復合地地層盾盾構隧隧道施施工新新技術術及案例例分析析XX有有限公公司2014年12月2隧道施施工技技術的的發展展盾構始始發到到達接接收鋼鋼套筒筒技術術上下重重疊隧隧道施施工施工技術各種穿穿越技技盾構空空推技技術盾構刀刀具新新技術術盾構通通過復復合地地層(上軟下下硬)花崗巖巖球狀狀風化化地層層(孤石)盾構施施工輔輔助工工法新新技術術（克克泥效效）復合地地層盾盾構施施工創創新技技術2013年11月竺維彬彬黃黃威然然4典型地地質剖剖面與與相應應的盾盾構機機盾構施施工三三維控控制原原理2013年11月竺維彬彬黃黃威然然6目前全全世界界最大大的泥泥水平平衡盾盾構機機—直徑17.8米。用用于XX隧隧道盾構機機設計計新技技術應應用盾構機機設計計新技技術應應用盾構構機機設設計計新新技技術術應應用用盾構構機機設設計計新新技技術術應應用用盾構構機機設設計計新新技技術術應應用用盾構構機機設設計計新新技技術術應應用用盾構構始始發發施工工特特點點：：1.始發發豎豎井井一一般般比比較較深深，，地地下下水水壓壓大大始始發發豎豎井井深深度度為為20m左右右，，地地下下水水壓壓高高達達1.5bar左右右，，且且始始發發洞洞門門斷斷面面地地質質復復雜雜多多變變，，極極易易出出現現涌涌水水涌涌砂砂現現象象。。2.洞門門鑿鑿除除危危險險系系數數高高，，洞洞門門鑿鑿除除施施工工面面積積大大，，工工期期長長，，易易出出現現土土體體坍坍塌塌、、涌涌水水涌涌砂砂等等事事故故。。施工工主主要要風風險險：：（1）涌涌水水涌涌砂砂（2）掌掌子子面面失失穩穩（3）洞洞門門密密封封失失效效1.洞口口外外側側安安裝裝兩兩道道簾簾布布橡橡膠膠板板止止水水密密封封裝裝置置。。2.在洞洞門門鋼鋼環環內內安安裝裝三三道道鋼鋼絲絲刷刷，，并并在在鋼鋼絲絲刷刷之之間間沿沿外外圈圈均均勻勻布布置置注注漿漿孔孔。。3.盾構構出出洞洞時時在在三三道道鋼鋼絲絲刷刷上上及及中中間間涂涂滿滿油油脂脂，，保保證證鋼鋼絲絲刷刷與與盾盾構構外外殼殼保保持持良良好好的的密密封封接接觸觸，，達達到到良良好好止止水水效效果果。。4.在簾簾布布橡橡膠膠板板及及盾盾殼殼外外表表面面涂涂抹抹黃黃油油，，保保證證盾盾構構出出洞洞穿穿過過時時止止水水裝裝置置不不被被破破壞壞，，處處于于良良好好工工作作狀狀態態。保證證盾盾構構始始發發的的施施工工技技術術洞門門強強化化密密封封19m2.5m<1-1><3-2><6-1><6-2><11-1>地下下水水位位標標高高20.32m，隧隧道道洞洞身身范范圍圍內內<6-2>硬塑塑狀狀殘殘積積砂砂質質粘粘土土層層滲滲透透系系數數平平均均0.4m/d。始發發加加穿穿越越綜綜合合施施工工新新技技術術上梅梅林林站站采用用始始發發鋼鋼套套筒筒技技術術下蓋蓋上蓋蓋與預預埋埋鋼鋼板板過過渡渡環環（（洞洞門門處處密密封封））下蓋蓋上蓋蓋加強強環環梁梁地鐵鐵盾盾構構到到達達安安全全事事故故地鐵鐵盾盾構構到到達達安安全全事事故故地鐵鐵盾盾構構到到達達安安全全事事故故地鐵鐵盾盾構構到到達達安安全全事事故故地鐵鐵盾盾構構到到達達安安全全事事故故照片片3鋼套套筒筒后后端端蓋蓋圖圖片片后端端蓋蓋盾構構機機三三大大核核心心技技術術:自動動控控制制技技術術(PLC):計算算機機技技術術液壓壓技技術術(BHW):油,氣,水密封封技技術術:主軸軸承承密密封封,鉸接接密密封封,盾尾尾密密封封盾構構機機三三大大核核心心部部件件:刀盤盤:包括括各各種種刀刀具具(滾刀刀,齒刀刀,刮刀刀,仿行行刀刀,超挖挖刀刀)管片片拼拼裝裝機機(有線線,無線線控控制制)螺旋旋輸輸送送機機(有軸軸,無軸軸帶帶式式,直徑徑,)盾構構機機刀刀盤盤的的形形式式面板板式式輻條條式式以及及介介于于2者之之間間的的幅幅板板式式刀刀盤盤。盾構構機機刀刀盤盤的的形形式式—面板板式式盾構構機機刀刀盤盤的的形形式式—面板板式式盾構構機機刀刀盤盤的的形形式式—條輻輻式式重型型刀刀盤盤及及刀刀具具設設計計刀盤盤刀刀具具實實際際配配置置圖圖刀盤盤刀刀具具實實際際配配置置圖圖刀盤盤刀刀具具實實際際配配置置圖圖-xx地鐵鐵7號線線刀盤盤刀刀具具實實際際配配置置圖圖-xx地鐵鐵7號線線改改進進刀盤盤刀刀具具實實際際配配置置圖圖-xx地鐵鐵9號線線盾構構機機使使用用盾構構機機與與地地質質條條件件的的博博弈弈:刀具具好好:用的的好好地質質是是基基礎礎(土)設備備是是關關鍵鍵(機)管理理是是根根本本(人)耐磨磨刀刀具具的的布布置置及及設設計計DECREASINGROCKSTRENGTH(144hrworkweek,10rpmcutterhead)推進進與與啟啟用用率率(恒恒進進刀刀率率曲曲線線)(每每周周144工工作作小小時時,10轉轉/分分)各種種轉轉速速巖石石強強度度減減低低設備備啟啟用用率率月進進尺尺,米米INCREASEPENETRATIONRATE提高高進進刀刀率率RequiresHighercutterloads對刀刀具具承承載載力力要要求求高高Needed:Highercapacitycutters需要要高高承承載載力力刀刀具具improvedbearing/shaftcapacity改善善軸軸承承/主主軸軸承承載載能能力力improvedcutterhousing改善善刀刀體體Needed:Betterringmaterials需要要優優質質刀刀圈圈材材料料Improvedmaterialsandprocesses改善善材材料料性性能能及及生生產產工工藝藝盾構構法法隧隧道道的的一一些些原原則則性性定定義義1.小凈凈距距小小于于0.7D2.淺覆覆土土小小于于D3.小半半徑徑小小于于40D4.大坡坡度度大大于于3%5.長距距離離大大于于4~5KM6.大深深度度大大于于50M盾構構機機使使用用的的科學化精細化管管理盾構機與與地質條條件的博博弈(盾構選型型)設備好亦亦要用的的好(施工管理理)10/25/2022Page41港鐵公司司10/25/2022Page42港鐵公司司10/25/2022Page43港鐵公司司10/25/2022Page44港鐵公司CutterheadS-62310/25/2022Page45港鐵公司10/25/2022Page46港鐵公司

17"SinglecutterDisc29606188SparePartsConsumptionPOS. Art.Nr. Description Qty Unit129606192Shaft12St229600195SealRetainerouter14St329606198Sealretainerinner12St429606201HUB0St529606205(6608)CrushSpacer344St628800191Sealset1855St729603453Cutterring1092St829602436SplitRing1095St929606189Nut28St1029602439bearingcub236St1129606277bearingcone240St1229606278O-ring936St1329606272O-ring937St1429606279O-ring937St1529605563Plug43St1670000001LaborCosts0St1729710068Oil######L1835009177P.C.shaft224LCutterShopManagement10/25/2022Page47港鐵公司盾構機使用的科學化管理盾構機使用的的科學化管理理盾構機使用的的科學化管理理盾構機使用的的科學化管理理盾構機使用的的科學化管理理換刀作業；砂砂漿置換；（（控制困難：：強度不夠；；堵死土倉；；卡死刀盤，，卡死盾構機機）孤石處理：深深孔爆破；沖沖擊樁沖擊；；新工法：克泥泥效盾構施工輔助助工法新技術術克泥效不會硬化的壁壁后注漿（克泥效）黏土與強塑劑劑以一定的比例混混合后，瞬間間形成有變化化性的可塑性性黏土添加材材克泥效的效果果克泥效水量過多時添添加可以防止止噴發盾構機被地表表土壤包覆性性減低克泥效空洞過大時添添加可以防止止下陷急曲線鉆掘工法（克泥效微型樁樁工法）三急轉彎之輔助工法

3.4微型固定袋

微型固定袋原原狀微型固定袋灌灌漿後盾構掘進的使用范圍①卵石砂礫層掘削時時防止噴發②抑制盾構機上部的沉陷陷③砂礫層掘削削時土砂壓送的補助④掘削停止時時的土壓保持?土倉內安定⑤盾構機姿勢控制⑥盾構機到達掘進時的止水效果掘削停止時的土壓保持?土倉內安定1)泥土壓式盾構機掘進時的土土壓保持2)泥水?泥土壓盾構機長期停止時的土壓保持※使用克泥效的的話，再發進時土倉內沒有阻塞的顧慮泥土壓盾構機泥水式盾構機①隔壁注入口注入克泥效②一邊確認泥土壓的情況下從螺旋機排土土③切刃盤邊旋轉轉邊攪拌土砂砂①旁路運轉（ＭＶ３開））②送泥閥（ＭＶ１）開開③掘削面水壓安定確認④克泥效注入（下方注入）（注入的泥水漿漿會從泥水管管路回流）盾構機姿勢控制在軟弱地層或由于潛盾機的長度或重量之平衡而導致致機頭向下，，在此情形下下，即使操作千斤頂或使用用中折裝置，，控制也相當當困難。若是勉強揚起起機頭角度的的話反而會導導致地盤下沈更大。→一邊從下方注注入克泥效，，一邊修正機機頭揚起角度度。盾構機到達掘進時的止水在到達區、一般會做地盤改良或注入藥