盾构衬砌结构

盾构衬砌结构盾构构造和分类，盾构推进及衬砌拼装;圆形衬砌构造、内力计算与管片结构设计，了解盾构隧道的功能和适用环境。圆形衬砌结构设计方法和构造要求。1概述盾构（shield）是一种钢制的活动防护装置或活动支撑，是通过软弱含水层，特别是河底、海底，以及城市居民区修建隧道的一种机械。头部可以安全地开挖地层,尾部可以装配预制管片或砌块，迅速地拼装成隧道永久衬砌。盾构推进主要依靠盾构内部设置的千斤顶。适用条件在松软含水地层中修建隧道、水底隧道及地下铁道时采用各种不同形式的盾构施工最有意义，特别是该施工方法属地表以下暗挖施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节等条件的影响，盾构隧道的历史用盾构法修建隧道开始于1818年，法国工程师布鲁诺尔；1825年在英国泰晤士河下首次用矩形盾构建造隧道；近代，日本盾构法得到了迅速发展，用途越来越广，并研制了大量新型盾构；我国于1957年北京下水道工程中首次出现2.6m小盾构；上海市延安东路过江道路隧道使用11.0m直径的大盾构；隧扁道强剖脆面返图1巷-进风亡道；2-进逼风悬口刮；3-排风航口；4除-排风烛道；5-路面木（下别拉杆练）6-天梅棚系（召上酒拉样杆归）解；7福-吊铃杆猴；8情-照明弟灯；9-灭只火逆器喜；10闻-消防色栓；1稻1捉-电缆临；1跨2歇-排奇水荣管部；13电-给跳水垄管撞；1卧4凭-纵向艳螺栓若；15型-环叶向杂螺右栓按形刊状分抚类大喘致屡有圆袄形吃（然又罚称敲半姜盾暑构丧）扰、谊矩死形蚀、档马蝇蹄炭形等几凝种。圆坑形因纤其司抵追抗蠢水知土促压狱力赠较亦理么想缩慧，瘦衬稍砌辣拼稳装佣简须便归，幕构略件诱可缝以蓬互古换铺，顶较站为红通爹用使，苍数挂量晕最晨多货。圆育形翼盾极构缠中德，敞胸唱盾构玻和闭妄胸盾岗构两陪大歪类心。2盾坡构桃构烂造溉和晕分最类2.疲1盾喇构灭的队基哗本摘构混造1懒-堤1斜(切口俘环)；2省-相2送(支裕承烂环)；3-穿3宽(纵摊剖芹面)通省常窑由盾构即壳体卸、推圣进系挨统、疤拼装辨系统膏、出恶土系橡统等四大奶部分有组成锤。1）泻盾近构段壳疑体盾构惜壳体盾由切每口环蹈、支色承环听、盾除尾与师竖直件隔板臭、水肤平隔京板组格成，名并由径外壳暗钢板踩连成神整体疏。切袋口粘环：输开刻挖代；车上镇下辟宽理度付可极以猫等井值议、斗也践可奥以此不纺等道值菊，价甚完至卡是翁活闻动久的起。容司纳肿各抗种乓专覆门歇的候挖仪土血设沸备让。支承汤环：图承竹受凶荷缘瑞重殿的焦核稻心是部嚼分毛，敞刚月性凉较单好什的罚圆仆环铃结摧构卵。水平闯隔板攀和竖夜直隔周板：增岸加盾货构刚臂度选，水浅平承摆受拉晕力，批竖直徐承受僚压力己。盾躺尾：砖掩狐护华工瘦人垒在扒其舍内压部诱安祖装剑衬赔砌扫。2）删推棵进皂系悉统由盾构霉千斤驰顶和石液压余设备组辈成茄，蓝上籍下拒左鞋右该活授塞决杆袍伸泳出鞠长停度沸不避同滋达崖到圈纠长偏辫目蜜的善。盾构阵千斤耳顶一稼般是迎沿支麦承环犁圆周蔑均匀扰分布墓的系；3）拼歇装系逗统衬垂砌都拼兰装由器芦又题称举重避臂，守是网拼孙装践系贱统恼的箩主芬要炎设痕备脊，毕以怨油趟压击系芦统贿为租动饺力绪，亭一胞般送举字重掌臂逝均安装山在支万承环上。举重温臂能优作旋父转、孕径向够运动看，还晋能沿背隧道浇中轴辣线作己往复喘运动重。完成阁这些桂运动腿的精冻度应隶该保重证待灭装配翁的管吨片上愈的螺胆栓孔香能和晃已装愉配好津的螺甜栓孔牧对齐屠，以触便锹螺掠栓作固逗定。4）摸出姜土弄系接统出土炎方式报一般传有三窑种拔：（1）闹有订轨详运罗输砍：饲皮攻带攀运聚输浓机纳－烫矿色车眨－菌洞吧口队－季垂岔直撇起歌吊治至特地朝面虹。（2）无飞轨运塘输：检自卸奴卡车（3）派管拍道快运趟输层：肥混蚂合短泥乖浆耽，蹄压线力忆输镰出昏，景出砌土暖连弹续枣化2终.究2盾构竞分类昨及其形适用崇范围表6染-累1。1）蓬人糠工巴开赴掘紧式滤、圾半嫌机奸械牢式伴敞滴胸修盾蔽构全壮部骡敞座开，随金时观侦察地残层变究化情被况，缘瑞并配居备简丑便的亭液压波、风亭动挖活掘，卧机具乘、人躺工挖脑掘，鸦当开嫁挖面孤难以幅保持凝稳定阿时可桶以采载用气长压等船人工宇措施站及正梳面支喇撑、拘支撑拿千斤担顶等随敲挖扭随绩撑。2挤压疮式闭西胸盾兵构在塑性机粘土尖及淤而泥中采蚂用,盾纲构崭正效面稿用替胸练板捐密壳闭浴起芬来舌。厚榨兰右隧碌道腊、尝林促肯罩隧抬道嚷和蜻打汁浦籍路钉隧铅道陶都麦采拨用元过半骂挤牵压及全荡挤纠压推进挨的闭盘胸盾举构施叉工.衬月砌卖结稻构植常交发怀生椭拥圆为率的用现叫象蜜，袍先河衬要砌铜水毒平难直奸径巴缩夏小观，泥竖托向完直枯径限增冻大河，衣继苦之潮，丘盾色构顽离山远松时国，用竖童向蝇直茅径割减孙小增，汤水估平搂直盾径锯增向大扩。主要胆是隧只道上举方土音壤结秃构破施坏、隐隆起参，形炸成一店个卸改载拱玻，而螺水平阁压力曲仍然绒保持水着初乓始数处值之变故。3）机墨械式堪闭胸勤盾构（1）局拆部气辉压盾级构（2）辩泥拉水牵加指压游式赌盾而构(符3酷)土压存平衡拘式盾枕构表6饺-摘1挖掘方式构造类型盾构名称开挖面稳定措施适用地层附注人工开挖（手掘式）敞胸普通盾构临时挡板、支撑千斤顶地质稳定或松软均可辅以气压、人工井点降水及其它地层加固措施棚式盾构将开挖面分成几层，利用砂的安息角和棚的磨擦砂性土网格式盾构利用土和钢制网状硌栅的磨擦粘土淤泥闭胸半挤压盾构胸板局部开孔依赖盾构千斤顶推力土砂自然流入软可塑的粘性土全挤压盾构胸板无孔、不进土淤泥半机械式敞胸反铲式盾构手掘式盾构装上反铲挖土机土质坚硬稳定开挖面能自立辅助措施旋转式盾构同上，装上软岩掘进机软岩机械式敞胸旋转刀盘式盾构单刀盘加面板多刀盘加面板软岩辅助措施闭胸局中气压盾构面板和隔板间加气压多水松软地层不再另设辅助措施泥水加压盾构面板和隔板间加压力泥水含水地层、冲积层、洪积层辅助措施土压平衡盾构（加水式、加泥式）面板和隔板间充满土砂容积产生的压力与开挖面处的地层压力保持平衡淤泥、淤泥混砂辅助措施2挎.触3盾构锤几何膜尺寸驾的选努定及南盾构汉千斤寨顶推萝力计临算主要诵指盾滑构外睛径D和咸盾适构丙长旋度L、盾享构灵携敏度L沉/朋D。最小松建筑弄空隙吼值xx=m搏α=熊mD=知d+康2(旨x+宰δ)δ=确0.篇02沸+0请.0妙1（D-讽4）2）惰盾懒构别长销度LL掩=奥L0+蜻L1+执L2+L3L0—盾吓尾夕长秋度须；L1—支承雅环长事度；L2—切灯口部环扣长闸度抄；L3—前刷檐淘长掀度膨。3）盾冬构灵练敏度L/郑D经验绿数值:小型涌盾构D政=柿2唇~摘3削m，L窗/退D肚=颜1查.忌5中光型架盾答构D=月3~酿6m问,腥L/安D=息1.柱00大盛型镰盾南构D=弹6~望9m咽,庭L/费D=枝0.毙75特大哗型盾煤构D＞12陡m,割L/顿D=服0.辅45吓~0秒.7恶54）担盾坚构先千耐斤卵顶蒜推愁力狠计内算阻力费包括：盾领构欺外鞭表涉面漠与索四渐周哈地招层光的演摩筋阻层力击；盾尾坚内壳楼与衬篇砌结询构之懒间的盐摩阻旅力；盾构秋切口子部分五刃口正切入颈土层辜的阻像力；盾构答切口辩环切证入土金层时杀的正匹面阻队力；开挖墓面正泪面支普撑阻息力；以及勇盾构所自重鹊引起野的阻慈力，溜纠偏迷时的脂阻力伶，局魂部气目压或斗泥水郑压力记，阻后力板广阻力窜等。日本剩盾构贝总推呀力经弃验公破式表6-衡2盾焰构解总佳推决力隧道名称直径D(m)长度L(m)灵敏度L/D重量W(t)盾构千斤顶（只数）(104N)盾壳厚度(mm)附注荷兰Vehicular9.175.730.6340030600070美国林肯隧道9.634.710.4930428644063=12.7美Brooklyn-battery9.634.710.4931528644063=12.7美Queen-Midtown9.655.700.59285600比Antwerpen9.505.500.57627532640070Rotherhite9.355.490.586406700原苏联莫斯科地铁9.504.730.5340363500中国上海打浦路隧道10.20630.65400408000中国上海延安东路隧道11.267.800.694804488003盾需构陈推租进早及有衬港砌耕拼踏装3.皮1盾孩构胶推薄进已建军隧道湾所采居用过晴的大惑直径碌盾构拍，大字部分察都属扩于手辟掘武式还敞先胸臂盾党构厅或耳闭押胸畅挤弊压难盾饶构，厅或气者侨是置两架者只兼牛有横的美盾秧构坚。技术恋先进火的泥沾水叶盾隶构拔或殿土辅压芒平协衡堡盾沾构很少圆采用烘。本秆节帽将厌主句要茎介阅绍难在个松旧软睬含忆水竟地尺层仆中采垫用猫手捏掘肌式维敞姨胸估盾摘构么施烂工，辅飘以气允压，桨人工防井点乔降水阿及其佩它地港层加扎固措秤施，驳盾构推开挖拳掘进炼时的熟几种愿施工暮方法沃。1）戚人盈工识井眨点叉降予水言加辩手吴工抓掘元式牛敞车胸蜻盾勺构拳施禁工人工资井点巡寿降水贩，帆经济阻，适碗用于炒漏气赞量大盒的砂困性土偏。地钉下浸水船位厦降枣低弯、彩疏凯干什地弄层师，增参加葱土福体耳强砍度位，以缴保唉证席开竖挖铃面臭稳爪定悔，弹盾叛构乘在卷地肥下版水梢位富以斤上即通桐过页，田施绢工捷场裂地震较干劲燥裳。一般与都采进用喷射缩慧井点，深唐度曾郑用到2森7宵m，郑使持埋辱深嚷为25联m的免隧蜜道效能靠顺眉利械开绿挖碗。具体蓝过程似：（1）先相借助区盾构谎千斤喇顶使盾置构推镰进，将雪切口屈环部阳分切短入地桌层，欧然后剥在切鉴口里环渗保僵护祸下话进径行正土贱体猾开继挖声与暗运考输，这蚕样对叶周围俯地层樱扰动要较小赴。（2）分文层开暖挖，愁施工纵工具仍为普醒通手侨工工睡具或华手持料式风商动工姜具。（3）桌每馆环血管撕片巡寿可草分构数应次疫开纵挖尿和盖推击进武，习盾驶构董纠扣偏撑时开可崇以辰利挥用行超医挖爽解喂决术。（4）可室借助垄支撑殃千斤讨顶加雨撑板源对开窜挖面签进行宽临时迫支撑弓；（5）当斧用网兼格式秩盾构恨时娃，防粥止盾钉构后渠退。2）气脾压加还手掘恒式敞闻胸盾碰构施抢工盾构扎施工渠在含幅水松壶软不最稳定档地层鼻中采量用气字压逮来踏疏帜干拣和鸦支嫂护遗开柄挖成面，以含防止降涌水扮、开丢挖面皆崩坍央，增医强地该层强恋度，湿是一繁种极属古老赤，且蚂行之幼有效申的施壤工方户法。（1）气弯压大斗小及白耗气外量的牢确定理浴论袄上，每10号m水头廊必须薪用0渣.梁1匀M盼p扮a的暮气秃压划力炭来酱平丘衡滩。实际纤上，仅步为理衰论压蓄力的5蕉0掩%眼~译6故0岛%，参空康气婆量痛仅庆为将理总论弟空圈气接量元的10梁%~炎50练%。搂。中小偷型盾捷构，刚压力新等于离错盾判构捧上摸端约D/叮2处的耻地下苏水压参力;大腥直政径成盾躺为2/荷3粒D处摄的骑地浅下饲水心压闪力;顶窜部缠均睁超忽压符，旷需妖有痛足速够侨的绕覆伐盖旬层施写工魔时戚为网了削防催止姥空费气偿泄塞出膨，泊盾愧构川顶慨部飞必晕须半有胡足粘够来厚疏的钉覆砌盖收层t即t值过册大则州直接很影响悬到隧饶道埋兄置深市度梨，过倦小则花覆盖拢不足票，往翻往容绣易发衣生喷军发事南故。国外姐隧道勤规范规导定母；旺水好底棒隧析道藏的最怜小钥覆国盖也层必须典大于淋盾构秘直径饺（日雅本）史或等认于盾寺构腐直裁径，勺覆否盖活层宽飞度应大恳于或墨等于盾构握直径怪的6倍。采敌用参经饥验梦公夹式胜计寺算尖耗鼻气请量长：—土画质图系迟数尿，赏当识压第力燃大宣于0影.得1锻M评P源a时，锈粘性甜土=3款.6墨5；无砂奇性热土=示7郑.刘3损0。（2）铁气顺压宽盾知构棋施府工气压位盾构舌施工汁中闸墙群和气宫闸作用昨是将作顺业冻区与常躺压醉作粪业麻区隔跪开配。闸续墙员必伴须藏有蹲足摘够纽奉的强度与气密牲性.气闸俭是钢助板铆绿接或猾焊接滴而成拐的圆册筒形目结构龙，分人封行津闸和外鹊闸两兴部短分最。人歌行迟闸的管豆理是砌气压掉施工趁的重狠要环嫂节，横要严生格遵箩守气适压作吼业的脖工作芬时间围及进塑出气虏闸的夹变压确时间军，以赔防减压绝病。3）泥音水加我压盾常构施递工用泥妙水加白压盾响构代猫替上泡述气享压盾甲构施铁工，参克服丧了气快压施姿工的炸弊病制。地浪面边沉幕降徐，爪减袋压伴病趴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