不同地质条件下的盾构选型讲义

让

世

界

更

畅

通盾构机设备选型

中交天和机械设备制造有限公司

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引言选型的主要内容选型的基本原则选型的依据选型的步骤选型的主要方法刀盘结构型式选择刀盘刀具选择刀盘驱动部简单介绍自从1825年布鲁诺尔在英国泰晤士河下首次使用盾构技术开挖隧道以来，盾构技术经历了近200年发展历程。当前,盾构法能够适用于任何水文地质条件下的施工，无论是松软的，坚硬的，有地下水的，无地下水的，地下暗挖隧道工程都可用盾构法。盾构法创始人法国工程师布鲁诺尔一引言布鲁诺尔发明的世界上第一台盾构仅掘进458m长的隧道就历时18年(1825～1843)，施工中经历了5次特大洪水，牺牲了6条生命。一引言1828年1月12日泰晤士河底隧道施工时发生涌水目前，盾构法隧道施工技术在世界许多国家不断得到发展，但在推广与应用上也出现了一些施工事故。据统计，80%以上事故是因盾构的选型失误所引起，不仅影响了整个工程的工期，还造成了极大的经济损失和不必要的人员伤亡。一引言广州地铁一号线经过风化岩石地层，由于盾构机械的不适应性，在此地层段掘进速度低、刀具磨耗严重、地表沉降大、出现泥饼现象等等，甚至还导致三栋3～4层楼房坍塌。一引言广州地铁二号线由于盾构刀具配置不合理，刀具凸出刀盘面板层次不协调，装备扭矩不足，导致刀盘经常形成泥饼，盾构掘进速度缓慢。一引言广州地铁三号线施工时,遇上软下硬地层，掘进异常困难，导致地表房屋大量损坏，最大开裂缝宽达12cm。一引言房屋开裂防洪堤坍塌地表下沉广州地铁四号线小新区间左线施工时，由于刀盘与地层适应性不好，盾构在江底施工时，刀盘刀具磨损严重，最后不得已采用在右线相同位置开挖横通道，到左线刀盘部位进行刀盘面板修复。500m的过江段施工，带压换刀12次，月均进度仅72.3m。一引言刀盘磨损严重开挖横通道刀盘修复深圳铁一号线施工中三次遇到地质突变，一次为上软下硬地质，两次为孤石侵入隧道。导致刀盘面板14处被磨穿；滚刀严重的弦磨和损坏；所有切刀刮刀损坏。一引言盾构施工与工程地质、水文地质、地形地貌、地面建筑、地下管线与构筑物、隧道结构、线路线型等因素息息相关，盾构机应该依据这些具体条件来“量身定做”。盾构施工能否成功，关键取决于盾构的选型，取决于盾构能否适应现场的施工环境。一引言1、选型需要解决的问题二选型的主要内容盾构机选型必须解决以下三个技术问题：（1）支护：用什么支护形式来支护正面土体，确保在盾构机推进中，保持开挖面的稳定。（稳得住）（2）开挖：用什么刀具开挖正面土体。（掘得进）（3）排土：开挖下来的土渣，用什么排土方式迅速排出，使土舱内渣土排出速度与开挖速度相符。（排得出）2、选型的主要内容二选型的主要内容（1）机型选择：软土式还是复合式、泥水式还是土压式、闭胸式还是敞开式；（2）主要部件选择：刀盘、刀具、螺旋输送机等；（3）主要参数计算：刀盘直径、开口率、转速、扭矩、功率，推力，掘进速度，铰接，螺旋输送机功率等；（4）后配套设备选择。3、掘进机的相关分类二选型的主要内容隧道掘进机的大类–软土隧道掘进机——盾构机–岩石隧道掘进机——TBM硬岩掘进机盾构机的“类型”分为泥水盾构机和土压盾构机。二选型的主要内容

泥水盾构机

复合式盾构机

TBM

软土式盾构机软土式土压平衡盾构机二选型的主要内容适用地质条件：未固结成岩的软土、某些半固结成岩及全风化和强风化围岩地质。刀盘特点：仅安装软土刀具(鱼尾刀、切刀、刮刀)，无需滚刀。复合式土压平衡盾构机二选型的主要内容适用地质条件：既适用于软土、又适用于软硬不均、全断面硬岩的复杂地层。刀盘特点：既安装有软土刀具，如切刀和刮刀，又可安装硬岩用滚刀，且滚刀与切削刀可相互更换。3、盾探构机的掘进根模式二合选型的主要内容盾构机坑的“模式捏”是指步掘进操糊作方式写。土压平烂衡盾全构的献“莲模式卖”可脾分为斗土压竟平衡模式、半妨敞开芳式、踪蝶敞开曾式三猾种。泥水盾构撤的“朽模式小”可始分为变泥水疏平衡墓模式(也称直接控跑制模式)和气垫蹄模式(也称气泡钢舱模式)两种。二圆选型的主要内容敞开骡式模妄式土压烤平衡议模式半敞染开式-加气辅家助模式土压平衡汪模式二佛选型的主耻要内容（1）适应躲的工况a、洞舍身处于自稳定性吼差的地层；b、当庙地层月可能级有较仍大涌源水时；C、断裂庄、构造杂破碎带咬、断层串及溶洞元等不良摆地质地段辽；d、过重要建筑闷物。（2）土仓曲压力的控蜘制方冷法a、通过采螺旋输坟送机来控制凑排土量的模式苦；b、通过午推进速殿度来控家制进土量的模式笑。半敞开端模式二选吸型的主枝要内容（1）适应宿的工况a、当洞身处纷于软硬稼不均地偶段。b、具有一液定自稳陡能力和虎地下水结的压力昂不太高倡（小于1.折5b沟ar）的地层，其防秆止地下身水渗入决的效果景取决于右压缩空隔气的压维力。（2）半敞开织式模走式的割实现a、稳椅定正慰面的约部分巡寿压力惩由压竟缩空告气来干实现负，气块压控仅制标卧准值执为静帖水压衔力值牛与松学散土捆柱压惹力值歌之和；b、利用醒气压和止泥阻止杜涌水和坍塌。敞开模式二选垦型的主要内容（1）适昼应的瘦工况a、能够赞自稳、擦地下水悲少的地层杏。（2）敞开积式模式的吊实现a、盾雀构机祖切削计下来印的碴晨土进组入土却仓内青，即由刻被突螺旋善输送只机排我出。b、土怠仓内柿仅有终极少做量碴莫土，借基本拳处于啊清空够状态繁，掘迫进中嫁刀盘和螺麦旋输父送机婶扭矩谨较小。；b、停机挂时人员季可以随廊时进入谱土仓。泥水平衡模式盾指构机二贫选型的主嫂要内容泥水盾宏构具有说二种模广式:即泥水捧平衡模漠式和气搜垫平颠衡模恐式。泥水奴平衡债模式二选我型的主乞要内容泥水速平衡科模式午其原究理是情通过刀盘来切削壮掌子面学的围岩午，位于容地面的送子泥泵芽将浆寇液送停入开挖仓，排柏泥泵货将刀指盘切和削下糟来并经搅拌鱼的泥侵浆泵颠送至蹄地面春的泥水处理成系统陵进行伪分离翅，通援过控制送排泥誓量来使因开挖仓俯维持一定的压丧力，受这个羽压力肯即可平衡掌蛛子面的水方压和生土压怎，保照证掌子面的稳葬定。气垫平陈衡模式二帜选型的主喂要内容气垫庸平衡模式机熔理：开贩挖仓权内的嫩泥水司压力默通过就气压悬调节愈方式菊进行材控制当。三捆盾构选型储的原要则1.安全凶适应手性2.技术吩先进郑性3.经济合理性四遮盾构选型的依掉据1、盾构盾构屠选型险的依据：（1）工虽程地迈质、水文地脂质条件颗粒级配，茎抗压强昨度，含伯水率，却渗透系泪数，地等下水你位,砾石寒直径询，压剪密特即性，迅孔隙水压番等；（2）隧翠道长崭度、蚂隧道终平纵芒断面吸及横邀断面形状每和尺顽寸等设拾计参富数；（3）周写围环境条狱件地上糖及地驶下建秀构筑照物分下布，烟地下毕管线泄埋深及分布，垃沿线河拼流、湖卵泊、海矩洋的分竞布，沿跨线交通碎情况死、施按工场狱地条字件，斧气候基条件，水览电供应情炮况等；（4）隧溉道施蹲工工猾程筹酒划及车节点忠工期绑要求餐；（5）宜用乱的辅助笋工法；（6）技术统经济比梁较。五阶盾构选型的主字要步傻骤2、盾后构选型主炎要步骤（1）在对致工程地铜质、水绸文地质音条件、眉周围环脾境、工替期要求悼、经济权性等充贝分研究磨的基础份上选定模盾构的状类型；顾对敞开千式、闭阵胸式盾爆构进行骂比选；（2）根揭据地非层的资渗透个系数舍、颗查粒级览配、苍地下哨水压奖、环洁保、炸辅助臭施工嘉方法绞、施捡工环钩境、超安全琴等因窑素对滴土压勉平衡箩盾构胸和泥狮水盾累构进危行比选；（3）根据夜详细的耽地质勘佣探资料暑，对盾碎构各主欧要功能汇部件进饮行选择言和设计胜：如刀樱盘驱动糕型式，丸刀盘结培构型式例、开口圣率，刀去具种类配与配置貌，螺旋亩输送机誓的形式设与尺寸等；五仗盾构选型的主眯要步壶骤（4）主要盗技术参青数计算能，主要距包括刀牢盘直径宿、开口学率、转其速、扭旗矩、驱执动功率紫、推力自、掘进塔速度，寺螺旋输链送机功捡率、直誓径、长联度，送辰排泥管扰直径，左送排泥碌泵功率属、扬程等；（5）根厚据地摆质条站件选滩择与陕盾构爸掘进图速度等相匹急配的谈盾构英后配陪套施挖工设居备。六霜盾构选型的主要甩方法3、根搭据地层的买渗透系泼数进行选型（1）渗油透系奸数是土渗泡透性强蹄弱的定粥量指标旗，定义为单其位水力锄梯度酷下的抹单位感流量雪，表搜示水钳通过女土体孝空隙文的难眼易程劝度，棕量纲检为距研离/时间屡，常谜用m/展s，即屑水每嘉秒钟仪透过呀土体秋空隙章的距汪离。（2）渗干透系宁数越大，芬土体透司水性越尝强，即呆土中空厌隙越大摆，土体怎越松散轰；反之虏则土体酱越密实适。通常骗，渗透嘉系数越抛大，地归层含水宰量亦越售大，即里为富水地层笋。六头盾构选型的主族要方巴法k＜10-7m/s——土压式10-7m/斥s＜k＜10-4m/劈燕s——土压、画泥水式k＞10-4m/动s——泥水式六闸盾构选型的主要颜方法常见土灭的渗透超系数参遵考表六盾识构选型的主要哪方法根据尼地层搬渗透筐系数垄与盾构绍的关翠系，若个地层贱以各叼种级搬配富酿水的砂层、山砂砾口层为绩主时罢，宜选用掀泥水粥盾构其，其你他地层搏宜选平用土压平衡煎盾构帜。六盾丛构选型的主要倍方法4、根妙据地层督的颗芹粒级轰配进复行选造型颗粒级配指说组成土省体的各纺种粒径尖颗粒所渗占的数信量，有掘连续级免配与间赶断级配马之分。一般来统说，细颗胳粒含量亿多，碴趣土易形贞成不透避水的流学塑体，饺容易充敏满土仓夫的每个析部位，野在土仓勾中可以衔建立压选力，以心平衡开疯挖面的牙土体，悟此时，腰选择土因压平衡咐盾构比掏较适宜漫。相反，砂乞卵石筒等粗驻颗粒肆含量醒多的域地层孕，土剥渣无刃法均拖布于怨土仓量中，不宜认建立土压平梦衡模式戏，此时洗以泥水体平衡盾搁构较为亏适宜。六盾和构选型的主要雨方法大体谋上当灶岩土舱粉粒误和粘蹲粒的象总量略达到40％以糠上时把，通云常会卖选用土压平衡产盾构薯机，兽相反像的情愉况选注择泥只水盾能构。粉粒骗的绝转对大鉴小通川常以0.0惩75m姜m为界。土压早盾构泥水盾甚构六盾数构选型的主滴要方站法5、根扶据水椅压进隔行选置型当水压冲较大时秒，若采惠用土压贴平衡盾白构，螺蜘旋输送赴机难以帜形成有握效的土医塞效应茧，在螺森旋输送嫂机排土锈闸门处柏易发生激碴土喷秩涌现象惰，引起志土仓中是土压力以下降，拘导致开散挖面坍棒塌，引沿起地表跪沉降甚欧至塌陷贫。六尺盾构选型的主岭要方未法水压卵＞0.誉3M冷pa齿——泥水式或增大柏螺旋输轧送机长尾度或采灿用二级邮螺旋输肠送机水压＜0.3尘Mpa滥—土压式盾构选私型依据-地质教、水湖文渗透系烂数渗透面系数渗透迅系数k＜10-7m/刷s冻——土压式10-7m/迁s＜k＜10-4m/s玻——土压、泥水饼式k＞10-4m/s岗——泥水式粘土徒、粉箩土含些量＞40%妄——土压式粘土用、粉档土含摸量惨＜40玩%痛——泥水式水压＜0.3诱MPa——土压式水压园＞0.践3M拦Pa淡—置—泥水肯式六稳盾构选型的主要膨方法六盾霸构选型的主倚要方森法6、根据隧道断忠面与环青境因素选型隧道狱断面环境因部素大型、殖超大断面——泥水式盾构中小型断面——土压式盾既构泥水愈式盾构——环保性能烈较差土压式盾构——环境适用性笔强六盾剖构选型的主斯要方暂法7、按盾构机脖横截面含的形状颈分类超小型盾构Ф<1m小型届盾构Ф3.5衫m≥φ≥测1m中型盾袜构Ф6m筛≥φ≥块3.皮5m大型盾逗构Ф14m航≥φ≥脾6m超大型盾构Ф18询m≥φ≥蔬14m特大型捐盾构Ф>18m六陵盾构选型的主穿要方惊法各类盾归构适用龄情况土压式昆盾构绣：粉认土、榆粘土勺、淤宇泥质赛粉土层，杀对于沙砾含酱量较多誓而不具非有流动蓄性的土臣质，需言添加泡据沫、泥省浆等添茅加材料秃；泥水式盾业构：盗河底他、海籍底等匆高水众压的破中、绑粗砂工、砾逼石、燥卵石拥地层封，含继水量底高的域各种惯不稳封定地用层、绞易发毫生涌歌水的秩地层堆，有跑时需或配合拌采用让辅助沉工法。确保安全婶！！归纳1、刀盘较的主要暑功能七刀难盘结构家型式选巴择开挖土畅体并严将土顽送入关土仓肥；稳定贸、支杏撑掌子父面；搅拌土体，改善瓦碴土的流塑附性便于羽排出。要求：提蜘高开专挖速埋度，歇确保便开挖刺面稳定。设计要素秒：刀木盘的争结构必形式妖、刀掌盘支炊承方个式、刀盘开口翼率、恒刀具粉的布炉置等析。2、刀盘评的结蔽构形壶式七刀岭盘结构腾型式选摩择刀盘垮的结寨构形便式主坚要有筛面板什式和畏辐条链式两种雾。面板世式刀椒盘辐条式四刀盘采用面板庸式刀宜盘时伸，由齿于泥系土流愁经刀傍盘面早板的伯开口这进入矿土仓凳，盾荷构掘柄进时粥土仓南内的识土压稀力与冈开挖采面的圣土压闹力之合间产乡丰生压粘力降亦，且句压力促降的颜大小肆受面溉板开盆口的谁影响病不易训确定池，从电而使肃得开杰挖面忍的土桂压力军不易汽控制倍。七刀坚盘结构亭型式选你择七刀北盘结构下型式选抖择可更热换式衔先行洪刀8连中侄心先滋行刀磨损抛检测叮刀刮刀注入口峰保护刀导向刀保护刀七刀钥盘结构茂型式选梁择刀盘外衰周耐磨纵板刀具棚磨损茄检测刀盘夜磨损阻检测刀盘注要入口保样护刀面板式贤刀盘的唐特点七桌刀盘歼结构塔型式万选择优点：一是马以面板井支撑掌音子面，磨确保掌贞子面的集稳定，挨二是通韵过刀盘扩的开口煌限制进入土仓的杨卵石散粒径获；缺点：由于贷受刀盘方面板的赴影响，甜开挖面救土压≠胸测量土乌压，因轮而土压扁管理困俊难；由毫于受面届板开口踏率的影藏响，碴并土进入维土仓不野顺畅、巾易粘结袜、堵塞漏、结泥距饼；且嚷刀具负际荷大，旁刀盘扭治矩大，刀盘及刊刀具册易磨磨损。辐条式倾刀盘的递特点七任刀盘曾结构热型式名选择优点：辐条向式刀盘杀仅有几横根辐条扫，土、两砂流动鸭顺畅，方有利于谱防止粘响土附着厕，不易粘结和堵尊塞；暖由于棵没有找面板谁的阻泳挡，扭碴土姨从开咬挖面倡进入仙土仓况时没捡有土钻压力帖的衰扎减，开挖面土压=测量州土压够，因貌而能沈对土吧压进何行有较效的少管理弊，能涨有效勒地控压制地像面沉时降；稍同时讽刀具册负荷皱小，哑寿命羞长。缺点：不赠利于狐保证骑开挖疾面的驶稳定盏；不筒便于幼安装滚刀睡。辐条式刀线盘也爽能安册装滚愿刀，对调挖掘彩地质弦针对行性设云计。半考虑在淤泥办质粘土、粘忘土、粉升质粘土地层佳中掘进息时，判防止墙刀盘鸟中心泻及面水板上被结泥察饼，夕以降健低刀屡盘扭垒矩，做刀盘开口启率较贯大，还中心范部基头本为敞开顽式，桑并且驾区间剂有卵挎石层，衡考虑朴刀具爽的耐格磨性险，所地以在骂外周扔布置慌了8把单每刃滚昌刀。右图基为北京滴地铁14号线07标设计冈的刀盘鹅。七估刀盘肠结构剥型式仇选择辐条式俯刀盘上巡寿的滚刀乎一般设侮计成与勾先行刀跌可互换训式，可居根据地纵质的需薯要将滚市刀换装裂成先行渠刀。同偿时，辐蔽条式刀悄盘也可碧设计成塑可互换抬的刀盘凶，在辐祥条之间顽安装可刃拆卸的晕面板，起即可变为辐条+面板式柱刀盘暴。七刀导盘结构浆型式选购择七满刀盘丙结构片型式葵选择滚刀请刀盘(32床%)1、刀盘摆开口率俊：32岛%，中心歼开率为38例%2、刀盘茫配置：拖滚刀总热刃数42，刃优间距苹为86克mm，全蒸部为房诚单刃坛滚刀侄，仿宴形刀1把，埋主切何削刀88把，走外周均保护纤刀16把，捏刀箱娱保护偷刀12把。3、适用纷地质：含砾办粉质包粘土氧与粉别土、女强风抱化粉驰细砂常岩、至强、陶中风骨化粉劣细砂圈岩、拉粉质丑粘土叉强风缴化粉环细砂袭岩、息中风翁化凝观灰岩停、粉终砂互故层、即中粗肌砂夹耀砾卵脸石、怜强中骨风化妙泥岩插。此疗刀盘云在南京旱机场挨段DJ-括XK0屠2标段栏、南夜京地症铁四怕号线塑工程TA1健2标有过认实际使耍用业绩滚，最高判月进度组为541然M。3、业独绩案秘例七刀茧盘结构晓型式选愤择3、业绩摩案例滚刀刀员盘(3纠4%涝)1、刀盘洽开口率卷：34飞%，中忽心开份率为38贯%2、刀盘泰配置：滚刀阳总刃数42，刃励间距坦为86酒mm，双刃滚轿刀1把，集其余捉全部旬为单栋刃滚弊刀，焊接胀型先只行刀28把，荣仿形刀1把，主课切削刀56把，外周联保护刀20把，下刀箱筒保护梅刀12把。3、适渐用地届质：含砾粉备质粘土车与粉土醒、强风猾化粉细诊砂岩、饿强、中银风化粉东细砂岩肤、粉质扯粘土强悲风化粉摆细砂岩迟、中风晨化凝灰井岩、粉效砂互层情、中粗凳砂夹砾摘卵石、纷强中风猜化泥岩硬。此刀授盘佛山雅地铁2号线位一期工程湖涌分站～者绿岛供湖站区间使用。七久刀盘婶结构裂型式武选择3、业绩卷案例软土狐刀盘挥（27数%）1、刀哄盘开使口率元：27%，中心漂开率为30%2、刀搁盘配孤置：绍滚刀崖总刃刷数58，刃间御距为89近mm鹊,单刃自滚刀40把，双颗刃滚刀9把，超篮挖滚刀1把，主起切削刀130把，彩外周脂保护互刀12把，刀肌箱保护治刀30把。3、适用待地质：剃淤泥质蔑黏土、万黏土、机粉质黏以土、中崇砂、弱融风化花渣岗岩、利全风化堂花岗岩鱼，岩石庆单轴抗棒压强度信最大约14帐9M合Pa。在此刀膜盘施锯工于珠海鲁市区网至珠距海机丈场城烤际轨微道交版通工端程。七桃刀盘亿结构梨型式议选择3、业绩由案例8m软土凉刀盘讽（68%）1、刀税盘开友口率勿：68%2、刀气盘配挖置：肝鱼尾型刀1把，切失削刀96把，先脱行刀46把，仿锦形刀1把。3、适用折地质：黏土、永砂质淤缎泥、粉武砂、邀粉质粘胳土、流层泥、圆淋砾、回杜填片石。此刀躲盘在秦山存核电允厂扩揪建项剥目排勺水隧撑道岩板土工善程有使用恨业绩，要最高月单进度为322摧m。七刀污盘结构绕型式选怖择3、业绩介案例软土欲刀盘(辐条史面板林式)(5赵0%)1、刀盘舌开口率微：50%2、刀盘市配置：醒鱼尾刀1把，切肿削刀86把，俭先行窜刀42把，外捆周保持套刀12把，飘仿形警刀2把，乱一备醋一用翠。3、适用劲地质：淤泥质粘土、秧粘土睡、粉泳质粘赞土、址粘质搁粉土研、砂镇质粉潮土、轰粉砂蚂、极墨细砂政、中嫁粗砂。此刀盘示在上海浩、苏州添、无锡植、天津债、北京甚、南昌输有广泛槽使用，拘并且其漫他盾构汉机公司市制造的嚼软土盾格构机上绞都有采袜用此形流式，此洒刀盘施碧工于武汉担市轨样道交惊通三乔号线12标。八刀盘刀具雄选择对于盾布构机来梨说,掘削打系统即是吼掘削脉刀盘姥及其悲驱动惯系统顶。掘那削系本统对添于盾杠构机去的施呈工效肚果有教着决依定性蠢的影等响,而且航选择含的差且异对纱盾构职机造赌价也蛙有着阁很大诵的影秆响,刀盘并选型羡可以灶影响箭到总盼造价颤的4％～8％,尤其清掘削差设备会的装过备扭催矩是袍盾构缝机最贸基本堪的参者数之清一。盾构机编掘削刀血盘即作转饭动的盘奸状掘削日器，由尊掘削地轻层的刀豪具、稳惨定掘削除面的面语板、出近土槽口爽、刀盘屈驱动部将等构成态。八说刀盘捞刀具毒选择盾构迫机刀喇具可味根据略运动伪方式机、布田置位泡置和格方式除及形蒜状等毛进行贼分类呈。按枕切削毅原理联划分搭，盾酷构机侄的刀惑具一徐般分堤为切削致刀和滚刀两种，延其余形匀式的刀搅具为辅榜助刀具秋。切削浇刀又分殖为齿刀、刮刀和先行盖刀等。1、盾裂构刀搞具的估分类按运伶动方梯式分攀类按安有装方樱式分态类八刀舞盘刀具白选择滚刀圈滚刀三连、下二连滚嘉刀八挖刀盘屠刀具府选择切削枪刀的毅实物及照片周边到刮刀周边刮更刀(背面)周边刀却安装位犯置八刀酱盘刀具基选择切削毒刀的逝实物库照片先行刀八贯刀盘刃刀具密选择2、刀具聚的选择对于不徐同地层绣的开挖栏，盾构免的刀具话通常采街用不同瞧型式：园开挖地炎层为硬客岩时，葡采用滚袜刀；地淡层为较桐软岩石赏时，采敬用齿刀质；地层汁为软土祖或破碎飘软岩时络，可采眼用切刀(或刮刀)。卵石坡层(N>棵40)砂砾沟卵石(1玻0<握N<做40迅)洪积垮土(砂质土)(1即0<江N<分25还)冲击桶粘土(0<怠N<1旗0)标准观贯入值八拢刀盘尸刀具猛选择3、刀役具的作用应及切削矿机理切削刀是掀盾构纪机切赤削开貌挖面办土体五的主袋刀具挤，切仅削刀虫一般斤形状视如左绑下图咸所示黑。一携般情幸况下吃，β(前角)与α(后角)值随封切削常地层愧特性黎不同愈变化疼，取动值范潜围在5～20度之间纺，粘土子地层稍熊大，砂秋卵石地衬层稍小道。切削挖刀一缝般形服状示基意图切削咽刀八刀臣盘刀具范选择切削刀为壁盾构宵机开角挖非托岩质纹地层资的基碗本刀念具，拜其形糠状、跃布局歉将对扔开挖稻效果最有重捷要影灰响。坊切削耗刀切视削土守体的期示意壤见下将图。寸对于删软土丝式地层仪或经仁滚刀烫破碎破后的逝碴土坛将通拣过切小刀和合刮刀非进行乞开挖井。碴亏土随石切刀将、刮酒刀正蒙面进省入碴米槽，株因此卷切刀柴、刮踪蝶刀既丛具有畜切削幻玉的功舒能又纠具有形装载读的功逮能。切削刺刀切既削土传体示共意图八栋刀盘紧刀具俊选择先行刀顾名遍思义，先董行刀鹊即为才先行旗切削贷土体浑的刀隐具。锄先行谅刀在撞设计铅中主驶要考雅虑与挎切削丢刀组墓合协拳同工哥作。怖刀具化切削毙土体惕时，悦先行翻刀在男切削振刀切凝削土掩体之捏前先雷行切亩削土桌体，咬将土傲体切熄割分召块，跟为切浮削刀夸创造夺良好吧的切包削条锤件。末据其礼作用授与目秋的，缘瑞先行著刀断木面一史般比疾切削寸刀断面小。采用编先行盾刀，一般皱可显著棚增加切约削土体辈的流动猾性，大垒大降低惹切削刀厕的扭矩律，提高梦刀具切荣削效率碌，减少俊切削刀息的磨耗惧。在松纵散体地淘层，尤溉其是砂畅卵石地吗层使用丘效果十多分明显世。先行刀刀具敏形状及属与切削圣刀协同漏切削土窃体的示马意图见街左下图损。先行情刀八挪刀盘谎刀具润选择贝壳刀(也称撕蹈裂刀)实质上昂是先行她刀，盾冲构机穿环越砂卵想石地层孤时，若质采用滚以刀型刀唱具，因居土体属银松散体读，在滚南刀掘进跌挤压下积会产生芽较大变块形，大话大降低近滚刀的弟切削效接果，有贱时甚至芦丧失切踢削破碎码能力。洪采用贝铺壳刀，蚊将其布歉置在刀唤盘前端构面，专混用于切傅削砂卵断石，可退较好地惧解决盾胃构机切饶削土体(砂卵馒石)的难题骂。盘圈兵贝型混刀实纱物照樱片盘圈万贝型哲刀示史意图八刀扁盘刀具野选择鱼尾刀采用大刀盘膀全断面牲切削土荣体，布弟置在刀败盘不同忠位置的寨切削刀妨，从刀余盘外周雹至中心共，运动泊圆周逐案渐减小俊，中心晨点理论源上可以旦视为零嘉，相应毛土体流泼动状态机也是越娇来越差旅。而且乘中心支兴撑部位(直径单约1.5荡m)不能脱布置仿切削侍刀，株为改余善中快心部贴位土风体的欠切削言和搅磁拌效搜果，涨可考株虑在裙中心离部位生设计依一把别尺寸务较大源的鱼犯尾刀椅。鱼尾狸刀示爬意图八刀手盘刀具效选择根据经念验，鱼革尾刀的哲设计和缘瑞布置可塘应用两个技船巧：其一让臣盾构机没分两步厉切削土皇体，利臣用鱼尾好刀先切白削中心勇部位小辩圆断面(直径约1.5惊m)土体慨，而驳后扩映大到谅全断岩面切宪削土塞体，即将贷鱼尾刀哪设计与暴其他切立削刀不俗在一个菌平面上谊，一般粱鱼尾刀母先行600讽mm左右，驳保证鱼届尾刀最纯先切削障土体；其二是任将鱼尾尚刀根部迷设计成袖锥形，使刀刊盘旋转绸时随鱼茧尾刀切各削下来依的土体蔬，在切庄向、炭径向溪运动漫的基低础上愧，又地增加害一项令翻转霸运动(如同售犁地面一般)：这付样既得可解虑决中计心部扎分土昼体的塞切削勉问题木和改局善切狱削土都体的添流动药性，器又大管大提浴高盾捕构机损整体缘瑞掘进库水平疲。鱼尾刀鄙切削土肠体示意随图八刀零盘刀具块选择仿形刀盾构机像一般设对计两把碧仿形刀(一把托备用)，布置稿在辐条希的两端口。施工溜时，可阳以根据暖超挖多图少和超愉挖范围汗的要求呀，从辐烈条两端省径向伸柿出和缩耀回仿形渡刀，达陪到仿形翅切削的名目的。旬仿形刀幼伸出最隐大值一讯般在80～130旷mm之间本。盾韵构机榴在曲孤线段忧推进罩、转泊弯或门纠偏齐时，录通过碗仿形夜超挖凶切削福土体勒创造宫所需痰空间捡，保才证盾妹构机静在超榆挖少劲、对芹周边房诚土体急干扰瞧小的帝条件猎下，说实现巾曲线笛推进鬼和顺自利转巡寿弯及知纠偏穗。八裕刀盘匀刀具呜选择滚刀随着城市轨绑道路网缓的延伸爽及建设刑力度的荐加大，讽盾构区仪间不仅得需穿越遭常见的垮软弱地荷层，同向时还需瞎在部分刺硬岩地痒段中通聋过。因误此在刀秀具选择殊上既要巧考虑在刺软岩中坚开挖的辅需要，惹也要考匀虑在硬泡岩中的永要求。兽一般认认为刮刀盗适用于狮土层及敞部分软降岩，滚舅刀适沿用于硬岩，洒其中单兽刃滚刀测能用在唐强度很文高的岩终石中。单刃谈滚刀二连厅滚刀三连提滚刀八刀秃盘刀具续选择滚刀的遭破岩机桌理：安装在刀盘倾上的滚撤刀在千斤呀顶的扮作用仆下紧霜压在耕岩面普上，千随着使刀盘肠的旋颂转，滚浸刀一顽方面绕刀盘制中心轴盟公转，纷同时绕滚自身轴树线自转杀。滚刀裂在刀盘男的推力棚、扭矩搁作用下寺，在掌爪子面上异切出一补系列的暖同心圆快沟槽。牌当推力碎超过岩家石的强黑度时，滚堡刀刀歪尖下的岩据石直接继破碎，盒刀尖贯青入岩石葬，形成险压碎区滨和放射恼状裂纹，仰进一步加压佳，当捕滚刀坡间距S满足央一定长条件辆时，汉相邻孙滚刀形间岩杂石内有裂纹瘦延伸虏并相想互贯迷通，绿形成碰岩石助碎片盼而崩礼落，滚血刀完废成一次破屿岩过程。八白刀盘旗刀具铃选择硬岩档滚刀绸破岩套主要乏分为灯以下身几个蜡步骤锻：挤压阶段：滚刀解在高推学力作用貌下，切芒入岩石厚表面(切入深匪度1～10/屠15m呆m，取蓄决于助岩体屿强度)，同选时岩羊面产墓生局丽部变免形及宅很高麻的接讨触应仍力。丽并在歪此应晴力作得用下页，刀涂刃与过岩石睡接触树部分坊的岩研体产辜生粉碎区，即应伤力核心土区。此尿核心区喉深度越鹅深、范判围越大足对提高昆破岩效喉率越明爷显。八援刀盘恼刀具戏选择起裂阶但段：沿欠粉碎绘区周昨边应症力大例于岩漫体的奇抗拉牙强度胳或抗修剪强涛度时废，便韵产生阵张拉输裂缝凤。该患裂缝杆是滚吉刀能挥否破继岩的秧先诀店条件枣。在向应力谢核心丝式区下惯层是虎应力殖过渡止区，料该区拔为应仪力衰吩减区赤，对诸岩体僚裂缝珍的产策生不鞠起控惰制性蛇作用粥。在枪刀刃敌正下朵方分蹦布有肥主裂佳缝，升由于熔其方瞒向与匹破岩豪方向珍一致舟，因页此也冒不能首显著御地提破高破继岩效愉率，耐但能丈加大申下个黑循环趟中压浮入阶胀段应葵力范掌围。八族刀盘做刀具嘉选择破碎阶笋段：当桐相邻肆滚刀多的间故距使紫起裂羡阶段己产生滚的裂均缝相告互连年通时涉，表判面部辱分岩兆体便很被裂碗缝分珠割，萄形成眯碎片护并脱涛离开棵挖面邀。八珠刀盘骗刀具敲选择影响裂柄缝能否讯形成的费直接因寻素有：岩石羽硬度：在刀具挤晃压阶段砖，必须闭保证刀芽具硬度界要高于类岩石硬施度，才和能切入邪岩石表堪面，形兰成必要魂深度的剃应力核辟心区。抗压强进度：刀具淡切入积岩石朱表面阻后，棵当应槐力大随于岩华石抗辱压强压度(单向认应力阔条件)或抗压鸽强度与脆地层主娘应力组侮合值(三向应扒力条件)时才统能形轰成粉誓碎区绝，以锡保证守裂缝