盾构机功能介绍及应用技术培训.pdf
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1、盾构机功能介绍及应用技术培训2017年3月全断面隧道掘进机全断面隧道掘进机发展历史及分类发展历史及分类目 录目 录第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类第四部分:中国第四部分:中国TBM/盾构技术展望盾构技术展望第三部分:中国隧道掘进机第三部分:中国隧道掘进机(盾构盾构)技术的发展与应用技术的发展与应用第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史一、什么是全断面隧道掘进机一、什么是全断面隧道掘进机?第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史全断面隧道掘
2、进机是集机、光、电、液、传感、全断面隧道掘进机是集机、光、电、液、传感、信息技术于一体的大型全断面隧道施工机械,信息技术于一体的大型全断面隧道施工机械,是隧道的工厂化作业,英文称做(是隧道的工厂化作业,英文称做(Full FaceFull Face)Tunnel Boring MachineTunnel Boring Machine,故又称为,故又称为“TBM”TBM”。一、什么是全断面隧道掘进机一、什么是全断面隧道掘进机第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史钻爆法隧道施工钻爆法隧道施工悬臂掘进机隧道施工悬臂掘进机隧道施工第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分
3、:全断面隧道掘进机发展历史与钻爆法隧道施工相比,与钻爆法隧道施工相比,TBMTBM施工有以下优点施工有以下优点:(1 1)作业人员少,掘进速度高)作业人员少,掘进速度高(2 2)成洞质量好,无超欠挖现象)成洞质量好,无超欠挖现象(3 3)施工安全)施工安全(4 4)施工过程是连续的,实现隧道施工)施工过程是连续的,实现隧道施工“工厂化工厂化”作业作业(5 5)洞内粉尘、有害气体含量低,改善了劳动条)洞内粉尘、有害气体含量低,改善了劳动条件件(6 6)操作容易实现集中、远程、自动和无线控制)操作容易实现集中、远程、自动和无线控制第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史
4、扩挖机隧道施工扩挖机隧道施工第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史二、隧道掘进机的发展历史二、隧道掘进机的发展历史从从18181818年法国人年法国人brunel(brunel(布鲁尔布鲁尔)首先开发出手首先开发出手掘盾构应用于泰晤士河公路隧道,盾构的发展有掘盾构应用于泰晤士河公路隧道,盾构的发展有接近接近200200年的历史。年的历史。第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史盾构工法的诞生盾构工法的诞生1818年:年:法国人工程师法国人工程师 M.I.Brunel 发明(专利发明(专利)1823年:年:TEMS河河(泰晤士河泰晤士河)
5、底公路隧道计划底公路隧道计划1825年:开工(塌方,停工)年:开工(塌方,停工)1834年:再次上马年:再次上马1841年:贯通年:贯通1843年:使用年:使用第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史 申请的盾构专利图申请的盾构专利图 第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史设计的在泰晤士河底施工的盾构设计的在泰晤士河底施工的盾构第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史泰晤士河底隧道泰晤士河底隧道 第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史MausMaus的隧道机械的隧道机械“片山片山
6、机机”(mountain-(mountain-slicer)slicer),虽然,虽然没有经过实践检没有经过实践检验,但却是公认验,但却是公认的第一台硬岩掘的第一台硬岩掘进机进机TBMTBM。硬岩掘进机硬岩掘进机(TBM)(TBM)是在是在18461846年由意大利人年由意大利人Maus(Maus(毛瑟毛瑟)发明的。发明的。第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史18811881年波蒙特开发了年波蒙特开发了压缩空气式压缩空气式TBMTBM,并成,并成功应用于英吉利海峡隧功应用于英吉利海峡隧道直径为道直径为2.1m2.1m的勘探导的勘探导坑,共掘进了坑,共掘进了3 3
7、英里多英里多管片管片盾构盾构地基地基开开挖挖面面第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史19141914年年美国美国.克利夫兰使用克利夫兰使用钢筋混凝土管片成功钢筋混凝土管片成功第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史19311931年年首次莫斯科地铁工首次莫斯科地铁工程中使用英制和苏程中使用英制和苏制盾构施工,由于制盾构施工,由于渗水采用了化学注渗水采用了化学注浆、冻结法,在第浆、冻结法,在第五次工程中使用莫五次工程中使用莫斯科盾构斯科盾构第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史美国罗宾斯(美国罗宾斯(Rob
8、binsRobbins)公司自)公司自19521952年开发制造出了现代意年开发制造出了现代意义上的第义上的第1 1台软岩台软岩TBMTBM后后,19561956年又研制成功中年又研制成功中硬岩硬岩TBM.TBM.从此,从此,TBMTBM进进入了快速发展时期。入了快速发展时期。第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史19911991年日本新干年日本新干线隧道项目中三菱线隧道项目中三菱公司的开胸式盾构公司的开胸式盾构盾构外径盾构外径:992099201070010700第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史19951995年日本地铁年日本
9、地铁项目中三菱公司的项目中三菱公司的三圆泥水盾构。三圆泥水盾构。盾构外径盾构外径:第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史盾构外径:盾构外径:542054207950mm7950mm19961996年日本建设年日本建设省共同沟工事项目省共同沟工事项目中三菱公司的异型中三菱公司的异型(方形)土压平衡(方形)土压平衡盾构盾构第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史刀盘翻转刀盘翻转180180度度19961996年年三菱公司日本横滨污水隧道三菱公司日本横滨污水隧道9.45m 9.45m 泥水式球铰盾构盾构泥水式球铰盾构盾构(隧道长度:(隧道长度
10、:4.4km4.4km)第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史年 代特 征第一代(18181880年)Brunel的盾构Greathead和Barlow的盾构第二代(18801960年)机械式盾构/TBM气压式盾构 开挖面的稳定城市盾构工法第三代(19601980年)闭胸式盾构泥水式,土压式第四代(1980)大断面,大深度,长距离,高速化断面的多样化;MF盾构(多圆),DOT盾构(双圆)自由断面,扩大断面盾构,球体盾构盾构法的历史表盾构法的历史表目 录目 录第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第一部分:全断面隧道掘进机发展历史第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分
11、:全断面隧道掘进机的分类第四部分:中国第四部分:中国TBM/盾构技术展望盾构技术展望第三部分:中国隧道掘进机第三部分:中国隧道掘进机(盾构盾构)技术的发展与应用技术的发展与应用第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类TBM/TBM/盾构按适应地质情况分类盾构按适应地质情况分类(三菱三菱)TBM/TBM/盾构按结构形式分类盾构按结构形式分类TBM/TBM/盾构按直径盾构按直径/施工方式分类施工方式分类TBM/TBM/盾构按适应地质情况及结构形式分类盾构按适应地质情况及结构形式分类TBM/TBM/盾构按适应地质情况分类盾构按适应地质情况分类手挖式盲式机械式半机械式土压平衡式
12、泥水平衡式气垫泥水平衡式复合刀盘式硬岩盾构第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类TBM/TBM/盾构按结构形式分类盾构按结构形式分类子母盾构子母盾构第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类TBM/TBM/盾构按结构形式分类盾构按结构形式分类球铰盾构球铰盾构第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类TBM/TBM/盾构按结构形式分类盾构按结构形式分类双圆盾构双圆盾构第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类TBM/TBM/盾构按结构形式分类
13、盾构按结构形式分类三圆盾构三圆盾构四圆盾构四圆盾构第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类TBM/TBM/盾构按结构形式分类盾构按结构形式分类方形盾构方形盾构异形盾构异形盾构第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类TBM/TBM/盾构按直径盾构按直径/施工方式分类施工方式分类微型盾构微型盾构/顶管(顶管(.2m.2m)第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类TBM/TBM/盾构按直径盾构按直径/施工方式分类施工方式分类微型盾构微型盾构/顶管(顶管(.2m.2m)第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分
14、类顶管工作原理顶管工作原理第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类顶管工作原理顶管工作原理第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类顶管工作原理顶管工作原理First Jacking Pipe in place.第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类顶管工作原理顶管工作原理Jacking Cylinders Push.第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类顶管工作原理顶管工作原理Jacking Cylinders Retract for Second Jacking Pipe.第二部分:全断面隧道
15、掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类顶管工作原理顶管工作原理Second Jacking Pipe in Place.第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类顶管工作原理顶管工作原理第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类TBM/TBM/盾构按直径盾构按直径/施工方式分类施工方式分类开胸式盾构开胸式盾构 第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类TBM/TBM/盾构按直径盾构按直径/施工方式分类施工方式分类开胸式盾构开胸式盾构 第二部分:全断面隧道掘进机的分类第二部分:全断面隧道掘进机的分类TBM/TBM/盾构按直径
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- 盾构 功能 介绍 应用技术 培训
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