超大直径盾构隧道工程技术发展
超大盾构隧道工程施工方案
超大盾构隧道工程施工方案一、项目概况超大盾构隧道工程是指直径大于12米的盾构隧道工程，通常用于城市地铁、铁路、公路、水利等基础设施建设。
这类工程因其巨大的体量和复杂的施工环境，对施工方案的设计和执行有极高的要求。
本文将以某城市的地铁超大盾构隧道工程为例，对超大盾构隧道工程的施工方案做详细阐述。
二、地质勘察及风险评估在超大盾构隧道工程之前，必须进行地质勘察和风险评估工作，以保证隧道施工的安全性和可靠性。
地质勘察需要对地下地质情况、水文地质条件、地下建筑物情况等进行详细调查，以确定地下障碍物的种类和分布情况。
同时，还需要进行地质结构、岩性、岩石工程性质等方面的测试和分析，为隧道的合理选线和隧道设计提供数据支持。
在地质勘察的基础上，还需要进行风险评估，评估盾构隧道施工可能面临的问题和危险，从而提前制定相应的应对措施和预案。
三、盾构隧道机械设备超大盾构隧道工程需要使用大型的盾构机进行施工，这种机器通常由盾构机、推力系统、控制系统、供水系统、挖掘系统等部分组成。
在选择盾构机时，需要考虑隧道的直径、地质条件、施工环境等因素，以确保机器可以适应实际施工需求。
同时，在设计盾构机的工作面时，也需要考虑到隧道内的排水系统、通风系统、电气系统等，以保证机器的安全性和高效性。
四、盾构隧道施工工艺1. 地面设施建设在超大盾构隧道的施工过程中，需要对施工场地进行改造和加固工作。
通常需要进行地面的平整和加固，同时还需要建设临时的动力、供水、排水等设施，以满足施工的需要。
2. 掘进施工盾构隧道的掘进施工是整个工程中最为关键的阶段。
在掘进施工中，需要根据地质情况和施工环境的不同，选择合理的盾构机掘进参数和施工工艺，以确保隧道的质量和施工效率。
同时，还需要考虑到隧道内的排水、通风和环境保护等问题，在施工中制定相应的技术方案和安全措施。
3. 隧道衬砌施工隧道衬砌是隧道的重要构造部分，对隧道的使用寿命和运行安全有着重要的影响。
在超大盾构隧道的衬砌施工中，需要选择合适的材料和施工工艺，确保衬砌的质量和稳定性。
隧道工程技术的发展
隧道工程技术的发展隧道工程技术是现代建设领域中的重点研究方向之一，它的发展是经历了一系列复杂的技术和科技创新的历程，经过了多年的探索、实践和总结，现已进入了一个全新的发展阶段。
本文旨在探讨隧道工程技术的发展，总结其研究进展、技术应用及发展趋势。
一、隧道工程技术的概述隧道工程技术是指利用现代科技手段对地下巨型建筑进行设计、施工和维护的一种技术体系。
随着世界范围内城市化进程的加速和海陆空交通的发展，人们对交通支撑设施的需求不断增长，而隧道的建设和利用已成为现代交通建设领域一个不可或缺的重要技术领域。
从其技术特点来看，隧道工程具有复杂性、工艺性、系统性和综合性等特点。
在建设过程中，需要考虑地质、地形、水文、环保等多方面因素，采取目前最先进的工程技术来实现从地下到地面的高效传输。
同时，隧道不仅需要满足通行要求，还要保证质量、安全、稳定和经济等方面指标的实现，这需要对其进行全方位的技术应用和工艺优化。
二、隧道工程技术的研究进展在过去的几十年中，隧道工程技术领域取得了一系列创新性成果。
其中，一些代表性成果包括：1.地质勘探技术的进步在隧道施工之前，为充分掌握地层构造、岩体性质等重要信息，需要进行充分的地质勘探。
现如今，逐步出现了以3D电气成像技术、激光测量技术、光纤传感技术等为代表的多项新型勘探技术，可以有效地提高隧道难度工区的预判能力，大幅强化工程施工过程的可操作性。
2.施工技术的创新由于隧道施工工艺复杂、难度较大，因此在施工期间，需要考虑如何提高施工效率、降低施工成本、保证施工质量等问题。
为达到这一效果，目前已经涌现出一系列先进的施工技术，如盾构法、钻爆法、切削插桩法等，这些技术大大优化了施工过程中的各项工艺，实现了高效施工效果。
3.运行维护技术的提升全球范围内隧道的建设量有逐年增长趋势，因此确保隧道的安全运行，进行必要的日常维护就至为重要。
近年来，针对隧道运行维护方面的问题，不断有新技术的出现，如隧道风机切纸系统、基于人工智能的隧道安全监测和早期预警系统等。
简述盾构的发展历程
简述盾构的发展历程
盾构是一种在地下挖掘隧道的机械方法。
它可以有效地挖掘地下隧道，广泛用于城市地铁、隧道和水利工程等建设中。
以下是盾构发展历程的简述。
盾构的起源可以追溯到19世纪下半叶，当时的挖掘工作主要依靠人工和爆破技术。
然而，这种方法在城市建设中面临着很多困难，如噪音、震荡和地表沉降等问题。
因此，人们开始寻找一种更加安全高效的地下挖掘方法。
20世纪初，人们开始尝试使用盾构机进行地下隧道的挖掘。
最早的盾构机是通过人力推动的，但工作效率较低。
随着机械技术的不断发展，盾构机的壁厚、轴重和推进力不断增加，使其能够适应更复杂的地质条件和更大直径隧道的挖掘。
在20世纪中叶，盾构机的发展进入了一个全新的时代。
随着液压系统、控制系统和推进系统的引入，盾构机的性能得到了显著提升。
这些技术的应用使得盾构机能够应对更大规模、更复杂的地下挖掘工程。
21世纪以来，盾构机的发展趋势主要体现在以下几个方面：
1. 大型盾构机的兴起：盾构机的尺寸和功能不断提高，能够满足更大直径隧道的挖掘需求。
2. 自动化和智能化：随着电子技术和计算机技术的进步，盾构机的自动化和智能化水平不断提高。
自动化系统可以实现盾构
机的自主导航、地质探测和控制等功能。
3. 环保和节能：在盾构机设计和使用过程中，越来越重视环保和节能要求。
采用有效的排放控制和能源管理技术，减少工程对环境的影响。
总的来说，盾构机的发展历程经历了从人力推动到机械化、自动化和智能化的过程。
今后，盾构技术将继续发展，为地下挖掘工程提供更高效、安全和环保的解决方案。
我国盾构技术的发展现状
我国盾构技术的发展现状盾构技术是一种在地下开挖隧道的方法，它是一种高效、安全、环保的隧道开挖技术。
随着我国城市化进程的加速，越来越多的城市需要建设地铁、地下通道等基础设施，盾构技术也得到了广泛应用。
本文将从盾构技术的发展历程、技术特点、应用领域等方面，介绍我国盾构技术的发展现状。
一、盾构技术的发展历程盾构技术最早起源于19世纪末的英国，当时主要用于建设水利工程。
20世纪初，盾构技术开始应用于地铁隧道的建设。
20世纪50年代，日本开始大规模使用盾构机建设地铁，盾构技术得到了快速发展。
20世纪80年代，我国开始引进盾构技术，建设了北京地铁1号线和广州地铁1号线。
此后，我国盾构技术得到了快速发展，成为我国地下工程建设的主要技术之一。
二、盾构技术的技术特点盾构技术是一种在地下开挖隧道的方法，它的主要特点如下：1.高效：盾构机可以在地下连续开挖，不需要停工，因此可以大大提高施工效率。
2.安全：盾构机在开挖过程中，可以保持地面的稳定，减少地面塌陷的风险，因此可以保证施工安全。
3.环保：盾构技术可以减少对地面环境的破坏，减少噪音和尘土污染，因此可以保护环境。
三、盾构技术的应用领域盾构技术可以应用于各种地下工程建设，主要包括以下几个方面：1.地铁建设：随着我国城市化进程的加速，越来越多的城市需要建设地铁，盾构技术成为地铁建设的主要技术之一。
2.水利工程建设：盾构技术可以用于建设水利工程，如水库、水渠等。
3.公路隧道建设：盾构技术可以用于公路隧道的建设，如山区公路隧道等。
4.城市地下综合管廊建设：盾构技术可以用于城市地下综合管廊的建设，如电力、通信、自来水等管道的建设。
四、盾构技术的发展趋势随着我国城市化进程的加速，盾构技术的应用领域将会越来越广泛。
未来，盾构技术的发展趋势主要包括以下几个方面：1.技术创新：盾构技术将会不断进行技术创新，提高施工效率和施工质量。
2.智能化：盾构机将会越来越智能化，可以实现自主导航、自动控制等功能。
隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨
隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨篇一隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨摘要：隧道盾构施工技术是一种现代化的地下工程技术，具有高效、安全、环保等优点，被广泛应用于城市轨道交通、铁路、公路等领域。
本文首先介绍了隧道盾构施工技术的概念和优点，然后分析了其发展趋势，最后探讨了其应用现状和未来发展前景。
一、隧道盾构施工技术概述隧道盾构施工技术是一种集机械、材料、地质等多种学科于一体的综合性工程技术。
它利用盾构机械在地下推进，通过盾构外壳的支撑作用和刀盘的切削作用，开挖和拼装隧道。
隧道盾构施工技术具有以下优点：高效：盾构机械的推进速度较快，可以实现快速施工，缩短工期。
安全：盾构机械具有较高的稳定性和可靠性，可以减少施工风险。
环保：隧道盾构施工技术在施工过程中对周围环境的影响较小，具有较好的环保性能。
二、隧道盾构施工技术发展趋势随着科技的不断进步和工程实践的不断发展，隧道盾构施工技术也在不断发展和完善。
其发展趋势主要包括以下几个方面：大直径盾构的应用：随着城市轨道交通和大型管道等工程的需要，大直径盾构的应用越来越广泛。
大直径盾构可以满足更大断面、更高使用要求的隧道施工需求。
复杂地质条件下的盾构施工：在复杂地质条件下，如软土、砂卵石、岩溶等地质条件下，盾构施工的技术要求越来越高。
针对不同地质条件，研发和应用相应的盾构技术和设备是未来的发展趋势。
智能化盾构施工：随着人工智能技术的发展，智能化盾构施工将成为未来的发展趋势。
通过引入传感器、监控系统等技术，实现对盾构施工的实时监控和智能控制，提高施工效率和安全性。
绿色施工：隧道盾构施工技术在绿色施工方面具有较大的潜力。
通过优化施工方案、采用环保材料和技术等手段，降低施工对环境的影响，实现节能减排和可持续发展。
三、隧道盾构施工技术的应用探讨隧道盾构施工技术在城市轨道交通、铁路、公路等领域得到了广泛应用。
在城市轨道交通方面，由于城市环境复杂，盾构施工具有较好的适应性。
在铁路方面，盾构施工可以满足长距离、大断面的隧道施工需求。
上软下硬地层超大直径泥水盾构掘进关键技术
上软下硬地层超大直径泥水盾构掘进关键技术摘要：改革后，在我国社会高速发展的影响下，带动了我国各行业领域的进步。
近年来，在人们生活水平的提升下，对建筑行业的要求不断提高。
目前，超大直径泥水盾构机在上软下硬岩地层长距离掘进时，容易出现开挖面失稳、掘进参数突变、姿态不易控制、刀具异常损坏、泥水环流易滞排等现象。
以汕头海湾隧道项目为依托，通过研究超大直径泥水盾构机穿越上软下硬地层的施工技术，从盾构机选型、施工方案选择、掘进管理与控制、掘进参数控制、掘进姿态控制等方面提出了具体的控制措施和注意事项。
关键词：超大直径泥水盾构；上软下硬；掘进参数引言近年来盾构施工技术发展迅速，盾构隧道施工已经成为一种成熟的施工方法，上软下硬地层施工的工程也日益增加，然而在这种地层下的施工会面对各种难点。
因此，针对该类施工工程的施工技术和策略研究十分重要。
研究泥岩和砂卵石相交地层分析的掘进参数，依据地质条件确定了合理的掘进参数范围。
研究上软下硬地层中盾构施工主要掘进参数的分布情况，总结出各个掘进参数的分布模型。
分析了在上软下硬地层中新建隧道对已有隧道的影响，总结了已有隧道沉降和变形特点。
刀具磨损、掘进参数及舱内状况等方面研究了盾构施工管理。
从刀具管理、掘进参数及冲刷系统等方面进行分析，提供盾构施工过程中的掘进管理建议。
研究了上软下硬富水砂层掘进过程中的注浆控制，采用了洞内超前注浆加固施工技术，保证施工安全。
目前，在上软下硬地层施工技术方面已经有很多专家学者进行研究，但缺少对上软下硬地层掘进参数的分析研究。
本文基于和燕路过江通道某区间盾构隧道工程，分析盾构施工技术的主要难点，探究掘进过程中掘进参数的变化情况，总结出解决主要施工难点的控制策略。
1上软下硬地层特点及施工难点根据地层组合的形式，上软下硬地层大体上可以划分为三种类型。
一是第四系土层的上软下硬。
这种组合的特点是上部地层的标贯级数很低，含水量高，颗粒粒径小，下部地层反之。
二是岩石地层的上软下硬。
地下工程施工技术新进展
地下工程施工技术新进展随着我国城市化进程的加快，地下空间资源的开发和利用逐渐成为了一种趋势。
为了适应这一趋势，地下工程施工技术也在不断创新和进步。
本文将介绍我国地下工程施工技术的新进展。
一、盾构法施工技术盾构法施工技术是一种非开挖地下空间的方法，具有对地面环境影响小、施工速度快、隧道质量高等优点。
近年来，我国盾构法施工技术取得了显著的进展。
1.超大直径盾构装备随着城市地下空间的不断开发，超大直径盾构装备的需求也越来越大。
目前，我国已经成功研制出直径超过16米的超大直径盾构机，能够满足更大型地下空间工程的需求。
2.大直径泥水盾构常压换刀技术大直径泥水盾构常压换刀技术是一种新型换刀技术，能够在不开挖隧道的情况下进行刀具的更换，大大提高了施工效率。
3.多模盾构、类矩形盾构隧道建造技术多模盾构和类矩形盾构是新型盾构机，能够在不同的地质条件下进行施工，具有更高的适应性。
类矩形盾构隧道建造技术能够有效提高隧道空间的利用效率。
4.联络通道机械法施工技术联络通道机械法施工技术是一种用于地铁隧道施工的新型技术，能够在地铁隧道之间快速建造联络通道，提高地铁隧道的运行效率。
二、TBM施工技术TBM（全断面岩石隧道掘进机）施工技术是一种高效、快速的地下空间施工方法。
近年来，我国TBM施工技术也取得了显著的进展。
1.TBM隧道变形、坍塌、突涌、卡机等重大工程问题的解决《TBM设计与施工关键技术》一书的出版，对制约复杂地质TBM隧道施工的关键核心技术进行了全面突破，为我国TBM隧道施工提供了重要的技术支持。
2.TBM隧道施工监测技术随着物联网技术的发展，TBM隧道施工监测技术也取得了很大的进步。
通过在施工现场部署大量的传感器，实时收集施工现场的数据，为施工决策提供依据。
三、基坑开挖技术基坑开挖技术是一种传统的地下工程施工方法，适用于地质条件良好且地面比较平坦开阔的地段。
近年来，基坑开挖技术也在不断创新。
1.基坑围护开挖技术随着基坑工程的规划施工与建筑物设施的距离越来越靠近，基坑的深度不断增加，基坑工程涉及的范围和规模逐渐加大，基坑围护开挖技术得到了大力开发，逐渐发展成熟，并达到国际先进水平。
盾构法隧道施工的发展与应用
盾构法隧道施工的进展与应用一、盾构法隧道施工简述盾构法隧道施工(Shield Tunnelling)，是在地表以下地层中承受盾构机进展暗挖隧道的一种施工方法，可以实现边掘进、边出土，边拼装衬砌构造的工厂化施工。
相对于传统的明挖法和矿山暗挖法隧道施工，盾构法隧道技术具有环境较好，掘进速度较快、隧洞成型质量较好、工作环境较好、不受地表环境条件限制、不受天气限制及人性化等优点,从而使盾构法在地下铁道、大路隧道、水工及市政隧道等方面得到广泛应用。
二、盾构法施工的起源与进展盾构机是盾构法隧道施工的核心，盾构机最初于1818 年，法国的布鲁诺尔(M.I.Brune1)从蛀虫钻孔得到启发，最早提出了用盾构法建设隧道的设想，并在英国取得了专利。
布鲁诺尔设想的盾构机机械内部构造由不同的单元格组成，每一个单元格可容纳一个工人独立工作并对工人起到保护作用。
承受的方法是将全部的单元格牢靠地装在盾壳上。
当时设计了两种方法，一种是当一段隧道挖完后，整个盾壳由液压千斤顶借助后靠向前推动；另一种方法是每一个单元格能单独地向前推动。
第一种方法后来被承受，并得到了推广应用，演化为成熟的盾构法。
此后，布鲁诺尔逐步完善了盾构构造的机械系统，设计成用全断面螺旋式开挖的封闭式盾壳，衬彻紧随其后的方式。
1825 年，他第一次在伦敦泰晤土河下开头用框架机构的矩形盾构修建隧道。
经过18 年施工，完成了全长458m 的第一条盾构法隧道。
1830 年，英国的罗德制造“气压法”关心解决隧道涌水。
1865 年，英国的布朗首次承受圆形盾构和铸铁管片，1866 年，莫尔顿申请“盾构”专利。
在莫尔顿专利中第一次使用了“盾构”〔shield〕这一术语。
1869 年用圆形盾构在泰吾士河下修建外径2.2m 的隧道。
1874 年，工程师格瑞海德觉察在强渗水性的地层中很难用压缩空气支撑隧道工作面，因此开发了用液体支撑隧道工作面的盾构，通过液体流，以泥浆的形式出土。
第一个机械化盾构专利是1876 年英国人约翰·荻克英森·布伦敦和姬奥基·布伦敦申请的。
琼州海峡隧道超大直径盾构新技术展望--陈馈
６ ］ 程的若干方案；郭陕云 ［ 对琼州海峡盾构隧道方案工
程技术要点进行了研究， 提出中线铁路盾构隧道方案 为首选方案， 并给出了中线铁路盾构隧道方案的建议。 然而， 以上研究未涉及到能适应于琼州海峡隧道施工 的盾构成套装备关键技术， 而攻克具有自主知识产权 的超大直径复合式泥水盾构关键技术， 研制出适合于 我国特长跨海隧道施工的超大直径复合式泥水盾构， 则关系到跨海通道的建成与通车。
Ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｎＮ ｅ ｗＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｌ ａ ｒ ｇ ｅＤ ｉ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｈ ｉ ｅ ｌ ｄＭａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅｆ ｏ ｒＱ ｉ ｏ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕＳ ｔ ｒ ａ ｉ ｔ Ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ
琼州海峡跨海中线工程拟采用隧道方案。我国专家和 学者对琼州海峡跨海通道的研究已有 ２ ０多年的历史。
１ ］ ２ ］ ３ ］ ４ ］ 江级辉 ［ 、 王可钧 ［ 、 周心培 ［ 、 谭忠盛等 ［ 对修建琼 ５ ］ 州海峡隧道的可行性进行了研究； 程振廷等 ［ 提出了
对修建琼州海峡隧道采用盾构法的意见和修建隧道工
基金项目：国家国际科技合作专项（ ２ ０ １ １ Ｄ Ｆ Ｂ ７ １ ５ ５ ０ ） ；国家 ９ ７ ３计划（ ２ ０ １ ４ Ｃ Ｂ ０ ４ ６ ９ ０ ０ ） ；国家 ８ ６ ３计划（ ２ ０ １ ２ Ａ Ａ ０ ４ １ ８ ０ ２ ） 作者简介：陈馈（ １ ９ ６ ３ —） ， 男， 湖南新化人， １ ９ ８ ５年毕业于长沙铁道学院， 工程机械专业， 天津大学在读博士， 硕士生导师， 教授级高级工程师， 主要 从事盾构技术研究工作。
１ 工程概况
１ ． １ 工程位置 琼州海峡位于广东省雷州半岛和海南岛之间， 东 西长约 ８ ０ ． ３ｋ ｍ ， 南北平均宽度约为 ２ ９ ． ５ｋ ｍ ， 其最小 ９ ． ４ｋ ｍ ， 在等深线 ５ ０ｍ 之间有一深槽， 长约 宽度为 １ ７ ０ｋ ｍ ， 平均宽度 １ ０ｋ ｍ ， 水深一般在 ８ ０ｍ ， 最深处深
盾构技术的发展史
盾构技术的发展史
机械切削式
指与盾构直径相仿的全断面旋转 切削刀盘开挖方式。 根据地质 条件的好坏，大刀盘可分为刀架 间无封板及有封板两种。刀架间 无封板适用于土质较好的条件。 大刀盘开挖方式，在弯道施工或 纠偏是不如敞开式开挖便于超挖 。此外，清除障碍物也不如敞开 式开挖。使用大刀盘的盾构，机 械构造复杂，消耗动力较大
盾构技术的发展史
盾构机的选型原则是因地制宜，尽量提高机械化程 度开拓者号，总长为 64.7米，盾构部分9.08米，重量为420吨，其工作 误差不超过几毫米
价格
德国进口的盾构机大概需要人民币5000万元，日 本进口的盾构机大概需要人民币3000万元以上， 国产的盾构机价格一般在2500-5000万左右
盾构技术的 发展史
FASHION LIFE
盾构技术的发展史
盾构机是一种使用盾构法的隧 道掘进机。盾构的施工法是掘 进机在掘进的同时构建（铺设 ）隧道之“盾”（指支撑性管片 ），它区别于敞开式施工法。 国际上，广义盾构机也可以用 于岩石地层，只是区别于 敞开 式（非盾构法）的隧道掘进机 。而在我国，习惯上将用于软 土地层的隧道掘进机称为（狭 义）盾构机，将用于岩石地层 的称为（狭义）TBM
盾构技术的发展史
网格式
采用网格式开挖，开挖面由网格 梁与格板分成许多格子。开挖面 的支撑作用是由土的粘聚力和网 格厚度范围内的阻力而产生的。 当盾构推进时， 土体就从格子 里挤出来。根据土的性质，调节 网格的开孔面积。采用网格式开 挖时，在所有千斤顶缩回后，会 产生较大的盾构后退现象，导致 地表沉降，因此，在施工务必采 取有效措施，防止盾构后退
盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘 该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的 压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面 挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行
大直径长距离盾构隧道施工技术课件
大直径长距离盾构隧道施工技术
工程案例
• 上海长江隧道采用2台盾构机先后从浦东工 作井出发（上行线盾构先行，下行线盾构 滞后约3个月出发），以长兴岛工作经为盾 构接收井。
大直径长距离盾构隧道施工技术
主要的施工工艺
• 盾构出洞前井外地基加固、出洞时盾构后 盾管片设置及洞圈的处理。（洞门止水 等）。
大直径长距离盾构隧道施工技术
大直径盾构机实例
• 如西班牙马德里M30工程采用的直径为 15.2m的土压平衡盾构。
大直径长距离盾构隧道施工技术
适于大直径掘进的施工技术特征
• 由于大断面施工的要求，机内千斤顶，电动机， 液压设备，以及外部的电源，运输设备都大型 化，高压化。
• 由于断面尺寸大，对盾构机的组装精度要求提 高。特别是刀盘承力轴的分解组装的精度提高。
大直径长距离盾构隧道施工技术
主要的施工工艺
• 衬砌结构型式：采用有一定接头刚度的单 层钢筋混凝土柔性衬砌是合理的、成功的。 施工工艺简单，工程实施周期短、投资省。
大直径长距离盾构隧道施工技术
谢谢！
大直径长距离盾构隧道施工技术
大直径长距离盾构隧道施工技术
ห้องสมุดไป่ตู้
大直径长距离盾构隧道施工技术
主要的施工工艺
• 同步注浆点：同步注浆管路为内置式，全环压 浆点6个。施工时推进和注浆联动，用注浆压 力和注浆量两参数来保证盾尾和管片间隙的填 充效果，单管注浆压力以盾尾处水土压力控制。
• 盾构水中进洞要求：为了确保盾构进洞安全， 除在长兴岛接收井盾构进洞侧进行地基加固外， 尚须在工作井洞圈范围采用盾构刀盘可直接切 削的玻璃纤维筋混凝土、接收井底板上铺设 M5水泥砂浆（作为盾构接受基座），并在接 收井与暗埋段之间、井内上下行线间设置临时 混凝土隔墙，避免盾构进洞时的泥水溢出。
大盾构品牌发展历程和未来发展趋势
大盾构品牌发展历程和未来发展趋势近年来，大盾构品牌在隧道建设领域中崭露头角，成为了一支不可忽视的力量。
本文将介绍大盾构品牌的发展历程，并展望其未来的发展趋势。
一、发展历程大盾构品牌的起步可以追溯到上世纪90年代初，当时中国的城市化进程迅猛，对于快速、高质量的地下交通建设需求日益增长。
随着技术的不断进步，使用盾构机施工地铁隧道成为一种被广泛采纳的方式，大盾构品牌由此得以崭露头角。
初始阶段，大盾构品牌依赖于引进国外的技术和设备，并在实践中不断改进和创新。
随着国内隧道建设的不断推进，大盾构品牌逐渐融入了中国市场，并成为国内隧道建设的重要参与者。
随着时间的推移，大盾构品牌不断提升自身的核心竞争力。
首先，大盾构逐渐形成了自己的技术体系和研发能力，降低了对外依赖性。
其次，大盾构不断提高设备的自主制造能力，提高了产品的质量和性能。
再次，大盾构注重人才培养和团队建设，打造了一支专业高效的施工团队。
二、未来发展趋势在未来，大盾构品牌将面临更多的机遇和挑战。
以下是大盾构品牌未来发展的趋势。
1.技术创新：盾构机作为隧道建设的关键工具，技术创新将是大盾构品牌持续发展的关键。
未来，大盾构品牌需要不断研发新技术、新材料，提升设备的性能和效率。
同时，大盾构品牌需要关注环保和节能的需求，积极探索低碳绿色隧道建设的技术路径。
2.智能化发展：大数据、人工智能等技术的应用将深刻改变隧道建设行业。
大盾构品牌需要加大对于智能化设备的研发和应用，如智能盾构机、智能施工管理系统等，提高施工效率和质量。
3.国际化市场：中国的隧道建设经验和盾构技术已逐渐成为国际市场的热门产品。
大盾构品牌应积极参与“一带一路”倡议，加强与国际知名企业的合作，拓展海外市场。
4.绿色发展：环保意识的提升和低碳经济的倡导，将对大盾构品牌的发展产生重要影响。
大盾构品牌应当注重环境保护，推动绿色隧道建设，在施工过程中减少对生态环境的影响，提高可持续发展能力。
5.人才培养：人才是大盾构品牌发展的关键因素。
中国盾构施工法的发展趋势与特点
中国盾构施工法的发展趋势与特点1 盾构技术的发展趋势1.1 微型和超大型化为适应隧道及地下工程建设的发展需要，盾构的断面尺寸具有向超大、微小2个方向发展的趋势。
目前，直径Æ18m的盾构已在研制，直径Æ200mm的微型盾构已在工程中得到应用。
1.2 形式多样化为适应不同工程的需要，盾构/TBM的形式也越来越多，目前，已生产了断面为圆形、矩形、双圆、三圆、球型盾构、子母盾构等。
1.3 高度自动化盾构/TBM采用了类似机器人的技术，计算机控制、遥控、传感器、激光导向、超前地质探测、通讯技术等已普遍应用。
随着计算机技术的快速发展，盾构/TBM的自动化程度越来越高，具有施工数据采集功能，盾构姿态管理功能，施工数据管理功能，设备管理功能，施工数据实时远传功能。
可自动检测盾构/TBM的位置和姿态，并利用模糊理论自动进行调整，可自动实现平衡压力的控制，可自动实现管片的拼装等等。
1.4 高适应性随着现代掘进机技术的发展，硬岩掘进机与软土盾构技术相互渗透、相互融合，使其地质适应能力大大增强。
2 盾构法施工的优势2.1 快速盾构是一种集机、电、液压、传感、信息技术于一体的隧道施工成套设备，可以实现连续掘进，能同时完成开挖、出碴、支护等作业，实现了工厂化施工，掘进速度较快，效率较高。
2.2 优质盾构采用刀盘进行开挖，成洞周围地层不会受振动而破坏，且超挖量少。
2.3 高效益盾构施工速度快，缩短了工期，较大地提高了经济效益和社会效益；同时由于超挖量小，节省了大量衬砌费用。
盾构施工用人少，降低了劳动强度、降低了材料消耗。
2.4 安全用盾构施工，改善了作业人员的洞内劳动条件，减轻了体力劳动量，人员在盾壳的保护下施工，避免了其他隧道工法可能造成的人员伤亡，事故大大减少。
2.5 环保盾构施工采用管片衬砌，施工现场环境污染小，且减少了隧道内水的流失，有利于环境保护和减少水土流失。
盾构施工沉降小，有利于地面建筑物的保护；掘进速度快，工期比较容易得到保证。
超大直径盾构掘进新技术及应用提名公示
超大直径盾构掘进新技术及应用提名公示一、引言近年来，随着城市化进程的不断推进，越来越多的地下空间被开发和利用，因此盾构掘进技术也得到了广泛应用。
作为一种高效、安全、环保的掘进方法，盾构已经在各个领域得到了广泛应用。
而在超大直径盾构方面，为了满足更大直径的掘进需求，新技术的开发与应用也变得尤为重要。
本文将介绍一些超大直径盾构掘进新技术及其应用，以提名公示。
二、超大直径盾构掘进新技术1. 硬岩掘进技术由于超大直径盾构在掘进过程中需要克服的地质条件和岩石硬度较大，因此硬岩掘进技术成为了关键。
一种常用的技术是采用硬岩刀盘机头，利用高压喷射水或钻头同时作用于掘进面，以增加刀具的破碎效果。
同时，结合电动液压系统，可以实现对刀具的自动控制和监测。
2. 多盾片技术为了应对超大直径盾构掘进过程中所需面对的高地应力和良好支护的要求，多盾片技术应运而生。
该技术通过增加盾片数量，分散地应力，提高盾构对地层的稳固性。
此外，多盾片技术还可以增加盾构机械的灵活性和适应性。
3. 自适应刀盘转速控制技术超大直径盾构在掘进中面临的地质条件复杂多变，因此需要根据实际情况调整刀盘转速以实现更高的掘进效率。
自适应刀盘转速控制技术可以根据盾构前进速度、刀具磨损程度等参数，自动调整刀盘的转速，以达到最佳的掘进效果。
4. 先导孔爆破技术为了提高超大直径盾构在复杂地质条件下的掘进效果，先导孔爆破技术的应用变得越来越重要。
通过在预先钻穿地层的孔洞中放置合适的炸药，可以实现对地层的破碎和刺激，为盾构的掘进提供良好的条件。
三、超大直径盾构掘进新技术的应用1. 地铁建设拥有超大直径盾构的地铁线路建设不仅可以提高人流交通的效率，还可以减少城市地面交通拥堵问题。
超大直径盾构掘进技术在地铁建设中的应用，可以实现快速、安全、高效的掘进，减少对周边环境的干扰。
2. 水下隧道建设水下隧道建设是一项技术难度较高的工程，利用超大直径盾构技术可以有效解决这个问题。
超大直径盾构的应用可以极大地减少施工对水体的影响，从而实现对浅海地区的快速、安全、高效的掘进。
1.1-2周文波-超大直径盾构法隧道施工技术综述
超大直径盾构法隧道介绍
欧 洲
意大利SPARVO隧道（2011～）
意大利连接博洛尼亚至佛罗伦萨 A1“太阳之路”公路中穿越亚平宁山脉的复线 的一部分是隧道形式修建。南北隧道长度分别为2600m和2564m，采用德国海瑞克制造 的一台直径15.615m土压平衡盾构施工。2011年8月，北线隧道盾构始发，于2012年7 月贯通，盾构调头后施工南线隧道，2013年8月贯通，2015年通车。
上海超大直径盾构隧道建设
上海上中路隧道（设备选型：1台14.89m泥水盾构，施工日期： 运营 2005年-2009年，隧道长度：1.25km×2）； 上海军工路隧道（设备选型：1台14.89m泥水盾构，施工日期： 2008年-2010年，隧道长度：1.525km×2）； 上海长江隧道（设备选型：2台15.43m泥水盾构 ，施工日期： 2005年-2009年，隧道长度：7.47km×2）； 上海外滩道路隧道（设备选型：1台14.27m土压盾构，施工日期：2007年-2010年， 隧道长度：1.098km）； 上海迎宾三路隧道（设备选型：1台14.27m土压盾构，施工日期：2009年-2011年， 隧道长度：1.682km）。
超大直径盾构法隧道施工技术综述
近20年来，盾构法隧道工程技术已向大深度、大断面、长距离的方向 发展，并建成了一批超大直径的海底隧道和城市道路隧道。采用盾构 法施工的超大直径（14m以上）长距离隧道已成为新一轮城市公路隧道 建设的发展趋势。
报告内容
超大直径盾构法隧道介绍 上海超大直径盾构隧道建设 超大直径盾构隧道关键施工技术 不同形式盾构的适应性比较 展望
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超大直径盾构法隧道施工技术综述
上海超大直径盾构隧道建设
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超大直径盾构隧道工程技术的发展傅德明周文波上海市土木工程学会摘要：论文介绍了日本、德国的直径大于14m的盾构法隧道工程技术的开发及在越江跨海和城市地下道路工程中的应用过程。
近6年来，我国上海在越江道路隧道工程中采用φ14.89m 盾构施工2条双层4来4去8车道的超大断面隧道；又在长江底下采用2台φ15.43m盾构连续掘进2条长7.5km的3来3去6车道的超大断面隧道；还在市中心外滩道路下掘进了1条双层3来3去的车行隧道。
论文展望了国内外超大断面盾构隧道工程技术的发展和应用前景。
关键词：盾构隧道超大直径工程技术1．超大直径盾构隧道工程技术的发展国外盾构法隧道工程技术在近20年来向大深度、大断面、长距离的方向发展并建成一批超大直径的海底隧道和城市道路隧道。
世界上第一个直径大于14m的超大直径盾构隧道工程是日本东京湾的海底道路隧道工程[1]。
长9.4km的隧道采用8台φ14.14m泥水盾构掘进施工,于1996年竣工，见图1所示。
盾构采用先进的自动掘进管理系统、自动测量管理系统和自动拼装系统,8台盾构各掘进了约 2.6km并在海底实现了对接,体现了高新技术在盾构法隧道工程中的应用。
隧道最大埋深60m，在粘土和砂性土中掘进，隧道管片分为11块，厚度65cm，结构计算采用弹性地基梁模型，接头弹簧系数经管片接头实验取得。
图1a 东京湾道路隧道工程平、剖面图1997年6月，日本东京营团地铁7号线麻布站工程[2]，采用1台Φ14.18m母子式泥水盾构掘进机，掘进一条长364m的3线地铁隧道后进入通风井，然后从大盾构中推出Φ9.70m的盾构掘进777m的双线隧道。
这是世界是第一台大直径的母子式盾构，体现了盾构技术的新发展。
图1b 东京湾道路隧道φ14.14m泥水盾构图2易北河第4隧道φ14.2m复合型泥水盾构1997年开工的德国汉堡易北河第4隧道工程[1],长度 2.6km,河底最小覆土仅为7m(小于0.5D),采用海瑞克公司制造的φ14.2m复合型泥水盾构,见图2所示。
穿越的地层为坚硬的粘土、砾石,含水丰富,透水系数大,掘进施工十分困难。
盾构机中心设有3m直径的先行小刀盘,泥水舱下部设有可破碎直径达1200mm巨砾的破碎机。
另一项新技术是地震测量系统，称为“声波软土测探系统”（SSP），可为整条隧道推进过程采集数据测量，提供盾构前20-30m 的三维反射图象。
这台盾构掘进机还设计了在常压状态下的刀盘更换设施。
盾构技术体现了国际先进水平。
易北河第4隧道工程于2003年竣工。
该φ14.2m复合型泥水盾构经维修保养后于2003年用于俄罗斯莫斯科lefortovo地下道路隧道工程，掘进长度2.5km，为单管3车道隧道；以后又在莫斯科西部掘进2条2.2km的道路隧道。
φ14.2m复合型泥水盾构总共掘进4条道路隧道，总长度9.5km。
荷兰格累恩哈特隧道,是阿姆斯特丹到布鲁赛尔高速铁路隧道工程，长度7,156m，中间设3座工作竖井,穿越地层为砂土，隧道埋深30m，采用法国NFM厂制造的外径14.87m泥水气平衡盾构掘进机，见图3所示。
掘进施工相当顺利，日掘进速度约10m，隧道于2005年竣工。
马德里M30地下道路隧道工程一期南环线, 2条3来3去隧道各长3.67km，穿越地层为坚硬、有裂隙的灰色或绿色泥灰岩质粘土和石膏。
北隧道采用德国海瑞克制作的Φ15.2m世界最大双子星土压盾构，于2005年11月盾构始发施工，2007年3月北隧道建成通车。
南隧道采用日本三菱重工制作的15.2m土压盾构掘进了3664 m，创日进度46M的纪录。
图3 荷兰绿色心脏隧道φ14.87m盾构图4马德里M30地下道路隧道Φ15.2m双子星土压盾构国外直径超过14m的盾构隧道工程完成7项，掘进长度约43.7km。
采用盾构13台，其中11台为泥水平衡盾构，仅2台为土压盾构。
7项工程中，5项为道路隧道，1项为铁路隧道，1项为地铁隧道，见表1。
工程名称盾构直径、机型隧道长度（km）埋深（m）建设时间东京湾道路隧道8台14.14m泥水盾构9.4×2 60 1989-1996东京地铁7号线14.18m母子泥水盾构1.1 42 1997-1999易北河第4隧道莫斯科地下道路隧道14.2m泥水盾构 2.562.5+2.2×241 1995-20032003-2009绿色心脏隧道14.9m泥水盾构7 35 2001-2006马德里M30环线隧道2台15.01m土压盾构3.67×2 2004-2007总计13台43.72．我国的超大直径盾构隧道工程建设2.1 直径14.5m的上海上中路隧道工程2004年，上海上中路越江隧道工程引进当时世界最大直径的φ14.87m泥水加压盾构（曾用于荷兰绿心隧道工程掘进7.15km），在黄浦江下掘进施工2条隧道，掘进长度1250m, 隧道结构为双管双层双向8车道[3]，见图5所示。
上、下两层车道宽度3.25m×2+3.5m×2，通行净高≥4.5m设计车速80km/h。
隧道衬砌采用单层衬砌，为通用环楔形管片,采用全圆周错缝拼装工艺。
圆形隧道的下层车道板结构采用预制构件和现浇钢筋混凝土相结合的形式。
隧道穿越地层为饱和含水的淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、，隧道最大埋深45m，最浅覆土8.6m。
2009年建成通车。
图5 上中路隧道双层4车道结构和盾构始发2008年，上海中环线军工路隧道，再次采用该台φ14.87m泥水加压盾构掘进2条越江道路隧道，掘进长度1525m，2010年建成通车。
1台二手的φ14.87m泥水加压盾构经维修保养后在4年内用于2项工程4条隧道5550m的掘进施工。
如加上荷兰绿心隧道7156m，该台盾构共计掘进长度达12.7km。
2.2 直径15m的上海长江隧道工程2005年,上海长江隧桥工程开工, 其中隧道段长8.95km，设计车速80km/h[4]。
全线道路为双向6车道，见图5所示。
隧道最大埋深55m，穿越地层为软弱的淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粘质粉土、砂质粉土。
圆隧道衬砌环外径15000mm，环宽2000mm，壁厚650mm。
采用装配式钢筋混凝土通用楔形管片错缝拼装，混凝土强度等级C60，抗渗等级S12。
衬砌圆环共分为10块, 根据埋深不同，分浅埋、中埋、深埋和超深埋管片。
管片环、纵向采用斜螺栓连接。
环间采用38根T30纵向螺栓连接，块与块间以2根T39的环向螺栓相连。
衬砌管片接缝采用压缩永久变形小、应力松弛小、耐老化性能佳的三元乙丙橡胶条与遇水膨胀橡胶条组成两道防水线。
在浅覆土地段、地层变化位置和连接通道处衬砌环间增设了剪力销，以提高特殊区段衬砌环间的抗剪能力，减少环间高差。
图5 隧道衬砌结构和示意图隧道采用世界最大直径15.43m泥水气平衡盾构施工,掘进长度7470m，该工程特点带来的技术难点表现为：超大断面盾构衬砌结构设计、开挖面稳定、隧道抗浮、管片制作与拼装等；7.47km的一次掘进中其关键部件的检修、三维轴线控制、隧道通风与降温、公路与轨道交通共用隧道火灾控制与救援疏散、施工等；高水压下软土复杂地质条件，需要考虑隧道防水、耐久性等难题。
多工序隧道内部结构阶梯流水同步施工、施工风险防范与控制、全寿命周期隧道建养一体化管理等问题。
长江隧桥工程于2009年11月建成通车，见图6所示。
图6 上海长江隧道15.43m泥水盾构和隧道通车2.3 南京长江隧道工程南京长江隧道位于南京长江大桥与三桥之间，连接河西新城区—江心洲—浦口区。
工程通道总长约6.2km，按6车道城市快速通道规模建设，设计车速80km/h，采用“左汊盾构隧道+右汊桥梁”方案。
左汊盾构隧道长度3835m，隧道外径14.5m，为双管3来3去6车道，采用2台14.9m泥水盾构施工[5]。
盾构于2007年12月始发推进，隧道最大埋深56m，穿越地层复杂，有软弱的淤泥质粉质粘土、细砂、粉细砂，也有砾砂、粘土混卵石。
盾构掘进砾砂和卵石地层时，对刀具的磨损较大。
南京长江隧道于2010年5月建成通车。
图7 南京长江隧道示意图和盾构掘进施工2.4 上海外滩地下道路隧道工程2007年，上海外滩道路隧道(3来3去6车道)开工建设，其北段1098m为盾构隧道，采用φ14.27m土压平衡盾构施工[6]，为国内首次采用大直径土压平衡盾构在城市密集区施工，成功完成“1桥2隧33栋”等建构筑物的穿越施工，浦江饭店桩基与盾构边线仅1.7m，见图8所示。
隧道的最小覆土厚度仅为8.52m，约为0.6D，属于浅覆土施工。
外滩隧道于2010年3月28日建成运营，缓解了交通拥堵，改善了外滩景观。
图82009年，上海虹桥综合交通枢纽迎宾三路隧道工程(双层3来3去6车道)开工建设，又一次采用φ14.27m土压平衡盾构，盾构成功穿越七莘路高架、北横泾、机场滑行道、机场主跑道、机场航油管、停机坪、101铁路及历史保护建筑物，掘进长度1862m。
迎宾三路隧道于2011年3月22日全线贯通。
近6年来，我国超大直径盾构隧道建成通车运营5项，其中上海4项，南京1项，采用盾构掘进机6台，掘进长度达37km，见表2。
接近了国外20年来超大直径隧道工程的总长度43.7km。
工程名称盾构直径、机型隧道长度（km）埋深（m）建设时间上海上中路隧道军工路隧道1台14.89m泥水盾构1.25×21.525×223-43 2005-20092008-2010上海长江隧道2台15.43m泥水盾构7.47×2 23-55 2005-2009 南京长江隧道2台14.9m泥水盾构 3.835×2 56 2005-2010上海外滩道路隧道迎宾三路隧道1台14.27m土压盾构1.0981.6822007-20102009-2011杭州钱江隧道1台15.43m泥水盾构3.02×2 2008-2011总计6台37.53程，南京纬三路过江通道工程。
3．超大直径盾构隧道工程的发展趋势3.1 国外超大直径盾构隧道工程的发展趋势在超大直径盾构隧道建造方面，意大利连接佛罗伦萨和博洛尼亚A1高速公路的sparvo隧道，长2.5km，为2条3车道的隧道工程，采用1台德国海瑞克制造的φ15.55m土压盾构掘进施工，2011年始发，计划2015年建成通车。
美国西雅图金郡拟修建一条长3.5km的大直径地下道路隧道（SR99），预计2011开始施工，2015年通车，盾构隧道直径为16.5m，为上下双层二来二去四车道隧道，见图9所示。
隧道工程采用日本日立造船公司制造的φ17.52m土压盾构掘进施工。
图9 西雅图地下道路隧道剖面图俄罗斯圣彼得堡穿越涅瓦河的奥洛夫斯基隧道，设计为双层三来三去六车道隧道，将采用德国海瑞克公司制造的世界最大直径的φ19.25m混合型盾构掘进施工。