《盾構(gòu)機(jī)分類及選型》課件

盾構(gòu)機(jī)分類及選型目錄盾構(gòu)機(jī)概述盾構(gòu)機(jī)定義盾構(gòu)機(jī)發(fā)展歷程盾構(gòu)機(jī)主要組成部分盾構(gòu)機(jī)分類按施工方式分類按推進(jìn)方式分類盾構(gòu)機(jī)選型選型依據(jù)全斷面盾構(gòu)機(jī)選型部分?jǐn)嗝娑軜?gòu)機(jī)選型土壓平衡盾構(gòu)機(jī)選型泥水平衡盾構(gòu)機(jī)選型其他案例分析總結(jié)與展望1.盾構(gòu)機(jī)概述盾構(gòu)機(jī)是一種用于地下工程開挖的機(jī)械設(shè)備。它擁有強(qiáng)大的掘進(jìn)能力，能夠在各種地質(zhì)條件下開挖隧道，為城市建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供重要的技術(shù)支持。盾構(gòu)機(jī)定義定義盾構(gòu)機(jī)是一種大型地下工程施工設(shè)備，用于在各種地層中開挖隧道。作用盾構(gòu)機(jī)能夠在復(fù)雜的地質(zhì)條件下安全、高效地進(jìn)行隧道開挖，提高施工效率和質(zhì)量。特點(diǎn)盾構(gòu)機(jī)具有高效率、高精度、高安全性等特點(diǎn)，是現(xiàn)代城市地下工程建設(shè)的重要設(shè)備。盾構(gòu)機(jī)發(fā)展歷程1現(xiàn)代化盾構(gòu)機(jī)全斷面、部分?jǐn)嗝?、土壓平衡、泥水平衡?機(jī)械化盾構(gòu)機(jī)20世紀(jì)50年代，用于地下工程建設(shè)3手工盾構(gòu)機(jī)19世紀(jì)，用于城市地下排水管線建設(shè)盾構(gòu)機(jī)主要組成部分刀盤切割巖石或土體，是盾構(gòu)機(jī)最關(guān)鍵的部件之一。它由刀具、刀盤主體、刀盤驅(qū)動系統(tǒng)、刀盤支撐系統(tǒng)組成。盾構(gòu)機(jī)主體包括支架、密封系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、行走系統(tǒng)等，為刀盤提供支撐，并控制盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)和施工。輔助系統(tǒng)包括通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等，為盾構(gòu)機(jī)提供必要的工作環(huán)境和施工安全保障。2.盾構(gòu)機(jī)分類按施工方式分類全斷面盾構(gòu)機(jī)部分?jǐn)嗝娑軜?gòu)機(jī)按推進(jìn)方式分類土壓平衡盾構(gòu)機(jī)泥水平衡盾構(gòu)機(jī)按施工方式分類全斷面盾構(gòu)機(jī)部分?jǐn)嗝娑軜?gòu)機(jī)全斷面盾構(gòu)機(jī)全斷面盾構(gòu)機(jī)是一種一次開挖、一次襯砌、一次成型的隧道掘進(jìn)設(shè)備。它能夠在不中斷交通的情況下進(jìn)行施工，并能有效地控制施工質(zhì)量和成本。全斷面盾構(gòu)機(jī)主要適用于地質(zhì)條件較好、隧道斷面尺寸較大、施工要求較高的工程項(xiàng)目。部分?jǐn)嗝娑軜?gòu)機(jī)部分?jǐn)嗝娑軜?gòu)機(jī)主要用于開挖矩形或不規(guī)則形狀的隧道，它通常由兩部分組成：一個用于開挖部分?jǐn)嗝娴亩軜?gòu)機(jī)和一個用于完成剩余斷面的輔助設(shè)備。部分?jǐn)嗝娑軜?gòu)機(jī)可以有效地減少施工成本，提高施工效率，并且適用于一些特殊地質(zhì)條件下的隧道工程。按推進(jìn)方式分類土壓平衡盾構(gòu)機(jī)適用于軟弱地層和含水地層，通過調(diào)節(jié)刀盤前方的土壓力來保持平衡。泥水平衡盾構(gòu)機(jī)適用于泥質(zhì)地層，通過泥漿循環(huán)系統(tǒng)來平衡地層壓力，并排除開挖的土方。土壓平衡盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)方式以刀盤旋轉(zhuǎn)和刀具切削土體，并通過壓力平衡系統(tǒng)保持掘進(jìn)工作面土體壓力平衡，確保安全掘進(jìn)。刀盤刀盤是土壓平衡盾構(gòu)機(jī)的主要掘進(jìn)部件，通過旋轉(zhuǎn)切割土體，并將土體送入泥漿循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行處理。泥漿循環(huán)系統(tǒng)泥漿循環(huán)系統(tǒng)是土壓平衡盾構(gòu)機(jī)的重要組成部分，負(fù)責(zé)將開挖的土體運(yùn)出，并提供掘進(jìn)工作面壓力平衡所需的泥漿。泥水平衡盾構(gòu)機(jī)泥水平衡盾構(gòu)機(jī)是一種常用的盾構(gòu)機(jī)類型，適用于地質(zhì)條件較復(fù)雜、地下水位較高的地層。其工作原理是通過在刀盤前方形成一個泥漿壓力，抵消地層壓力，并利用泥漿將開挖的土石運(yùn)出。3.盾構(gòu)機(jī)選型選型依據(jù)根據(jù)工程地質(zhì)條件、隧道斷面尺寸、施工要求等因素，綜合考慮，選擇合適的盾構(gòu)機(jī)。技術(shù)參數(shù)盾構(gòu)機(jī)的直徑、推進(jìn)速度、掘進(jìn)能力、開挖方式等參數(shù)需與工程實(shí)際情況相匹配。選型依據(jù)地質(zhì)條件包括巖土類型、地層結(jié)構(gòu)、地下水位、地質(zhì)構(gòu)造等。根據(jù)地質(zhì)條件，選擇適合的盾構(gòu)機(jī)類型，確保施工安全和效率。隧道斷面尺寸確定隧道斷面的寬度、高度、曲率等，選擇能夠滿足尺寸要求的盾構(gòu)機(jī)。施工要求如工期要求、環(huán)境保護(hù)要求、安全要求等，選擇能夠滿足施工要求的盾構(gòu)機(jī)類型和技術(shù)參數(shù)。地質(zhì)條件巖土類型巖土類型對盾構(gòu)機(jī)選型至關(guān)重要，不同巖土類型對盾構(gòu)機(jī)的刀盤、推進(jìn)系統(tǒng)和掘進(jìn)參數(shù)都有不同的要求。地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造包括斷層、褶皺等，這些構(gòu)造會影響盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)穩(wěn)定性和安全性。地下水位地下水位高低會影響盾構(gòu)機(jī)的施工難度和安全風(fēng)險，需要根據(jù)地下水位選擇合適的盾構(gòu)機(jī)類型。地質(zhì)勘探準(zhǔn)確的地質(zhì)勘探結(jié)果是盾構(gòu)機(jī)選型的基礎(chǔ)，能夠?yàn)檫x型提供可靠的依據(jù)。隧道斷面尺寸1形狀常見隧道斷面形狀包括圓形、馬蹄形、矩形等。2尺寸隧道斷面尺寸應(yīng)根據(jù)交通量、車輛尺寸、通風(fēng)要求等確定。3凈空凈空高度是指隧道內(nèi)地面至拱頂?shù)木嚯x，應(yīng)滿足車輛通過要求。4凈寬凈寬度是指隧道內(nèi)兩側(cè)壁之間的距離，應(yīng)滿足車輛通行要求。施工要求工期施工時間要求安全嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程質(zhì)量確保隧道工程質(zhì)量4.全斷面盾構(gòu)機(jī)選型全斷面盾構(gòu)機(jī)是目前地鐵、隧道等工程中最常用的盾構(gòu)機(jī)類型，因其能夠一次性完成隧道開挖，施工效率高、成本低，并能有效控制沉降等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。特點(diǎn)及適用條件施工效率高一次開挖成型，無需二次襯砌。隧道質(zhì)量好施工精度高，隧道內(nèi)壁光滑。適應(yīng)性強(qiáng)適用于各種地質(zhì)條件，特別是復(fù)雜地質(zhì)。選型要點(diǎn)地質(zhì)條件地層類型、巖層強(qiáng)度、地下水位等是影響盾構(gòu)機(jī)選型的關(guān)鍵因素，應(yīng)充分考慮地質(zhì)條件進(jìn)行選擇。隧道斷面尺寸隧道斷面形狀、尺寸、長度等都需要與盾構(gòu)機(jī)型號相匹配，確保施工順利進(jìn)行。施工要求施工進(jìn)度、安全要求、環(huán)保要求等因素都會影響盾構(gòu)機(jī)選型，應(yīng)根據(jù)具體需求選擇合適的機(jī)型。5.部分?jǐn)嗝娑軜?gòu)機(jī)選型部分?jǐn)嗝娑軜?gòu)機(jī)主要用于開挖非圓形斷面的隧道，例如矩形或馬蹄形斷面，并可用于復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道施工。優(yōu)點(diǎn)適應(yīng)性強(qiáng)，可開挖各種形狀的隧道施工效率高，可快速完成隧道開挖安全可靠，可有效控制隧道開挖風(fēng)險缺點(diǎn)設(shè)備成本較高維護(hù)難度較大對施工人員的技術(shù)要求較高部分?jǐn)嗝娑軜?gòu)機(jī)特點(diǎn)及適用條件適應(yīng)性強(qiáng)部分?jǐn)嗝娑軜?gòu)機(jī)可以適應(yīng)多種地質(zhì)條件，包括軟巖、硬巖、砂礫石等。施工效率高部分?jǐn)嗝娑軜?gòu)機(jī)施工速度快，可以有效提高工程進(jìn)度。成本低與全斷面盾構(gòu)機(jī)相比，部分?jǐn)嗝娑軜?gòu)機(jī)造價更低，更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。選型要點(diǎn)**地質(zhì)條件**，部分?jǐn)嗝娑軜?gòu)機(jī)在開挖過程中能夠更好地控制地質(zhì)變化，降低施工風(fēng)險。**施工效率**，部分?jǐn)嗝娑軜?gòu)機(jī)具有較高的施工效率，適合時間緊迫的工程。**成本控制**，部分?jǐn)嗝娑軜?gòu)機(jī)在某些工況下可以降低施工成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。土壓平衡盾構(gòu)機(jī)選型土壓平衡盾構(gòu)機(jī)是一種常用的盾構(gòu)機(jī)類型，其特點(diǎn)是利用開挖面土體壓力與盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部壓力平衡，實(shí)現(xiàn)安全高效的掘進(jìn)。適用條件適用于粘土、粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘土等地質(zhì)條件。對于含水量較高的地層，可以采用泥漿或泡沫作為平衡介質(zhì)。選型要點(diǎn)需要根據(jù)地質(zhì)條件、隧道斷面尺寸、施工要求等因素進(jìn)行綜合考慮，選擇合適的刀盤類型、泥漿系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備。土壓平衡盾構(gòu)機(jī)特點(diǎn)及適用條件1掘進(jìn)速度快土壓平衡盾構(gòu)機(jī)工作效率高，可以實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)。2適用范圍廣適用于多種地質(zhì)條件，包括軟土、砂土、粉土、黏土等。3安全可靠土壓平衡盾構(gòu)機(jī)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全性能高，能夠有效防止地表沉降和塌方。選型要點(diǎn)地質(zhì)條件適宜于地質(zhì)條件較好，地下水位較高，圍巖較軟，且具有較強(qiáng)自穩(wěn)能力的地層。施工要求適用于對沉降控制要求較高，需要快速施工的工程。7.泥水平衡盾構(gòu)機(jī)選型特點(diǎn)適用于軟弱破碎地層土體壓力平衡開挖面穩(wěn)定適用條件地質(zhì)條件較差地下水位較高土體易塌方特點(diǎn)及適用條件優(yōu)點(diǎn)適用于地質(zhì)條件復(fù)雜、地下水位高的地區(qū)。具有良好的刀盤密封性能，可以有效防止泥沙涌入，確保施工安全?？梢詫?shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)，提高施工效率。缺點(diǎn)設(shè)備投資較高，維護(hù)成本也相對較高。對施工環(huán)境要求較高，需要具備相應(yīng)的施工技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。選型要點(diǎn)針對具體工程的地質(zhì)條件、隧道斷面尺寸、施工要求等因素進(jìn)行綜合考慮，選擇最合適的盾構(gòu)機(jī)類型。詳細(xì)評估不同類型盾構(gòu)機(jī)的性能參數(shù)，如刀盤直徑、推進(jìn)速度、掘進(jìn)效率、安全性能等，確保選型符合工程需求。充分考慮盾構(gòu)機(jī)的價格、工期