1、中南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告第 1 页铁建重工盾构机生产车间参观时间:2015 年 7 月 22 日 星期三 阴转晴 地点:中国铁建重工集团有限公司 现场指导:刘工作为城地专业的在校本科生,地下隧道的开挖也可能是我们将来工作的一个方面,而在科技高度发达的今天,运用人工进行地下隧道的开挖,已经是一个不现实的事情,盾构机的兴起正好解决了这一问题。所以对于我们而言,认识、了解、接触盾构机是一个必要的学习过程。因此我们今天的实习地点就是中国铁建重工集团有限公司,这是一家集高端装备研究、设计、制造、服务于一体的专业化集团,而盾构机就是铁建重工所设计、生产众多工程设备中的一种。
2、关于盾构机,我只从书本和音像资料中看到过,所以带着对该盾构机的种种好奇,我们来到了中国铁建重工集团有限公司。在集团大门前,我们认识了这次负责领队的刘工,刘工康这次参观的安排简单告诉了我们,分为两个部分,一是铁建重工的企业介绍,二是对盾构机生产车间的实地参观。在刘工的带领下我们进入了铁建重工集团的内部。(一)中国铁建重工集团有限公司简介我们在刘工的带领下来了一个二楼的会议厅,在这里柳工将为我们进行铁建重工的企业介绍,之后在进行生产车间的参观。中国铁建重工集团有限公司(简称铁建重工)隶属于世界 500 强排名 79 位的中国铁 图 X 铁建重工建股份有限公司,是集高端装备研究、设计、制造、服务于一
3、体的专业化集团,拥有盾构/TBM 行业首个国家认定企业技术中心和国内首个地下工程装备技术研究中心,是国家火炬计划重点高新技术企业,2013 年中国工程机械 30 强排名第 17 位,在湖南、四川和甘肃等地建立了多个研究制造基地。铁建重工瞄准“世界一流、国内争先”的目标,坚持“自主创新,科研兴企”战略,实施“原始创新、集成创新、协同创新、持续创新”模式,坚持“科技创新时空,服务引领未来”的理念,走创新型、服务型和哑铃型道路,积极发挥建筑施工行业优势,充分利用中国铁建长期积累的施工技术与施工经中南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告第 2 页验,通过“原始创新、集成创新、协同创新和
4、持续创新”的自主创新模式,加强“产、学、研、用”的结合,掌握了多项具有世界领先水平和自主知识产权的核心技术,打造了以盾构机/TBM 为核心的特种地下工程装备、轨道系统装备和高端服务业务的产业格局,承担国家科技计划 10 余项,拥有产业核心专利技术 200 多项。铁建重工拥有国内生产能力最大、设备最全、工艺最先进的盾构/TBM 专业生产线,自主研制的高端盾构广泛应用在国家重点工程,其优良的性能、复杂地质条件的适应性和高可靠性,得到了用户的广泛认可,2013 年国内盾构市场占有率比第一;世界首创研发的斜井双模式全断面掘进机改变了传统的煤矿矿井建设模式,推动施工方式升级换代;自主研制的具有世界领先水
5、平的矿山法隧道机械服务于我国高铁施工现场;自主研发的预切槽隧道施工成套设备,全面提升了传统隧道施工技术;拥有世界上最先进的道岔、弹条扣件、闸瓦生产线,其产品广泛使用在京沪、武广、沪杭等高速铁路,同时,还出口到美国、加拿大、韩国、澳大利亚等国家,打造了中国隧道施工和轨道交通行业最具有影响力的自主品牌。(二)铁建重工企业产品在刘工的介绍后,我们初步了解了铁建重工已经打造了以盾构机/TBM 为核心的特种地下工程装备、轨道系统装备和高端服务业务的产业格局。而除了一盾构机为代表的掘进机这一大类工程装备,铁建重工还包括了道岔产品系列、弹条扣件和闸瓦系列、电气化制品系列组成的轨道设备和 HZS 系列混凝土搅
6、拌站、HPS 系列混凝土喷射台车、ZJM4200 掘锚机、LSJ 系列连续墙、预切槽设备组成的特种装备。而我们这次参观的生产车间是用来生产盾构机的。盾构机于 1847 年发明,它是一种带有护罩的专用设备。利用尾部已装好的衬砌块作为支点向前推进,用刀盘切割土体,同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式,以水力式居多。水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。澎润土液既用于平衡土压力和地下水压力,又用作输送排出土体的介质。盾构机既是一种施工机具,也是一种强有力的临时支撑结构。盾构机外形上看是一个大的钢管机,较隧道部分略大,它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。
7、它包括三部分:前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。大多数盾构的形状为圆形,也有椭圆形、半圆形、马蹄形及箱形等其他形式。虽说盾构机所有成产品的统称,但是铁建重工最大的生产特点是定制化、个性化,所有全场所有生产的工程装备没有两个是完全一样的。而再细分盾构机的种类,又多出许多小类,包含了土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机、硬岩中南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告第 3 页隧道掘进机(TBM)、双模式隧道掘进机四大种类。1.ZTE 系列土压平衡盾构机ZTE 系列土压平衡盾构是国家 863 计划重大专项和国务院 16 项重大技术装备之一,是中国铁建重工集团有限公司研发最早、出厂设备
8、最多的隧道掘进机类型。铁建重工依托于在国内外隧道施工领域丰富的经验总结、在掘进机研发制造领域先进的系统集成和制造技术、国家大直径隧道掘进机相关科技支撑项目、湖南省发展重型装备的科技支撑项目,经多年研发和积累,已全面掌握了土压平衡盾构机的设计、制造和应用技术。(1)主要特点:快速:集隧道开挖、出渣、管片衬砌支护于一体,连续快速掘进,施工效率高,最高日进尺 30m。优质:管片衬砌支护和施工同步注浆同时完成,隧道成型质量高。高效:施工速度快,工期短,超挖量小,施工用人少,降低劳动强度,降低了材料消耗。安全:改善了劳动条件,有效的防护确保隧道施工安全,事故大大减少。环保:施工现场环境污染小,有利于环境
9、、生态保护。自动化、信息化程度高,采用计算机控制、传感器、激光导向、测量、图 X 铁建重工盾构机分类组织结构图ZTE 系列土压平衡盾构机ZTS 系列泥水平衡盾构机ZZT 系列硬岩隧道掘进机ZT 系列双模式隧道掘进机掘进机双护盾 TBM土压平衡/泥水平衡双模式隧道掘进机土压平衡/TBM 双模式隧道掘进机常规直径土压平衡盾构机大直径土压平衡盾构机小直径土压平衡盾构机常规直径泥水平衡盾构机大直径泥水平衡盾构机超大直径泥水平衡盾构机敞开式 TBM单护盾 TBM中南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告第 4 页超前地质探测、通讯技术,具有施工数据采集,姿态管理,施工数据实时远传,实现信息
10、化施工,自动化程度高。(2)具体生产机型常规直径土压平衡盾构机该直径范围是国内城市地铁隧道施工的主流机型,也是铁建重工产量最大的机型,开挖直径 5m8m。图 X 常规直径土压平衡盾构机示意图大直径土压平衡盾构机大直径土压平衡盾构主要用于多车道施工的大直径隧道施工,开挖直径一般为 8m 以上。名称 参数开挖直径 9330mm整机长度 118m最小转弯半径 300m驱动方式 液动交接形式 被动交接总功率 3900kW表 X ZTE9300 大直径土压平衡盾 构参数表图 X 大直径土压平衡盾构机示意图中南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告第 5 页小直径土压平衡盾构机该机型为铁建重
11、工针对小型隧道的非开挖施工研发的一系列小型土压平衡盾构机,适用于小直径隧道、涵洞和大口径管道的非开挖施工,开挖直径可在3m5m 之间。2.ZTS 系列泥水平衡盾构机ZTS 系列泥水平衡盾构是国家 863计划重大专项和国务院 16 项重大技术装备之一,是中国铁建重工集团有限公司在成熟的土压平衡盾构机研发、制造和应用技术基础上为满足国内外城市地铁隧道、引水隧道、城市地下管路共同沟、水利水电隧道建设需求而自主开发的盾构机类型。铁建重工依托于在国内外隧道施工领域丰富的经验总结、在掘进机研发制造领域先进的系统集成和制造技术、国家大直径隧道掘进机相关科技支撑项目、湖南省发展重型装备的科技支撑项目,经多年研
12、发和积累,已全面掌握了泥水平衡盾构机的设计、制造和应用技术。(1)主要特点:快速:集隧道开挖、出渣、管片衬砌支护于一体,连续快速掘进,施工效率高,最高日进尺 33m。优质:采用泥水加压来平衡刀盘切削面,能使开挖面保持稳定,具有对地层扰动小和沉降小。高效:施工速度快,工期短,超挖量小,施工用人少,降低劳动强度,降低了材料消耗。安全:改善了劳动条件,有效的防护确保隧道施工安全,事故大大减少。名称 参数开挖直径 3650mm整机长度 65m最小转弯半径 100m驱动方式 液动交接形式 主动/被动交接总功率 785kW图 X 小直径土压平衡盾构机示意图表 X ZTE3600 小直径土压平衡盾构参数表中
13、南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告第 6 页环保:施工现场环境污染小,有利于环境、生态保护。自动化、信息化程度高,采用计算机控制、传感器、激光导向、测量、超前地质探测、通讯技术,具有施工数据采集,TBM 姿态管理,施工数据实时远传,实现信息化施工,自动化程度高。(2)具体生产机型常规直径泥水平衡盾构机该直径范围是国内城市地铁隧道施工的主流机型之一,广泛应用于城市地铁、公路、引水隧洞等施工,掘进效率高、安全可靠。开挖直径一般为5m8m。图 X 常规直径泥水平衡盾构机示意图大直径泥水平衡盾构机大直径泥水平衡盾构主要用于公路、铁路和引水隧道施工,开挖直径8m11m。铁建重工已突破
14、高水压、大直径泥水平衡盾构设计制造关键技术,该型产品集成了刀盘刀具适应性设计、隧道开挖面稳定、高效岩石破碎、长距离管道快速输送与处理、大吨位管片物料快速倒运、高水压环境主驱动密封、刀盘刀具常压更换等技术成果,可有效解决泥水平衡盾构机在掘进过程中出现的问题,极大地减少了整机故障率,提高了掘进速度确保施工安全性。中南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告第 7 页超大直径泥水平衡盾构机3.ZTT 系列硬岩隧道掘进机(TBM)敞开式 TBM 主要适用于围岩较完整、整体性好、有较好自稳性的岩,如遇局部不稳定围岩,可由掘进机自带的辅助设备如钢拱架拼装器、锚杆钻机、喷射混凝土等进行衬砌支护,
15、保证洞壁的稳定。当遇到局部软岩及破碎带,需使用由设备附带的超前钻机及注浆设备进行超前加固,待围岩强度满足自稳要求名称 参数开挖直径 9030mm整机长度 128m最小转弯半径 1350m驱动方式 电驱总功率 约 4000kW名称 参数开挖直径 12020mm整机长度 76m最小转弯半径 600m驱动方式 电驱总功率 约 5600kW名称 参数开挖直径 14990mm整机长度 134m最小转弯半径 1000m驱动方式 电驱总功率 约 7760kW图 X 大直径泥水平衡盾构机 表 X ZTS 大直径 9m 级泥水平衡盾构参数表图 X 超大直径泥水平衡盾构机表 X ZTS 超大直径 12m 级泥水平
16、衡盾构参数表表 X ZTS 大直径 15m 级泥水平衡盾构参数表中南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告第 8 页后再掘进。掘进过程可直接的观测到洞壁岩性的变化,有利于地质图描绘。单护盾硬岩掘进机主要适用于围岩较破碎、抗压强度低、自稳性差的岩石地质。其推进原理类似于盾构机,通过推进油缸顶紧在已拼装好的预制管片或钢圈梁上步进前进。双护盾硬岩掘进机是一种具有较广的地质适应性的岩石地质掘进机,既适用于稳定性良好的硬岩地层,又适用于稳定性差的软岩地层。(1)主要特点:快速:集隧道开挖、出渣、管片衬砌支护、物料运输于一体,连续快速掘进,施工效率高,最高日进尺 1100m。优质:采用滚刀进
17、行破岩,成洞周围岩层不会受爆破震动而破坏,洞壁完整光滑。高效:施工速度快,工期短,超挖量小,施工用人少,降低劳动强度,降低了材料消耗。安全:改善了劳动强度,避免了爆破施工可能造成的人员伤亡,事故大大减少。环保:施工现场环境污染小,减少了长达隧道的辅助坑数量,有利于环境、生态保护。自动化、信息化程度高,采用计算机控制、传感器、激光导向、测量、超前地质探测、通讯技术,具有施工数据采集,TBM 姿态管理,施工数据实时远传,实现信息化施工,自动化程度高。(2)具体生产机型敞开式 TBM敞开式 TBM 主要适用于围岩较完整、整体性好、有较好自稳性的岩,如遇局部不稳定围岩,可由掘进机自带的辅助设备如钢拱架
18、拼装器、锚杆钻机、喷射混凝土等进行衬砌支护,保证洞壁的稳定。当遇到局部软岩及破碎带,需使用由设备附带的超前钻机及注浆设备进行超前加固,待围岩强度满足自稳要求后再掘进。掘进过程可直接的观测到洞壁岩性的变化,有利于地质图描绘。中南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告第 9 页单护盾 TBM单护盾硬岩掘进机主要适用于围岩较破碎、抗压强度低、自稳性差的岩石地质。其推进原理类似于盾构机,通过推进油缸顶紧在已拼装好的预制管片或钢圈梁上步进前进。双护盾 TBM双护盾硬岩掘进机是一种具有较广的地质适应性的岩石地质掘进机,既适用于稳定性良好的硬岩地层,又适用于稳定性差的软岩地层。整机长度 m 约
19、 190整机重量 t 约 1500最小转弯半径m 500适应的最大坡度上坡 2、下坡 2换布时间 min 5掘进行程 mm 1800刀盘重量 t 约 160t开挖直径 mm 7930mm最大扩挖量 mm 单边 50mm装机功率 kW 5000kW分项目名称 单位设备型号 ZTE7565斜井长度 约 2745m,5下坡盾体长度 9300mm最小转弯半径 500m最小竖曲线半径 600m1000m 5.2下坡设计坡度 120刀盘开挖直径 7620mm转速 03.5rpm装机功率 3314.57kW图 X 敞开式 TBM 示意图表 X 8m 级敞开式 TBM 参数表图 X 单护盾 TBM表 X 7m
20、 级单护盾 TBM参数表中南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告第 10 页4. ZT 系列双模式隧道掘进机铁建重工依托于在国内外隧道施工领域丰富的经验总结、在掘进机研发制造领域先进的系统集成技术、国家 863 大直径隧道掘进机科技项目和湖南省科技支持项目,全面掌握了双模式隧道掘进机的设计、制造和应用技术。根据不同的地质条件,铁建重工专业的研发团队能提供最具地质适应性、使用经济性和可靠性的设计方案,并能及时提供优质的售后服务和技术咨询。土压平衡/泥水平衡双模式隧道掘进机这 种 结 合 的 两 种 作 业 模 式 均 使 用封 闭 压 力 系 统 , 对 掌 子 面 提 供 支
21、撑 ,其 主 要 区 别 在 于 支 撑 介 质 的 构 成 和 特性 、 渣 土 清 运 方 式 以 及 开 挖 仓 的 设 计 。对 于 直 径 超 过 9 米 的 大 型 掘 进 机 , 可以 在 开 挖 仓 的 仰 拱 部 分 同 时 安 装 螺 旋输 送 机 和 泥 水 环 路 。 但 对 于 小 直 径 机型 则 不 可 行 , 也 就 是 说 , 变 更 掘 进 作业 模 式 需 要 花 费 时 间 , 并 且 会 产 生 费用 。 如 果 需 在 泥 水 环 路 的 入 口 格 栅 前加 装 碎 石 机 , 则 花 费 的 时 间 和 开支 将 会 更 多 。 因 此 , 只
22、有 在 具 体 项 目 值得 花 费 如 此 巨 大 的 工 夫 时 , 才 会 采 用 土 压 平 衡 式 和 泥 水 平 衡 式 的 结 合 机 型 。土压平衡/TBM 双模式隧道掘进机细目部件名称 单位主机长 10.5m整机长度 145m最小转弯半径 500m刀盘分块数量 3 块开挖直径 6540mm换刀方式 背装式总功率 2860kW名称 单位开完模式 土压平衡/泥水平衡模式开挖直径 6280mm整机长度 105m最小转弯半径 250m驱动方式 液驱铰接形式 被动交接总功率 1500kW图 X 双护盾 TBM 示意图表 X 6m 级双护盾 TBM 参数表表 X 土压平衡/泥水平衡 参数
23、表中南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告第 11 页土 压 平 衡 式 盾 构 机 的 螺 旋 输 送 机 安 装 在 仰 供 部 位 , 它 可 执 行 常 规 的 封 闭式 土 压 平 衡 作 业 , 也 可 执 行 敞 开 式 作 业 。 开 挖 仓 和 螺 旋 输 送 机 不 是 全 部 充 满 ,这 种 情 况 下 , 在 掌 子 面 不 会 形 成 支 撑 压 力 , 而 螺 旋 输 送 机 仅 用 于 清 运 渣 土 。作 为 备 用 方 案 , 可 在 机 器 中 心 安 装 一 条 附 带 可 收 缩 式 集 渣 环 的 皮 带 输 送 机 。这 种 方 案
24、 要 求 在 刀 盘 设 置 额 外 的 转 换 机 构 , 而 螺 旋 输 送 机 在 敞 开 式 作 业 模 式下 要 部 分 收 缩 。 土 压 平 衡 式 和 敞 开 式 的 结 合 机 型 可 以 设 计 为 模 块 化 基 本 结 构 ,也 可 以 设 计 为 螺 旋 输 送 机 和 中 心 皮 带 输 送 机 并 用 的 机 型 。(三)盾构法施工盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成
25、隧道结构的一种机械化施工方法。1.盾构法施工的基本条件在松软含水地层,或地下线路等设施埋深达到 10m 或更深时,可以采用盾构法,即:线位上允许建造用于盾构进出洞和出碴进料的工作井;隧道要有足够的埋深,覆土深度宜不小于 6m 且不小于盾构直径 ; 相对均质的地质条件;如果是单洞则要有足够的线间距,洞与洞及洞与其它建(构)筑物之间所夹土(岩)体加固处理的最小厚度为水平方向 1.0m,竖直方向 1.5m;从经济角度讲,连续的施工长度不小于 300m。2.盾构法施工特点(1)优点:安全开挖和衬砌,掘进速度快;盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化作业,施工劳动强度低。不影响地面交通与设施,同
26、时不影响地下管线等设施;穿越河道时不影响航运,施工中不受季节、风雨等气候条件影响,施工图 X 土压平衡/TBM 双模式隧道掘进机中南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告第 12 页中没有噪音和扰动;在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性。(2)缺点:断面尺寸多变的区段适应能力差;新型盾构购置费昂贵,对施工区段短的工程不太经济。工人的工作环境较差。3.盾构法施工步骤盾构施工方法由以下几个步骤组成:在置放盾构机的地方打一个垂直井,再用混泥土墙进行加固;将盾构机安装到井底,并装配相应的千斤顶;用千斤顶之力驱动井底部的盾构机往水平方向前进,形成隧道;将开挖好
27、的隧道边墙用事先制作好的混泥土衬砌加固,地压较高时可以采用浇铸的钢制衬砌加固来代替混泥土衬砌。盾构法施工中,其隧道一般采用以预制管片拼装的圆形衬砌,也可采用挤压混凝土圆形衬砌,必要时可再浇筑一层内衬砌,形成防水功能好的圆形双层衬砌。4.盾构法施工工序采用盾构法施工时,首先要在隧道的始端和终端开挖基坑或建造竖井,用作盾构及其设备的拼装井(室)和拆卸图 X 盾构法施工概貌图 X 扩径盾构法中南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告第 13 页井(室),特别长的隧道,还应设置中间检修工作井(室)。拼装和拆卸用的工作井,其建筑尺寸应根据盾构装拆的施工要求来确定。拼装井的井壁上设有盾构出洞
28、口,井内设有盾构基座和盾构推进的后座。井的宽度一般应比盾构直径大 1.62.0 米,以满足铆、焊等操作的要求。当采用整体吊装的小盾构时,则井宽可酌量减小。井的长度,除了满足盾构内安装设备的要求外,还要考虑盾构推进出洞时,拆除洞门封板和在盾构后面设置后座,以及垂直运输所需的空间。中、小型盾构的拼装井长度,还要照顾设备车架转换的方便。盾构在拼装井内拼装就绪,经运转调试后,就可拆除出洞口封板,盾构推出工作井后即开始隧道掘进施工(图 X)。盾构拆卸井设有盾构进口,井的大小要便于盾构的起吊和拆卸。其他施工主要有土层开挖、盾构推进操纵与纠偏、衬砌拼装、衬砌背后压注等。这些工序均应及时而迅速地进行,决不能长
29、时间停顿,以免增加地层的扰动和对地面、地下构筑物的影响。(1)土层开挖在盾构开挖土层的过程中,为了安全并减少对地层的扰动,一般先将盾构前面的切口贯入土体,然后在切口内进行土层开挖,开挖方式有:敞开式开挖。适用于地质条件较好、掘进时能保持开挖面稳定的地层。由顶部开始逐层向下开挖,可按每环衬砌的宽度分数次完成。机械切削式开挖。用装有全断面切削大刀盘的机械化盾构开挖土层。大刀盘可分为刀架间无封板的和有封板的两种,分别在土质较好的和较差的条件下使用。在含水不稳定的地层中,可采用泥水加压盾构和土压平衡式盾构进行开挖。挤压式开挖。使用挤压式盾构的开挖方式,又有全挤压和局部挤压之分。前者由于掘进时不出土或部
30、分出土,对地层有较大的扰动,使地表隆起变形,因此隧道位置应尽量避开地下管线和地面建筑物。此种盾构不适用于城市道路和街坊下的施工,仅能用于江河、湖底或郊外空旷地区。用局部挤压方式施工时,要根据地表变形情况,严格控制出土量,务使地层的扰动和地表的变形减少到最低限度。网格式开挖。使用网格式盾构开挖时,要掌握网格的开孔面积。格子过大会丧失支撑作用,过小会产生对地层的挤压扰动等不利影响。在饱和含水的软塑土层中,这种掘进方式具有出土效率高、劳动强度低、安全性好等优点。(2)推进操纵与纠偏推进过程中,主要采取编组调整千斤顶的推力、调整开挖面压力以及控制盾构推进的纵坡等方法,来操纵盾构位置和顶进方向。一般按照
31、测量结果提供中南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告第 14 页的偏离设计轴线的高程和平面位置值,确定下一次推进时须有若干千斤顶开动及推力的大小,用以纠正方向。此外,调整的方法也随盾构开挖方式有所不同:如敞开式盾构,可用超挖或欠挖来调整;机械切削开挖,可用超挖刀进行局部超挖来纠正;挤压式开挖,可用改变进土孔位置和开孔率来调整。(3)衬砌拼装常用液压传动的拼装机进行衬砌(管片或砌块)拼装。拼装方法根据结构受力要求,可分为通缝拼装和错缝拼装。通缝拼装是使管片的纵缝环环对齐,拼装较为方便,容易定位,衬砌圆环的施工应力较小,但其缺点是环面不平整的误差容易积累。错缝拼装是使相邻衬砌圆环的
32、纵缝错开管片长度的 1/21/3。错缝拼装的衬砌整体性好,但当环面不平整时,容易引起较大的施工应力。衬砌拼装方法按拼装顺序,又可分为先环后纵和先纵后环两种。先环后纵法是先将管片(或砌块)拼成圆环,然后用盾构千斤顶将衬砌圆环纵向顶紧。先纵后环法是将管片逐块先与上一环管片拼接好,最后封顶成环。这种拼装顺序,可轮流缩回和伸出千斤顶活塞杆以防止盾构后退,减少开挖面土体的走动。而先环后纵的拼装顺序,在拼装时须使千斤顶活塞杆全部缩回,极易产生盾构后退,故不宜采用。(4)衬砌背后压注为了防止地表沉降,必须将盾尾和衬砌之间的空隙及时压注充填。压注后还可改善衬砌受力状态,并增进衬砌的防水效果。压注的方法有二次压
33、注和一次压注。二次压注是在盾构推进一环后,立即用风动压注机通过衬砌上的预留孔,向衬砌背后的空隙内压入豆粒砂,以防止地层坍塌;在继续推进数环后,再用压浆泵将水泥类浆体压入砂间空隙,使之凝固。因压注豆粒砂不易密实,压浆也难充满砂间空隙,不能防止地表沉降,已趋于淘汰。一次压注是随着盾构推进,当盾尾和衬砌之间出现空隙时,立即通过预留孔压注水泥类砂浆,并保持一定的压力,使之充满空隙。压浆时要对称进行,并尽量避免单点超压注浆,以减少对衬砌的不均匀施工荷载;一旦压浆出现故障,应立即暂停盾构的推进。 盾构法施工时,还须配合进行垂直运输和水平运输,以及配备通风、供电、给水和排水等辅助设施,以保证工程质量和施工进
34、度,同时还须准备安全设施与相应的设备。小结:虽然参观只有短短的一个小时,但是在认识实习过程中我依然学到了很多。现代城市轨道交通的迅速发展,地铁作为其中的一种交通工具,在高速发展的现代化大都市中日前所具有的不可替代的积极作用。作为一名城地专业的学生去了解工程建设是十分必要的,中南大学资源与安全工程学院 城市地下空间工程生产实习报告第 15 页通过这次实习以及后期的查阅资料熟悉了盾构施工方法及盾构机的主要组成部分。其实,这次参观实习给我们提供了一个人开阔视野的平台,给我们起一定的引导作用,实习本身不一定有很多有价值的东西,但是可以启发去我们思考问题,激发我们学习热情,对于我而言,在这样的一个平台上我去约束自己了解更多东西,为将来的工作做好充足的准备。