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盾构掘进机的特性与选型的依据,盾构掘进机选型的一般程序为首先要看该盾构掘进机是否有利于开挖面的稳定,其次才考虑环境、工期、造价等限制因素,同时,还必须将宜用的辅助工法加以考虑。
1、根据地质条件选择盾构掘进机类型
砂质土类等自立性能较差的地层,应尽量使用密闭型的盾构施工;若为地下水较丰富且透水性较好的砂质土,则应优先考虑使用泥水平衡盾构;对粘性土,则可首先考虑土压平衡盾构;砂砾和软岩等强度较高的地层自立性能较好,应考虑半机械式或敞口机械式盾构施工。在相同条件下,盾构复杂,操作困难,造价高;反之,盾构简单,制造使用方便,造价低。
2.除了地质条件以外,盾构掘进机选型的制约条件还很多,如工期、造价、环境因素、场地条件等。
2.1、工期条件的制约
因为手掘式与半机械式盾构掘进机使用人工较多,机械化程度低,所以施工进度慢。其余各类型盾构掘进机因为都是机械化掘进和运输,平均掘进速度比前者快。
2.2、造价因素的制约
一般敞口式盾构掘进机的造价比密闭式盾构掘进机低,主要原因是敞口式盾构掘进机不像密闭式盾构掘进机那样有复杂的后配套系统。在地质条件允许的情况下,从降低造价考虑拟优先选用敞口式盾构掘进机
2.3、环境因素的制约
敞口型的盾构掘进机引起的地表沉降大于网格式盾构,更大于密闭式的盾构掘进机。
2.4、场地条件的制约
泥水平衡式的盾构掘进机必须配套大型的泥浆处理和循环系统, 若需使用泥水平衡盾构机就必须有较大的地面空间。
2.5、设计路线、平面竖向曲线的制约
若隧道转弯曲率半径太小,就需考虑使用中间铰接的盾构。例如直径为 6m 的盾构,其长度为 6~7m,如将其分为前后铰接的两段,显然增加了施工中转弯的灵活性。
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