沉阳院士行盾构工程的技术进步.ppt

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1、1,盾构工程的技术进步,孙 钧同济大学隧道与地下工程研究所 上海市城建集团院士工作研究室2007年9月25日 沈阳市,2,介绍提纲,一、城市地下铁道与过江隧道施工、盾构机掘进开挖概述二、盾构隧道的主要施工技术问题三、土压/泥水平衡式盾构机的工作特征与掘进机制四、盾构掘进施工中的若干技术关键及其处治五、近年来盾构隧道工程的应用进展（以上海市经验为例）六、有关盾构施工的一些图照,3,一、城市地下铁道与过江隧道施工、盾构机掘进开挖概述,盾构机选型 盾构进、出洞段的地基加固 盾构掘进开挖面稳定（舱压、出土量）管片运输与安装 盾尾密封与壁后注浆 盾构掘进姿态控制与纠偏 泥水处理系统 盾构工作竖井施工（始

2、发井、接收井）,4,二、盾构隧道的主要施工技术问题,1.盾构机的基本概况 2.土压平衡系列盾构机选型 普通型土压平衡盾构 加泥式土压平衡盾构 泥水加压式盾构 泥浆型土压平衡盾构 3.盾构机的工作原理,5,土压平衡盾构基本构造和工作原理简图,6,泥水加压盾构工艺流程简图,螺旋输送机,7,盾构法施工示意图,8,实际的排土量、需要的开挖量与地表变形的关系示意图,9,排土量控制模式框图,10,开挖量控制模式框图,图中:,11,泥水式盾构与土压平衡盾构的特征比较表,12,泥水盾构施工的开挖参数和地层特性（以穿黄隧洞为例）,13,盾构机主要技术参数,4.盾构机主要技术参数,14,5.泥水加压盾构的掘进、开

3、挖技术,开挖面稳定机理 泥浆的主要性能指标泥浆密度、粘度和泥浆压力 开挖稳定判别与保证土砂掘削量控制、溢水量和土体崩塌检查、地表沉降隆起预测与信息反馈 开挖面稳定的施工技术管理 泥水特性和泥水分离处理,15,泥水盾构施工泥水特性一览表（以穿黄隧洞为例）,16,泥水分离式处理系统主要技术指标,17,6.盾尾密封与止水,7.盾构掘进姿态控制与纠偏 8.同步注浆与注浆材料 9.盾构长距离掘进的可靠性保证 10.盾构进、出洞段的地基加固 高压旋喷法 深层搅拌桩法 化学灌浆法 冻结法 对盾构进出洞段施工的难点和重点,18,19,加气乳剂,砂 类,粘土类,化学物类,其 它,砂类,粘土类,化学物类,其它,无

4、空气,有机类-泡沫,有空气,有空气,无空气,水泥类,非水泥类,无机类,壁后注浆,缓凝型,瞬凝型,固结型,可塑型,水玻璃类,铝类-可塑,双液型,单液型-悬浊液,壁后注浆,壁后注浆图,1）按注浆材料特性分类,2）按浆液状态分类,20,调整后的A、B浆液配合比,21,11.盾构出洞段施工要点,22,23,12.盾构出洞后的上浮13.出洞段的地面沉降控制（浅复土条件）,24,三、土压/泥水平衡式盾构机的工作特征与掘进操作控制,1.盾构掘进施工流程（图）2.盾构机械的工作特征与掘进操作控制 3.制约盾构施工的工程地质条件 对泥水盾构掘进施工 对土压平衡盾构施工,25,盾构工作井施工,盾构起始工作台设置,

5、盾构机组 装,安装回填注浆设备、反力座和后继设备的设置,管片制作、运输,拼装试环管片盾构机试运转,拆除临时封门、盾构机贯入开挖面泥水加压、掘进,泥水系统运转,北岸始发段地基加固,检查开挖面稳定、地表隆/沉,掘进试运转,正常掘进,管片安装,壁后注浆,下一掘进循环,盾构完成掘进并拆除,隧洞二次衬砌,南岸到达段地基加固,掘进速度、舱压、出土量、盾尾注浆压力调整,盾构掘进施工流程图：,试推进检验,中继井,出入口段,出井口,26,四、盾构掘进施工中的若干技术关键及其处治,1.关于盾构穿越深厚砂性土层的掘进施工 土舱压力设定 砂性土改良 螺旋机出口“喷发”2.管片通缝和错缝拼装 3.盾构刀盘与刀具,27,

6、4.关于含水松散地层中盾构隧道的不均匀沉降及因水土流失导致施工中隧道沿纵向弯曲断裂问题 5.隧道纵向接头构造中的变形缝设置管片防水密封垫、竖井与隧道间的柔性接合,28,五、近年来盾构隧道工程的应用进展（以上海市经验为例）六、有关盾构施工的一些图照,29,上海地铁盾构雄姿,30,先 行 号,31,7号盾构吊装就位,2号盾构设备车架,盾构设备车架,盾构操纵室,32,盾构出土,隧道运输,管片吊下,管片拼装,33,盾 构 进 洞,隧 道 全 景,34,延安路隧道建成通车,盾构施工,中央控制室,35,大连路隧道横断面设计：,管片宽度 1.5m管片厚度 0.48m衬砌分块 8块双车道宽度 3.75m2净高 4.5m,36,11.22m泥水盾构井下安装,37,盾构始发推进：,洞口冻结加固,38,39,上海地铁盾构,广州地铁盾构,南京地铁盾构,北京地铁盾构,40,大连路隧道11.22m泥水平衡盾构安装、施工,41,加拿大LOVAT公司的复合型土压平衡盾构,日本最新的14.14m泥水平衡盾构,42,日本的矩形盾构,日本的双圆土压平衡盾构,43,德国海瑞克盾构,44,M8线双圆隧道盾构图,45,双圆隧道盾构,46,双圆盾构隧道管片,47,双圆盾构始发推进,48,谢谢！,