盾构法隧道基本原理及特点
隧道盾构法施工 盾构法的工作原理
土压平衡盾构机
泥水盾构机
盾构法施工工艺
2土压平衡盾构
土压平衡盾构是在机械式盾构的前部设置隔板，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，依靠盾构千斤顶的推力通过隔板给土仓内的土渣加压，使土压作用于开挖面以平衡开 挖面的水土压力。
03
盾构法的工作原理
盾构法施工工艺
1概述
盾构施工时，盾构机头部可以安全地开挖地层 ,尾部可以装配预制管片或 砌块，迅速地拼装成隧道永久衬砌。推进过程主要依靠盾构机内部设置的千 斤顶。
盾构法施工工艺
1概述
根据开挖面的支护形式，目前应用最广的是土压平衡盾构(土压平衡支护 式)和泥水盾构(泥浆支护式)两种机型盾构机。
盾构法施工工艺
2土压平衡盾构
土压平衡盾构的 “模式”可分为敞开式、半敞开式、闭胸式三种。
土压平衡模式
敞开式模式
加气模式 （半敞开模式）开式模式
在掌子面足够稳定并且涌水能够被控 制时，采用‘敞开’模式作业。
在敞开模式下，刀具切削开挖面土体， 切削土进入土仓，通过位于土仓底部的螺 旋输送机将碴土排出。在土仓的底部，要 有足够的碴土供应螺旋输送机出碴用，土 仓的其他空间是空的。
敞开模式下，土仓通过螺旋输送机的 出料口与隧道相通。当推进停止时，可以 随时进入开挖仓而无需采取其他措施
盾构法施工工艺
2土压平衡盾构
加气模式（半敞开模式）
在掌子面具有足够的自稳能力，且 水压小于1.5bar的地层中，采用半敞 开模式掘进。半敞开式作业时，土仓 下部是刀盘切削下来的碴土，上部为 压缩空气。半敞开式作业的开挖和推 进与敞开式作业基本一致
盾构法施工工艺
地铁隧道施工方法
地铁隧道施工方法地铁隧道的建设是现代城市交通发展的重要部分，施工方法的选择和实施对于隧道的安全性和效率起着至关重要的作用。
本文将介绍几种常用的地铁隧道施工方法，并探讨它们的特点和适用场景。
一、盾构法盾构法是地铁隧道施工中最常见的方法之一。
其基本原理是使用盾构机在地下推进，并同时进行土壤的开挖和管道的铺设。
盾构机由前后两部分组成，前部分用于掘进土层，并将推进管道直接铺设在掘进过程中形成的隧道内。
盾构法适用于软土层、泥质土和砂土地层。
盾构法的优点是施工速度快，对周围环境的干扰较小，施工过程中有较高的安全性。
然而，盾构法也有一些限制，如对于硬岩和水文条件复杂的地层不适用，设备造价较高。
二、顶管法顶管法是另一种常用的地铁隧道施工方法。
该方法的特点是通过将管道逐段推入地下，形成隧道，并在隧道内进行开挖和支护。
顶管法适用于较硬的地质条件，如砂岩和页岩地层。
顶管法的优点是适用范围广，可以适应不同地质条件下的施工需求。
此外，顶管法的施工过程中对地下水的影响较小，对地层和周围环境破坏较小。
但是，顶管法的施工周期较长，相对来说工期较长。
三、开挖法开挖法是一种传统的地铁隧道施工方法，也是较为常见的一种。
该方法的原理是使用钻机或者挖机进行地下土层的开挖，然后进行支护。
开挖法适用于盘硬的地层，如岩石和混凝土等。
开挖法的优点是施工过程相对简单，设备要求较低，成本相对较低。
此外，开挖法可根据实际情况进行调整，适应不同的地质条件。
然而，开挖法也有一些缺点，包括施工周期较长，施工过程对周围环境的影响较大。
综上所述，不同地铁隧道施工方法各有优劣，选择合适的方法需要综合考虑工程地质状况、施工周期、成本等因素。
在实践中，往往需要根据具体情况进行选择和调整，以确保隧道的安全和高效建设。
隧道盾构法施工 盾构法施工的特点及适用条件
盾构法施工的特点及适用条件
盾构机（土压平衡）
盾构法施工的特点及适用条件
2盾构法特点
2.1盾构法优点
（1）、场地作业少，隐蔽性好，因噪音、振动引起的环境影响小；
（2）、隧道施工的费用和技术难度基本不受覆土深浅的影响，适宜于建造覆 土深的隧道；
（3）、穿越河底或海底时，隧道施工不影响航道，也完全不受气候的影响；
01
盾构法施工的特点及适用条件
盾构法施工的特点及适用条件
1.盾构法基本概念
盾构法是在盾构保护下修筑隧道的一类施工方法。 这类方法的特点是地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接 缝防水和盾尾间隙注浆充填等作业都在盾构保护下进行， 并需随时排除地下水和控制地面沉降，因而是工艺技术
要求高、综合性强的一类施工方法。
3盾构法适用条件
适用于各类软土地层和软岩、硬岩地层的隧道掘进，尤其适用于城 市地下隧道工程。
水底公路隧道； 地铁区间隧道； 排水污水隧道； 引水隧道； 公用管线隧道。
（4）、穿越地面建筑群和地下管线密集区时，周围可不受施工影响；
（5）、自动化程度高、劳动强度低、施工速度较快
盾盾构法缺点
（1）施工设备费用较高； （2）覆土较浅时，地表沉降较难控制； （3）用于施工小曲率半径隧道时，掘进较困难。
盾构法施工的特点及适用条件
盾构法隧道技术简介
盾构法隧道技术简介（Shield Method）一．盾构法基本概念盾构法是在地面下暗挖隧道的一种施工方法。
当代城市建筑、公用设施和各种交通日益繁杂，市区明挖隧道施工，对城市生活的干扰问题日趋严重，特别在市区中心遇到隧道埋深较大，地质复杂的情况，若用明挖法建造隧道则很难实现。
在这种条件下采用盾构法对城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道建设具有明显优点。
此外，在建造穿越水域、沼泽地和山地的公路和铁路隧道或水工隧道中，盾构法也往往因它在特定条件下的经济合理性及技术方面的优势而得到采用。
构成盾构法施工的主要内容是：先在隧道某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位。
盾构从竖井或基坑的墙壁开孔处出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的设计孔洞推进。
盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制隧道衬砌结构，再传到竖井或基坑的后靠壁上，盾构是这种施工方法中最主要的独特的施工机具。
它是一个能支承地层压力而又能在地层中推进的圆形或矩形或马蹄形等特殊形状的钢筒结构，在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置，在钢筒中段周圈内面安装顶进所需的千斤顶，钢筒尾部是具有一定空间的壳体，在盾尾内可以拼装一至二环预制的隧道衬砌环。
盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向紧靠盾尾后面的开挖坑道周边与衬砌环外周之间的空隙中压注足够的浆体，以防止隧道及地面下沉。
在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。
使用盾构法，往往需要根据穿越土层的工程地质水文地质特点辅以其他施工技术措施。
主要有：1. 疏干掘进土层中地下水的措施；2. 稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施；3. 隧道衬砌的防水堵漏技术；4. 配合施工的监测技术；5. 气压施工中的劳动防护措施；6. 开挖土方的运输及处理方法等。
二．盾构法的主要优点1. 除竖井施工外，施工作业均在地下进行，噪音、振动引起的公害小，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪音和振动影响。
隧道盾构法、矿山法、新奥法的区别
隧道盾构法、矿山法、新奥法的区别隧道盾构法、矿山法和新奥法都是建筑施工中常见的方法，它们各自具有特点和适用范围。
本文将对这三种方法进行介绍，并对它们的区别进行详细解析。
一、隧道盾构法1. 定义隧道盾构法是一种利用盾构机进行施工的方法，通过盾构机在地下挖掘通道并同时支撑隧道围岩的技术。
它通常用于城市地铁、道路隧道等工程中。
2. 特点a. 盾构机具有自动化施工、减少人工成本、减少对地表影响等优点。
b. 适用于地质条件较差、需要大规模开挖的工程。
c. 施工过程对地表环境影响小，减少了噪音和空气污染。
3. 应用范围隧道盾构法广泛应用于城市地铁、水利隧洞、交通隧道等工程项目中。
二、矿山法1. 定义矿山法是一种利用矿山开采技术进行地下隧道开挖的方法，通过爆破、掘进等方式进行地下隧道建设。
2. 特点a. 矿山法的施工过程依赖于爆破工艺，需要大量的工程爆破技术。
b. 适用于地质条件复杂、需要大规模开采的地下工程。
c. 施工过程对地下环境和地表环境影响较大。
3. 应用范围矿山法主要应用于矿山开采、地下矿井、地下巷道等工程项目中。
三、新奥法1. 定义新奥法是一种利用先进的地下开挖技术进行隧道开挖的方法，通过液压挖掘机、硬岩掘进机等设备进行施工。
2. 特点a. 新奥法采用先进的机械设备，具有高效、精准、安全等优点。
b. 适用于地质条件较好、需要高精度开挖的地下工程。
c. 施工过程对地表环境影响小，减少了噪音和空气污染。
3. 应用范围新奥法主要应用于铁路隧道、高速公路隧道、水利隧洞等工程项目中。
四、区别分析1. 技术原理隧道盾构法依赖盾构机进行地下开挖，矿山法依赖爆破和掘进技术进行地下开挖，新奥法依赖先进的地下开挖设备进行地下开挖。
2. 适用范围隧道盾构法适用于地质条件较差、需要大规模开挖的工程。
矿山法适用于地质条件复杂、需要大规模开采的地下工程。
新奥法适用于地质条件较好、需要高精度开挖的地下工程。
3. 施工过程隧道盾构法施工过程对地表环境影响小，减少了噪音和空气污染。
盾构法隧道工程
（2）管片拼装预防措施
4）控制管片环、纵缝的质量，严禁发生拼 装前后喇叭、内外张角、环高差、拼装缝 过宽、两块管片相对旋转等质量问题。
5）检查整环测量的成果报告以及管片与盾 壳间的间隙，及时调整管片拼装的姿态， 控制管片与盾尾之间的周边间隙。
6）每块管片拼装后及时调整圆环椭圆度至 符合要求，测量管片圆环成果报表，再调 整好千斤顶的顶力，确保隧道的圆度。
应资质的监测单位做相应的检测试验。
三、盾构出洞主要质量问题2
2）加强盾构进出洞准备及测量 ①审查地质工程勘察报告、设计地质说明等相关资料，
在施工方案中，对流砂等不良地质情况应有相应的预防措 施。 ②了解端头井附近的地下管线状况，绘制管线图，以便 为场地布置、地基加固、盾构吊装、监测布点等工作提供 条件。 ③必须建立严格的平面控制测量网，进行地面和井下联 测。建立井下导线，用以盾构进洞后进行指引盾构掘进。 ④必须建立严格的高程测量网，将地面水准点传递至井 下水准点上，作为井下高程起算点，并应选择主要导线点 作为永久水准点。 ⑤制作盾构上的测量标志点。测量标志点要做好原始记 录和校核记录，以免盾构标志数据中存在系统误差。 ⑥一公里左右的隧道需进行三次联接测量，盾构进洞前 应及时做好地面中心的复测工作，并根据洞门中心调整盾 构推进轴线。
二、盾构机的组成2
3．盾尾
盾尾部即盾构的后部。盾尾部为管片拼 装空间，该空间内装有拼装管片的举重臂。 为了防止周围地层的土砂、地下水及背后 注入的填充浆液窜入该部位，特设置尾封 装置。
泥水平衡式盾构
在机械切削式盾构的前部刀盘后侧，设置隔板，它与刀盘之间形成泥 水压力室，将加压的泥水送入泥水室，当泥水压力室充满加压的泥水 后，通过加压作用和压力保持机构，来谋求开挖面的稳定。盾构推进 时有旋转刀盘切削下来的土砂经搅拌装置搅拌后形成高浓度泥水，用
盾构施工原理与特点
盾构施工原理与特点盾构，是一种较为先进的地下工程施工方法，具有许多独特的原理与特点。
下面将详细介绍盾构施工的原理与特点。
首先，盾构施工的原理是利用盾构机进行地下隧道的开挖和土方回填。
盾构机由主体机械部分和盾构壳体组成，壳体内设有刀盘和推进设备。
在施工过程中，盾构机通过刀盘的旋转和推进装置的作用，推进壳体向前穿行，同时利用刀盘进行土方的开挖。
开挖过程中，土方通过输送带或螺旋输送机送出隧道，然后实施隧道的支护和衬砌。
盾构施工的特点有以下几个方面。
首先，盾构施工的进度快。
盾构机可以同时进行开挖和衬砌，不受地质条件的限制，施工速度较快，尤其适用于长距离和大断面的隧道工程。
其次，盾构施工的质量稳定。
盾构机在开挖过程中可以进行实时监测，随时调整和控制施工参数，确保施工过程稳定，提高施工质量。
再次，盾构施工的环境影响小。
盾构机在地下施工，不会对地表环境产生破坏和污染，并且减少了施工对周围居民的干扰。
此外，盾构施工的安全性高。
盾构机设有多重安全装置，可以预防和处理各种施工风险，确保施工安全。
在进行盾构施工时，需要注意以下几点。
首先，要对地质条件进行详细的勘察和分析，确定盾构机的适用范围和施工参数，以确保施工的顺利进行。
其次，要进行合理的盾构机选择和配置，考虑到地下水位、土质和隧道断面等因素，选择适合工程要求的盾构机型号和刀盘类型。
再次，要加强施工管理和监测。
建立完善的施工管理制度，实施全方位的监测和调控，及时处理施工中的问题和风险。
最后，要重视施工人员的技术培训和安全教育，提高他们的专业水平和安全意识，确保施工人员的安全和工程的顺利进行。
综上所述，盾构施工是一种高效、稳定、环保和安全的地下工程施工方法。
在实际应用中，要充分发挥盾构施工的原理与特点，注重工程管理和安全控制，确保盾构隧道工程的顺利完成。
盾构隧道设计知识点总结
盾构隧道设计知识点总结一、盾构隧道简介盾构隧道是一种利用盾构机施工的隧道，盾构机是一种特殊的施工设备，能够在地下隧道掘进过程中同时进行支护和洞壁的开挖。
盾构隧道施工能够减少对地表和周围环境的影响，同时能够保证较高的安全性和工程质量。
因此，在城市地下管线建设以及交通隧道建设中盾构隧道得到了广泛的应用。
二、盾构隧道设计的基本原则1. 地质条件分析盾构隧道设计是在地下进行施工的，因此地质条件是一个非常重要的因素。
了解地质条件对于确定盾构隧道的隧道施工的工法，以及对支护结构和材料的选择都至关重要。
2. 施工技术及安全盾构隧道在施工过程中需要选择合适的施工技术和安全措施。
盾构隧道在施工过程中需要进行洞壁支护，土层处理及排水等措施，使得隧道的整体结构更加稳固和安全。
3. 环境保护在进行盾构隧道设计时，需要考虑如何减少对环境的影响。
在盾构隧道施工过程中需要对于噪音、震动、施工废弃物等都需要进行有效的控制。
4. 航道、地铁和地下水文关系盾构隧道设计需要考虑地形、航道以及地下水文关系对于盾构隧道设计和施工都将产生一定的影响。
三、盾构隧道设计的关键技术1. 盾构机及其掘进盾构机的选型、掘进参数的确定、地层分层和土工性质的检测与分析、地质灾变和故障的处理等技术都是盾构隧道设计中需要考虑的关键技术。
2. 隧道结构设计隧道的结构设计要满足工程强度、变形和稳定性等要求，在给定的地质条件下进行结构设计，对于支护结构的选择、抗震、变形等方面需要进行详细的分析。
3. 地下水处理技术地下水是影响盾构隧道施工最重要的环境因素之一。
在盾构隧道设计中需要考虑如何有效地控制地下水的流动，以及在施工过程中如何有效地处理地下水。
4. 施工管理及质量控制盾构隧道的施工管理和质量控制是保证隧道工程质量的重要保证。
合理的施工计划、对施工单位的质量监督和管理等都是关键技术。
四、盾构隧道设计的发展趋势1. 现代监测技术在盾构隧道设计中的应用现代监测技术在盾构隧道设计中的应用可以有效地对地下的地质情况进行实时监测和记录，为隧道的设计和施工提供重要的支撑。
盾构隧道施工原理及方法
2. 土压平衡式盾构机的构造 (1)切削刀盘 切削刀盘
通过主轴承支撑和液压马达式电机驱动旋转的刀盘， 通过主轴承支撑和液压马达式电机驱动旋转的刀盘， 正面安装土体切削刀并带有碴土进料口， 正面安装土体切削刀并带有碴土进料口，背面安装有碴土 搅拌桨。刀盘侧面还装有可伸缩的超挖刀。 搅拌桨。刀盘侧面还装有可伸缩的超挖刀。 刀盘的型式有花板型和 辐条型的不同型式； 辐条型的不同型式； 根据地层性质所需要安 装刀具大小与数量不同； 装刀具大小与数量不同； 进料口面积不同， 进料口面积不同，有不 同的开口率。 同的开口率。
图 5-5-2 手掘式盾构构造
b.半机械式盾构机 半机械式盾构机 半机械式盾构机进行开挖及装运石碴都采用专用 机械，配备液压铲土机、 机械，配备液压铲土机、臂式刀盘等挖掘机械和皮带 运输机等出碴机械， 运输机等出碴机械，或配备具有开挖与出碴双重功能 的机械。 的机械。
图5-5-3 半机械式盾构构造
二、盾构机的种类和构造
1. 盾构机的种类 按开挖面与作业室之 间的隔墙构造分为： 间的隔墙构造分为：全开 敞式、 敞式、半开敞式及密封式 三种。 三种。
手掘式 全开敞式半机械式 机械式 半开敞式 — —挤压式 泥水式 土压式 密封式 土压式 泥水加压式 泥水加压式泥浆式
超挖装置 油压机油 润滑装置 加浆装置 轴承止水带 真圆保护 刀头 搅拌装置 刀盘开口 接头装置 排浆管路 油压管路 旋转速度 旋转力矩 油压机 起重臂 排土器 支承方式 形式 (1) 刀 盘 (3) 排土、排泥系统 (5) 管片组装装置 (7) 油压装置
盾构机 通用装置
管 片
管片的组装顺序
B K B A B K B
半隔板
盾构法隧道径向深孔注浆施工工法(2)
盾构法隧道径向深孔注浆施工工法一、前言盾构法隧道径向深孔注浆施工工法是一种在隧道施工中广泛应用的工艺方法。
在这种方法中，通过应用盾构机等机械设备，将隧道打通并稳定地注入混凝土浆液来加固。
二、工法特点盾构法隧道径向深孔注浆施工工法具有以下特点：高效、快速、成本较低、安全可靠、施工质量易于控制等。
在施工过程中，可以有效地提高施工速度和质量，减少工程风险和成本。
三、适应范围该工法适用于土壤、岩石等地质条件下的隧道施工。
根据施工的需求和工程的实际情况，可以灵活调整工法的应用方法。
四、工艺原理盾构法隧道径向深孔注浆施工工法的基本原理是：通过使用盾构机，先进行切割和挖掘隧道，然后从隧道的端部注入混凝土浆液，使其在管道周围形成一层坚固的注浆体，从而提高隧道的稳定性和抗压能力。
在实际施工中，需要根据地质条件、隧道形式、设计要求和机具设备等因素，采取相应的技术措施，例如：调整注浆体的浆液配方、控制注浆压力和速度、合理使用注浆管道等。
五、施工工艺1. 地质勘探和设计：根据地质勘探数据进行隧道设计和施工方案的制定。
2. 准备工作：准备机具设备、材料和人员。
3. 盾构切割：使用盾构机进行切割和挖掘隧道。
4. 注浆施工：从隧道端部注入混凝土浆液。
5. 沉积和固化：等待注浆体固化，增加隧道的稳定性。
六、劳动组织在施工过程中，需要组织合理的劳动力，并安排施工人员的工作时间和任务分配。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括盾构机、注浆设备、输浆系统等。
这些设备具有高度自动化和作业效率、稳定性好等特点。
八、质量控制为了确保施工过程中的质量，需要进行严格的质量控制。
包括控制注浆浆液配方、注浆压力和速度的监测和调整、注浆体的硬化度检测等。
九、安全措施在施工中，需要注意一些安全事项，如：施工现场的安全警示标识、通风与排气措施、施工人员的安全防护措施等。
十、经济技术分析通过对施工工法的经济和技术因素进行分析，可以评估和比较其施工周期、成本和使用寿命等方面的优劣。
盾构的工作原理及技术特点
地铁盾构的工作原理及技术特点地铁盾构通常采用Φ6.34~Φ6.18米直径的单园土压平衡式盾构，也有采用双圆盾构的，但由于双圆盾构的地面沉降和纠偏问题没很好解决，现在上海已废弃不用。
盾构机构造及工作原理：见下图1：千斤顶伸出图1 盾构前部构造示意下面是盾构机工作的几个特殊方面：一．推进模式与拼装模式：盾构机的工作是由上面二种模式周而复始、交替进行，用以完成一环又一环的挖掘和拼装管片来实现整条隧道的组建。
推进模式：大多数φ6.34米地铁盾构在圆周上设置22个千斤顶，当油压达到340公斤/厘米时，每根千斤顶提供160吨的推力，因此盾构的最大推力可达3500吨，千斤顶分成4个区域，分别用4套减压比例阀无级控制4个区域内的千斤顶油压，从而控制各自的推力大小，达到控制盾构机前进方向的目的，通过控制千斤顶油泵的流量输出，达到控制盾构机前进速度的目的。
见图2：推进过程描述如下：启动大刀盘旋转切割并在土仓内搅拌泥土，螺旋机旋转抽取泥土（转速受土压平衡系统控制），通过螺旋机闸门将土运放到皮带机上，传送到车架后部的泥斗箱中，然后由电瓶机车运走倒掉。
开启同步注浆系统，填充工艺空隙防地面沉降，开启盾尾油脂压注系统，防止盾构外的泥水从盾尾密封刷与管片之间的缝隙侵入，开启集中润滑油脂压注系统，防止盾构外的泥水从刀盘支撑圈经人形密封缝隙侵入大轴承内以及提供所需的润滑油脂，开启冷却水系统防止某些部件过热，如果需要的话，开启加水、加泥、加泡沫系统，改良土体，降低刀盘旋转面磨擦力。
在掘进过程中司机必须密切注意各个传感器及仪表的参数，如土压、油压、推进力矩、千斤顶伸出长度、速度，刀盘、螺旋机的速度、盾构姿态、纠偏等。
当推进的长度达到管片的宽度并加上拼装空隙时，这一环的推进模式结束，经司机将选择开关打到拼装模式，进入管片拼装。
管片拼装过程描述如下：启动拼装机油泵系统，提供旋转、上下、前后、左右倾斜等动作的动力，启动千斤顶油泵低压系统，提供分别伸缩的功能，启动管片输送系统，将需要管片运到拼装机下方。
隧道施工中的新技术——盾构技术
隧道施工中的新技术——盾构技术随着城市化进程的不断发展，越来越多的建筑、交通、水利、能源等基础设施工程正在紧锣密鼓地进行着，隧道工程也成为了其中的重要一环。
而在隧道工程中，盾构技术已经成为了一种主要的施工方法。
一、盾构技术的原理和特点盾构机是一种在施工过程中不断前进，在地下开挖隧道、同时组装衬砌并且进行进洞施工的机械。
这种机器是将一个套筒直接推进地下，同时将地下挖出的物质运到地面。
在盾构机中，前部是铰接支架，由液压系统控制，以支撑机器在地下前进，并且在施工时帮助挖掘机进行挖掘。
而中心的掘进尘管将土壤、水泥及水运送到机器后部，交给与之匹配的运输机进行运输。
盾构技术不但可以加速隧道施工速度，而且施工效果优良，占用土地小，对环境影响小，通行效果好等特点，所以愈来愈受到市场的称誉，工程质量得到保障。
二、盾构技术的应用范围盾构技术是一种适用于各种不同材料、直径不同、长度不定的隧道，可以适用较长、较深的隧道构造，适用于隧道内安装各种管道、线缆、通风设备等；另外，它还适用于水下隧道和加密潜水隧道的开挖工程。
在现代化的隧道建设过程中，盾构机是最重要的施工工具之一，广泛应用于道路、铁路、地铁和城市供排水管网等领域。
三、盾构技术的发展现状盾构技术经过几十年的发展，其施工速度、效率和安全性不断提升，技术不断创新。
如今，盾构机已经普及到全球各个角落，其技术领先于世界建筑技术的发展水平，具有广阔的市场前景。
无论是传统的隧道建设还是高速公路、铁路等大型项目的实施，盾构技术在其中都起到了至关重要的作用。
这种技术的应用既能加快施工进度，又能保障工程质量，未来将会在各行各业被更多地使用。
盾构法施工的基本原理
盾构法施工的基本原理
盾构法施工是一种在地下进行隧道挖掘和施工的方法。
其基本原理包括以下几个步骤：
1. 盾构机的安装：将盾构机通过起重设备降下到预定的施工位置。
盾构机包括盾体和推进机构，盾体是一个圆筒形的钢壳，可以保护工人和设备不受地下土层压力的影响，推进机构则用于推进盾构机向前。
2. 土层开挖：盾构机开始工作后，先进行土层开挖。
推进机构推动盾体前进，同时使用挖头（刀盘）对土层进行挖掘，将挖掘出的土层通过输送机或螺旋输送器送至后方的料斗中。
3. 润滑与支撑：在土层开挖过程中，盾构机需要进行润滑以减少摩擦阻力，并通过液压装置支撑盾体。
常用的润滑材料包括泡沫、泥浆和水等。
4. 管片安装：当盾构机开挖到设计的深度时，就可以开始安装预制的混凝土管片。
盾构机上设有安装台，工人将管片从安装台输送至前端，然后定位到正确的位置。
通过液压顶杆或爪子等辅助装置，将管片与盾体连接并固定。
5. 后续工序：管片安装完成后，可进行喷浆、灌浆补充空隙以加固地层。
隧道施工完成后，可以进行其他工序，如排水、通风等。
盾构法施工的基本原理就是通过盾构机进行土层开挖和管片安
装，不断推进盾体，逐步完成整个隧道的施工。
这种方法的优点是施工速度快、安全可靠，适用于各种地质条件下的隧道工程。
盾构机挖隧道的工作原理
盾构机挖隧道的工作原理
盾构机是一种“地下的机器”，它可以用来挖掘隧道。
它由一个巨大的圆锥形刀盘组成，在刀盘上有许多刀具，这些刀具是用来挖土的。
刀盘上安装了千斤顶，千斤顶把盾构机撑起来，然后开动一台挖掘机器。
开挖的隧道就像一条长长的隧道，从盾构机的头部一直延伸到尾部。
挖掘机器在工作时，将刀盘上的土挖到盾构机上，然后通过连接在一起的千斤顶把土块压紧并推入盾构机仓内，再通过液压系统将管片送到盾构机的千斤顶前，由千斤顶把它们撑开。
在盾构机后面有一条管道，里面装满了水和泥水混合物。
水和泥水混合物经过管道进入盾构机里面后，就开始向前推进了。
盾构机会沿着管道一直向前掘进，直到盾构机到达预定位置。
如果这个位置没有到达预定位置，就需要进行第二次挖掘。
第二次挖掘完成后，盾构机就可以返回到隧道中间的一个环形空间。
盾构机每条隧道只需一个小时左右就可以挖好一条隧道，一台盾构机可以同时挖6条隧道，因此盾构机又叫“地下铁路”。
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盾构法隧道概述
盾构法隧道的基本原理及特点
目前常用的盾构机主要有土压平衡和泥水 平衡盾构机，除了其出土（渣）的方式不 同外，其基本的工作原理是一致的。
土压平衡盾构机出土（渣）的工作原理是： 刀盘旋转开挖工作面的土体，挖掘下来的 土料作为稳定开挖面的介质，土料由螺旋 输送机旋转运出，泥土室内土压可由刀盘 旋转开挖速度和螺旋输料器出土量(旋转速 度)进行调节。
当盾构机向前推进一个管片的长度(沿洞轴 向)时，便可以用机械手将若干管片依从下 而上的顺序拼装为管环，即洞身。一般每 环分为 6～11 片(视洞径而定)，其中顶部有 一块楔形片，它的安装使管环呈一挤紧的 整体。盾构机上的机械手，有的是机械挂 钩，用于插销固定管片；有的是用负压吸 盘，将管片吸起。这些均由施工人员现场 操作、拼装。随着管环的形成，盾构机立 即在盾尾部位进行填充灌浆，沿盾层外周 的灌浆管压出水泥砂浆，盾尾末端沿圆周 内侧设有 2～3 道止浆圈，与已成型管片压 紧防止漏浆，保持泥浆压力与质量。
1.6、插板式盾构机
也称插刀式盾构机，它由许多插刀组成，可以组合出不同 的断面形状和尺寸。其推进靠设在插刀和支承框架之间的 液压缸，将插刀以单插刀或成组插刀方式进行组合。当所 有插刀都推进到一个行程距离时，所有液压油缸同步收缩， 把支承框架向前拖动。
1.7、多断面式盾构机
一般盾构机一次只能开挖一个断面的隧洞，当需要开挖平 行相邻且直径相同的两个或多个隧洞时，普通盾构机需施 工两次或多次，而用一个大断面来包含以上两个或多个隧 洞断面时，盾构机刀盘直径会过大，开挖时也存在浪费， 而多断面盾构机，同一盾构机上有两个或多个(目前最多 为 3 个)刀盘，两个刀盘之间有一小部分面积是重合的，这 样一台盾构机的掘进即可同时挖掘出平行且相通的两个或 多个隧道.
盾构法隧道基本原理及特点
盾构法隧道基本原理及特点1．盾构法隧道基本原理盾构法隧道的基本原理是用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。
这个钢质组件在初步或最终隧道衬砌建成前，主要起防护开挖出的土体、保证作业人员和机械设备安全的作用，这个钢质组件被简称为盾构。
盾构另一个作用是能够承受来自地层的压力，防治地下水或流沙的入侵。
隧道拱内圈的空洞由盾构本体防护，同时还需要其他辅助措施对工作面进行支护。
盾构法隧道主要有以下几种支护土体方法和与之相匹配的盾构类型，见图1，各种类型盾构掘进机的支护面板见图2。
几种支护土体方法和与之相匹配的盾构类型各种类型盾构掘进机的支护面板2．盾构法隧道优缺点盾构法隧道优点：（1）在盾构支护下进行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响，能较经济合理地保证隧道安全施工；盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响（2）盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化，掘进速度较快，施工劳动强度较低；盾构法隧道机械化、自动化高（3）地面人文自然景观受到良好的保护，周围环境不受盾构施工干扰；在松软地层中，开挖埋置深度较大的长距离、大直径速度，具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。
盾构法隧道能保护地面人文自然，经济效益明显盾构法隧道缺点：（1）盾构机械造价较昂贵，隧道的衬砌、运输、拼装、机械安装等工艺较复杂；在饱和含水的松软地层中施工，地表沉陷风险极大；（2）需要设备制造、气压设备供应、衬砌管片预制、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、盾构转移等施工技术的配合，系统工程协调难；（3）建造短于750m的隧道没有经济性；对隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时，施工难度大。
盾构工作原理
盾构工作原理
盾构是一种用于地下隧道、地下管道等工程的掘进方法，其工作原理如下：
1. 设备准备：盾构机是一种大型的隧道掘进设备，由盾构机主体、刀盘、履带、支撑系统等组成。
在开始工作之前，需要对盾构机进行检查和准备，确保设备的正常运行。
2. 土层掌握：盾构的掘进需要对地质情况进行充分的了解和掌握，以便选择合适的掘进方法和设备。
常见的地层有土壤、岩石、砂岩等，其物理性质和掘进方式都不同。
3. 刀盘掘进：盾构机的主要工作是通过刀盘进行掘进。
刀盘通常由大量的刀片组成，通过旋转和推进的方式不断掘进土层。
刀盘的转速和推进速度根据具体情况进行调整，以实现有效的掘进。
4. 土壤的处理：通过刀盘掘进后，土壤会进入机器内部。
盾构机内部设有螺旋输送机，可以将土层输送至后方的储土槽或土层处理设备进行处理和清理。
5. 支撑系统：盾构过程中，通过支撑系统来支撑隧道壁面和顶棚，以确保施工区域的稳定和安全。
支撑系统一般由剪力墙、压力室等组成，可以根据需要进行调整和更换。
6. 循环施工：盾构是一种循环施工的方法，通过不断重复上述步骤，逐渐推进掘进。
在新掘进区域就位后，盾构机会再次启
动，继续进行掘进工作。
总的来说，盾构以刀盘为主要工作装置，通过不断掘进和处理土层，借助支撑系统来确保隧道的安全和稳定。
通过循环施工的方式，逐步完成整个隧道的掘进工作。
盾构法隧道施工概述
盾构法隧道施工概述盾构法隧道施工适用于软土地区埋深大的隧道工程，可穿越江河、湖泊、海底、地面建筑物和地下管线密集区的下部。
关于盾构施工方法的种类，一般可以根据断面形状分类、开挖方式分类、头部结构分类等。
根据头部的结构（以隔离开挖面和盾尾衬砌作业空间之间隔板的有无）可以分为闭胸式和敞开式。
从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。
敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。
根据开挖面的稳定原理和方法，可以将各种盾构的特征总结如下。
（1）闭胸式盾构通过设置于切口环和支承环之间的密封隔板，并在隔板和作业面之间形成压力舱，保持充满泥砂或泥水的压力舱内的压力，以保证作业面的稳定性的机械式盾构型式。
根据开挖面稳定机理可以分为土压平衡式盾构和泥水加压式盾构。
①土压平衡式盾构将开挖的泥砂进行泥浆化，通过控制泥浆的压力以保证作业面的稳定性。
该盾构设置有切削围岩的机械、搅拌开挖土砂使其泥浆化的搅拌机械、切削土的排出机械并有能够保证切削土压力的控制机械的盾构型式。
又可根据是否具有促进泥浆化的添加材料的注浆装置分为土压盾构和泥土压盾构。
土压平衡式盾构如图所示。
a．土压式盾构使用转动刀盘切削围岩，并使作业面和隔板之间充满经过搅拌的土砂。
该施工方式通过盾构的推进力给切削土砂加压并使其作用于作业面整体来获取作业面的稳定性，同时通过螺旋式输送器进行排土。
b．泥土压式盾构通过一边注入添加材料一边转动刀盘，强制性地搅拌切削土砂和添加材料使其成为塑性流动化状态。
与土压盾构相同，该施工方式也为一边保持作业面的稳定性一边通过螺旋输送器进行排土。
②泥水加压式盾构该盾构通过给泥浆一定的压力以保持开挖面的稳定性，并通过循环泥浆将切削土砂以流体方式输送运出。
该盾构型式设置有切削围岩的开挖机械，泥浆循环设备，给泥浆施加一定压力的送排泥设备，运出泥浆的分离设备，另外有的泥水加压式盾构还具有保证泥浆性能的调泥和泥水处理设备。
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盾构法隧道基本原理及特点
1．盾构法隧道基本原理
盾构法隧道的基本原理是用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。
这个钢质组件在初步或最终隧道衬砌建成前，主要起防护开挖出的土体、保证作业人员和机械设备安全的作用，这个钢质组件被简称为盾构。
盾构另一个作用是能够承受来自地层的压力，防治地下水或流沙的入侵。
隧道拱内圈的空洞由盾构本体防护，同时还需要其他辅助措施对工作面进行支护。
盾构法隧道主要有以下几种支护土体方法和与之相匹配的盾构类型，见图1，各种类型盾构掘进机的支护面板见图2。
几种支护土体方法和与之相匹配的盾构类型
各种类型盾构掘进机的支护面板
2．盾构法隧道优缺点
盾构法隧道优点：
（1）在盾构支护下进行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响，能较经济合理地保证隧道安全施工；
盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响
（2）盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化，掘进速度较快，施工劳动强度较低；
盾构法隧道机械化、自动化高
（3）地面人文自然景观受到良好的保护，周围环境不受盾构施工干扰；在松软地层中，开挖埋置深度较大的长距离、大直径速度，具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。
盾构法隧道能保护地面人文自然，经济效益明显
盾构法隧道缺点：
（1）盾构机械造价较昂贵，隧道的衬砌、运输、拼装、机械安装等工艺较复杂；在饱和含水的松软地层中施工，地表沉陷风险极大；
（2）需要设备制造、气压设备供应、衬砌管片预制、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、盾构转移等施工技术的配合，系统工程协调难；
（3）建造短于750m的隧道没有经济性；对隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时，施工难度大。