欧洲泥水加压平衡盾构隧道

第五章一、欧洲泥水加压平衡盾构隧道欧洲在1975年底对两条隧道用膨润土泥水盾构进开放挖：一条是英国沃林顿的排污隧道，承受英国制造的泥水盾构；另一条是汉堡威廉堡排污隧道，承受德从而制造出一种牢靠的开挖软土的隧道机械。这种机械施工隧道安全性好，地面沉降量小，而且不用压缩空气。1早期使用阅历英国爱德蒙努尔公司泥水盾构。用膨润土泥水盾构开挖，施工中遇到的地质是砂层和砂岩层。由于分界面接近表层，所以开挖中遇到了粒径为500mm19mm)相对较小来看，这种系统具有较大的灵敏性和安全性，可以应付各种难于处理的地层。德国菲力普霍尔兹曼公司泥水加压盾构机头(Thixschild)197810～13m7质量良好。这种泥水盾构机头的膨润土泥浆系统与后面提到的泥水加压盾构很相象，111。111霍尔兹曼公司的泥水盾构纵向剖面图霍尔兹曼公司的这种泥水加压盾构机头与其他泥水盾构的根本区分在于切而且装有电脑，因此切削作业实现了全自动化。绕障碍物或者平行于盾构外壳边缘进展切削，经过短时间的切削，盾构机头便支护。这样，纯膨润土泥浆便可留作开挖面其他重要局部的支护液。3.0m。2水力喷射盾构及工程应用管片和挤压型现浇混凝土衬砌。3.55m)。隧道直径一般都在3.6m和10.6m之间。假设承受顶管法混凝土衬砌，隧道内小直径隧道中施工，又开发一种简洁的盾构，即水力喷射盾构。嘴安置在盾构外壳四周，可以来回摇摆，见图112。水力喷射盾构的其他部件与泥水加压盾构一样。112水力喷射盾构前端喷嘴布置水力喷射盾构的优点在于：①本钱低；②大局部零件可重复使用，即使隧道直径有所不同；③适合于各种外形断面的开挖；④适合于直径较小的隧道开挖；1980工程包括假设干竖井施工、一局部填方和挖方施工以及总长920m的内径1.5m和2.4m0.55m。上层隧道掩盖层小于它的开挖隧道直径。上层隧道为下水道3m，为了防腐，排污隧道的内外表涂有一层聚酯材料。8～两种措施对它都很敏感。最终，承受水力喷射盾构机头，并配合使用顶管法进展3.3m，竖井底的顶进设备、中继顶进站及润滑装置与一般顶管设备都一样。22mm12、4、8120°者的把握盘上反映出来。操作者只是在隧道内进展观测，假设将把握盘的电缆接长，也可以在隧道外的地面上观测泥水的流速变化。10m。其推动速度主要受混凝土管5mm)。1.0m道也可用盾构开挖，操作人员还可以在隧道外工作。的耗资。汉堡威廉堡排污隧道在德国汉堡威廉堡排污隧道一号支线工程招标中，韦斯 费雷泰格公司的泥水加压盾构压倒了传统的施工法一举中标施工过程中，由于遇到了各种地层该公司对盾构作了屡次改进从而到达了安全经济的标，即使在粗砂层和砾石层中所实行的支护方式也都获得了令人满足的效果。这是一项比较安全的措施。威廉堡隧道施工时，沿线全是细砂层，刀盘旋转切削的土体。支护液作用压力便通过“蛋糕”传到了地层，经过改进的盾构具有良好的性能，推动速度比较抱负，膨润土的消耗量少，地面沉降量也很小，而且施工安全。因此，人们猛烈要求不用压缩空气。韦斯-费雷泰格公司在德国科学争论和技术部(DMFTA82型盾尾A82第一段余下局部的开挖局部不再用压缩空气。第二段隧道施工中，泥水盾构又装上改进的A86型盾尾密封装置，长1100m缩空气。A避开因密封装置与混凝土管片边摩擦而损坏，在前端固定了小块钢片。在盾尾进展施工，还需要有第三个条件，那就是衬砌不透水。威廉堡排污隧道承受预32cm，80cm51块构成。每块混凝土管片的四边槽内都填有氯丁橡胶垫。在拼装时，当用螺栓拧紧时，使其与另一混凝土管片的密封垫片压紧。韦斯-费雷泰格公司生产的不使用压缩空气的盾构还有一个比较小的，但是孔内。这样，在压浆前后，就可以阻挡水流入管内。19772比利时安特卫普准地铁隧道474100m)。这些2.0～3.0m。由于用标书规定方法建筑地铁车站所需时间较长，所以隧道施工要从非施工区特地挖掘的竖井开头，全部的设备和材料也从今竖井运入。1381m其中的一些部件是从1号盾构中拆下来的，还有拖车、动力装置和泵等。剩下的条隧道施工时，需要将盾构和关心设备运过这些车站，隧道施工于1981年3204～6m主要为了便利车站施工，假设对隧道沿线地区全部实行排水做法，代价是昂贵的，果不抱负，因此该工程规定不用压缩空气。113。113安特卫普工程使用的泥水加压盾构这种盾构装有星形刀盘，两个方向都可旋转，转速最高为2周/min，其安装位置在切削刀的前后都可。假设是预切，还可以沿径向切削，刀盘由41200kN-m。刀盘在四周布满泥浆的条件下工作，使土层松动，通过对隔板后面的自由泥浆面施加压力(气压)，到达对泥浆加压。气压气闸，这样作业人员可以通过人行闸进入工作舱。转速为2m/s。在泥水分别厂，土与膨润土泥浆分别，排干水分后，被送入一个工作舱。应6.4m开挖直径的需要。在1号隧道起始段开挖时，盾尾密封装置修了两次，封装置本身的制造尺寸不符合要求以及固定装置有问题而引起的，于是对盾尾3700m封装置的问题而中途停工。均速度都异乎寻常地高，见表29。该系统的牢靠性可以由启动后盾构日进尺到达11～14m安特卫普准地铁隧道的掘进速度隧道 长度〔m〕日进尺(m)29Ⅰ 1381.146.48Ⅱ 468.4016.90Ⅲ 723.1013.84Ⅳ 313.4013.37Ⅴ 318.4014.20Ⅵ 441.7017.50Ⅶ 454.3015.6225mm，并且设计布置的测点网很密。在安特卫普密实程度居中的土层中，盾构掘进所7mm18mm程序，上层隧道比下层隧道超前一段施工。结果沉降量无较大变化。第一条隧道一完工，便打算其余六条隧道施工时在入口处不用气闸。(MIVA)又托付该承包商承建另一个包括四条隧道在4000m)，而且要求仍使用泥水加压盾构,工程首次掘进于19822柏林地铁隧道柏林地铁7道施工。隧道沿线大局部地区制止实行降低地下水位的做法。承包商提出了与标书规定不同的施工方法，即不用压缩空气的方法(无论是霍尔兹曼公司的泥水盾构还是韦斯费雷泰格公司的泥水盾构)。该工程用户——柏林上议院要求承包商用韦斯费雷泰格公司的泥水加压盾构建两条总长为1150m6.5m。施工用的盾构就是安特卫普工程使用的开挖机械，只是两个部件有所不同。支撑开挖面。1981151981719238.5m，与安特卫普工程比较，相对低一些，这与掘进中遇到大量砾石有很大关系。大多数状况下，在衬砌环拼装过程中，来不及去除排石栅中的石块并了开挖速度。4mm只要使用的设备和系统适宜，用膨润土泥浆支护也是确定安全的。罗马奥雷利亚隧道9.44m2410m114。114奥雷利亚隧道地质剖面图5～10m30m，可能局部有承压水。在对隧道施工方法进展了深入细致的争论之后，承包商打算在含水砂层中承受韦斯-费雷泰格的泥水加压盾构。为了满足隧道沿线两种类型地层的需要，韦斯 费雷泰格公司设计了一种可改装的盾构。10.64m684000kN-m321.75m2023kN个设计的盾尾密封装置、一台拼装器(承载力气为7000kg)、一个干土出土系统(包括两台装载机、链式运输机和皮带运输机)以及载有动力装置、混凝土管片、吊机和给料运输机的拖车。这台开挖机械是按泥水加压盾构设计的。因此在安装时，只要有可能，装上一切必需的设备和装置，盾构下部的闸墙、泵、管道及泥浆循环和泥水分别系统的把握装置不能直接装上。是按慕尼黑、安特卫普和柏林的单层衬砌系统设计的。S16cm50cmA132S11980111981108281035m19825隧道施工遇到了从纯粘土到大块砾石的各种粒径的土层，所以泥水循环系统的设计几乎包括了各种运输和泥水分别设备。650m3/h1m/h在排泥管中每升泥浆将夹带250～270g固体材料。开挖顶峰时，泥浆流量为720m3/h。当泥浆流量过低时，盾构内的紧急阀便开头工作，保证舱内到达确定压力。距离运送过程中不需再经粉碎。因此，估量在筛分厂约有30～40%的粘土完成了分别。1500m中固体粒子含量仍很高的状况下使用。5.7m易北河隧道1975156000110000第四条易北河隧道。第四条易北河隧道设计包括每车道宽3.75m的双机动车道、2m宽硬质路肩0.5m500mTrudeTrude盾构切削面板上有42个开口，其位置形成10°～20°夹角。通过这以到达加固地层的目的。14.2m大的泥水加压平衡盾构。包括盾尾在内，盾构机全长60m，172600t400t。它的一项技术革是在常压条件下能够转变刀具。14.2m30431.8mm1203200kW26MN-m2.5r/min。刀盘中部装有一个直径为3m的单独掘进机，它能在两个方向旋转，与主刀盘无关。刀盘的可变转速为0～2.5r/min600kN-m600mm。中心独立掘进机还有其自己的独立泥水循环路线，并能保持刀盘自由转动，效用是很显著的。已经证明使用这种独立刀盘，切土扭矩可削减至50%。此外，在粘性土中，掘进循环时的向前推动力也可大大降低。全部的盾构钢制构件设计可承受的运行压力5(1bar=0.1MPa)。比估量的高。每个圆盘刀头安装在有液压操作的闸式阀的加压间内。当卸去装配螺栓时，要刀盘轮辐中的刮土刀具也用一样的方法更换。18常压下进展圆盘滚刀和刮土刀具更换在工程中开发的另一项技术是地震测试系统，称为声波软土地基探查系统(SSP)100～6000Hz的信号向前方放射，切削刀盘上的接收器记录任何不环装置送入盾尾上的把握间计算机内。(PCs)与隧道掘进机(TBM10任何信号而实现，可以使声波软土地基探查系统(SSP)计算出仅由机器产生的噪声。对于每一个正常记录的信号，计算机移送源信号或输出信号，然后消退SSPTBM20～30m盾构由120车辆运入现场，最大荷重为186t。靠四台移动式起重机架设，4左右的时间。填土的碎石渣和金属废屑造成了广泛磨损。在压缩空气下对这些损害处进行矫6～7这类问题，在切削刀盘反面焊接上特别的刮土刀具。后来的检查觉察，对切削刀盘进展焊接修复部位和原来的钢构造已从80mm被磨损到15mm，6周时间在压缩空气下进展了修理。切土圆盘本身2023m300507m1此严峻，以至于特别的切土刀具外壳前部以及刮土刀具均已彻底磨损。能进入盾构前部来更换刮土刀具。因此，掘进的扭矩显著增加了。作为临时的解决方法，将其中5个切削圆盘卸下来并用一种特别的倒梯形刮土刀具替换，这置。Trude圆盘和刮土刀具，但是任何对切削刀盘钢构件或次要轮辐上的刮土刀具的修理并流入盾构掘进机的工作面。主切削刀盘的每次转动都使更多的杂物流入盾构孔阀门在TBM外表定位之后，切土