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盾构机是干什么用的

中国历史网 2020-09-28 28 浏览 0 评论

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建(铺设)隧道之“盾”(指支撑性管片),它区别于敞开式施工法。

国际上,广义盾构机也可以用于岩石地层,只是区别于敞开式(非盾构法)隧道掘进机。而在我国,习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为(狭义)盾构机,将用于岩石地层的称为(狭义)TBM。

盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构,挤压式盾构,半机械式盾构(局部气压、全局气压),机械式盾构(开胸式切削盾构,气压式盾构,泥水加压盾构,土压平衡盾构,混合型盾构,异型盾构)。

含义

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建(铺设)隧道之“盾”(指支撑性管片),它区别于敞开式施工法。国际上,广义盾构机也可以用于岩石地层,只是区别于敞开式(非盾构法)的隧道掘进机。而在我国,习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为(狭义)盾构机,将用于岩石地层的称为(狭义)TBM。

(全断面)隧道掘进机里一部分采用盾构法,一部分采用敞开式施工法,例如,由中国铁建重工自主研制的全断面双护盾岩石隧道掘进机(TBM)自带双护盾,不需要构建(铺设)隧道之“盾”即不需要铺设管片,而是集开挖、支护、出渣于一体,可以实现隧道的一次成型。

应用原理

盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾,它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用,承受周围土层的压力,有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。

需求特点

泥水式盾构机是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面,其刀盘后面有一个密封隔板,与开挖面之间形成泥水室,里面充满了泥浆,开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂,经分离后泥浆重复使用。土压平衡式盾构机是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质,刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室,刀盘旋转开挖使泥土料增加,再由螺旋输料器旋转将土料运出,泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。

根据盾构机不同的分类,盾构开挖方法可分为:敞开式、机械切削式、网格式和挤压式等。为了减少盾构施工对地层的扰动,可先借助千斤顶驱动盾构使其切口贯入土层,然后在切口内进行土体开挖与运输。

用盾构法的机械进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响地面交通等特点,在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下,用盾构机施工更为经济合理。

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