《盾构施工经济分析》ppt课件

1、盾构施工经济分析盾构施工经济分析 王新杰王新杰 2007年年12月月18日日地铁盾构主要类型地铁盾构主要类型土压平衡盾构：利用刀盘面板和隔板间充土压平衡盾构：利用刀盘面板和隔板间充溢土砂产生的压力平衡开挖面地层压力。溢土砂产生的压力平衡开挖面地层压力。适于粘土、粉土、砂层、砂砾层、岩石地适于粘土、粉土、砂层、砂砾层、岩石地层。层。泥水加压盾构：利用面板和隔板间的加压泥程度衡开挖面地泥水加压盾构：利用面板和隔板间的加压泥程度衡开挖面地层压力。适于含水地层，冲积、洪积脆弱地层。层压力。适于含水地层，冲积、洪积脆弱地层。盾构施工经济分析盾构施工经济分析盾构法是在盾构机钢壳体的维护下，依托其前部的刀盾

2、构法是在盾构机钢壳体的维护下，依托其前部的刀盘或发掘机开挖地层，并在盾构机壳体内完成出碴、盘或发掘机开挖地层，并在盾构机壳体内完成出碴、管片拼装、推进等作业。管片拼装、推进等作业。盾构机普通为圆形断面，构造受理合理，与矿山法相盾构机普通为圆形断面，构造受理合理，与矿山法相比具有施工平安可靠、施工速度快、防水性好、地表比具有施工平安可靠、施工速度快、防水性好、地表沉降小等优点。同时预制管片精度高、衬砌质量可靠。沉降小等优点。同时预制管片精度高、衬砌质量可靠。在上海、广州地铁等工程中曾经大规模适用。在上海、广州地铁等工程中曾经大规模适用。根据北京采用的车辆、设备以及线路条件要求，盾构根据北京采用的

3、车辆、设备以及线路条件要求，盾构圆形单线区间隧道的建筑限界内径为圆形单线区间隧道的建筑限界内径为5100mm，施工，施工开挖和管片拼装误差开挖和管片拼装误差150mm，区间隧道构造内径为，区间隧道构造内径为5400mm，衬砌厚度，衬砌厚度300mm，区间隧道构造外经为，区间隧道构造外经为6000mm。北京地铁隧道地质情况大致为粉土、粗砂、砾砂层，北京地铁隧道地质情况大致为粉土、粗砂、砾砂层，地质浸透性较强，隧道断面根本位于地下水位以下，地质浸透性较强，隧道断面根本位于地下水位以下，假设采用矿山法施工区间隧道，隧道断面开挖后较易假设采用矿山法施工区间隧道，隧道断面开挖后较易发生流砂景象，施工难度

4、较大，且必需采取降水、全发生流砂景象，施工难度较大，且必需采取降水、全断面超前注浆支护或冷冻法等地层加固措施才干保证断面超前注浆支护或冷冻法等地层加固措施才干保证施工的平安性。在高水位地段实施大量施工降水，将施工的平安性。在高水位地段实施大量施工降水，将会对城市地下水环境呵斥影响，大量施工降水亦会呵会对城市地下水环境呵斥影响，大量施工降水亦会呵斥地层的固结沉降，施工中对地面沉降及地面建筑物斥地层的固结沉降，施工中对地面沉降及地面建筑物沉降的控制难以把握，同时施工降水及地层加固措施沉降的控制难以把握，同时施工降水及地层加固措施造价较高。而采用盾构法施工那么可以较好的顺应这造价较高。而采用盾构法施

5、工那么可以较好的顺应这些情况，施工中也无需降水、地层加固等措施。些情况，施工中也无需降水、地层加固等措施。矿山法与盾构法比较矿山法与盾构法比较序号序号矿山法矿山法盾构法盾构法1技术工艺简单，无需大型机械技术工艺简单，无需大型机械需盾构机及配套设备，技术工艺复杂需盾构机及配套设备，技术工艺复杂2施工灵敏，尤其适于断面变化情况施工灵敏，尤其适于断面变化情况隧道断面尺寸固定，断面变化时需特殊处置如岔线隧道断面尺寸固定，断面变化时需特殊处置如岔线等等3人工开挖支护，支护封锁前平安性较差人工开挖支护，支护封锁前平安性较差在盾构机钢壳维护下出碴以及拼装管片衬砌，平安性在盾构机钢壳维护下出碴以及拼装管片衬砌

6、，平安性好好4作业环境恶劣作业环境恶劣作业环境好作业环境好5作业环节多，施工速度慢，每天作业环节多，施工速度慢，每天1米米机械化程度高、施工速度快，每天进度超越机械化程度高、施工速度快，每天进度超越8米米6作业面多，可以多个任务面同时开挖作业面多，可以多个任务面同时开挖每台盾构只需一个任务面，任务面受盾构机数量限制每台盾构只需一个任务面，任务面受盾构机数量限制7作业施工人员多，每班作业施工人员多，每班35人人作业施工人员少，每班作业施工人员少，每班23人人8放射混凝土、支护质量不易控制放射混凝土、支护质量不易控制预制管片精度高，质量可靠预制管片精度高，质量可靠9普通需求二次衬砌普通需求二次衬砌

7、单层衬砌即可单层衬砌即可10防水质量不易控制防水质量不易控制防水可靠防水可靠11地层需求降水，造价高地层需求降水，造价高无需降水，造价与矿山法相当无需降水，造价与矿山法相当12普通需求超前支护，遇特殊地段需采取地层加普通需求超前支护，遇特殊地段需采取地层加固措施固措施除在盾构进出井部位外，普通不需地层改良和预支护除在盾构进出井部位外，普通不需地层改良和预支护13无需特别附属设备无需特别附属设备需设置盾构进出竖井，附建管片预制厂需设置盾构进出竖井，附建管片预制厂14遇不良地质易塌方，沉降控制困难遇不良地质易塌方，沉降控制困难可以有效的控制地表沉降，受地层影响小可以有效的控制地表沉降，受地层影响小

8、15施工占地较小施工占地较小施工占地稍大施工占地稍大明挖法施工造价分析表明挖法施工造价分析表序号序号工程工程称号工程工程称号单位单位造价人民币元造价人民币元1单洞单洞339001土方开挖、回填土方开挖、回填单线延米单线延米60002主体构造主体构造单线延米单线延米141003维护构造维护构造单线延米单线延米00002双洞双洞485001土方开挖、回填土方开挖、回填双线延米双线延米106002主体构造主体构造双线延米双线延米253003维护构造维护构造双线延米双线延米126003降水降水米米60004管线改移管线改移米米100005施工监测施工监测米米800平均造价平均造价单线延米单线延米345

9、58矿山法施工造价分析表矿山法施工造价分析表序号序号工程工程称号工程工程称号单位单位造价人民币元造价人民币元1土方工程土方工程单线延米单线延米38452支护、衬砌、防水支护、衬砌、防水单线延米单线延米275423施工降水施工降水单线延米单线延米60004洞内水管、照明、通风洞内水管、照明、通风单线延米单线延米38835构造监测构造监测单线延米单线延米800平均造价平均造价单线延米单线延米37598盾构法施工造价分析表盾构法施工造价分析表序号序号工程工程称号工程工程称号单位单位造价人民币元造价人民币元1盾构掘进盾构掘进单线延米单线延米140002土方运弃土方运弃单线延米单线延米21003管片安装

10、运输管片安装运输单线延米单线延米146004注浆防水注浆防水单线延米单线延米66005构造监测构造监测单线延米单线延米8006盾构密封舱补充资料盾构密封舱补充资料单线延米单线延米33007盾构吊装盾构吊装每次每次290000，按，按5公里公里2次计算次计算120平均造价平均造价单线延米单线延米41520本造价分析是以近似实例假定测算，且不含隧道建立时发生的其它费用。表中数值仅供参考。本造价分析是以近似实例假定测算，且不含隧道建立时发生的其它费用。表中数值仅供参考。盾构本钱摊销分析盾构本钱摊销分析根据上海、广州、深圳及北京地铁施工阅历，盾构根据上海、广州、深圳及北京地铁施工阅历，盾构本钱摊销分两

11、种情况，即采用日本盾构时，每延米本钱摊销分两种情况，即采用日本盾构时，每延米摊销摊销10000-12000元，元，3公里可以收回本钱。上海公里可以收回本钱。上海阅历阅历采用欧美盾构，每延米摊销采用欧美盾构，每延米摊销6000-8000元时，约元时，约6公公里可以收本钱。广州阅历里可以收本钱。广州阅历缘由如下：缘由如下：日本盾构在刀盘、主轴承及马达等主要部件寿命方日本盾构在刀盘、主轴承及马达等主要部件寿命方面为欧美产品寿命的一半。通常情况下，日本出口面为欧美产品寿命的一半。通常情况下，日本出口中国的盾构主轴承、马达寿命中国的盾构主轴承、马达寿命5000小时，千斤顶甚小时，千斤顶甚至至4000小时

12、，而欧美盾构主轴承、马达寿命为小时，而欧美盾构主轴承、马达寿命为10000小时，千斤顶寿命超越小时，千斤顶寿命超越8000小时。加之驱动小时。加之驱动方式的不同，即日本盾构多采用电机驱动，欧美那方式的不同，即日本盾构多采用电机驱动，欧美那么偏于液压驱动，故日本盾构价钱根本上也为欧美么偏于液压驱动，故日本盾构价钱根本上也为欧美盾构价钱的一半。盾构价钱的一半。所以可以得到如下结论：所以可以得到如下结论：1、用日本盾构，、用日本盾构，3公里根本上可以收回本钱，单个标段公里根本上可以收回本钱，单个标段摊销。而欧美盾构可以收回本钱的一半，两个标段即摊销。而欧美盾构可以收回本钱的一半，两个标段即6公里摊销

13、。公里摊销。2、掘进、掘进3公里时，日本盾构接近报废，由于主要部件寿公里时，日本盾构接近报废，由于主要部件寿命曾经到期。而欧美盾构那么可以继续掘进命曾经到期。而欧美盾构那么可以继续掘进3公里。大公里。大修费用约占整个盾构价钱的修费用约占整个盾构价钱的10%-15%。3、欧美盾构掘进、欧美盾构掘进3公里大修主要包括以下任务内容：公里大修主要包括以下任务内容：a) 改换易损件，主要是刀具；改换易损件，主要是刀具；b) 改换液压系统、控制系改换液压系统、控制系统元器件、如橡胶软管，密封元件，过滤器，油管、继统元器件、如橡胶软管，密封元件，过滤器，油管、继电开关，传感器，灯泡等；电开关，传感器，灯泡等；c) 改换皮带保送器部件，改换皮带保送器部件，如皮带、滚轮等等如皮带、滚轮等等d) 改换钢丝刷改换钢丝刷e) 螺旋保送器、管片螺旋保送器、管片拼装器等大型部件的清理和保养，有时还包括个别马达拼装器等大型部件的清理和保养，有时还包括个别马达或千斤顶等重要部件的改换。但不包括轴承、刀盘等关或千斤顶等重要部件的改换。但不包括轴承、刀盘等关键部件的改换，由于改换这些部件意味着整个盾构的翻键部件的改换，由于改换这些部件意味着整个盾构的翻新。新。 4、对盾构掘进3公里后的评价：日本盾构：