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                 盾構機

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                 盾構機

                發布日期:2019-12-03 00:00 來源:http://www.bigtitmoviematrix.com 點擊:

                  盾構機

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                  盾構機是一種使用盾構法的隧道掘進機。盾構的施工法是掘進機在掘進的同時構建(鋪設)隧道之“盾”(指支撐性管片),它區別于 敞開式施工法。

                  盾構機根據工作原理一般分為手掘式盾構,擠壓式盾構,半機械式盾構(局部氣壓、全局氣壓),機械式盾構(開胸式切削盾構,氣壓式盾構,泥水加壓盾構,土壓平衡盾構,混合型盾構,異型盾構)。

                  含義

                  盾構機是一種使用盾構法的隧道掘進機。盾構的施工法是掘進機在掘進的同時構建(鋪設)隧道之“盾”(指支撐性管片),它區別于敞開式施工法?!H上,廣義盾構機也可以用于巖石地層,只是區別于 敞開式(非盾構法)的隧道掘進機。而在我國,習慣上將用于軟土地層的隧道掘進機稱為(狹義)盾構機,將用于巖石地層的稱為(狹義)TBM。

                  (全斷面)隧道掘進機里一部分采用盾構法,一部分采用敞開式施工法,例如,由中國鐵建重工自主研制的全斷面雙護盾巖石隧道掘進機(TBM) 自帶雙護盾,不需要構建(鋪設)隧道之“盾”即不需要鋪設管片,而是集開挖、支護、出渣于一體,可以實現隧道的一次成型。

                  應用原理

                  用盾構法的機械進行隧洞施工具有自動化程度高、節省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開挖時可控制地面沉降、減少對地面建筑物的影響和在水下開挖時不影響地面交通等特點,在隧洞洞線較長、埋深較大的情況下,用盾構機施工更為經濟合理。 

                  盾構機的基本工作原理就是一個圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進邊對土壤進行挖掘。該圓柱體組件的殼體即護盾,它對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時支撐的作用,承受周圍土層的壓力,有時還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排土、襯砌等作業在護盾的掩護下進行。

                  分類

                  盾構機,全名叫盾構隧道掘進機,是一種隧道掘進的專用工程機械,現代盾構掘進機集光、機、電、液、傳感、信息技術于一體,具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能,涉及地質、土木、機械、力學、液壓、電氣、控制、測量等多門學科技術,而且要按照不同的地質進行“量體裁衣”式的設計制造,可靠性要求極高。盾構掘進機已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。

                  盾構機半敞開式

                  手掘式及半機械式盾構均為半敞開式開挖,  這種方法適于地地質條件較好,開挖面在掘進中能維持穩定或在有輔助措施是能維持穩定的情況,其開挖一般是從頂部開始逐層向下挖掘。若土層較差,還可借用千斤頂加撐板對開挖面進行臨時支撐。采用敞開式開挖,處理孤立障礙物、糾偏、超挖均為其它方式容易。為盡量減少對地層的擾動,要適當控制超挖量與暴露時間。

                  盾構機機械切削式

                  指與盾構直徑相仿的全斷面旋轉切削刀盤開挖方式。  根據地質條件的好壞,大刀盤可分為刀架間無封板及有封板兩種。刀架間無封板適用于土質較好的條件。大刀盤開挖方式,在彎道施工或糾偏是不如敞開式開挖便于超挖。此外,清除障礙物也不如敞開式開挖。使用大刀盤的盾構,機械構造復雜,消耗動力較大。

                  盾構機網格式

                  采用網格式開挖,開挖面由網格梁與格板分成許多格子。開挖面的支撐作用是由土的粘聚力和網格厚度范圍內的阻力而產生的。當盾構推進時,  土體就從格子里擠出來。根據土的性質,調節網格的開孔面積。采用網格式開挖時,在所有千斤頂縮回后,會產生較大的盾構后退現象,導致地表沉降,因此,在施工務必采取有效措施,防止盾構后退。

                  盾構機擠壓式

                  全擠壓式和局部擠壓式開挖,由于不出土或只部分出土,對地層有較大的擾動,在施工軸線時,應盡量避開地面建筑物。局部擠壓式施工時,要精心控制出土量,以減少和控制地表變形。全擠壓式施工時,盾構把四周一定范圍內的土體擠密實。

                  需求特點

                  泥水式盾構機是通過加壓泥水或泥漿(通常為膨潤土懸浮液)來穩定開挖面,其刀盤后面有一個密封隔板,與開挖面之間形成泥水室,里面充滿了泥漿,開挖土料與泥漿混合由泥漿泵輸送到洞外分離廠,經分離后泥漿重復使用。土壓平衡式盾構機是把土料(必要時添加泡沫等對土壤進行改良)作為穩定開挖面的介質,刀盤后隔板與開挖面之間形成泥土室,刀盤旋轉開挖使泥土料增加,再由螺旋輸料器旋轉將土料運出,泥土室內土壓可由刀盤旋轉開挖速度和螺旋輸出料器出土量(旋轉速度)進行調節。

                  根據盾構機不同的分類,盾構開挖方法可分為:敞開式、機械切削式、網格式和擠壓式等。為了減少盾構施工對地層的擾動,可先借助千斤頂驅動盾構使其切口貫入土層,然后在切口內進行土體開挖與運輸

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                相關標簽:活塞桿

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