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盾构法施工是在隧道的一端建造始发竖井,将盾构安装就位,在地层中沿设计轴线向另一端到达竖井掘进。盾构掘进中受到的地层阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部拼装好的衬砌管片上,盾构机既能承受围岩压力又能在地层中自动前进。学习《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008)相关条文。
在现代城市地下工程建设中,盾构法是修建地铁轨道交通最好的施工方法之一。盾构法适用于第四纪地层、湿陷性黄土、海相沉积地层等无侧限抗压强度中等偏低的地层和软岩地层,随着机械设备和施工工艺的不断发展,盾构法的适用范围不断扩展。盾构机施工流程见示意图。
一、盾构机
(一)盾构机的种类
按盾构断面形状不同可将盾构分为:圆形、拱形、矩形和马蹄形四种。其中,圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好,衬砌拼装简便,可采用通用构件,便于更换,因而应用广泛。按开挖方式不同可将盾构分为:手工挖掘式、半机械挖掘式和机械式;按盾构前部构造不同可将盾构分为:敞胸式和闭胸式;按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为:人工井点降水、泥水加压式、土压平衡式的无气压盾构,局部气压盾构,全气压盾构等。随着地下工程的发展,盾构机的种类越来越多,适应性越来越广泛,根据盾构机性能及设计原理可将盾构机进行如下分类
表盾构机分类
序号 盾构机类别 盾构机性能
1 敞口式盾构 有全部或部分的正面支撑,人工或正反铲开挖;无正反面支撑,人工或正反面开挖;正面有切削土体或软岩的刀盘;
2 半机械化盾构 正面全部胸板封闭,挤压推进;留有可调节进土孔口的面积,局部挤压推进;正面网格上覆盖全部或部分封板。装调节开挖面积的闸门,挤压、局部挤压推进;
3 机械化盾构 正面密封封仓中加氧压,刀盘切削土体的,称局部气压盾构;正面密封舱中设土压或土压加泥式平衡装置的,称为、泥水平衡盾构、泥水加氧式平衡盾构;正面密封舱中设土压或土压加泥式平衡装置,称土压平衡式、盾构或加泥式土压平衡盾构;复合式盾构;
4 TBM盾构 在硬岩中使用的隧道掘进机(TBM)分敞开式和密封式,盾构正面的切削有大刀盘加滚刀组成的复合刀盘。
(二)盾构机的结构
盾构机主要构造主要分为盾构壳体、推进系统和拼装系统三大部分。
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