盾構(gòu)法分類
- 分類：盾構(gòu)施工論文
- 發(fā)布時間：2013-08-28
【概要描述】盾構(gòu)的形式比較多，其分類方法也較多。以人工、機械等挖掘方式可分為手掘式盾構(gòu)和機械化盾構(gòu)。以工作面的擋土形式可分為敞開式和密閉式盾構(gòu)。盾構(gòu)按其構(gòu)造和開挖方法可分為手掘式和機械式。
盾構(gòu)法分類
【概要描述】盾構(gòu)的形式比較多，其分類方法也較多。以人工、機械等挖掘方式可分為手掘式盾構(gòu)和機械化盾構(gòu)。以工作面的擋土形式可分為敞開式和密閉式盾構(gòu)。盾構(gòu)按其構(gòu)造和開挖方法可分為手掘式和機械式。
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盾構(gòu)分類
盾構(gòu)的形式比較多，其分類方法也較多。以人工、機械等挖掘方式可分為手掘式盾構(gòu)和機械化盾構(gòu)。以工作面的擋土形式可分為敞開式和密閉式盾構(gòu)。盾構(gòu)按其構(gòu)造和開挖方法可分為手掘式和機械式。
一、手掘式盾構(gòu)
手掘式盾構(gòu)多用于地質(zhì)條件較好的小型隧道開挖，其構(gòu)造簡單，配套設(shè)備較少，如圖所示?？筛鶕?jù)工作面的地質(zhì)條件或全部敞開開挖，或正面支撐開挖，隨挖隨掘。其特點是：
1.開挖面是開放性的，施工人員隨時可以觀察到地層的變化情況；
2.遇到各種地下障礙物時，比較容易排除處理；
3.容易做到需要方向的超挖，對盾構(gòu)糾偏有利，也便于隧道曲線段施工；
4.設(shè)備簡單，造價低。手掘式盾構(gòu)的缺點是施工人員勞動強度大，施工速度慢，用于含水不穩(wěn)定地層中容易產(chǎn)生流砂和涌土現(xiàn)象，施工安全性差。
二、擠壓式盾構(gòu)
擠壓式盾構(gòu)可分為全擠壓式盾構(gòu)和半擠壓式盾構(gòu)。前者是將工作面用胸板封閉，將土層擋在胸板外面，避免水土的涌入，并省去出土工序。后者則在封閉胸板上局部開孔，當盾構(gòu)推進時，土體從孔中擠入盾構(gòu)，裝車外運，如圖所示為擠壓式盾構(gòu)的示意圖。擠壓式盾構(gòu)靠強大的推力將前方土層擠入盾構(gòu)四周外側(cè)而向前推進，適用于松軟可塑的粘性土層。該方法對地層的擾動較大，應(yīng)盡量避開在地面建筑物下施工。網(wǎng)格式盾構(gòu)是一種介于半擠壓式和手掘式之間的盾構(gòu)形式。它的前部不是胸板，而是鋼制的開口網(wǎng)格。當盾構(gòu)向前推進時，土被網(wǎng)格切成條塊進入盾構(gòu)后運出；當盾構(gòu)停止推進時，網(wǎng)格起到擋土的作用，可有效地防止開挖面的坍塌。
三、機械化盾構(gòu)
有半機械化和全機械化之分。半機械化盾構(gòu)由挖土機械代替人工開挖。根據(jù)土質(zhì)情況，掘土機械可以是反鏟挖土機，螺旋切削機或軟巖掘進機。因造價相對全機械化盾構(gòu)較低，又可以減輕勞動強度，效率較高，因此在地下工程中用的較多。全機械化盾構(gòu)于切口環(huán)部位裝有與盾構(gòu)直徑相仿的全斷面旋轉(zhuǎn)切削刀盤，不、配以運土機械設(shè)備，可使土方從開挖到裝車全部實現(xiàn)機械化作業(yè)。全機械化盾構(gòu)分為開胸式、機械切削盾構(gòu)和閉胸式機械化盾構(gòu)。世界各國在閉胸式機械化盾構(gòu)施工技術(shù)方面發(fā)展的較快。目前閉胸式機械化盾構(gòu)又可分為以下3種。
⑴局部氣壓盾構(gòu)
在開胸式盾構(gòu)的切口環(huán)和支撐環(huán)之間裝有隔板， 使切口環(huán)部分形成密封艙。 艙內(nèi)通入壓縮空氣，以平衡開挖面的土壓力，維持其穩(wěn)定。局部氣壓盾構(gòu)是相對于盾構(gòu)隧道內(nèi)全部通入壓縮空氣的施工方法而言，它可以避免工作人員在壓氣下工作的弊病。但局部氣壓盾構(gòu)至今還存在下列技術(shù)問題：
5.因密封艙部分的體積小，故壓縮空氣的容量小，若透氣系數(shù)大的地層不可保持開挖面氣壓的穩(wěn)定。
6.盾尾密封裝置還做不到完全阻止艙內(nèi)壓縮空氣的泄漏。
7.管片之間接縫存在壓縮空氣泄漏的問題，有時管片外部泥水被一起帶入隧道，增加了施工難度。圖為局部氣壓盾構(gòu)示意圖，因此該方法一直未被應(yīng)用。
1.氣壓內(nèi)出土運輸系統(tǒng) ;2.膠帶輸送機 ;3.排土抓斗;4.出土斗 ;5.運土車;6.運送管片單軌;7.管片;8.襯砌拼裝器;9.伸縮接頭
⑵泥水加壓盾構(gòu)
在盾構(gòu)密封隔艙內(nèi)注入泥水，由泥水壓力抵抗正面土壓力，用全斷面機械化切削及管道輸送泥水出土方式，完成盾構(gòu)并開挖掘進的全過程。圖為泥水加壓盾構(gòu)示意圖，泥水加壓盾構(gòu)實現(xiàn)了管道連續(xù)出土，又防止開挖面的坍塌，大大改善了盾尾泄漏。因此，泥水加壓盾構(gòu)發(fā)展較快，應(yīng)用于各種用途的隧道工程中。
1.鉆頭;2.隔板;3.壓力控制閥;4.集矸槽;5.斜槽;6.攪動器;7.盾尾密封;8.水泥漿;9.摩努型泵;10.矸石泵;11.伸縮管;12.緊急支管
⑶土壓平衡盾構(gòu)
又稱削土密閉式或泥土加壓式盾構(gòu)，是在局部氣壓盾構(gòu)及泥水加壓盾構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種適用于含水飽和軟弱地層中施工的新型盾構(gòu)。如圖所示。土壓平衡盾構(gòu)的頭裝有斷面切削刀盤，在切口環(huán)與支撐環(huán)之間設(shè)有密封隔板，使切口部分形成漿化泥土密封艙。用流動性和不透水性的“作漿材料”壓注于切削下的土中使之成為可流動又不透水的漿化泥土，使其充滿開挖面密封艙及相連的長筒型螺旋輸送機。盾構(gòu)切削速度控制螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速，保障封艙內(nèi)充滿泥土，而又不過于飽滿。土壓平衡盾構(gòu)避免了局部氣壓盾構(gòu)的主要缺點， 又省略了泥水盾構(gòu)中的處理設(shè)備，是正在發(fā)展的較有前途的地下工程施工設(shè)備之一。
1.漿化泥土 ;2.測定漿化泥土的壓力計 ;3.漿化泥土密封艙 ;4.使刀盤旋轉(zhuǎn)的液壓馬達;5.土層;6.管片;7.襯砌拼裝器;8.攪拌葉片;9.作漿材料注入孔閥門;10.螺旋輸送機;11.刀盤支架上裝刀具
(4)微型盾構(gòu)
微型盾構(gòu)是指直徑在2.0m以下的小直徑盾構(gòu)。自1970年以來，由于上下水道、電纜隧道等小直徑隧道工程的不斷增加，促使微型盾構(gòu)發(fā)展。在大城市中地下管線密集、開槽埋管又無法施工時，采用微型盾構(gòu)按挖法較為顯示其優(yōu)良性。微型盾構(gòu)基本原理與普通盾構(gòu)相同但并非單純地將普通盾構(gòu)按比例縮小，而是有其自身的許多特點。例如：覆蓋層較薄，一般不到2.0m襯砌結(jié)構(gòu)受集中荷載影響；施工在繁忙的城市道路下方，工作井盡量少占地，應(yīng)減少噪音等。
四、城市地鐵的盾構(gòu)法施工具有以下優(yōu)點：
1.除豎井施工外，施工作業(yè)均在地下進行，既不影響地面交通。又可減少對附近居民產(chǎn)生的噪聲和振動；
2.盾構(gòu)的推進、出土、拼裝襯砌等主要工序循環(huán)進行，施工易于管理，施工人員也較少；
3.隧道的施工費用不受覆土量多少的影響，適宜于建造覆土較深的隧道；
4.施工不受天氣變化（如風雨等氣候）條件的影響；
5.當隧道穿過河底或其它建筑物時，不影響施工；
6.只要設(shè)法使盾構(gòu)的開挖面穩(wěn)定，則隧道越深，地基越差，土中影響施工的埋設(shè)物越多，與明瓦發(fā)相比在經(jīng)濟上、施工進度上越有利。但盾構(gòu)法施工中也存在以下問題。
7.當隧道曲線半徑過小時，施工難度較大；
8.在陸地建造隧道時，如果隧道覆土太淺，則盾構(gòu)施工困難很大，而在水下施工時，如覆土太淺則盾構(gòu)法施工也不夠安全；
9.盾構(gòu)施工中采用全氣壓方法以疏干和穩(wěn)定地層時，對勞動保護要求較高，施工條件差；
10.盾構(gòu)在地層中沿著設(shè)計軸線推進時，隧道上方相對范圍內(nèi)的地表沉降尚難完全預(yù)防，在飽和含水松軟的土層中，要采取嚴密的技術(shù)措施才能將沉降控制在很小的限度內(nèi)；
11.在飽和含水層中，盾構(gòu)法施工所采用的拼裝襯砌，對達到整體結(jié)構(gòu)防水的技術(shù)要求較高。
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水泥廠破碎石灰石耐磨錘頭磨損特點石灰石化學(xué)成分中硅含量高低對錘頭使用壽命有直接影響,硅含量越高,錘頭使用壽命就越短,較好的情況是石灰石中硅含量低于2%。另一方面是石灰石抗壓強度高低和錘頭使用壽命密切相關(guān)?？箟簭姸仍礁撸姿樾栽讲?，錘頭使用壽命就越短。 錘頭選型和制造質(zhì)量對錘頭使用壽命有著重要的影響：以前水泥行業(yè)用的破碎機錘頭材料，基本上是高錳鋼，比較好的是ZGMn13Cr2，它熱處理后的硬度在HRc23。這種錘頭在高含硅量和高強度的石灰石情況下，如果再加上作業(yè)狀況不利的影響，使用壽命就較短。一付2022的錘頭，有可能不超過10萬噸產(chǎn)量。 隨著錘頭的新技術(shù)不斷出現(xiàn)，先后出現(xiàn)了超高錳鋼錘頭和雙合金復(fù)合耐磨錘頭。所謂超高錳鋼，就是ZGMn18Cr2MoRe，比ZGMn13Cr2提高了錳的含量。目的是提高錘頭的熱處理硬度，提高耐磨性，延長使用壽命。但是，由于錳含量和合金元素的提高有一定的限度，因為它們在提高材料硬度、耐磨性的同時會降低韌性,所以沖擊力較大時不用。 雙合金復(fù)合耐磨錘頭，通常有三種形式：其一是，在錘頭的工作面上堆焊一層硬質(zhì)合金，提高錘頭的抗磨性能;其二是，在鑄造時加以控制，提高錘頭工作部位的合金(主要是鉻)含量：其三是，在錘頭工作部位，鑲嵌硬質(zhì)合金棒或合金塊. 錘頭的制造質(zhì)量主要是受幾何尺寸、合金成分、含量和熱處理硬度和深度等因素的影響。其次，破碎作業(yè)狀況對錘頭壽命也有很大影響：石灰石顆粒度對錘頭使用壽命有很大影響;石灰石含水量對錘頭使用壽命有很大影響;破碎機出料蓖縫被堵塞的次數(shù)和在堵塞后還繼續(xù)作業(yè)的時間長短，對錘頭使用壽命有很大影響;石灰石原料中的是否含有雜質(zhì)。這些因素對耐磨錘頭使用壽命的影響是很重要的。 - 解析影響錘頭壽命的4個因素 08-27
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