日本盾构法施工规范(3).doc

第9章土压式盾构第112条土压式盾构的系统采用土压式盾构时，盾构的系统必须与围岩条件相适合，能够充分发挥由开挖推进机构、掌子面支挡机构、添加剂注入设备、揽拌设备、出碴设备等构成的系统的功能。[解释]土压式盾构的系统由下列机构组成：1）开挖围岩，将开挖下来的土砂与加入的添加剂进行搅拌，拌合成塑性流体的开挖推进机构；2）添加剂注入装置（泥土压盾构）；3）由切削刀盘、搅拌翼、固定翼等组成的拌合机构；4）为使土砂充满掌子面之间、加压而形成封闭构造的隔墙，在连续排出与盾构推进量一致的土量的同时，保持掌子面土压和切削刀腔内泥土压平衡的出碴机构及其控制机构等组成的工作面支挡机构；5）将碴石运至地面的出碴设备。在这一系统之间相互关系紧密，应具有适应情况变化的能力，使各功能能够均衡地协调工作，因此，应研究系统的管理方法。计划土压式盾构系统时，由于土压、地下水压、土质、最大粒径、颗粒组成、含水率等，对添加剂的种类、配合比、浓度、注浆量、刀头扭矩、推进速度、排土设备等影响很大，故必须进行仔细的调查，选择具有充分能力，可进行确实管理的机械设备等。第113条土压式盾构的构造土压式盾构应根据围岩条件、隧道直径等选择其构造形式，机械各部的构成要素必须具有较好的耐久·防水性。【解释】进行土压式盾构的构造设计时，应注意以下事项。在土压式盾构中，掌子面和盾构隔墙间充满着泥土，由于机械各部的更换和改造困难，必须注意机械各部的耐久性及耐磨耗性。对各机械单元应考虑的问题如下：（1）刀盘的支承方式：有中空轴式、中间支承式、周边支承式三种，应根据土质条件进行选择。（2）刀盘①面板：应根据掌子面的稳定性，刀腔内的检修、更换刀头的安全性等确定是否设置面板。采用面板时，应根据围岩条件（粘聚力、砾石等）、障碍物等，以不妨碍泥土排出为原则，选择开口宽度和数量。②扭矩：应根据围岩条件、砾石的有无等决定。与泥水式盾构比较，一般摩檫较大，在掌子面不能自稳时，应考虑要具有一定的富裕。（3）盾尾密封材：对地下水压、回填注浆压力等，密封性是特别重要的，为提高止水性，需设几段密封材。（4）土压计：为了量测刀腔内的泥土压力，必须选择精度高、耐久性强的土压计，设置在适当的位置。（5）千斤顶逆止阀：盾构经常承受前面的土压，为了在组装管片等推进停止时，盾构不后退，应在油压系统上安设逆止装置。第114条掌子面稳定机构掌子面稳定机构，应能够抵抗掌子面的土压和水压，保持充满在刀腔内的泥土压力和调整排土量的功能。【解释】土压式盾构掌子面的稳定是由以下各种作用综合作用而达到的。（1）抵抗因泥土压而产生的土压和水压；（2）用螺旋输送机等排土机构调整排土量：（3）适当保持泥土的流动性，必要时，可调整添加剂的注入量。在砂质土和砂砾层中，由于土的摩擦阻力大，渗透性强，欲确保开挖土砂充满在刀腔内的流动性是不可能的。为了适应这种地层，要注入添加剂，与开挖土砂进行搅拌以达到塑性流动化，提高其不透水性、保持工作面稳定的同时，使排土工作易于进行。为判断掌子面的稳定，应装备能够量测土压、排土量、刀头扭矩、盾构千斤顶推力等的量测仪器、崩塌探查装置等。第115条添加剂注入设备为了促进开挖土砂的塑性化流动，添加剂注入设备必须能将足够数量的添加剂压注至适当的位置。【解释】在泥土压盾构中添加剂注入装置由添加剂注入泵、刀盘和刀腔内的添加剂注入口等组成。关于注入位置、注入口直径、口数等，需根据土质、盾构直径、机械构造的不同进行选择。当注人口被土砂堵塞时，因进行补修、清扫等比较困难，故应选择可防止堵塞的构造。添加剂注入装置必须是能够随着刀盘扭矩的变动，向围岩内的渗透、排碴状态、刀腔内的泥土压力等控制注入压力及注入量。第116条搅拌设备搅拌设备必须能够将开挖土砂与添加剂混合，并使之呈塑性流动化状态。【解释】搅拌设备应使开挖面和排土口处的土砂有效地产生相对运动，井防止共转、附着、沉淀等现象发生。常用的搅拌设备有如下几种：（1）刀盘（刀头、幅条、中间梁）；（2）刀头背面的搅拌翼；（3）在螺旋输送机轴上安装的搅拌翼；（4）在隔墙上安装的固定翼；（5）独立驱动搅拌翼。
解释图3·23搅拌机构第117条排土设备排土设备必须与围岩条件相适应，具有能将开挖土砂顺利排土的功能。[解释]土压式盾构中的排土设备是为了保持开挖土砂的土压和地下水压，具有能控制与盾构推进量相适应的排土量的功能的设备。一般有如下几种排土设备。（1）螺旋输送机十闸门；（2）螺旋输送机十排土口加压装置；（3）螺旋输送机十旋转式进料器（旋转漏斗阀门）；（4）螺旋输送机十压送泵方式；（5）螺旋输送机十泥浆泵。选择上述排土设备时，必须选择与土质、粒径、地下水等围岩条件、盾构直径和洞内外条件相适合的设备。第10章泥水式盾构第118条泥水式盾构的体系采用泥水式盾构时，必须根据