盾构学习总结
陈永廷
按照工程处统一安排，自2015年1月8日至2015年1月16日，先后到三一重工、中铁五局石家庄地铁1号线工程开始了从理论知识到盾构施工现场的学习。经过九天的学习，本人对土压平衡盾构机构造，施工原理，操作规范等方面有了基本的了解，现简要汇报如下。
一、理论知识培训
1月9日、10日两天，在三一重工各专业人士的讲解下，对盾构有了一定的理解。现将土压平衡盾构简单介绍一下：
（一）盾构机的工作原理
土压平衡盾构机简称EPB盾构机，是在盾构主机的前部设置隔板形成土仓，在刀盘的旋转作用下刀具切削开挖面的泥土，破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓，使土仓和排土用的螺旋输送机内充满切削下来的泥土，依靠盾构机推进油缸的推力通过隔板给土仓内的泥土加压，使土仓内的土压作用于开挖面以平衡开挖面的水压和土压，达到较为稳定的动态压力平衡状态，在此压力平衡状态下，进行土体开挖、土碴排运、整机推进和管片安装等作业，使隧道一次成形的机械设备。
（二）盾构的结构及作用
盾构机集机、电、液、气、自动控制于一身。 土压平衡盾构机主要分为主机和后配套两大结构。
主机：刀盘、主驱动（主轴承、主轴承密封、减速机、电机/液压马达等）、盾体（前盾、中盾、中折盾、后盾）、螺旋输送机、管片拼装机、整圆器、推进油缸、铰接油缸、人仓、工作平台等。
1 刀盘是盾构机最关键的核心部件之一，决定盾构机施工的成功与否，其具有三大主要功能：开挖土体、稳定开挖面、搅拌土仓土体。
2 盾体主要由前、中、后三盾组成。其主要作用有：
（1）作为各种机内设备(主驱动、工作平台、管片拼装机、人仓、铰接油缸、推进油缸、螺旋输送机等)的安装支承；
（2）对挖掘出的但还未衬砌的隧道起临时支护作用，承受周围地层的土压和地下水的水压，将地下水挡在盾壳外面；
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（3）掩护掘进、排土、衬砌等作业过程。
3 螺旋输送机主要作用是排除土仓渣土和稳定土仓压力。
4 拼装机主要由支撑架，大梁，旋转架，拼装头组成。拼装机可以采用手动或无线遥控装置操作。一环管片由六块组成，三块标准块，二块邻接块，一块封顶。
后配套系统：后配套系统的主要作用是为主机提供施工支持，包括动力提供、材料供给、物料运输、掘进控制和辅助等。主要包括牵引装置、管片运输系统、出渣系统、动力系统、液压系统、电气控制系统、同步注浆系统、润滑系统、注脂系统、泥水泡沫系统、冷却系统、通风系统、导向系统、数据采集和控制系统等。
1、盾构机液压系统的作用可概括为：将电动机输出的机械能传递给刀盘驱动装置、推进油缸、铰接油缸、螺旋输送机、拼装机等执行结构，并在传递的过程中进行能量控制，以实现盾构机所需要的各种动作功能。
2、同步注浆系统是在盾构机推进的同时向盾尾后部地层与管片间的间隙注入浆液，填充间隙以稳定管片并防止地层沉降的一种系统。
目前主要有单A液注浆和A、B双液混合注浆两种方式。A液主要成分是水泥，B液主要成分是水玻璃(硅酸钠)，根据实际情况加入其他添加剂。加入B液的目的是使注浆液快速凝固，但有可能导致注浆液凝固过快，填充不够充分或堵塞管道等问题。
（三）盾构的选型 1、选型原则
盾构选型总的原则是地质适应性第一，以确保盾构法施工的安全可靠；在安全可靠
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的情况下再考虑技术的先进性，即技术先进性第二位；然后再考虑盾构的价格，即经济性第三位。具体原则如下：
2、选型方法
（1）根据地层渗透系数选择。通常，当地层的渗透系数小于10-7m/s时，可以选用土压平衡盾构；当地层的渗透系数在10-7m/s和10-4m/s之间时，既可以选用土压平衡盾构也可以选用泥水式盾构；当地层的透水系数大于10-4m/s时，宜选用泥水盾构。
（2）根据地层的颗粒级配进行选型。粘土、淤泥质土区，适用土压平衡盾构，