认识盾构 盾构施工开挖与支撑方式.pptx

第三节盾构施工开挖与支撑方式

目录盾构法开挖01盾构法支撑方式02

半机械式开挖人工开挖机械式开挖盾构施工的开挖方式

掘削面、出土作业均由人工完成；只适于隧道掘进长度很短、直径较小的情况；具有灵活性和通用性的特点，方便移除地下障碍物人工开挖

人工掘削盾构机，由于需要人工掘削，故盾构机的前面是敞开的人工开挖

人工挖掘盾构机顶部装有防止掘削前面顶端坍塌的活动前檐和使其伸缩的千斤顶。掘削面每隔2~3m，设一道工作平台。在支承环柱上安装有正面支承千斤顶。掘削时按顺序调换正面支承千斤顶掘削下来的土砂从下部通过皮带传输机输送给出土台车。掘削工具多为鹤嘴锄、风铲、铁锹等。

人工开挖的缺点在含水地层中，当开挖面出现渗水、流沙时，必须辅以降水、降压等地层加固措施；工作面发生塌方时，易引起危及人身及工程的安全事故；劳动强度大，效率低、进度慢，在大直径盾构中尤为突出。

半机械开挖

大部分掘削、出土作业由机械完成。在敞开式盾构的基础上安装机械挖土和出土装置。相较于人工开挖省力和高效。有反铲式、或为反铲和铣削头可互换式，或为反铲和铣削头两者兼有的形式。半机械开挖

顶部活动前檐、正面支撑千斤顶。适用于开挖圆形断面的隧道以外，还可用于蛋形、平底和矩形断面隧道的开挖。开挖机械有：标准或特殊配置的挖掘机，悬臂钻头式挖掘机，刀头式挖掘机，特殊的岩石切削机。半机械开挖

机械式开挖

从掘削到出土作业均由机械完成。是一种采用紧贴着开挖面的旋转刀盘进行全断面开挖的盾构。在盾构的切口部分装有旋转式刀盘，以进行全断面开挖。不仅增大了掘进能力，而且围岩开挖和排土可以连续进行。既可改善作业环境和省力，还能显著提高推进速度，缩短工期。机械式开挖

机械式开挖的优点开挖的隧道剖面精确，无超挖；在掘进过程中，隧道断面轮廓形状保持不变；隧道工作面形式可根据其稳定性进行优化，特别是土层需要支撑的情况下。缺点：造价昂贵，针对性强，重复使用的可能性小

盾构施工的支撑方式0104030205自然工作面支撑机械工作面支撑压缩空气支撑泥浆工作面支撑土压平衡支撑

依靠土层自身稳定性或挖掘下来的土体在盾壳内形成的坡度来稳定掌子面。大直径盾构可以设置一个或几个中间搁架，形成几个斜坡，来分块稳定掌子面不适于抵御水压，只适用于干的或排干的地层自然工作面支撑

板条支撑：把开挖面分为多个窗格，开挖一格支撑封闭一格。进度慢，不易于机械掘进，效率低劳务费高。活动工作面支撑：胸板用液压推顶隧道工作面，适于机械部分断面开挖。封闭切削轮支撑：只适用于低渗透性地层。机械工作面支撑只适于抵御土压等低渗透性地层掘进机械工作面支撑

主要用于抵御水压，隧道最低点水压最高，气压全断面一致，所以在顶部可能发生气压高于水压，发生顶部空气流失“喷发”。因此要控制好压力平衡。渗透系数一般不要大于适用于黏土、多水松软地层压缩空气支撑

隧道工作面借助有压力的液体得以很好的支撑，用泥浆就地抵御土压和水压。水-膨润土悬浮液，形成泥膜需设置泥水分离工场，费用较高适用于很多地层泥浆工作面支撑

在黏土质地层中，土料自身可以作为支撑介质。添加某些调节剂（水，膨润土或黏土，化学添加剂），开挖料就转化成一种“土浆”，能够起到稳定工作面的作用。土浆必须加压，以便与掌子面的压力相平衡。土压平衡支撑