北京地铁盾构掘进机选型对应砂砾层二

北京地铁盾构掘进机选型（对应砂砾层）探讨对象土质砂砾含有率高，细石成分少的砂砾层◆细石成分（粘土）含有率：推定为微少◆最大砂砾直径：φ120×3=L360mm◆砂的含有率（质量比）：最大为

65％

开挖面的稳定方法？

砂砾的处理方法？

能否防止地下水？施工法比较①泥土加压盾构机施工法

(1)◆将挖掘土沙和开挖面添加剂混合搅拌◆不透水性・流动化=转换为“泥浆”◆土舱内土压=开挖面土压+开挖面水压制泥剂注入口刀盘制泥剂注入管螺旋输送机土压计盾构千斤顶搅拌机泥土土舱施工法比较②泥土加压盾构机施工法

(2)◆开挖面能否稳定？◆能否防止地下水？

用比泥水比重大的泥土来对抗，因此有优势。

围岩砂砾径构成可通过添加剂改良因此适用土质广泛。

开挖面添加剂的选定很重要

为了确保安全性需要探讨辅助装

置施工法比较③泥土加压盾构机施工法

(3)◆砂卵石的处理方法？

刀盘的开口可以扩大设定，因此可以比泥水式吞下更大尺寸的卵石。

吞下卵石的搬送和泥水式比较时,可对应更大的尺寸。施工法比较④泥水式盾构机施工法

(1)◆将高比重・高粘性的泥水渗透到土粒子间◆在渗透过程中形成透泥膜◆开挖面泥水压

=开挖面土压

+开挖面水压施工法比较⑤泥水式盾构机施工法

(2)◆能否形成透泥膜？为了在细石成分少的沙砾层中形成透泥膜，需要对泥水的比重・粘性进行对应。

泥水的比重・粘性受到流送设备能力的限制。

CMC（增粘剂）的使用会造成成本上升。开挖面水压的上升↓开挖面泥水压的不足↓开挖面的毁坏未形成透泥膜的情况施工法比较⑥泥水式盾构机施工法

(3)◆砂卵石的处理方法？

为了稳定开挖面要限制刀盘的开口尺寸

通过径会受排泥管尺寸、流送设备的限制根据出现的砂径，在刀盘的第一次破碎后，有必要探讨在通过排泥泵前的第二次破碎。施工法比较⑦适宜细石成分少的砂砾层的施工法推荐使用泥土压盾构施工法◆开挖面稳定的确定性◆不需要打碎卵石的经济性

・破碎设备・切刀寿命◆大城市施工的使用场地问题・泥土压＜泥水式开挖面添加剂的选用①(1)开挖面添加剂的目的排除（置换）开挖面的自由水来改善止水性

--------堵孔效果补充地表层不足的细石来改善流动性

--------砂石构成的改善

机械负荷的减轻（砂砾质土）减低挖掘土和掘进机间的附着抵抗--------机械负荷的减轻（粘性土）开挖面面添加加剂的的选用用②开挖面面添加加剂的的注入入效果果图螺旋输送机螺旋输送马达排土口土舱刀盘开挖面添加剂开挖面面添加加剂的的选用用③(2)泡沫盾构施施工法法通过泡泡沫的轴承承效果果挖掘掘土的的流动动性增增强通过将将土粒粒子间间的地地下水水置换换成泡泡沫来增强强止水水性有效防防止粘粘性土土的附附着开挖面面添加加剂的的选用用④设备概概要注入设设备、气泡制制成设设备为为小规规模在中国国的实实际业业绩丰丰富的的开挖挖面添添加剂剂开挖面面添加加剂的的选用用⑤细石成成分少少的砂砂砾层层泡沫剂适用用范围围Ⅳ：需要泡泡沫盾构施施工法法和其其他辅辅助施施工法法的范范围开挖面面添加加剂的的选用用⑥(3)Neo-Through适用于于砂卵石石地层的开挖面面添加加剂*泡沫的适用用范围围以外外也可可对应应开挖面面添加加剂的的选用用⑦特点（（1）：确保高高应力力下的的流动动性*高应力力对泡泡沫起起作用用后会会消泡泡添加前前添加后后开挖面面添加加剂的的选用用⑧Neo-Through特点（（2）：对地下下水的的稀释释小*膨润土土容易易被稀稀释膨润土土开挖面面添加加剂的的选用用⑨适用事事例：泡沫并并用土质概概要开挖面面添加加剂的的选用用⑩适用事事例：泡沫并并用使用泡泡沫BTYPE使用Neo-ThroughG排土口口开度度100%开挖面面添加加剂的的选用用⑪(4)ChemicalPlug盾构施施工法法（适用于于高水水压）主剂与与添加加剂一一起在在土舱舱中混混合，，通过过向螺螺旋输输送机机中注注入助助剂改改良土土砂来来形成成止水水塞止水塞塞开挖面面添加加剂的的选用用⑫盾构机机规格格

切刀力力矩设设定可可以增大

需要螺旋输输送机机的磨损对对策设备概概要止水塞改良土螺旋输送机CP-S泵注入泵膨润土高分子系添加剂CP-M开挖面面添加加剂的的选用用⑬药剂的的效果果滑动试试验添加CP-M添加CP-S排土状状况盾构机机规格格的探探讨①面板式式泥土土压盾盾构(1)挖掘机机构盾构机机规格格的探探讨②缺点∶

面板引引起的的土压压减衰衰，造造成开开挖面面土压压不等等于测量量土压压⇒土压管管理困困难

刀盘构构造物物变大大会造造成摩摩擦阻阻力增增加。。

挖掘后后的土土砂移移动到到土舱舱内需需要推推力⇒影响刀具磨磨损优点∶

滚刀的的配备备可以以对应应超过过预想想的卵卵石。。面板型型评价价盾构机机规格格的探探讨③开放辐辐条型型泥土土加压压盾构构机盾构机机规格格的探探讨④缺点点∶

若出现现超过过想象象的卵卵石会会有问问题。。优点点∶

开挖面面土压压＝测量土土压⇒对土压压管理理有效效

摩擦阻阻力小小

挖掘后后土砂砂和开开挖面面添加加剂的的搅拌拌效率率高。。辐条型型评价价通过充充分的的事先先讨论论可能能实现现对应应盾构机机规格格的探探讨⑤适宜砂砂砾层层挖掘掘的挖挖掘机机构◆开挖面面稳定定的确确实性性◆将挖掘掘后土土砂的的变为为泥土土的优优势推荐使使用辐辐条型型刀盘盘

日立建建机泥泥土压压盾构构机的的特点点∶采用圆圆柱断断面辐辐条，，使得得挖掘掘后土砂搅搅拌时时摩擦擦阻力力减低低。盾构机机规格格的探探讨⑥砂砾专专用刀刀具的的设备备：贝贝壳型型钻(2)钻头设设置钻头的的落差差配置置・贝壳型钻：高・齿形钻钻：低盾构机机规格格的探探讨⑦贝壳型钻鱼尾钻头制泥剂喷出口齿形钻外围环贝壳型钻的的挖掘掘概念念贝壳筒型钻钻形状状1)贝壳型钻先先行挖挖掘2)贝壳型钻先先对砂砂卵石石进行行冲击击3)解除砂砂卵石石的约约束力力4)齿形钻钻挖掘掘剩余余部分分有效减少齿形钻磨磨损有效减少挖掘抵抗抗盾构机规格的探讨讨⑧有作为辅助止水装装置采用的情况作为主要螺旋采用用(3)螺旋输送机翼部形状的探讨带轴螺旋带状螺旋盾构机规格的探讨讨⑨Φ6.25m泥土压盾构机参考考图（装备最大翼翼部直径螺旋）翼部直径：1000mm间距：800mm运送尺寸：L725mm×φ670mm检点口：3个机内引入构造断开门盾构机规格的探讨讨⑩(3)辅助止水装置：多段螺旋运输机盾构机规格的探讨讨⑪螺旋运输机规格・一段螺旋运输机（带型）翼部直径1000mm运送尺寸L725mm×φφ670mm・二段螺旋运输机（带型）翼部直径845mm运送尺寸L630mm×φφ570mm・三段螺旋运输机(带轴型)翼部直径845mm运送尺寸L425mm×φφ290mm计算结果滑动值＝15盾构机停止时No.1螺旋抵抗值No.2抵抗值No.3抵抗值合计(带状)(带状)(带轴)0.09Mpa0.04Mpa0.42Mpa0.55MPa抵抗压力的计算例例其他探讨事项①防止地盘沉降的对对策通过土压测量来进进行开挖面稳定管管理土压计【停止时】通过顶部土压计值值控制的高浓度注注入剂自动补足注注入来进行土压管管理【挖掘时】通过控制螺旋输送送机的旋转速度来来管理左右土压计计值成为适当数值值。主动土压+地下水压＜P＜被动土压+地下水压其他探讨事项②土压测量的土舱内内性状管理土压计【泥土化不良状态】在土舱内不是均一一性状的情况下，，复数设置的土压压计会检测出极高高的值。【对策】调整添加剂注入量量使复数的土压检检测值能按从上到到下的顺序平滑的的表示。其他探讨事项③排土量测算1)挖掘土砂量（重量测算）的测算2)螺旋输送机旋转数数的管理管理土压－螺旋输送机旋转数数－重量测算从结果中中求出相关关系，，使之反映到挖掘掘管理中其他探讨事项④试运转区间的设置置在初期挖掘区间中中设置试运转区间间，决定以下项目目的管理值・开挖面添加剂的配配合・开挖面添加剂注入入率・适宜管理土压・适宜排土量在试运转区间进行行地表面沉降测算算很重要Φ6.25m泥土压盾构机参考考图Φ6.25m泥土压盾构机主机机台车间参考图Φ6.25m泥土盾构机后方台台车参考图超大口径泥土压盾盾构机提案①采用泥土压盾构机机占优势砂砾含有