歐洲泥水加壓平衡盾構(gòu)隧道

第五章一、歐洲泥水加壓平衡盾構(gòu)隧道歐洲在1975年底對(duì)兩條隧道用膨潤土泥水盾構(gòu)進(jìn)開放挖：一條是英國沃林頓的排污隧道，承受英國制造的泥水盾構(gòu)；另一條是漢堡威廉堡排污隧道，承受德從而制造出一種牢靠的開挖軟土的隧道機(jī)械。這種機(jī)械施工隧道安全性好，地面沉降量小，而且不用壓縮空氣。1早期使用閱歷英國愛德蒙努爾公司泥水盾構(gòu)。用膨潤土泥水盾構(gòu)開挖，施工中遇到的地質(zhì)是砂層和砂巖層。由于分界面接近表層，所以開挖中遇到了粒徑為500mm19mm)相對(duì)較小來看，這種系統(tǒng)具有較大的靈敏性和安全性，可以應(yīng)付各種難于處理的地層。德國菲力普霍爾茲曼公司泥水加壓盾構(gòu)機(jī)頭(Thixschild)197810～13m7質(zhì)量良好。這種泥水盾構(gòu)機(jī)頭的膨潤土泥漿系統(tǒng)與后面提到的泥水加壓盾構(gòu)很相象，111。111霍爾茲曼公司的泥水盾構(gòu)縱向剖面圖霍爾茲曼公司的這種泥水加壓盾構(gòu)機(jī)頭與其他泥水盾構(gòu)的根本區(qū)分在于切而且裝有電腦，因此切削作業(yè)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化。繞障礙物或者平行于盾構(gòu)外殼邊緣進(jìn)展切削，經(jīng)過短時(shí)間的切削，盾構(gòu)機(jī)頭便支護(hù)。這樣，純膨潤土泥漿便可留作開挖面其他重要局部的支護(hù)液。3.0m。2水力噴射盾構(gòu)及工程應(yīng)用管片和擠壓型現(xiàn)澆混凝土襯砌。3.55m)。隧道直徑一般都在3.6m和10.6m之間。假設(shè)承受頂管法混凝土襯砌，隧道內(nèi)小直徑隧道中施工，又開發(fā)一種簡潔的盾構(gòu)，即水力噴射盾構(gòu)。嘴安置在盾構(gòu)外殼四周，可以來回?fù)u擺，見圖112。水力噴射盾構(gòu)的其他部件與泥水加壓盾構(gòu)一樣。112水力噴射盾構(gòu)前端噴嘴布置水力噴射盾構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于：①本錢低；②大局部零件可重復(fù)使用，即使隧道直徑有所不同；③適合于各種外形斷面的開挖；④適合于直徑較小的隧道開挖；1980工程包括假設(shè)干豎井施工、一局部填方和挖方施工以及總長920m的內(nèi)徑1.5m和2.4m0.55m。上層隧道掩蓋層小于它的開挖隧道直徑。上層隧道為下水道3m，為了防腐，排污隧道的內(nèi)外表涂有一層聚酯材料。8～兩種措施對(duì)它都很敏感。最終，承受水力噴射盾構(gòu)機(jī)頭，并配合使用頂管法進(jìn)展3.3m，豎井底的頂進(jìn)設(shè)備、中繼頂進(jìn)站及潤滑裝置與一般頂管設(shè)備都一樣。22mm12、4、8120°者的把握盤上反映出來。操作者只是在隧道內(nèi)進(jìn)展觀測，假設(shè)將把握盤的電纜接長，也可以在隧道外的地面上觀測泥水的流速變化。10m。其推動(dòng)速度主要受混凝土管5mm)。1.0m道也可用盾構(gòu)開挖，操作人員還可以在隧道外工作。的耗資。漢堡威廉堡排污隧道在德國漢堡威廉堡排污隧道一號(hào)支線工程招標(biāo)中，韋斯 費(fèi)雷泰格公司的泥水加壓盾構(gòu)壓倒了傳統(tǒng)的施工法一舉中標(biāo)施工過程中，由于遇到了各種地層該公司對(duì)盾構(gòu)作了屢次改進(jìn)從而到達(dá)了安全經(jīng)濟(jì)的標(biāo)，即使在粗砂層和礫石層中所實(shí)行的支護(hù)方式也都獲得了令人滿足的效果。這是一項(xiàng)比較安全的措施。威廉堡隧道施工時(shí)，沿線全是細(xì)砂層，刀盤旋轉(zhuǎn)切削的土體。支護(hù)液作用壓力便通過“蛋糕”傳到了地層，經(jīng)過改進(jìn)的盾構(gòu)具有良好的性能，推動(dòng)速度比較抱負(fù)，膨潤土的消耗量少，地面沉降量也很小，而且施工安全。因此，人們猛烈要求不用壓縮空氣。韋斯-費(fèi)雷泰格公司在德國科學(xué)爭論和技術(shù)部(DMFTA82型盾尾A82第一段余下局部的開挖局部不再用壓縮空氣。第二段隧道施工中，泥水盾構(gòu)又裝上改進(jìn)的A86型盾尾密封裝置，長1100m縮空氣。A避開因密封裝置與混凝土管片邊摩擦而損壞，在前端固定了小塊鋼片。在盾尾進(jìn)展施工，還需要有第三個(gè)條件，那就是襯砌不透水。威廉堡排污隧道承受預(yù)32cm，80cm51塊構(gòu)成。每塊混凝土管片的四邊槽內(nèi)都填有氯丁橡膠墊。在拼裝時(shí)，當(dāng)用螺栓擰緊時(shí)，使其與另一混凝土管片的密封墊片壓緊。韋斯-費(fèi)雷泰格公司生產(chǎn)的不使用壓縮空氣的盾構(gòu)還有一個(gè)比較小的，但是孔內(nèi)。這樣，在壓漿前后，就可以阻擋水流入管內(nèi)。19772比利時(shí)安特衛(wèi)普準(zhǔn)地鐵隧道474100m)。這些2.0～3.0m。由于用標(biāo)書規(guī)定方法建筑地鐵車站所需時(shí)間較長，所以隧道施工要從非施工區(qū)特地挖掘的豎井開頭，全部的設(shè)備和材料也從今豎井運(yùn)入。1381m其中的一些部件是從1號(hào)盾構(gòu)中拆下來的，還有拖車、動(dòng)力裝置和泵等。剩下的條隧道施工時(shí)，需要將盾構(gòu)和關(guān)心設(shè)備運(yùn)過這些車站，隧道施工于1981年3204～6m主要為了便利車站施工，假設(shè)對(duì)隧道沿線地區(qū)全部實(shí)行排水做法，代價(jià)是昂貴的，果不抱負(fù)，因此該工程規(guī)定不用壓縮空氣。113。113安特衛(wèi)普工程使用的泥水加壓盾構(gòu)這種盾構(gòu)裝有星形刀盤，兩個(gè)方向都可旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速最高為2周/min，其安裝位置在切削刀的前后都可。假設(shè)是預(yù)切，還可以沿徑向切削，刀盤由41200kN-m。刀盤在四周布滿泥漿的條件下工作，使土層松動(dòng)，通過對(duì)隔板后面的自由泥漿面施加壓力(氣壓)，到達(dá)對(duì)泥漿加壓。氣壓氣閘，這樣作業(yè)人員可以通過人行閘進(jìn)入工作艙。轉(zhuǎn)速為2m/s。在泥水分別廠，土與膨潤土泥漿分別，排干水分后，被送入一個(gè)工作艙。應(yīng)6.4m開挖直徑的需要。在1號(hào)隧道起始段開挖時(shí)，盾尾密封裝置修了兩次，封裝置本身的制造尺寸不符合要求以及固定裝置有問題而引起的，于是對(duì)盾尾3700m封裝置的問題而中途停工。均速度都異乎尋常地高，見表29。該系統(tǒng)的牢靠性可以由啟動(dòng)后盾構(gòu)日進(jìn)尺到達(dá)11～14m安特衛(wèi)普準(zhǔn)地鐵隧道的掘進(jìn)速度隧道 長度〔m〕日進(jìn)尺(m)29Ⅰ 1381.146.48Ⅱ 468.4016.90Ⅲ 723.1013.84Ⅳ 313.4013.37Ⅴ 318.4014.20Ⅵ 441.7017.50Ⅶ 454.3015.6225mm，并且設(shè)計(jì)布置的測點(diǎn)網(wǎng)很密。在安特衛(wèi)普密實(shí)程度居中的土層中，盾構(gòu)掘進(jìn)所7mm18mm程序，上層隧道比下層隧道超前一段施工。結(jié)果沉降量無較大變化。第一條隧道一完工，便打算其余六條隧道施工時(shí)在入口處不用氣閘。(MIVA)又托付該承包商承建另一個(gè)包括四條隧道在4000m)，而且要求仍使用泥水加壓盾構(gòu),工程首次掘進(jìn)于19822柏林地鐵隧道柏林地鐵7道施工。隧道沿線大局部地區(qū)制止實(shí)行降低地下水位的做法。承包商提出了與標(biāo)書規(guī)定不同的施工方法，即不用壓縮空氣的方法(無論是霍爾茲曼公司的泥水盾構(gòu)還是韋斯費(fèi)雷泰格公司的泥水盾構(gòu))。該工程用戶——柏林上議院要求承包商用韋斯費(fèi)雷泰格公司的泥水加壓盾構(gòu)建兩條總長為1150m6.5m。施工用的盾構(gòu)就是安特衛(wèi)普工程使用的開挖機(jī)械，只是兩個(gè)部件有所不同。支撐開挖面。1981151981719238.5m，與安特衛(wèi)普工程比較，相對(duì)低一些，這與掘進(jìn)中遇到大量礫石有很大關(guān)系。大多數(shù)狀況下，在襯砌環(huán)拼裝過程中，來不及去除排石柵中的石塊并了開挖速度。4mm只要使用的設(shè)備和系統(tǒng)適宜，用膨潤土泥漿支護(hù)也是確定安全的。羅馬奧雷利亞隧道9.44m2410m114。114奧雷利亞隧道地質(zhì)剖面圖5～10m30m，可能局部有承壓水。在對(duì)隧道施工方法進(jìn)展了深入細(xì)致的爭論之后，承包商打算在含水砂層中承受韋斯-費(fèi)雷泰格的泥水加壓盾構(gòu)。為了滿足隧道沿線兩種類型地層的需要，韋斯 費(fèi)雷泰格公司設(shè)計(jì)了一種可改裝的盾構(gòu)。10.64m684000kN-m321.75m2023kN個(gè)設(shè)計(jì)的盾尾密封裝置、一臺(tái)拼裝器(承載力氣為7000kg)、一個(gè)干土出土系統(tǒng)(包括兩臺(tái)裝載機(jī)、鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)和皮帶運(yùn)輸機(jī))以及載有動(dòng)力裝置、混凝土管片、吊機(jī)和給料運(yùn)輸機(jī)的拖車。這臺(tái)開挖機(jī)械是按泥水加壓盾構(gòu)設(shè)計(jì)的。因此在安裝時(shí)，只要有可能，裝上一切必需的設(shè)備和裝置，盾構(gòu)下部的閘墻、泵、管道及泥漿循環(huán)和泥水分別系統(tǒng)的把握裝置不能直接裝上。是按慕尼黑、安特衛(wèi)普和柏林的單層襯砌系統(tǒng)設(shè)計(jì)的。S16cm50cmA132S11980111981108281035m19825隧道施工遇到了從純粘土到大塊礫石的各種粒徑的土層，所以泥水循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)幾乎包括了各種運(yùn)輸和泥水分別設(shè)備。650m3/h1m/h在排泥管中每升泥漿將夾帶250～270g固體材料。開挖頂峰時(shí)，泥漿流量為720m3/h。當(dāng)泥漿流量過低時(shí)，盾構(gòu)內(nèi)的緊急閥便開頭工作，保證艙內(nèi)到達(dá)確定壓力。距離運(yùn)送過程中不需再經(jīng)粉碎。因此，估量在篩分廠約有30～40%的粘土完成了分別。1500m中固體粒子含量仍很高的狀況下使用。5.7m易北河隧道1975156000110000第四條易北河隧道。第四條易北河隧道設(shè)計(jì)包括每車道寬3.75m的雙機(jī)動(dòng)車道、2m寬硬質(zhì)路肩0.5m500mTrudeTrude盾構(gòu)切削面板上有42個(gè)開口，其位置形成10°～20°夾角。通過這以到達(dá)加固地層的目的。14.2m大的泥水加壓平衡盾構(gòu)。包括盾尾在內(nèi)，盾構(gòu)機(jī)全長60m，172600t400t。它的一項(xiàng)技術(shù)革是在常壓條件下能夠轉(zhuǎn)變刀具。14.2m30431.8mm1203200kW26MN-m2.5r/min。刀盤中部裝有一個(gè)直徑為3m的單獨(dú)掘進(jìn)機(jī)，它能在兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，與主刀盤無關(guān)。刀盤的可變轉(zhuǎn)速為0～2.5r/min600kN-m600mm。中心獨(dú)立掘進(jìn)機(jī)還有其自己的獨(dú)立泥水循環(huán)路線，并能保持刀盤自由轉(zhuǎn)動(dòng)，效用是很顯著的。已經(jīng)證明使用這種獨(dú)立刀盤，切土扭矩可削減至50%。此外，在粘性土中，掘進(jìn)循環(huán)時(shí)的向前推動(dòng)力也可大大降低。全部的盾構(gòu)鋼制構(gòu)件設(shè)計(jì)可承受的運(yùn)行壓力5(1bar=0.1MPa)。比估量的高。每個(gè)圓盤刀頭安裝在有液壓操作的閘式閥的加壓間內(nèi)。當(dāng)卸去裝配螺栓時(shí)，要刀盤輪輻中的刮土刀具也用一樣的方法更換。18常壓下進(jìn)展圓盤滾刀和刮土刀具更換在工程中開發(fā)的另一項(xiàng)技術(shù)是地震測試系統(tǒng)，稱為聲波軟土地基探查系統(tǒng)(SSP)100～6000Hz的信號(hào)向前方放射，切削刀盤上的接收器記錄任何不環(huán)裝置送入盾尾上的把握間計(jì)算機(jī)內(nèi)。(PCs)與隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM10任何信號(hào)而實(shí)現(xiàn)，可以使聲波軟土地基探查系統(tǒng)(SSP)計(jì)算出僅由機(jī)器產(chǎn)生的噪聲。對(duì)于每一個(gè)正常記錄的信號(hào)，計(jì)算機(jī)移送源信號(hào)或輸出信號(hào)，然后消退SSPTBM20～30m盾構(gòu)由120車輛運(yùn)入現(xiàn)場，最大荷重為186t。靠四臺(tái)移動(dòng)式起重機(jī)架設(shè)，4左右的時(shí)間。填土的碎石渣和金屬廢屑造成了廣泛磨損。在壓縮空氣下對(duì)這些損害處進(jìn)行矯6～7這類問題，在切削刀盤反面焊接上特別的刮土刀具。后來的檢查覺察，對(duì)切削刀盤進(jìn)展焊接修復(fù)部位和原來的鋼構(gòu)造已從80mm被磨損到15mm，6周時(shí)間在壓縮空氣下進(jìn)展了修理。切土圓盤本身2023m300507m1此嚴(yán)峻，以至于特別的切土刀具外殼前部以及刮土刀具均已徹底磨損。能進(jìn)入盾構(gòu)前部來更換刮土刀具。因此，掘進(jìn)的扭矩顯著增加了。作為臨時(shí)的解決方法，將其中5個(gè)切削圓盤卸下來并用一種特別的倒梯形刮土刀具替換，這置。Trude圓盤和刮土刀具，但是任何對(duì)切削刀盤鋼構(gòu)件或次要輪輻上的刮土刀具的修理并流入盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的工作面。主切削刀盤的每次轉(zhuǎn)動(dòng)都使更多的雜物流入盾構(gòu)孔閥門在TBM外表定位之后，切土