理9.1标工程,泥水平衡式盾构 应用工程:黑龙江佳木斯地下隧道工程,复合式盾构 应用工程:广州地铁二号线工程,土压平衡式盾构 应用工程:上海黄浦江地下行人隧道工程,土压平衡式盾构 应用工程:上海地铁二号线一期工程,土压平衡式盾构应用工程:上海地铁二号线西延段(古北路-中山公园),土压平衡式盾构 应用工程:上海地铁三号线工程,土压平衡盾构施工,异形盾构应用工程:上海地铁M8线工程（双圆盾构）,硬岩盾构应用工程:山西万家寨引黄工程,内 容 提 纲,一、隧道盾构工法的发展概述,二、盾构机的种类,三、盾构机的主要组成,土压平衡盾构的系统组成,推进系统推进千斤顶、铰接千斤顶等,刀盘驱动系统大刀盘、大轴承、减速器等,管片拼装系统管片拼装机、起吊机构等,盾尾装置盾尾刷、盾尾油脂泵等,出土系统螺旋输送机、皮带机或泥水系统,液压系统油箱、液压泵、液压阀、液压缸、油马达、滤油器等,盾构主机,盾构刀盘,