复杂盾构法施工技术
复杂岩溶地层地铁盾构施工影响的关键技术研究
复杂岩溶地层地铁盾构施工影响的关键技术研究发布时间：2023-03-02T06:47:39.205Z 来源：《工程建设标准化》2022年20期作者：丛英学[导读] 本文先从复杂岩溶地层的处理入手，接着分析了盾构施工的技术和注意要点，希望能够帮助施工人员更好开展工作。
丛英学中交隧道工程局有限公司江苏省南京市 211100摘要：本文先从复杂岩溶地层的处理入手，接着分析了盾构施工的技术和注意要点，希望能够帮助施工人员更好开展工作。
关键词：岩溶地层；地铁盾构；施工影响；关键技术1岩溶地层处理1.1处理原则全填充溶洞属于基坑开挖面之外内容，在经过钻孔探测之后，如果填充物是硬塑状黏土，探孔没有渗漏水现象，那就不需要加固并对溶洞注浆，如果填充物是其它类型，那就要对溶洞注浆和加固。
开挖面以内的穿越状全填充型溶洞，如果填充物属于硬塑状黏土，开挖之后没有渗漏水、填充物比较稳定，那就不要清理填充物，只要对一些空洞回填注浆即可；如果填充物是其它物质就要注浆和加固。
盾构法施工过程中，除了建筑物涵盖的地区，其他地区使用地面处理方式，辅之以洞内处理。
1.2不同地区地铁工程的处理措施1.2.1处理措施的相同处我国地铁工程存在岩溶地层，通常使用间歇式注浆法，使用纯水泥浆、水泥砂浆等材料。
划分溶洞的时候需要考虑溶洞、结构距离、溶洞填充种类和溶洞高度等数据。
1.2.2处理措施的不同处一些城市要考虑隔水层，进而确定隧道底部的加固大小。
一些城市会考虑周围的建筑环境，从而更好地把握隧道两边和底部的加固大小。
施工人员选择注浆压力的时候，一些城市会参考地下水压力，根据注浆孔位来判断注浆压力。
结合隧道两边的处理范围，一些城市选择6m的直径盾构。
隧道底部的处理处理直径位于2m-10m之间。
1.3处理要求对于处理结果的要求，不同地区的地铁设计要求不一样，施工人员在具体验证的时候需要花费一些成本，试验的离散性较大。
以下是普遍的岩层地层处理结果要求，受限，岩溶地层在加固之后任意选择钻孔取芯，采取抗压试验，无侧限的抗压强度值大于0.5MPA。
软硬不均复杂地层的盾构施工技术研究64
软硬不均复杂地层的盾构施工技术研究摘要：目前我国城市经济不断发展，交通出行的需求不断增加，我国的地铁建设进入了一个高速发展阶段。
在地铁的建设施工过程中，常常遇到的施工环境是具有一定复杂性的施工环境与地质条件。
因此，就需要我们做好一定的规划，保证正确施工技术的选择，使得地铁施工顺利的进行。
关键词：软硬不均；复杂地层；盾构施工技术引言城市交通建设发展过程中，由于受到城市空间限制，以及当下城市交通问题日益严峻，在进行交通建设过程中，朝着地下空间延展。
这样一来，在进行铁路、轨道交通建设过程中，就需要对盾构施工方法进行有效应用。
在盾构施工过程中，地质条件对施工方法限制较大，如何在软土层进行盾构施工，有效地保证地下管线安全，保证施工具有较高质量，成为现阶段铁路施工必须考虑的一个重要议题。
1软硬不均地层盾构掘进面临的问题1.1软硬不均地层中工作面平衡难以建立盾构施工的核心之一就是要建立和维持工作面的掌子面超压在富含黏、粉粒地层中极易出现结泥饼、糊刀盘和刀具异常磨损现象；掌子面欠压则会发生上部软弱地层坍塌、超量出碴和沉降超限等情况。
1.2软硬不均地层中盾构工作状态不佳盾构在软硬不均地层掘进时，刀盘受力复杂，刀具在掌子面上、下部位贯入度相差很大。
刀盘旋转过程中刀具接触岩土分界面产生的撞击易造成刀圈崩刃、开裂和脱落，刀体损坏。
1.3软硬不均地层中滚刀容易过载软硬不均地层中盾构总推力克服盾壳摩擦力、土舱堆碴反力和后配套拖车牵引反力后，剩余的净推力全部作用在接触掌子面硬岩的部分滚刀上面，推力控制稍有不慎，即可造成滚刀过载损坏，引起刀具损坏的多米诺骨牌效应。
1.4软硬不均地层中碴土改良难度大软硬不均地层中掌子面围岩物理力学性状差异大，从松散、流塑、软塑到坚硬石同时存在。
一方面碴土改良的客观难度增加，另一方面掌子面水土平衡对碴土改良的要求更高。
2复杂地质条件中盾构法隧道的施工技术2.1土压式平衡盾构机施工技术要点（1）模式的选择土压式平衡盾构机有三种模式，包括敞开式、半敞开式和土压平衡模式。
第五章 盾构施工技术
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§5 .2 盾构的工作原理及基本构造
3）刀盘的形状
刀盘的纵断面形状有垂直平面形、突芯形、穹顶形、倾斜形和缩 小形五种，如图5-9所示。垂直平面形刀盘以平面状态掘削，同时用 于稳定掘削面；突芯形刀盘的中心装有突出的刀具，掘削的方向性好， 且利于添加剂与掘削土体的拌和；穹顶形刀盘设计中引用了岩石掘进 机的设计原理，主要用于巨砾层和岩层的掘削；倾斜形刀盘的倾角接 近于土层的内摩擦角，利于掘削的稳定，主要用于砂砾层的掘削；缩 小形刀盘主要用于挤压式盾构。
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§5 .1 概述
用盾构法修建隧道始于1818年，至今已有近200年的历史，最 早由法国工程师布鲁诺尔从蛆虫腐蛀船底成洞而得到启发提出盾构 法，并取得了隧道盾构的发明专利。
1874年在英国伦敦城南修建隧道时，格雷托海德创造了比较 完整的用压缩空气来防水的气压盾构施工工艺，使水底隧道施工工 艺有了长足的发展，并为现代化盾构奠定了基础。 19世纪末，盾构法施工传入美国。后来德国、前苏联、日本等 国也都采用并发展盾构法施工工艺，特别是近代，日本盾构法得到 了迅速发展，用途越来越广，并研制了大量新型盾构机械，如机械 式盾构、半机械式盾构、局部气压盾构、泥水加压盾构和土压平衡 （泥土加压）盾构。与此同时，盾构施工配套设备与管理技术也获 得了迅速地发展。
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§5 .2 盾构的工作原理及基本构造
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§5 .2 盾构的工作原理及基本构造
2）刀盘与切口环的位置关系
刀盘与切口的位置关系有三种形式，一种是刀盘位于切口环内， 适用于软弱地层；第二种是刀盘外沿突出切口环，适用的土质范围较 宽，适用范围最广；第三种是刀盘与切口环对齐，位于同一条直线上， 适用范围居中，如图5-8所示。
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§5 .2 盾构的工作原理及基本构造
盾构法隧道施工的关键技术
为迎接2006年冬季奥运会，意大利都灵地 铁1号线2001年4月开工。
南亚和东南亚一些国家的大城市也面 临人口激增的压力：
• 新加坡地铁已完成83公里，为该地区之冠。 • 曼谷地铁历尽艰辛，1号线南段于2001年3月
贯通。
• 新德里和雅加达多年来都想修地铁，在2001 年分别与几家大公司签订贷款和修建合同。
V9 V8
管片
FPn 供泥管
排泥管
DP1
DPn
始发车站
泥浆控制阀 泥浆流量计 密度计 泥浆泵 FP--供泥泵 DP--排泥泵
图2 泥水盾构泥浆循环系统工作示意图
盾构法施工的特点
(1) 地下施工，必须面对复杂的地质条件和 敏感 的地面环境。
(2) 所用设备集成度高，技术含量高，对人 的要求较高。
(3) 涉及的专业领域较多，对复合型人才 有较多需求。
发展趋势
世界各国城市建筑历史表明： 19世纪——城市桥梁 20世纪——摩天大楼 21世纪——将是地下空间
开发利用的新纪元
21世纪的地下空间1
21世纪的地下空间2
21世纪的地下空间3
二﹑盾构法施工原理﹑特点﹑ 优点和缺点
• 盾构法施工的工作原理 • 盾构法施工的特点 • 盾构法施工的优点 • 盾构法施工的缺点
盾构法施工的优点
• 作业环境好，噪音和振动低，安全性高 • 机械化程度高，施工人员少，施工速度快 • 预制衬砌，质量易于控制，隧道质量高 • 对周围环境影响小，地表沉降易于控制； • 不影响地面交通，也不影响航运； • 适应范围广，不受风雨等气候条件影响；
盾构法施工的缺点
（1）当隧道曲线半径过小时，施工 较为困难；
盾构法(含TBM)施工技术要求
盾构法（含TBM）施工技术要求1一般要求工程所使用的原材料、半成品或成品的质量应符合国家现行的有关标准、设计要求和本规范的规定。
盾构掘进施工必须建立施工测量和监控量测系统。
2前期调查收集了解工程勘察的已有资料，熟悉施域的工程地质、水文地质、地面建（构）筑物、交通流量、地下构筑物及地下管线等情况。
3技术准备3.1 盾构掘进施工前应编制详细的施工组织设计。
3.2 针对特殊地段编制具体施工方案。
3.3 按工程特点和环境条件做好测量及监测的准备工作。
4设备、设施准备盾构及配套设施选型时要充分考虑隧道功能、隧道外径、长度、埋深和地质条件、沿线地形、地面建筑物、地下构筑物、地下管线等环境条件及周围环境对地层变形的控制要求，开挖和衬砌等诸多因素。
5盾构施工测量5.1 盾构施工测量主要内容应包括地面控制测量、竖井联系测量、地下控制测量、掘进施工测量、贯通测量和竣工测量。
5.2 测量工作开始前，应接受和收集相关测量资料，办理测量资料交接手续，并对既有测量控制点进行复测和保护。
5.3 了解盾构结构和自身导向系统的特点、精度，制定科学可行的盾构施工测量方案。
5.4 盾构施工隧道贯通测量中误差应符合以下要求：横向贯通测量中误差（mm）±50高程贯通测量中误差（mm）±256 管片制作6.1 混凝土管片应由具备混凝土预制构件专业承包二级及以上的专业厂家制作完成。
6.2 管片生产厂家应有相应的生产技术标准、健全的质量管理体系及质量控制和质量检验制度。
6.3 管片生产应编制技术方案，并应事先得到审查批准。
6.4 预制成型管片允许偏差应符合相关规范的要求。
7盾构施工7.1 一般规定（1）盾构施工必须根据隧道穿越的地质条件、地表环境等情况，通过试掘进确定合理的掘进参数和碴土改良的方法，确保盾构刀盘前方开挖面的稳定，做好掘进方向的控制，确保隧道轴线符合设计要求。
（2）盾构施工时必须做到：1）盾构掘进中必须确保开挖面土体稳定。
盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术
盾构复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工技术
盾构法是一种现代化的地下隧道施工方法，在复杂地质条件下，特别是在软弱地层中进行盾构施工是一项技术难题。
本文将重点介绍盾构在复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路施工的技术。
盾构的主要作用是切削地层，将土层挖掘下来，然后通过螺旋输送器将土层送至后方的槽斗中，最后将土层通过输送带或车辆运出隧道。
在软下硬的泥岩地层中，盾构施工面临的主要问题是地层的不稳定性和切削困难。
为了解决地层不稳定性的问题，可以采取以下措施：
1.加固地层：在盾构前方一定距离的地方，先进行地层加固。
可以采用注浆法、灌浆法等方式，将土层固化，增加地层的稳定性。
2.合理布置衬砌：在盾构施工过程中，可以设置衬砌结构，用于加固地层。
常见的衬砌结构包括钢筋混凝土衬砌、纤维增强塑料衬砌等。
在切削困难的泥岩地层中，盾构面临的主要问题是切削力大、切削效果差。
为了解决这个问题，可以采取以下措施：
1.选择合适的刀具：根据地层的特点，选择合适的刀具。
对于泥岩地层，可以选择强力的切削刀具，例如硬质合金刀具。
2.增加滞后曲线：在切削过程中，可以采取增加滞后曲线的方式，减少挤压和抗拔作用，从而减小切削力。
3.调整切削参数：根据地层的特点，调整切削参数，例如刀具转速、进给速度等，以获得最佳的切削效果。
盾构在复杂线型上软下硬泥岩地层下穿运营铁路的施工技术包括加固地层、合理布置衬砌、选择合适的刀具、增加滞后曲线和调整切削参数等措施。
通过这些技术手段，可以有效地解决复杂地质条件下盾构的施工问题，保证施工过程顺利进行。
盾构施工中的难点与挑战分析
盾构施工中的难点与挑战分析盾构法是一种目前被广泛应用于地下工程建设中的先进技术，它在城市地下交通、排水系统、供水系统以及各类管道建设中发挥着重要的作用。
然而，与其他施工方法相比，盾构施工也存在一些独特的难点与挑战。
本文将对盾构施工中的难点与挑战进行分析。
首先，盾构施工中的隧道地质是一个重要的难题。
地质条件的不同将直接影响盾构施工的进度和质量。
对于砂土、卵石等地质条件的隧道施工，控制地表沉降和隧道稳定是一项重要的挑战。
此外，对于硬岩、岩石断裂带等地质条件的隧道施工，需要选择合适的盾构机刀具和技术手段，以应对地质环境的变化，并保证施工的连续性和稳定性。
其次，在盾构施工中，环境保护与安全是一大挑战。
施工过程中会产生大量的噪音、振动和尘埃，对周围的居民和环境造成一定的影响。
因此，在盾构施工中，需要采取一系列措施来减少噪音和振动的传播，避免对周围环境和人群造成不良的影响。
此外，盾构施工中存在着一定的安全风险，如地层突涌、坍塌等，需要采取有效的应对措施，确保工人的安全。
第三，盾构施工中的设计与质量控制也是一个重要的难题。
盾构施工需要考虑地下水位、地表沉降、土质情况等多种因素，这些因素之间的相互影响使得盾构施工的设计变得复杂。
同时，盾构施工的质量控制也十分关键，施工过程中需要对掘进速度、刀盘转速、螺旋输送机的运行状态等进行实时监测和调整，以确保施工的质量和效率。
最后，盾构施工中的物流与供应链管理也带来了一定的挑战。
盾构施工需要大量的材料和设备供应，如刀具、密封件、润滑油等，合理的物流与供应链管理对保障施工进度和质量至关重要。
同时，由于施工现场通常位于城市中心或繁忙的交通干线附近，物流和交通拥堵问题也需要妥善协调和解决。
综上所述，盾构施工中的难点与挑战涵盖了地质条件、环境保护与安全、设计与质量控制以及物流与供应链管理等方面。
解决这些难题需要相关部门、企业以及工程技术人员的共同努力与创新精神。
通过不断改进技术手段、加强安全防范、优化施工流程和加强沟通协调，我们可以克服这些挑战，确保盾构施工的顺利进行，为城市地下工程建设贡献力量。
复杂地质条件下盾构法隧道施工防水、防腐及防迷流技术
复杂地质条件下盾构法隧道施工防水、防腐及防迷流技术蔡光伟;蔡文胜【摘要】The technology of shield tunnel is wildly used in metro construction in China. This paper talks about some im- portant points of shield tunnel technology such as the technology of waterproof in shield tunnel, the technology of corrosion resisting, and the technology of stray current resistance. In the end, based on real experience of metro construction in a cit- y, this paper presents some good recommendations for the waterproof problem, the corrosion resisting problem, and the stray current resisting problem of the shield tunnel of a metro construction.%目前盾构法施工广泛用于城市地铁建设过程中，主要介绍长江中下游地区某城市地铁盾构法隧道防水、防腐、防迷流技术措施，为在复杂条件下盾构法隧道防水、防腐、防迷流施工提出合理化建议。
【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】4页(P64-66,116)【关键词】盾构法;隧道施工;防水;防腐;防迷流【作者】蔡光伟;蔡文胜【作者单位】长沙市轨道交通集团有限公司,长沙410000;中国铁建二十五局集团有限公司,广州510600【正文语种】中文【中图分类】U455.43隧道渗漏、腐蚀、迷流问题长期以来一直困扰着地下工程，尤其是百年大计的地铁工程更是按照高级别防水要求设计，施工中确保达到隧道设计防水级别是隧道防水施工的重点。
论复杂地层的盾构施工技术
论复杂地层的盾构施工技术一、复杂地层的特点复杂地层通常指地质条件复杂、地下水位高、地下水含水量大、岩土层交替变化等地质环境条件。
复杂地层的盾构施工面临诸多挑战：1. 地质条件复杂：包括软土、泥岩、砂岩、坚硬岩石等地层交替变化，地质构造复杂，存在断层、褶皱等地质结构。
2. 地下水位高：地下水位高会对盾构施工产生严重影响，可能导致盾构机失稳、隧道坍塌等问题。
3. 地下水含水量大：地下水含水量大会增加泥水压力，影响盾构机的正常工作。
4. 岩土层交替变化：不同岩土层的物理性质不同，盾构机在不同岩土层中可能需要采取不同的施工工艺。
由于以上复杂地层的特点，盾构施工技术在复杂地层中的应用需要克服诸多困难，因此对盾构机及施工工艺有着更高的要求。
二、盾构机选择在复杂地层中进行盾构施工，盾构机的选择是至关重要的。
一般来说，盾构机的选择应考虑到地质条件、隧道断面形状、施工环境等因素，从而确定盾构机的类型、尺寸、功率等参数。
在地质条件复杂的地区，选择盾构机时应考虑到其钻进能力、稳定性、适应不同岩土层等特点。
针对软土、泥岩等地层，一般选择泥水平衡盾构机或土压平衡盾构机；而对于砂岩、坚硬岩石等地层，则需要选择硬岩盾构机。
针对地下水位高、地下水含水量大等情况，盾构机应具备良好的防水性能和降水能力。
盾构机的尺寸、功率等参数也需要根据地质条件、隧道断面形状等因素进行调整。
一般来说，对于复杂地层中的大断面隧道，需要选择大功率、大尺寸的盾构机，以满足较大的推进力、扭矩等要求；而对于地质条件较好、隧道断面较小的地区，则可以选择小型、中型盾构机。
盾构机的选择需要充分考虑到复杂地层的地质条件、隧道工程的需求等因素，以确保盾构机能够在复杂地层中稳定、高效地施工。
三、施工工艺在复杂地层中进行盾构施工，施工工艺的选择至关重要。
良好的施工工艺能够提高盾构施工的安全性、效率和质量，降低施工风险。
下面将从地质勘察、预处理、推进过程、围岩支护等方面对施工工艺进行详细阐述。
第三章 盾构施工技术 第1-3节
第二节 盾构的构造
• 盾构基本构造： 盾构壳体 推进系统 拼装系统 出土系统
一、盾构壳体
组成____切口环、支承环、盾尾三部分
1、切口环 （1）位置——盾构最前端，
切入土层，掩护开挖
作业，长度≤2m；
构。设环向、水平、竖直支撑；
承受荷载：地层土压力、千斤顶顶力、管片拼装等 施工荷载；
（3）设备——推进千斤顶（沿结构外沿布置）、操 纵控制室、衬砌拼装机；
（4）长度——取决于推进千斤顶长度，一般为衬砌 环宽加0.2～0.3m。
3、盾尾
（1）结构——盾构外壳钢板延长，掩护隧道管 片拼装；
（2）盾尾装置——密封装置，防地下水、加压 泥水、衬砌背后注浆浆液从盾尾流入隧道；
是工艺技术要求高、综合性强的一类施工方法。
二、盾构法主要施工程序
1、建造盾构工作井 2、盾构掘进机安装就位
3、出洞口土体加固 4、初推段掘进施工 5、掘进机设备转换 6、盾构连续掘进施工
7、接收井洞口土体加固 8、盾构进入接收井， 并运出地面
三、盾构法施工的优缺点
优点：
1、作业场地小，因噪音、振动引起的环境影响小； 2、在盾构保护下开挖和衬砌，施工安全； 3、隧道施工不影响地面交通或水上航道； 4、地下施工不受气候影响； 5、自动化程度高、劳动强度低、施工速度快 （一般6m/d,最高12m/d）。
双圆盾构掘进机
双圆盾构掘进机主要参数
盾构尺寸 盾构机千斤顶
刀盘装置
拼装装置 仿形刀
土压计数
盾构外径 盾构内径 盾构机全长 设备数 总推力 支持方式 旋转数
盾构法施工工艺安全技术措施
2 若在洞门凿除完成后发生较严重的涌水、流泥、流砂现象，盾构快速推进，盾首进入 车站 3~5m 时，暂停推进，在洞门钢环与盾构壳体间采用 8mm 弧形钢板将盾构壳体与洞 门钢环焊牢密封，同时在弧形钢板上预埋注浆球阀。在弧形钢板焊接完成后，通过注浆球 阀对盾构与洞门间间隙进行双液注浆处理，同时打开盾尾至少 3 环管片注浆孔进行二次双 液注浆处理，以防止同步注浆浆液向洞门流窜。浆液配合比为：水泥：水：水玻璃 =0.6:1:0.1 。待浆液强度达到约 0.5MPa 时，在钢板上开孔检查后盾构立刻快速推进，快速 安装管片，不间断施工直至管片安装至洞圈内壁并焊好端头封堵钢板。
4）配置防止管片旋转的专用平板车。 2.7.3 施工用电及突发停电 1 施工用电措施： 1）必须编制临时用电组织设计。 2）临时用电设施须经验收合格方可使用。 3）施工现场线路全部采用橡套电缆或用塑铜线架空架设。
4）施工现场线路、电气设备的安装、维修保养及接线、拆线工作必须由持证电工进行。 5）实行二级漏电保护，对用电线路、电气设施经常进行检查、维修和保养。 6） 坚持每周一次安全用电检查和日常巡视工作，发现问题立即整改。 2 突发停电措施： 1）使用另一电源供电。 2）联系供电局等相关单位，尽快查明停电原因并及时修复。 2.7.4 盾构进、出洞土体发生失稳时应急措施 1 立即停止掘进。 2 用木材或型钢类材料进行支护。
3 采取加固补强措施使正面土体稳定。 2.7.5 盾构机换刀 1 建立健全安全责任制，进仓、检查刀盘及换刀、减压作业、运输应严格按规程操作。 2 进行必要的岗前培训，针对作业人员上岗、进仓、检查刀盘及换刀、减压作业的特点 进行安全教育。
盾构法施工技术
盾构法施工技术4.1 盾构法的概念及特点4.1.1 盾构法的概念盾构法是地下暗挖施工中一种全机械化的施工方法,在我国和日本,习惯上将用于软土地层的全断面隧道掘进机称为盾构机,它由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大部分组成。
盾构法施工是将盾构机械在地中推进,通过盾构机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施工方法。
盾构机与TBM的主要区别就是具备泥水压、土压等维护掌子面稳定的功能。
盾构施工主要由稳定开挖面、掘进及排土、管片衬砌及壁后注浆三大要素组成,其中开挖面的稳定方法是盾构机工作原理的主要方面,也是盾构机区别于TBM的主要方面。
4.1.2 盾构法施工技术发展史4.1.2.1 国外盾构法施工技术发展史盾构法修建隧道已有150余年的历史。
最早研究盾构法施工的是法国工程师M.I.布律内尔,他由观察船蛆在船的木头中钻洞,并从体内排出一种黏液加固洞穴的现象得到启发,在1818年开始研究盾构法施工,并于1825年在英国伦敦泰晤士河下,用一个矩形盾构机建造了世界上第一条水底隧道(宽11.4m、高6.8m)。
该水底隧道在修建过程中遇到很大困难,两次被河水淹没,直至1835年使用了改良后的盾构机,才于1843年完工。
其后P.W.巴洛于1865年在泰晤士河底,用一个直径2.2m的圆形盾构机建造隧道。
1847年,在英国伦敦地下铁道城南线施工中,英国人J.H.格雷特黑德第一次在黏土层和含水砂层中采用气压盾构法施工,并第一次在衬砌背后压浆来填补盾尾和衬砌之间的空隙,创造了比较完整的气压盾构法施工工艺,为现代化盾构法施工奠定了基础,促进了盾构法施工的发展。
20世纪30—40年代,仅美国纽约就采用气压盾构法成功建造了19条水底道路隧道、地下铁道隧道、煤气管道和给水排水管道等。
从1897—1980年,世界范围内采用盾构法修建的水底道路隧道已有21条,德、日、法、苏等国把盾构法广泛应用于地下铁道和各种大型地下管道施工。
盾构施工技术及注意事项
盾构始发技术
三、始发顺序
洞口地层处理→洞口始发准备→盾构主机定位、固 定→反力架定位、固定→负环钢管片的定位、安装→主 机、后配套连接→盾构机调试→刀盘、刀具检查→负环 管片安装→盾构推进→下一循环→拆除反力架、负环管 片→始发掘进总结→正式掘进。
盾构始发技术
（10）、人员、机械、材料按要求到位（盾构以及大型 起重设备拼装就位，并通过相关部门验收）； （11）、对工程潜在的风险进行辩识和分析，有针对性、 可操作性的应急预案编制完成并落实抢险设备、材料、 人员、方案等； （12）、已落实设计、专项施工方案及规范规定的其它 要求。
盾构始发技术
后配套系统
后配套系统总共包括 2 辆电瓶车和 5 个独立的台车， 每个台车上都装有盾壳前进所需要的辅助装置。
另外，盾构机工作所需的冷却水、新鲜空气、压 缩空气和高压电缆都通过台车管线输送进去，而升温 后的冷却水和脏水从盾构机的盾壳底部被运送出去。 台车连接在管片安装机的托架梁上，随着盾构机 的掘进沿掘进方向运动。拖车在铺设的轨道上行走。 台车的结构可以使电瓶车进入第二台台车，电瓶 车运输管片、砂浆、备件和其它油料。
盾构机的分类与构造
中盾 中盾又称支撑环，前盾和中盾是用螺栓上紧并焊接在一起 的。 在中盾内布置了推进缸支座和管片安装机架。管片安装机 支架通过相应的法兰面和管片安装机梁连接起来。推进缸和 连接盾尾的铰接油缸布置在中盾。在中盾的盾壳上焊接了带 球阀的超前钻机孔。中盾和盾尾之间使用的是预紧密封。如 果密封出现问题，虽然有油脂隔断，水还是能够进入盾壳； 所以铰接密封有一个可膨胀的应急气囊用来临时保护，防止 水的进入。气囊最大膨胀压力为10bar。注意：如用气囊应 急密封时，则不允许掘进。
盾构机的分类与构造
盾构法施工工艺流程
盾构法施工工艺流程概述盾构法是一种用于施工地下隧道的现代化方法之一。
它可以在减小地面震动和噪声影响的同时，提高隧道施工的安全性、可靠性和效率。
本文将详细介绍盾构法施工的工艺流程，以帮助读者更好地了解盾构法的施工方法和特点。
工艺流程盾构法的工艺流程通常包括以下几个步骤：步骤一：洞口设置在进行盾构法隧道施工前，需要先进行洞口设置。
通常选用地面的平台或井口设置口，以方便将盾构机和材料等物品运入洞内。
在进行洞口设置时，需要注意选址、测量和设计以及环境保护等方面的问题。
步骤二：盾构机组装盾构机是盾构法施工中最重要的施工设备之一。
在进行盾构施工前，需要先对盾构机进行组装，包括主要设备和辅助设备的安装和调试，以确保其正常运行。
盾构机的各部件应按照要求进行连接和定位，各管路的安装和排列要合理。
步骤三：地面开挖地面开挖是盾构法隧道施工的第一步，也是最为基础的工作环节。
在地面开挖时，需要严格按照设计要求进行开挖，注意与周围环境的协调统一，避免对周围建筑物和地下设施产生不利影响。
同时也要注意排放采矿中的毒性气体和粉尘等有害物质，以免对施工场地和周围环境造成污染。
步骤四：成型壁件安装在地面开挖后，需要对隧道进行支护，避免隧道失稳和坍塌。
成型壁件是支护隧道的主要设备之一，它可以在盾构机前面成型，支撑隧道的开挖面。
在进行成型壁件安装时，需要注意壁面的质量和厚度，以及安装位置和角度，避免产生变形和裂缝。
步骤五：管片组装管片是盾构法隧道的主要建筑材料之一，可以将成型壁件组成完整的隧道结构。
管片通常由钢筋混凝土制成，具有较强的耐久性和承载能力。
在进行管片组装时，需要注意选料、质量、尺寸和连接方式等方面的问题，以确保管片结构的强度和稳定性。
步骤六：支架回收随着盾构机不断前进，成型壁件和管片仍需要进行支撑，避免隧道失稳。
支架是支撑隧道的主要设备之一，可以通过液压系统进行伸缩和旋转，适应不同的地形和环境。
在支架过程中，需要配合盾构机前进的速度，进行合理的操作和调节，避免支架崩塌和损坏。
盾构法隧道施工关键技术解析
盾构法隧道施工关键技术解析一、导论随着城市化进程的加快，越来越多的地下网络设施和交通工程需要建设，盾构法隧道施工技术因其高效、安全等优越性被广泛应用。
本文将对盾构法隧道施工所涉及的关键技术进行解析，以期深入探讨其原理和应用。
二、盾构机选择与配置盾构机是盾构法隧道施工的核心设备，对于工程质量和效率有着至关重要的影响。
在选择盾构机时，需要综合考虑隧道地质条件、工程要求、环境因素等因素。
同时，合理配置盾构机的刀盘、螺旋输送机、刷洗系统等组成部分，能够提高施工效率和质量。
三、地质勘察与预测地质勘察是盾构法隧道施工的前提与基础，通过对工程区域的地质条件进行详尽的调查与研究，能够为施工提供可靠的依据。
此外，地质预测技术的应用也十分重要，通过地质雷达、声波探测器等先进设备，可以预先掌握地层情况，避免不可预见的地质灾害。
四、支护与固结盾构法隧道施工过程中，正确的支护与固结措施是保证施工安全和隧道工程稳定的关键。
常见的隧道支护方式有钢拱架、防水内衬、灌浆注浆等，通过不同的支护措施，能够对隧道周围的土体进行加固，保障工程的质量和安全。
五、排水与防渗盾构法隧道施工过程中，排水与防渗工程是必不可少的环节。
通过合理设置排水系统和防渗措施，有效地减少隧道工程中的地下水问题，保证施工区域的干燥与安全。
常见的排水与防渗技术包括抽水排泥、地下泥浆墙等方法。
六、隧道照明与通风隧道照明和通风是保证隧道通行安全的重要手段。
通过合理的照明设计和通风系统的配置，能够提高隧道的可见性和空气质量，减少事故的发生概率。
此外，应采用先进的智能化控制设备，实现自动化管理和运行，提高工作效率和安全性。
七、监测与检测盾构法隧道施工过程中，监测与检测是及时掌握隧道工程状况和纠正问题的重要手段。
通过应用先进的监测设备和技术，可以对隧道的变形、沉降、开裂等问题进行实时监测，并及时采取相应的措施，确保工程的质量和安全性。
八、环境保护与施工噪音控制随着城市化的推进，盾构法隧道施工对周围环境造成的干扰和影响越来越受到关注。
复杂盾构法施工技术
1.14复杂盾构法施工技术(北崇区间）1盾构机组装调试1。
1盾构刀盘的选型1。
1。
1刀盘主体结构特点为了本工程地质条件的掘进要求,设计了辐条结构四个主刀梁和四个副刀梁刀盘，刀盘具有下列主要特征：1）辐条式刀盘，4根主辐条+4根副辐条+4个支腿。
2）开口率达到50％，开挖面与刀盘之间的阻碍物少，土体更容易进入土仓，其土仓中的土体密度及压力更接近开挖面的土体密度与压力，便于土仓中土压力的控制；刀盘与开挖面之间接触面积小,渣土不易堆积在刀盘与开挖面之间，因此，刀盘不容易产生“泥饼"堵塞现象及减轻刀盘与刀具的磨损，并且能降低刀盘切削扭矩。
3) 耐磨设计,刀盘设计充分考虑了地层对刀盘具有较大的磨损性,因此，在刀盘辐条面板及大圆环前后端面堆焊了大量的网格状耐磨硬质合金，另外刀盘外周也焊有耐磨复合钢板,大大提高了刀盘的耐磨性能，延长其使用寿命。
1。
1。
2 刀具的设计选型及布置本刀盘的设计充分考虑到了本标段的地质情况,配置的初装刀为1把中心鱼尾刀、98把切刀、16把铲刀、66把焊接撕裂刀、1把仿形刀（液压控制）、8把周边保径刀。
刀具选用聊城天工公司生产的镶嵌大块硬质合金刀具.刀盘设计具有以下特点:1) 可实现双向旋转(正/反）。
2) 刀具高低搭配，焊接撕裂刀刀高为110mm，刮刀刀高为90mm，焊接撕裂刀先行开挖松动刮刀前的土体,从而降低对刮刀及面板的直接磨损.3）采用耐磨性能和冲击性能都非常优越的E5(日本标准）类硬质合金刀头。
4）刀具的布置在刀盘分成内、中、外3部分,刀具数量随直径的增大而增多,刀具的磨损基本是均匀的5）中心鱼尾刀呈倒V型结构，其作用可以切削中部位的土层；同时可以起到类似钻头钻尖的定心作用。
6) 最外部布置足够多的铲刀和先行刀，不但可以清理外围开挖的渣土，还可以有效保径及防止刀盘大圆环的直接磨损。
7) 扩挖刀行程为115mm，扩挖半径85mm,可直接在控制室内控制。
8) 4个搅拌棒对土体进行充分的搅拌，提高土体的塑性、流动性。
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复杂盾构法施工技术
1.主要技术内容
复杂盾构法施工技术为复杂地层、复杂地面条件下的盾构法施工技术，或大断面（洞径大于10m）、异型断面形式（非单圆形）的盾构法施工技术。
盾是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护围岩的盾型钢壳，构是指构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体。
由于盾构施工技术对环境影响很小而被广泛的采用，得到了迅速的发展。
盾构机主要是用来开挖土砂围岩的隧道机械，由切口环、支撑环及盾尾三部分组成。
就断面形状可分为单圆形、双圆形及异型盾构。
所谓盾构施工技术，是指使用盾构机，一边控制开挖面及围岩不发生坍塌失稳，一边进行隧道掘进、出渣，并在盾构机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆，从而在不扰动围岩的基础上修筑地下工程的方法。
选择盾构型式时，除考虑施工区段的围岩条件、地面情况、断面尺寸、隧道长度、随到线路、工期等各种条件外，还应考虑开挖和衬砌等施工问题，必须选择能够安全而且经济地进行施工的盾构型式。
根据盾构头部的结构，可将其大致分为闭胸式和敞开式。
闭胸式盾构与可分为土压平衡式盾构和泥水加压式盾构；敞开式盾构又可分为全面敞开式和部分敞开式盾构。
2.技术指标
（1）承受荷载。
设计盾构时需要考虑的荷载如：垂直和水平土压力、水压力、自重、上覆荷载的影响、变向荷载、开挖面
前方土压力及其他荷载。
（2）盾构外径。
所谓盾构外径，是指盾壳的外径，不考虑超挖刀头、摩擦旋转式刀盘、固定翼、壁后注浆用配管等突出部分。
（3）盾构长度。
盾构本体长度指壳板长度的最大值，而盾构机长度则指盾构的前端到尾端的长度。
盾构总长系指盾构前端至后端长度的最大值。
（4）刀盘扭矩。
刀盘扭矩可进行简便计算：
式中：T装备扭矩（KN2m）；D盾构外径（m）；a扭矩系数（土压平衡式盾构a=8～3；泥水加压式盾构a=9～5）。
（5）总推力。
盾构的推进阻力组成包括：盾构四周外表面和土之间的摩擦力或粘结阻力（F1）；推进时，口环刃口前端产生的贯入阻力（F2）；开挖面前方阻力（F3）；变向阻力（曲线施工、蛇形修正、变向用稳定翼、挡板阻力等）（F4）；盾尾内的管片和壳板之间的摩擦力（F5）；后方台车的牵引阻力（F6）。
以上各种推进阻力的总和（F），须对各种影响因素仔细考虑，要留出必要的富余量。
3.适用范围
适用于各类土层或松软岩层中隧道的施工。
4.已应用的典型工程
2006年北京地铁10号线在穿越三元桥临楼地段，盾构双线调至净距1.70m；2010年北京地铁9号线军一东区间盾构机在
湖泊下砾岩层中掘进；2003年上海率先采用双圆形盾构机施工M8线地铁区间；上海外滩观光隧道实现了城市复杂地层近距离叠交隧道施工。