《軌道交通工程盾構(gòu)施工技術(shù)》 課件 項目2 盾構(gòu)構(gòu)造認知

軌道交通工程盾構(gòu)施工技術(shù)項目2盾構(gòu)構(gòu)造認知目錄

CONTENTS

盾構(gòu)的分類認知

土壓平衡盾構(gòu)認知

泥水平衡盾構(gòu)認知

多模盾構(gòu)認知5任務2.1盾構(gòu)的分類認知2.1.1 按挖掘土體的方式分類（1）手掘式盾構(gòu)（2）半機械盾構(gòu)（3）機械式盾構(gòu)即掘削和出土均靠人工操作進行的方式，手掘式盾構(gòu)是結(jié)構(gòu)最簡單、配套設(shè)備少，因而造價也最低，制造工期短。機械式盾構(gòu)是在手掘式盾構(gòu)的切口部分裝上一個與盾構(gòu)直徑一般大小的大刀盤，用它來實現(xiàn)盾構(gòu)施工的全斷面切削開挖。是在手掘式盾構(gòu)正面裝上機械來代替人工開挖，根據(jù)地層條件，可以安裝反鏟挖土機或螺旋切削機，土體較硬可安裝軟巖掘進機。2.1.2 按開挖直徑分類盾構(gòu)根據(jù)其直徑的大小分為以下幾類：0.2～2

m直徑稱為微型盾構(gòu)。2～4.2

m直徑稱為小型盾構(gòu)。4.2～7

m直徑稱為中型盾構(gòu)。7～12

m稱為大型盾構(gòu)。12

m以上為超大型盾構(gòu)。2.1.3 按支護地層形式分類盾構(gòu)按照支護地層的形式主要分為：自然支護式、機械支護式、壓縮空氣支護式、泥漿支護式，土壓平衡支護式5種類型。（1）自然支護式盾構(gòu)：利用推土斜面的壓力來抵抗外部土壓，適用于地質(zhì)情況穩(wěn)定，且無地下水的地層。（2）機械支護式盾構(gòu)：利用機械壓力來抵抗開挖面的土壓，適用于地質(zhì)情況穩(wěn)定，且無地下水的地層。2.1.3 按支護地層形式分類（3）壓縮空氣支護式盾構(gòu)：通過設(shè)備制造壓縮空氣來平衡開挖面的水土壓力，適用于含有地下水的軟土地層。（4）泥水平衡盾構(gòu)：利用泥漿壓力來抵抗開挖面水土壓力的盾構(gòu)，適用于地下水豐富的土層中，對地表的沉降控制較為有利。（5）土壓平衡盾構(gòu)：利用土艙內(nèi)的土壓來平衡開挖面水土壓力的盾構(gòu)，可適用于各種地層。2.1.4 按掘削面的擋土形式分類按掘削面的擋土形式，盾構(gòu)可分為開放式、部分開放式、封閉式3種。開放式即掘削面敞開，并可直接看到掘削面的掘削方式。部分開放式即掘削面不完全敞開，而是部分敞開的掘削方式。封閉式即掘削面封閉不能直接看到掘削面，而是靠各種裝置間接地掌握掘削面的方式。2.1.5 按截面形狀分類盾構(gòu)按照截面類型可分為：圓形盾構(gòu)、橢圓形盾構(gòu)、馬蹄形盾構(gòu)、矩形盾構(gòu)、雙圓搭接形盾構(gòu)、三圓搭接形盾構(gòu)等類型。圓形盾構(gòu)圓形盾構(gòu)如圖所示，為目前隧道施工中使用最為廣泛的類型。圓形盾構(gòu)具有結(jié)構(gòu)受力合理，承載能力較強，荷載分布均勻；施工過程中不易發(fā)生側(cè)傾，穩(wěn)定性好等優(yōu)點。圓形盾構(gòu)2.1.5 按截面形狀分類馬蹄形盾構(gòu)馬蹄形盾構(gòu)如圖所示。該盾構(gòu)有大小9個刀盤，錯落設(shè)置，最大的直徑4.9m，最小的1.1m，每個刀盤都是獨立的操控系統(tǒng)，可隨意組合，能同時、單個和不同方向地旋轉(zhuǎn)。相對圓形盾構(gòu)的一個大刀盤旋轉(zhuǎn)、一套控制系統(tǒng)的“粗放”施工，馬蹄形盾構(gòu)可以針對不同土質(zhì)層進行最大面積、最大角度的精細開挖。馬蹄形盾構(gòu)2.1.5 按截面形狀分類矩形盾構(gòu)矩形盾構(gòu)如圖所示。相比于圓形盾構(gòu)，矩形盾構(gòu)空間利用率較高，且開挖斷面尺寸一般較大；缺點是技術(shù)難度大，造價相對較高。目前我國已生產(chǎn)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的矩形盾構(gòu)，可用于單洞雙線等大斷面隧道的施工。矩形盾構(gòu)2.1.5 按截面形狀分類多圓搭接形盾構(gòu)多圓盾構(gòu)一般為多個圓斷面疊加、搭接組成，主要有雙圓搭接形盾構(gòu)、三圓搭接形盾構(gòu)兩種形式。雙圓盾構(gòu)三圓盾構(gòu)2.1.5 按截面形狀分類以雙圓搭接形盾構(gòu)為例，說明雙圓搭接形盾構(gòu)的優(yōu)點：雙圓隧道優(yōu)化了斷面形式，有效減少了開挖斷面積。雙圓區(qū)間隧道寬度較窄，避免對地面構(gòu)筑物的影響。為線路選線提供了多種可行方案。兩條區(qū)間隧道合二為一，有利于提高抗震、救災能力。從經(jīng)濟角度考慮，可縮小區(qū)間隧道和相鄰車站的工程量。2.1.6 按適用土質(zhì)分類按適用土質(zhì)，盾構(gòu)可分為軟土盾構(gòu)、硬巖盾構(gòu)及復合盾構(gòu)3種。軟土盾構(gòu)即切削軟土的盾構(gòu)。硬巖盾構(gòu)即掘削硬巖的盾構(gòu)。復合盾構(gòu)既可切削軟土，又能掘削硬巖的盾構(gòu)。任務2.2土壓平衡盾構(gòu)認知2.2.1 工作原理土壓平衡盾構(gòu)是在機械式盾構(gòu)的前部設(shè)置隔板，使土艙和排土用的螺旋輸送機內(nèi)充滿切削下來的泥土，依靠推進油缸的推力給土艙內(nèi)的開挖土渣加壓，使土壓作用于開挖面以使其穩(wěn)定。土壓平衡盾構(gòu)的工作原理：刀盤旋轉(zhuǎn)切削開挖面的泥土，破碎的泥土通過刀盤開口進入土艙，泥土落到土艙底部后，通過螺旋輸送機運到皮帶輸送機上，然后輸送到停在軌道上的運渣車上。盾構(gòu)在推進油缸的推力作用下向前推進。盾殼對挖掘出的還未襯砌的隧道起著臨時支護作用，承受周圍土層的土壓、承受地下水的水壓并將地下水擋在盾殼外面。掘進、排土、襯砌等作業(yè)圴在盾殼的掩護下進行。所有盾構(gòu)的形式：本體從工作面開始均可分為前盾、中盾、盾尾三部分，借以盾殼鋼板連成整體。盾殼擁有可充分承受土壓、水壓、盾構(gòu)千斤頂推進反作用力、挖掘反作用力。中盾前部收納有刀盤裝置的驅(qū)動部分、通過艙墻與前盾區(qū)分開來。艙墻下方設(shè)置有螺旋輸送機；上方裝有人行孔，中央裝有人行閘、回轉(zhuǎn)節(jié)。中盾外周呈圓周方向，均等配置有為推進盾構(gòu)運行的盾構(gòu)千斤頂。2.2.2 主機構(gòu)造土壓平衡盾構(gòu)盾體結(jié)構(gòu)示意2.2.2 主機構(gòu)造前盾構(gòu)造前盾部分是開挖和擋土部分，它位于盾構(gòu)的最前端，施工時最先切入土層并掩護開挖作業(yè)。前盾保持著工作面的穩(wěn)定，并作為開挖下來的土砂向后方運輸?shù)耐ǖ?，采用機械化開挖式盾構(gòu)時，可根據(jù)開挖下來土砂的狀態(tài)，確定前盾的形狀、尺寸。前盾2.2.2 主機構(gòu)造主驅(qū)動裝置由主軸承、八個液壓驅(qū)動馬達、八個減速器及主軸承密封組成。軸承外圈通過連接法蘭用螺絲與前體固定，軸承內(nèi)圈用螺絲和刀盤連接，借助液壓動力帶動液壓馬達、減速器、軸承內(nèi)齒圈直接驅(qū)動刀盤旋轉(zhuǎn)。主軸承設(shè)置有三道唇形外密封和兩道唇形內(nèi)密封，外密封前兩道采用永久性失脂潤滑來阻止土艙內(nèi)的渣土和泥漿滲入，后一道密封是防止主軸承內(nèi)的潤滑油滲漏。主驅(qū)動2.2.2 主機構(gòu)造中盾構(gòu)造中盾是盾構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)，是承受作用于盾構(gòu)上全部荷載的骨架。它緊接于前盾，位于盾構(gòu)中部，通常是一個剛性很好的圓形結(jié)構(gòu)。地層壓力、所有千斤頂?shù)姆醋饔昧扒岸苋胪琳孀枇Α⒁r砌拼裝時的施工荷載均由中盾來承受。中盾2.2.2 主機構(gòu)造中盾盾尾構(gòu)造盾尾鋼結(jié)構(gòu)鋼板一般厚

40

mm，以適應預計的工作壓力，與中盾通過鉸接油缸進行連接，盾尾主要包括：（1）盾尾密封：盾尾密封一般采用鋼絲刷密封裝置，鋼絲刷是集彈簧鋼板、鋼絲刷及不銹鋼金屬網(wǎng)于一體的結(jié)構(gòu)。（2）雙鉸接密封：由重載型橡膠密封和緊急密封組成。2.2.3 刀盤構(gòu)造刀盤構(gòu)造簡介刀盤位于盾構(gòu)的最前部，是一個帶有多個進料槽的切削盤體，主要用于切削土體。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，刀盤主要可分為面板式和輻條式兩種，此外還有一種介于兩者之間的幅板式刀盤（由輻條和幅板組成）。盾構(gòu)刀盤的選用應結(jié)合地質(zhì)情況及工作環(huán)境綜合分析確定。面板式刀盤輻條式刀盤2.2.3 刀盤構(gòu)造（1）刀盤的主要功能。①

開挖功能：刀盤旋轉(zhuǎn)時，刀具切削隧道掌子面的土體，對掌子面的地層進行開挖，開挖后的渣土通過刀盤的開口進入土艙。②

穩(wěn)定功能：支撐掌子面，具有穩(wěn)定掌子面的功能。③

攪拌功能：對于土壓平衡盾構(gòu)，刀盤對土艙內(nèi)的渣土具有一定的塑性，然后通過螺旋輸送機將渣土排出。2.2.3 刀盤構(gòu)造（2）刀盤的要求。①

刀盤應有足夠的強度和剛度。②

刀盤應有較大的開口率。③

針對地層的變化，能夠方便地更換硬巖滾刀和軟巖齒刀。④

刀盤結(jié)構(gòu)應有足夠的耐磨強度。⑤刀盤上應配置足夠的渣土攪拌裝置。⑥

刀盤上應配置足夠的注入口，各口并裝有單向閥，以滿足刀具的冷卻、潤滑和渣土改良。2.2.3 刀盤構(gòu)造（3）刀盤的支撐方式。①

中心支撐式：結(jié)構(gòu)簡單，用于中小型盾構(gòu)，優(yōu)點是黏附黏性土的危險性小。②中間支撐式：結(jié)構(gòu)均衡，多用于大中型盾構(gòu)。③

外周支撐式：由于該型支撐的盾構(gòu)內(nèi)空間廣闊，故便于大直徑盾構(gòu)中處理孤石、漂石。中心支撐式中間支撐式外周支撐式2.2.3 刀盤構(gòu)造（4）刀盤評價指標。①

開口率：指開口面積占整個刀盤面積的百分比。一般在

20%～65%不等，開口率對土壓平衡盾構(gòu)有著重要意義，開口是否合適直接影響到壓力控制。②

刀間距：指在直徑方向上，相鄰兩條軌跡上的刀具之間的距離。刀間距過大，影響切削效果；刀間距過小，浪費能源，經(jīng)濟性變差。③

刀高：指刀具伸出面板的距離。④

刀具高差：指不同刀具之間的高度差。很多時候為了改善切削效果，采用不同的刀具和高度，例如先行刀、主切刀、魚尾刀就有不同的高度。2.2.3 刀盤構(gòu)造刀具簡介盾構(gòu)刀具的配置是盾構(gòu)刀具設(shè)計中非常重要的內(nèi)容，其配置是否適合工程地質(zhì)條件，直接影響盾構(gòu)的刀盤使用壽命、切削效果、出土狀況、掘進速度和施工效率。目前使用的刀具一般有兩類：一是滾動類刀具。二是切削類刀具。（1）滾刀。滾刀分齒形滾刀和盤形滾刀。齒形滾刀主要有球齒滾刀和楔齒滾刀兩種，常用于軟巖。盾構(gòu)上應用較廣的是盤形滾刀。2.2.3 刀盤構(gòu)造盤形滾刀按刀圈的數(shù)量分為單刃、雙刃、多刃等三種形式。單刃、雙刃、多刃滾刀在風化的砂巖及泥巖等較軟巖地層時，一般采用雙刃滾刀，較硬巖采用單刃滾刀。盤形滾刀按刀圈材質(zhì)分為耐磨層表面刀圈、標準鋼刀圈、重型鋼刀圈、鑲齒硬質(zhì)合金刀圈滾刀等，并分別適應于不同的地層。2.2.3 刀盤構(gòu)造（2）切刀。切刀安裝在刀盤開口槽的兩側(cè)，也稱刮刀。目前最有效的切刀為雙層耐磨設(shè)計，配有雙層碳鎢合金刀齒以提高刀具的耐磨性，在第一排刀齒磨損后，第二排刀齒可以代替第一排刀齒繼續(xù)發(fā)揮作用。切刀在刀盤上的安裝采用背裝式，可以從開挖艙內(nèi)拆卸和更換。切刀2.2.3 刀盤構(gòu)造（3）先行刀。先行刀一般安裝在輻條中間的刀箱中。采用背裝式，可從土艙進行更換。先行刀主要有3種形式：貝殼刀、齒刀、撕裂刀。貝殼刀撕裂刀齒刀2.2.3 刀盤構(gòu)造（4）周邊刮刀。周邊刮刀也稱鏟刀，安裝在刀盤的外圈，用于清除邊緣部分的開挖渣土防止沉積、確保刀盤的開挖直徑以及防止刀盤外緣的間接磨損。（5）仿形刀。仿形刀安裝在刀盤的外緣上，通過液壓油缸啟動，采用可編程控制，通過刀盤回轉(zhuǎn)傳感器來實現(xiàn)。駕駛員可以控制仿形刀開挖的深度（即超挖的深度），以及超挖的位置。2.2.3 刀盤構(gòu)造刀盤驅(qū)動方式刀盤的驅(qū)動方式有3種：一是變頻電機驅(qū)動；二是液壓驅(qū)動；三是定速電機驅(qū)動。鑒于定速電機驅(qū)動會導致刀盤轉(zhuǎn)速不能調(diào)節(jié)，一般不采用。液壓驅(qū)動具有調(diào)速靈活，控制簡單、液壓馬達體積小、安裝方便等特點，但液壓驅(qū)動效率低、發(fā)熱量大。變頻驅(qū)動具有發(fā)熱量小、效率高、控制精確等優(yōu)點，在工業(yè)領(lǐng)域應用較廣。2.2.4 管片拼裝機管片拼裝機由拼裝機大梁、支撐架、旋轉(zhuǎn)架和拼裝頭組成2個拼裝機行走液壓油缸，可以使支撐架、旋轉(zhuǎn)架、拼裝頭在拼裝機大梁上沿隧道軸線方向移動。某盾構(gòu)管片拼裝機結(jié)構(gòu)示意2.2.5 排土設(shè)備螺旋輸送機螺旋輸送機由筒體、驅(qū)動裝置、螺旋軸、出渣閘門組成，是土壓平衡盾構(gòu)的排土裝置，主要有以下3個功能。渣土在螺旋機內(nèi)向外排出的過程中形成密封土塞，渣土壓力從前至后（1） 依次遞減。（2）在保持土艙土壓的同時，將盾構(gòu)土艙內(nèi)的土體向外連續(xù)排出。（3）隨時調(diào)整向外排土的速度，確保盾構(gòu)連續(xù)正常向前掘進。2.2.5 排土設(shè)備皮帶輸送機皮帶輸送機由電機驅(qū)動，用于將螺旋輸送機輸出的渣土傳送到盾構(gòu)后配套的渣車里。皮帶輸送機由皮帶機支架、前隨動輪、后主動輪、上下托輪、皮帶、皮帶張緊裝置、皮帶刮泥裝置、和帶減速器的驅(qū)動電機等組成。皮帶輸送機安裝布置在后配套連接橋和拖車的上面。2.2.6 后配套設(shè)備盾構(gòu)后配套設(shè)備主要由4～6節(jié)后配套臺車組成，設(shè)備組成基本相同，主要為盾構(gòu)操作所需的操作室、電氣部件、液壓部件、注漿設(shè)備、泡沫設(shè)備、膨潤土設(shè)備、循環(huán)水設(shè)備及通風設(shè)備等。盾構(gòu)后配套臺車2.2.6 后配套設(shè)備1號臺車及其上的設(shè)備1號臺車上裝有盾構(gòu)的操作室及注漿設(shè)備。盾構(gòu)操作室中有盾構(gòu)操作控制臺、控制電腦、盾構(gòu)PLC自動控制系統(tǒng)、VMT隧道掘進激光導向系統(tǒng)電腦及螺旋輸送機后部出土口監(jiān)視器。2號臺車及其上的設(shè)備2號臺車上有包含液壓油箱在內(nèi)的液壓泵站、膨潤土泵、盾尾密封油脂泵及潤滑油脂泵。液壓油箱及液壓泵站為刀盤驅(qū)動、推進油缸、鉸接油缸、管片拼裝機、管片運輸小車、螺旋輸送機、注漿泵等液壓設(shè)備提供壓力油。2.2.6 后配套設(shè)備3號臺車及其上的設(shè)備3號臺車上裝有空壓機、儲氣罐、1組配電柜及1臺二次風機。二次風機由11

kW的電機驅(qū)動，將由中間井輸送至第4節(jié)臺車位置處的新鮮空氣，繼續(xù)向前泵送至盾體附近，以給盾構(gòu)提供良好的通風。4號臺車及其上的設(shè)備4號臺車上裝有變壓器、電纜卷筒、水管卷筒、風管盒。鋪設(shè)在隧道中的2條內(nèi)徑為100mm的水管作為盾構(gòu)的進、回水管，將蓄水池與水管連接起來，與一臺高壓水泵驅(qū)動盾構(gòu)用水在蓄水池和盾構(gòu)之間循環(huán)。任務2.3泥水平衡盾構(gòu)認知泥水平衡盾構(gòu)是在機械式盾構(gòu)前部設(shè)置一道封閉隔板，裝備刀盤及輸送泥漿的送排泥管和推進盾構(gòu)的推進油缸。工作原理：把水、黏土及其添加劑混合制成的泥水，經(jīng)輸送管道壓入泥水艙，待泥水充滿整個泥水艙，并具有一定壓力，形成泥水壓力室。通過泥水的加壓作用和壓力保持機構(gòu)，能夠維持開挖工作面的穩(wěn)定。相關(guān)知識泥水平衡盾構(gòu)2.3.1 結(jié)構(gòu)特點泥水平衡盾構(gòu)的結(jié)構(gòu)泥水平衡盾構(gòu)結(jié)構(gòu)主要包括刀盤、前體、中體、盾尾、主軸承等。泥水平衡盾構(gòu)由以下5大系統(tǒng)構(gòu)成：（1）一邊利用刀盤挖掘整個開挖面、一邊推進的盾構(gòu)掘進系統(tǒng)；（2）可調(diào)整泥漿物性，保持開挖面穩(wěn)定的泥水循環(huán)系統(tǒng)；（3）綜合管理排泥狀態(tài)及泥水處理設(shè)備運轉(zhuǎn)狀況的綜合管理系統(tǒng)；（4）泥水分離處理系統(tǒng)；（5）壁后同步注漿系統(tǒng)。2.3.1 結(jié)構(gòu)特點2.泥水平衡盾構(gòu)施工的特點（1）在易發(fā)生流砂的地層中能穩(wěn)定開挖面，可在正常大氣壓下作業(yè)。（2）泥水傳遞速度快而且均勻，開挖面平衡土壓力的控制精度高，對開挖面周邊土體的干擾少，地面沉降量控制精度高。（3）盾構(gòu)出土，減少運輸車輛；刀盤、刀具磨損小。（4）刀盤所受扭矩小，更適合大直徑隧道施工。（5）特別適用于地層含水量大、上方有水體的越江隧道和海底隧道。2.3.2 開挖面穩(wěn)定機理1.泥膜形成機理泥水平衡盾構(gòu)是通過在泥水艙中適當壓力的泥漿，使其在開挖面形成泥膜，支撐隧道開挖面的土體，并由刀盤切削土體表層的泥膜，與泥水混合后，形成高密度的泥漿，然后由排泥泵及管道將泥漿輸送到地面，進行分離處理。2.泥膜形成的基本要素從泥水平衡理論中可以看出，在泥水平衡盾構(gòu)法施工中，盡快形成不透水的泥膜是一個相當關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在泥水平衡盾構(gòu)施工中控制泥水壓力和控制泥水質(zhì)量是兩個重要的要素。2.3.2 開挖面穩(wěn)定機理為了保持開挖面穩(wěn)定，必須可靠而迅速地形成泥膜，以使壓力有效作用于開挖面。因此，泥水應具有以下特性：泥水的密度 含砂量 泥水的黏性 泥水壓力3.掘進速度與泥膜的關(guān)系泥水平衡盾構(gòu)處于正常掘進狀態(tài)時，刀具并不直接切削土體，而是對刀盤正面已形成的泥膜進行切削。高質(zhì)量泥水形成泥膜的時間為1～2s。2.3.3 地質(zhì)適應范圍泥水平衡盾構(gòu)最初是在沖積黏土和洪積砂土交錯出現(xiàn)的特殊地層中使用，由于泥水對開挖面的作用明顯，在軟弱的淤泥質(zhì)土層、松動的砂土層、砂礫層、卵石砂礫層、砂礫和堅硬土的互層等地層中均適用。目前，泥水平衡盾構(gòu)工法對地層的適用范圍不斷擴大，即使處于惡化的施工環(huán)境和存在地下水等的不良條件下，由于有相應的處理方法，幾乎能適應所有的地層。貝殼層礫石層砂層黏性土層任務2.4多模盾構(gòu)認知2.4.1 土壓泥水雙模盾構(gòu)土壓泥水雙模盾構(gòu)集成了土壓平衡盾構(gòu)、泥水平衡盾構(gòu)的設(shè)計理念及功能，融合了泥水、土壓兩種模式。土壓泥水雙模盾構(gòu)同時具備兩套排渣系統(tǒng)和兩種壓力平衡方式。雙模式掘進機用于土壓平衡模式時，基本配置與常規(guī)土壓平衡盾構(gòu)完全相同?？筛鶕?jù)地層變化在兩種模式之間實現(xiàn)相互切換，能最大限度地控制工程風險，同時實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效掘進。采用土壓平衡模式可以實現(xiàn)穩(wěn)定地層的高效掘進施工；采用泥水平衡模式可以更好地應對高水壓滲透地層中的隧道掘進施工。2.4.1 土壓泥水雙模盾構(gòu)土壓泥水雙模式盾構(gòu)的模式轉(zhuǎn)換如圖所示，連續(xù)切換的施工方法如下：（1）在土壓平衡模式下，停止盾構(gòu)掘進；關(guān)閉螺旋輸送機出土閘門，正轉(zhuǎn)螺旋輸送機使其內(nèi)部形成有效土塞后關(guān)閉螺旋輸送機；啟動泥水處理系統(tǒng)。（2）在泥水平衡模式下，停止盾構(gòu)掘進。土壓平衡模式泥水平衡模式2.4.2 土壓TBM雙模盾構(gòu)土壓TBM雙模盾構(gòu)是指一臺盾構(gòu)既具備土壓平衡盾構(gòu)功能，又具備TBM的功能，可根據(jù)施工地質(zhì)條件和要求，進行功能轉(zhuǎn)換，從而滿足安全、快速施工的需求。TBM模式土壓平衡模式2.4.2 土壓TBM雙模盾構(gòu)土壓TBM雙模式盾構(gòu)的模式轉(zhuǎn)換分兩種：土壓模式轉(zhuǎn)換為TBM模式TBM模式轉(zhuǎn)換土壓模式兩種轉(zhuǎn)換是相互可逆的過程，但TBM模式轉(zhuǎn)換土壓模式流程較復雜。大直徑土壓TBM雙模盾構(gòu)主機皮帶機和螺旋機同時布置在同一臺設(shè)備上，在洞內(nèi)轉(zhuǎn)換時，可將一套出渣系統(tǒng)后退縮回至盾體內(nèi)部，另一套出渣系統(tǒng)伸出盾體外側(cè)即可。2.4.3 三模盾構(gòu)土壓泥水單護盾三模盾構(gòu)具有3種掘進模式，分別是土壓掘進模式、泥水掘進模式和

TBM掘進模式。泥水式 土壓平衡式 敞開式1—刀盤；2—沉潛墻；3—隔板；4—推進缸；5—人艙；6—破碎機；7—格柵；8—吸泥管；9—鉸接缸；10—管片；11—排泥管；12—進泥管；13—螺旋輸送機；14—皮帶輸送機。1.土壓掘進模式轉(zhuǎn)換成泥水掘進模式首先開挖艙降渣位，停止盾構(gòu)各系統(tǒng)，關(guān)閉螺旋出土機閘門；然后啟動環(huán)流系統(tǒng)旁通循環(huán)，向開挖艙灌漿；接著逆循環(huán)疏通排漿口；最后環(huán)流系統(tǒng)進漿艙內(nèi)循環(huán)，充分洗艙，轉(zhuǎn)為泥水模式掘進。2.泥水掘進模式轉(zhuǎn)換成土壓掘進模式首先確保系統(tǒng)運行正常；然后關(guān)閉氣墊艙聯(lián)通閘閥，隔離氣墊艙；泥水模式下進漿循環(huán)清洗開挖艙；隨后在旁通模式下，緩慢推進在開挖艙內(nèi)堆渣；最后伸出轉(zhuǎn)動螺機，打開閘門，運行皮帶機，轉(zhuǎn)為土壓模式掘進。2.4.3 三模盾構(gòu)3.泥水掘進模式轉(zhuǎn)換成TBM掘進模式在模式轉(zhuǎn)換地點，利用環(huán)流旁通循環(huán)清洗氣墊艙；然后打開氣墊艙頂部呼吸管，聯(lián)通開挖艙，監(jiān)測壓力波動情況；接著隔離氣墊艙，排氣恢復常壓；接著關(guān)閉氣墊艙頂部呼吸管，排漿管路排渣，切換至TBM掘進模式。4. TBM掘進模式轉(zhuǎn)換成泥水掘進模式首先在模式轉(zhuǎn)換地點，進行氣墊艙加氣保壓測試；然后利用環(huán)流系統(tǒng)送漿到開挖艙，灌漿至滿；接著打開氣墊艙聯(lián)通管路刀閘；最后利用環(huán)流系