盾构施工工序及要领介绍
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延长洞门上的注浆孔即可作为单液浆 注浆孔，也可作为双液浆或油脂注入孔。
预埋钢环预 留注浆孔
第二道密封
延长洞门预 留注浆孔
第一道密封
二、盾构施工工序
1 盾构始发
➢ 盾构组装调试
结合工作井空间尺寸、盾构设备下井顺序。进行盾构设备组装、调试工作。 盾构机组装和连接完毕后，即可进行空载调试，空载调试的目的主要是检查设 备是否能正常运转。主要调试内容为：液压系统、润滑系统、冷却系统、配电 系统、注浆系统等。结构部件安装完成和系统调试完成，辅助设备安装完成后 可进行盾构试掘进工作。 关键部位：
盾构施工工序 及要领介绍
中隧股份市政四公司——张开猛
目录
一、盾构介绍 二、盾构施工工序
1、盾构始发 2、土压平衡盾构掘进 3、泥水平衡盾构掘进 4、方向控制 5、管片壁后注浆 6、管片安装 7、盾构达到
一、盾构介绍
盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在
地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。 同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠 千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机 械化工方法。
始发基座定位
反力架结构图
二、盾构施工工序
1 盾构始发 ➢ 负环安装及支撑系统
在盾尾管片拼装区下部180度范围内，焊接管片支撑槽钢，高度略高于加强支持环 （防止尾刷损坏）。负环管片采取错缝拼装以保证管片圆度和每环管片端面平齐，最开始 拼装管片，封顶F块点位基本上选择在最上部，从下部开始进行标准块的安装，依次从两 侧向上安装管片、同步进行环向螺栓连接。
盾构机进入洞门时，由于前方还有将近1.5m（0.8m结构+1m连续墙的 空隙，可以在洞门密封内侧焊接两根导轨，注意洞门密封保护。以防止盾构机 进洞后刀盘下沉，导轨高度略低于始发支座导轨。
二、盾构施工工序
1 盾构始发 ➢ 反力架支持系统
反力架采用组合钢结构件，便于组装和拆卸；反力架提供盾构机推进时所需的反力， 因此反力架须具有足够的刚度和强度；反力架支撑系统将盾构推力作用到土建结构上，支 撑提供的反力满足要求，且支撑有足够的稳定性。
刀盘被困开挖
盾构始发地面塌陷
二、盾构施工工序
1 盾构始发 ➢浅覆土始发端头处理
环城北路隧道项目南线隧道盾构始发端头覆土仅3.4m，(盾构主机长度11.7m)将端头 加固范围纵向长15m，竖向由地面加固至隧道底以下5m、横向隧道两侧加固各4m。同时 增加长38m次加固区，使隧道稳定土层覆土达到6.5m，满足建立泥水压力要求。
盾构始发 中心线-5.580
负 负负 负 一 二三四 环 环环 环
负 负负 五 六七 环 环环
反力架
负环管片支撑
-11.405
-10.503
条形基础
-9.832
-11.473
反力架基础
-8.485
-14.300
二、盾构施工工序
1 盾构始发 ➢ 盾构始发支撑形式
半环管片+钢支撑
➢试掘进
整环管片拼装始发
38m次加固区正好在西向东的主行车道下，埋深浅车流量大，动载荷严重破坏上部土 层自稳，易出现超挖和塌方。
处理措施：沿隧道掘进方向铺设40m钢板，断面直径方向为9m，隧道中心线每2m预留 观察孔，在刀盘正上方2m范围内采用锥形桶临时围护，24小时人员值班与主机室通讯畅 通。浆液粘度在22～24S左右，同步注浆量1.8～2倍（20～25m3），确保行车安全。
➢始发基座
根据复核的盾构始发线路，进行 始发基座的定位。常用钢结构或混凝 土现浇方式。
二、盾构施工工序
1 盾构始发 ➢洞门密封
为了防止盾构始发掘进时泥土、地下 水从盾壳和洞门的间隙处流失，以及盾 尾通过洞门后背衬注浆浆液的流失，在 盾构始发时需安装洞门临时密封装置， 常用单折叠密封、地下水位丰富及大直 径盾构采用双道密封装置或其它形式 （尾刷等），由帘布橡胶板、圆环板、 折页压板等组成。同时可在工作井结构 施工时预埋注浆管，在延长洞门钢环上 焊接注浆管，各注浆管均布置在上半断 面。
1 盾构始发 ➢洞门的破除
首先水平取芯钻孔对土体的加固效果进行检查，检查包括加固土体强度、 洞 门处渗透性以及土体的匀质性。 降水效果检查，洞门破除前需要提前7天左右进行降水，静态水位到达洞门中 心线以下可进行第一层钢筋的破除。 洞门破除注意事项：做好应急抢险物资和设备准备；根据盾构组装调试进度安 排洞门破除工作；静态水位观测（随时做好补井准备），洞门破除过程中完成洞 门密封安装同时做好保护；在第二层钢筋完毕后，盾构机要及时贯入将掌子面支 撑，避免端头土体失稳。
二、盾构施工工序
1 盾构始发
➢始发端头地层加固
目的：控制地表沉降端头不坍塌；控制水土流失建立平衡水土压力；控制始 发对端头周边建、构筑物的影响。
对软弱、透水地层添加水泥浆液置换渣土，进行原状土体结构改良，达到自 稳止水 。常用采用：深层搅拌止水帷幕+旋喷桩+深井降水相结合的方法 。端头 加固区采用三轴搅拌桩满堂加固，在地下连续墙和深搅加固区间存在加固盲区， 采用一排Ф800的高压旋喷桩进行加固。
盾构的三大要素：开挖面稳定、掘进及排渣、管片衬砌及壁后注浆。
国内盾构施工常用的盾构形式：土压平衡盾构、泥水平衡盾构。
盾构整个施工过程:包含盾构始发、盾构掘进、掘进方向控制、壁后注浆、
管片安装、盾构到达等6个主要施工工序。
泥水仓
气垫室
土仓
膨润土液区
压缩空气
刀盘螺旋输送机皮带输送土压平衡盾构地层
切削刀盘
加固区预留
封堵注浆填充区
二、盾构施工工序
1 盾构始发
➢始发端头地层加固范围说明
庆春路过江隧道工程盾构始发段地质为粉砂土， 埋深约13m，端头始发加固范围设计为纵向长 12m，刀盘出加固区出现坍塌。
运河隧道工程盾构始发段地质为粉砂土，埋深 约6m，端头加固范围设计为纵向长13m、刀盘出 加固区，在安装管片过程中（2小时内）土体坍塌， 刀盘被困。
膨润土溶液 进浆管
排浆管
泥水平衡盾构
二、盾构施工工序
1、盾构始发 2、土压平衡盾构掘进 3、泥水平衡盾构掘进 4、管片壁后注浆 5、方向控制 6、管片安装 7、盾构到达
二、盾构施工工序
1 盾构始发
端头加固并检查加固效果
盾构始发施工包括：始发端头地层加固、 始发台施工
降水井施工、始发基座定位、洞门密封安装、 洞门破除、盾构组装调试、反力架支持系统、 延长洞门及密封安装
二、盾构施工工序
1 盾构始发 ➢ 深井降水施工
要求：在地下水丰富的软岩土地带，预防洞门破除及始发期间出现涌泥涌 沙等风险。一般要求始发水位控制在盾构底部以下。
通常井点布置：在加固区长度外部两侧布井和地下连续墙与加固区结合处。 降低加固区周围水位对洞门破除过程影响。
端头加固深井布置示意图
二、盾构施工工序
在始发阶段由于设备处于磨合阶段，要注意压力、推力、扭矩的控制，同时也要注 意各部位油脂的有效使用。掘进总推力应控制在反力架承受能力以下，同时确保在此推 力下刀具切入地层所产生的扭矩小于始发台提供的反扭矩。
二、盾构施工工序
盾构掘进
盾构正常掘进施工包括：盾构掘进（开挖）、 渣土运输、管片安装、同步注浆、管线延伸等工作。
头——刀盘上刀具、管路没有问题；主轴承系统没有问题 尾——尾刷安装、焊接质量；尾刷油脂涂抹质量；油脂密封腔注脂效果
➢ 导轨及防扭装置
盾构机刀盘进洞切削掌子面时会产生巨大的扭矩，为了防止此时盾构机壳体 在始发导轨上发生偏转，可以在始发导轨两侧的盾构机壳体上焊接防扭装置， 防扭装置在前体和中体两侧始发导轨位置各焊接一个。随着盾构机的前行，当 防扭装置靠近洞门密封时，将之割除。
洞门破除加固效果图
二、盾构施工工序
1 盾构始发 ➢始发轴线的控制
根据始发竖井结构以及盾构隧道线路设计，为了保证盾构隧道不超限。对盾构 机始发姿态设计如下：平面线路为直线：盾构主机在加固体内不考虑调向，盾构 始发中线尽量与隧道中心线吻合。竖向位置设计：地铁隧道坡度在3％以内，公路 地下通道在6％以内，当大于4.5％始发时需进行调整，坡度太大，始发后盾构机 机头易磕，姿态难控制。实际高层比设计高层高30～50mm。
负环安装、配套设备安装、盾构机加压贯入 作业面和掘进等工作内容。
盾构机设备组装
垂直运输系统土建
盾构机连接调试
如：泥水盾构始发工作流程 垂直运输系统设备 安装调试
安装反力架及支撑系统 洞门破除
泥浆设备安装 设备调试
与盾构机管 路连接
搅拌站安装调试
负环管片拼装 盾构始发试掘进
盾尾通过密封后开始同步注浆 正常掘进
反力架位置的确定：根据盾构主机长度、负环管片宽度以及洞门结构宽度等综合确 定反力架位置。一般要求0环位置在洞门土建结构位置
由于盾构始发姿态是空间结构，反力架靠盾尾侧平面要基本与盾尾平面平行，即反 力架形成的平面与盾构机的推进轴线垂直。反力架的横向和竖向位置保证负环管片传递的 盾构机推力准确作用在反力架上。
如：直接11.65m泥水盾构始发时， 盾构始发段设计线路纵向坡度为5.5%，刀盘上部靠拢加固体面侯，下 半部距离开挖面距离将尽600mm，当 时没有进行盾构始发坡度调整，盾构进 洞门掘进就出现栽头。主机最大达到7.5%，油缸上下行程差300mm。无 法进行管片安装，只能取消管片纵向螺 栓连接螺栓，在上半部管片间加垫钢板 进行油缸行程和间隙调整。
切削破岩 刀具
正面刮刀 撕裂刀 边刮刀
焊接撕裂刀 辅助刀具 周边保护刀
超挖刀
二、盾构施工工序
2 土压平衡盾构掘进 ➢刀具布置
刀具的布置方式需要充分考虑工程地质情况，不同的工程地质特点采用不 同的刀具配置方案，以获得良好的切削效果和掘进速度。根据地质条件特点， 可以大致分为四种地层：软弱土地层；砂层、砂卵石地层；风化岩及软硬不均 地层；单纯的纯硬岩地层。 软弱土地层其地质条件主要以淤泥、粘土和粉质粘土为主，在软弱土地层一 般只需配置切削型刀具。如：切刀、周边刮刀、中心刀、先行刀和超挖刀。 砂层、砂卵石地层其地质条件主要以砂，卵石地层为主，需设置（宽幅）切 刀、周边刮刀、先行刀（重型撕裂刀）、中心刀、仿形刀等刀具。 风化岩及软硬不均的复合地层， 除配置切削型刀具外包括宽幅切刀、先行 刀，还需配置滚刀，因而刀盘结构相对复杂。 单纯的纯硬岩地层 刀具全部选用滚刀，无任齿刀，在刀盘面板周边开口处 配备刮碴刮刀板。
2 土压平衡盾构掘进 ➢渣土改良
碴土改良就是通过盾构机配置的系统向刀盘面、土仓内、螺旋输送机内注入泡 沫或膨润土，利用刀盘的旋转搅拌、土仓搅拌装置搅拌或螺旋输送机旋转搅拌使添 加剂与土碴混合，切削的碴土具有好的流塑性、合适的稠度、较低的透水性和较小 的摩阻力，实现平衡开挖面水土压力同时利于排渣，以满足在不同地质条件下掘进 施工。
开始 设定管理基准
掘进作业工序流程图（右图）
运输列车 出洞
运输列车 准备材料
运输列车 运料进洞
开挖掘进
同步注浆
是否达到掘进 循环进尺
是 管片拼装
开挖6m 是
延伸管道 (轨道)
否 否
下一循环
二、盾构施工工序
2 土压平衡盾构掘进 ➢常用刀具分类
作用分类 名称
滚压破岩 刀具
盘形滚刀
切削破岩 刀具
切刀 齿刀
二、盾构施工工序
1 盾构始发
➢始发端头地层加固
加固范围：在具备条件下满足盾构刀盘在出加固区前，盾尾完全进入土体， 洞门橡胶密封与管片间形成密封环后进行注浆（砂浆、双液浆）填充，同时进 行密封与管片间缝隙的封堵。再次掘进土仓可建立平衡压力、洞门封堵完成。
如：盾构直径11.65m，主机长度11.7m。加固范围：纵向长15m（结构 0.8m+1m连续墙）、隧道外轮廓以外两侧各3m、加固深度隧道外轮廓底以下3m。
管片过4点、8点位置在盾尾盾壳上焊接固定块，支撑管片并保证安全，待封顶块纵向 推插到位后，安装好负环管片支撑，割除固定钢板，紧固封顶块与邻接块的螺栓。
➢ 负环管片支撑
负环管片推出盾尾后，下部需用楔子与始发台导轨位置进行支撑。大直径管片需要借 助支撑系统对其进行固定，加强管片结构稳定性，防止其偏转、移动、错位。负环管片 支撑系统必须具有足够的强度和刚度。
二、盾构施工工序
2 土压平衡盾构掘进 ➢掘进模式
土压平衡盾构的掘进模式可分为敞开式、半敞 开式（加气模式）、闭胸式（土压平衡式）。
土压平衡模式用于土层不稳定、水压高的地层。 开挖时土仓内的压力P2＝P1。P2＝土仓内碴土的 压力＋注入材料的压力，P1＝土柱压力＋水柱压 力的总和。
二、盾构施工工序
预埋钢环预 留注浆孔
第二道密封
延长洞门预 留注浆孔
第一道密封
二、盾构施工工序
1 盾构始发
➢ 盾构组装调试
结合工作井空间尺寸、盾构设备下井顺序。进行盾构设备组装、调试工作。 盾构机组装和连接完毕后，即可进行空载调试，空载调试的目的主要是检查设 备是否能正常运转。主要调试内容为：液压系统、润滑系统、冷却系统、配电 系统、注浆系统等。结构部件安装完成和系统调试完成，辅助设备安装完成后 可进行盾构试掘进工作。 关键部位：
盾构施工工序 及要领介绍
中隧股份市政四公司——张开猛
目录
一、盾构介绍 二、盾构施工工序
1、盾构始发 2、土压平衡盾构掘进 3、泥水平衡盾构掘进 4、方向控制 5、管片壁后注浆 6、管片安装 7、盾构达到
一、盾构介绍
盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在
地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。 同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠 千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机 械化工方法。
始发基座定位
反力架结构图
二、盾构施工工序
1 盾构始发 ➢ 负环安装及支撑系统
在盾尾管片拼装区下部180度范围内，焊接管片支撑槽钢，高度略高于加强支持环 （防止尾刷损坏）。负环管片采取错缝拼装以保证管片圆度和每环管片端面平齐，最开始 拼装管片，封顶F块点位基本上选择在最上部，从下部开始进行标准块的安装，依次从两 侧向上安装管片、同步进行环向螺栓连接。
盾构机进入洞门时，由于前方还有将近1.5m（0.8m结构+1m连续墙的 空隙，可以在洞门密封内侧焊接两根导轨，注意洞门密封保护。以防止盾构机 进洞后刀盘下沉，导轨高度略低于始发支座导轨。
二、盾构施工工序
1 盾构始发 ➢ 反力架支持系统
反力架采用组合钢结构件，便于组装和拆卸；反力架提供盾构机推进时所需的反力， 因此反力架须具有足够的刚度和强度；反力架支撑系统将盾构推力作用到土建结构上，支 撑提供的反力满足要求，且支撑有足够的稳定性。
刀盘被困开挖
盾构始发地面塌陷
二、盾构施工工序
1 盾构始发 ➢浅覆土始发端头处理
环城北路隧道项目南线隧道盾构始发端头覆土仅3.4m，(盾构主机长度11.7m)将端头 加固范围纵向长15m，竖向由地面加固至隧道底以下5m、横向隧道两侧加固各4m。同时 增加长38m次加固区，使隧道稳定土层覆土达到6.5m，满足建立泥水压力要求。
盾构始发 中心线-5.580
负 负负 负 一 二三四 环 环环 环
负 负负 五 六七 环 环环
反力架
负环管片支撑
-11.405
-10.503
条形基础
-9.832
-11.473
反力架基础
-8.485
-14.300
二、盾构施工工序
1 盾构始发 ➢ 盾构始发支撑形式
半环管片+钢支撑
➢试掘进
整环管片拼装始发
38m次加固区正好在西向东的主行车道下，埋深浅车流量大，动载荷严重破坏上部土 层自稳，易出现超挖和塌方。
处理措施：沿隧道掘进方向铺设40m钢板，断面直径方向为9m，隧道中心线每2m预留 观察孔，在刀盘正上方2m范围内采用锥形桶临时围护，24小时人员值班与主机室通讯畅 通。浆液粘度在22～24S左右，同步注浆量1.8～2倍（20～25m3），确保行车安全。
➢始发基座
根据复核的盾构始发线路，进行 始发基座的定位。常用钢结构或混凝 土现浇方式。
二、盾构施工工序
1 盾构始发 ➢洞门密封
为了防止盾构始发掘进时泥土、地下 水从盾壳和洞门的间隙处流失，以及盾 尾通过洞门后背衬注浆浆液的流失，在 盾构始发时需安装洞门临时密封装置， 常用单折叠密封、地下水位丰富及大直 径盾构采用双道密封装置或其它形式 （尾刷等），由帘布橡胶板、圆环板、 折页压板等组成。同时可在工作井结构 施工时预埋注浆管，在延长洞门钢环上 焊接注浆管，各注浆管均布置在上半断 面。
1 盾构始发 ➢洞门的破除
首先水平取芯钻孔对土体的加固效果进行检查，检查包括加固土体强度、 洞 门处渗透性以及土体的匀质性。 降水效果检查，洞门破除前需要提前7天左右进行降水，静态水位到达洞门中 心线以下可进行第一层钢筋的破除。 洞门破除注意事项：做好应急抢险物资和设备准备；根据盾构组装调试进度安 排洞门破除工作；静态水位观测（随时做好补井准备），洞门破除过程中完成洞 门密封安装同时做好保护；在第二层钢筋完毕后，盾构机要及时贯入将掌子面支 撑，避免端头土体失稳。
二、盾构施工工序
1 盾构始发
➢始发端头地层加固
目的：控制地表沉降端头不坍塌；控制水土流失建立平衡水土压力；控制始 发对端头周边建、构筑物的影响。
对软弱、透水地层添加水泥浆液置换渣土，进行原状土体结构改良，达到自 稳止水 。常用采用：深层搅拌止水帷幕+旋喷桩+深井降水相结合的方法 。端头 加固区采用三轴搅拌桩满堂加固，在地下连续墙和深搅加固区间存在加固盲区， 采用一排Ф800的高压旋喷桩进行加固。
盾构的三大要素：开挖面稳定、掘进及排渣、管片衬砌及壁后注浆。
国内盾构施工常用的盾构形式：土压平衡盾构、泥水平衡盾构。
盾构整个施工过程:包含盾构始发、盾构掘进、掘进方向控制、壁后注浆、
管片安装、盾构到达等6个主要施工工序。
泥水仓
气垫室
土仓
膨润土液区
压缩空气
刀盘螺旋输送机皮带输送土压平衡盾构地层
切削刀盘
加固区预留
封堵注浆填充区
二、盾构施工工序
1 盾构始发
➢始发端头地层加固范围说明
庆春路过江隧道工程盾构始发段地质为粉砂土， 埋深约13m，端头始发加固范围设计为纵向长 12m，刀盘出加固区出现坍塌。
运河隧道工程盾构始发段地质为粉砂土，埋深 约6m，端头加固范围设计为纵向长13m、刀盘出 加固区，在安装管片过程中（2小时内）土体坍塌， 刀盘被困。
膨润土溶液 进浆管
排浆管
泥水平衡盾构
二、盾构施工工序
1、盾构始发 2、土压平衡盾构掘进 3、泥水平衡盾构掘进 4、管片壁后注浆 5、方向控制 6、管片安装 7、盾构到达
二、盾构施工工序
1 盾构始发
端头加固并检查加固效果
盾构始发施工包括：始发端头地层加固、 始发台施工
降水井施工、始发基座定位、洞门密封安装、 洞门破除、盾构组装调试、反力架支持系统、 延长洞门及密封安装
二、盾构施工工序
1 盾构始发 ➢ 深井降水施工
要求：在地下水丰富的软岩土地带，预防洞门破除及始发期间出现涌泥涌 沙等风险。一般要求始发水位控制在盾构底部以下。
通常井点布置：在加固区长度外部两侧布井和地下连续墙与加固区结合处。 降低加固区周围水位对洞门破除过程影响。
端头加固深井布置示意图
二、盾构施工工序
在始发阶段由于设备处于磨合阶段，要注意压力、推力、扭矩的控制，同时也要注 意各部位油脂的有效使用。掘进总推力应控制在反力架承受能力以下，同时确保在此推 力下刀具切入地层所产生的扭矩小于始发台提供的反扭矩。
二、盾构施工工序
盾构掘进
盾构正常掘进施工包括：盾构掘进（开挖）、 渣土运输、管片安装、同步注浆、管线延伸等工作。
头——刀盘上刀具、管路没有问题；主轴承系统没有问题 尾——尾刷安装、焊接质量；尾刷油脂涂抹质量；油脂密封腔注脂效果
➢ 导轨及防扭装置
盾构机刀盘进洞切削掌子面时会产生巨大的扭矩，为了防止此时盾构机壳体 在始发导轨上发生偏转，可以在始发导轨两侧的盾构机壳体上焊接防扭装置， 防扭装置在前体和中体两侧始发导轨位置各焊接一个。随着盾构机的前行，当 防扭装置靠近洞门密封时，将之割除。
洞门破除加固效果图
二、盾构施工工序
1 盾构始发 ➢始发轴线的控制
根据始发竖井结构以及盾构隧道线路设计，为了保证盾构隧道不超限。对盾构 机始发姿态设计如下：平面线路为直线：盾构主机在加固体内不考虑调向，盾构 始发中线尽量与隧道中心线吻合。竖向位置设计：地铁隧道坡度在3％以内，公路 地下通道在6％以内，当大于4.5％始发时需进行调整，坡度太大，始发后盾构机 机头易磕，姿态难控制。实际高层比设计高层高30～50mm。
负环安装、配套设备安装、盾构机加压贯入 作业面和掘进等工作内容。
盾构机设备组装
垂直运输系统土建
盾构机连接调试
如：泥水盾构始发工作流程 垂直运输系统设备 安装调试
安装反力架及支撑系统 洞门破除
泥浆设备安装 设备调试
与盾构机管 路连接
搅拌站安装调试
负环管片拼装 盾构始发试掘进
盾尾通过密封后开始同步注浆 正常掘进
反力架位置的确定：根据盾构主机长度、负环管片宽度以及洞门结构宽度等综合确 定反力架位置。一般要求0环位置在洞门土建结构位置
由于盾构始发姿态是空间结构，反力架靠盾尾侧平面要基本与盾尾平面平行，即反 力架形成的平面与盾构机的推进轴线垂直。反力架的横向和竖向位置保证负环管片传递的 盾构机推力准确作用在反力架上。
如：直接11.65m泥水盾构始发时， 盾构始发段设计线路纵向坡度为5.5%，刀盘上部靠拢加固体面侯，下 半部距离开挖面距离将尽600mm，当 时没有进行盾构始发坡度调整，盾构进 洞门掘进就出现栽头。主机最大达到7.5%，油缸上下行程差300mm。无 法进行管片安装，只能取消管片纵向螺 栓连接螺栓，在上半部管片间加垫钢板 进行油缸行程和间隙调整。
切削破岩 刀具
正面刮刀 撕裂刀 边刮刀
焊接撕裂刀 辅助刀具 周边保护刀
超挖刀
二、盾构施工工序
2 土压平衡盾构掘进 ➢刀具布置
刀具的布置方式需要充分考虑工程地质情况，不同的工程地质特点采用不 同的刀具配置方案，以获得良好的切削效果和掘进速度。根据地质条件特点， 可以大致分为四种地层：软弱土地层；砂层、砂卵石地层；风化岩及软硬不均 地层；单纯的纯硬岩地层。 软弱土地层其地质条件主要以淤泥、粘土和粉质粘土为主，在软弱土地层一 般只需配置切削型刀具。如：切刀、周边刮刀、中心刀、先行刀和超挖刀。 砂层、砂卵石地层其地质条件主要以砂，卵石地层为主，需设置（宽幅）切 刀、周边刮刀、先行刀（重型撕裂刀）、中心刀、仿形刀等刀具。 风化岩及软硬不均的复合地层， 除配置切削型刀具外包括宽幅切刀、先行 刀，还需配置滚刀，因而刀盘结构相对复杂。 单纯的纯硬岩地层 刀具全部选用滚刀，无任齿刀，在刀盘面板周边开口处 配备刮碴刮刀板。
2 土压平衡盾构掘进 ➢渣土改良
碴土改良就是通过盾构机配置的系统向刀盘面、土仓内、螺旋输送机内注入泡 沫或膨润土，利用刀盘的旋转搅拌、土仓搅拌装置搅拌或螺旋输送机旋转搅拌使添 加剂与土碴混合，切削的碴土具有好的流塑性、合适的稠度、较低的透水性和较小 的摩阻力，实现平衡开挖面水土压力同时利于排渣，以满足在不同地质条件下掘进 施工。
开始 设定管理基准
掘进作业工序流程图（右图）
运输列车 出洞
运输列车 准备材料
运输列车 运料进洞
开挖掘进
同步注浆
是否达到掘进 循环进尺
是 管片拼装
开挖6m 是
延伸管道 (轨道)
否 否
下一循环
二、盾构施工工序
2 土压平衡盾构掘进 ➢常用刀具分类
作用分类 名称
滚压破岩 刀具
盘形滚刀
切削破岩 刀具
切刀 齿刀
二、盾构施工工序
1 盾构始发
➢始发端头地层加固
加固范围：在具备条件下满足盾构刀盘在出加固区前，盾尾完全进入土体， 洞门橡胶密封与管片间形成密封环后进行注浆（砂浆、双液浆）填充，同时进 行密封与管片间缝隙的封堵。再次掘进土仓可建立平衡压力、洞门封堵完成。
如：盾构直径11.65m，主机长度11.7m。加固范围：纵向长15m（结构 0.8m+1m连续墙）、隧道外轮廓以外两侧各3m、加固深度隧道外轮廓底以下3m。
管片过4点、8点位置在盾尾盾壳上焊接固定块，支撑管片并保证安全，待封顶块纵向 推插到位后，安装好负环管片支撑，割除固定钢板，紧固封顶块与邻接块的螺栓。
➢ 负环管片支撑
负环管片推出盾尾后，下部需用楔子与始发台导轨位置进行支撑。大直径管片需要借 助支撑系统对其进行固定，加强管片结构稳定性，防止其偏转、移动、错位。负环管片 支撑系统必须具有足够的强度和刚度。
二、盾构施工工序
2 土压平衡盾构掘进 ➢掘进模式
土压平衡盾构的掘进模式可分为敞开式、半敞 开式（加气模式）、闭胸式（土压平衡式）。
土压平衡模式用于土层不稳定、水压高的地层。 开挖时土仓内的压力P2＝P1。P2＝土仓内碴土的 压力＋注入材料的压力，P1＝土柱压力＋水柱压 力的总和。
二、盾构施工工序