盾构法施工概述
盾构法施工
一 盾构法施工概念
（二）盾构法的发展
•盾构法应用范围不断扩大 盾构机断面通常是圆形，但各种断面形式（多圆盾构、 椭圆形、矩形）和具有特殊功能的盾构机械(急转变盾构、 扩大盾构法、地下对接盾构等)的相继出现，盾构法的应 用范围也不断的扩大。
一 盾构法施工概念
（三）盾构法施工的优点
•施工作业在地下进行，不影响地面交通；
二 盾构机
（一）盾构机种类-密封式盾构机-土压平衡式盾构
①刀盘：用于切削土体，同时将切削下来的土体 搅拌混合，以改善切削土体的流动性。 根据围岩条件，切削刀盘可以是花板型的、辐 条型的和砾石破碎型。在刀盘上装有切削刀具。 根据盾构直径的大小，刀盘的主轴可以采用中 空轴式、中间支承式和周边支承式。
刀 盘 主 轴 形 式 中空轴式 中间支撑式 周边支撑式
但在含水的砂层或砾砂层，尤其在高水压的条件 下，土压平衡式盾构在稳定开挖面土体、防止和减少 地面沉降、避免土体移动和土体流失等方面都较难达 到理想的控制。 进行地层改良后可采用泥水加压式盾构。
二 盾构机
（一）盾构机种类-密封式盾构机
(3)泥水加压式盾构 泥水加压式盾构的总体构造与土压平衡式盾构相似， 仅支护开挖面方法和排碴方式有所不同。
④塑流化材料注入器：用来向密封舱、刀盘和螺旋 输送机内注入塑流化添加剂(泥浆材料、化学发泡剂两 类 )。 碴土的塑流性常用螺旋输送机的排土率K来定量判 定：
由螺旋输送机转速决定 的单位时间理论排土量 Vs N K＝ ＝ 由推进速度决定的单位 时间理论排土量 AV
式中 Vs ——螺旋输送机每旋转一周的排土体积； N ——螺旋输送机的转速； A ——切削断面积； V ——推进速度。
（一）盾构机种类-密封式盾构机-泥水加压式盾构
盾构施工概况
第一节盾构施工概况一.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。
盾构法施工的概貌如图1所示。
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。
图1盾构施工概貌1 —盾构；2 —盾构千斤顶；3—盾构正面网格；4—出土转盘；5—出土皮带运输机；6 —管片拼装机；7 —管片；8—压浆泵；9 —压浆孔；10—出土机；11 —由管片组成的隧道衬砌结构；12—在盾尾空隙的压浆；13 —后盾管片；14 —竖井。
盾构法施工典型事故案例
事故后果：隧道偏移，影 响施工进度和工程质量
预防措施：加强操作人员 培训，实时监测地质条件
处理方法：调整盾构机参 数，进行隧道纠偏
盾构隧道施工安全事故
盾构机故障： 机械故障、 电气故障、 液压故障等
地质条件变化： 地下水、土质、 岩层等变化导
致施工困难
施工管理不当： 操作人员失误、 安全管理不到
位等
工作原理：通过盾构机的旋转刀盘切割土层，同时将土渣排出，形成隧道
优点：施工速度快，安全性高，对环境影响小 应用范围：广泛应用于地铁、公路、铁路等隧道工程
盾构法施工的特点
施工速度快，效率高
施工过程中对地面影响小， 安全性高
适用于各种地质条件，适 用范围广
施工过程中产生的噪音和 振动较小，环保性能好
03
添加标题
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添加标题
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盾构机操作：操作不当，导致盾 构机偏移
施工环境：环境因素影响，导致 盾构机偏移
盾构隧道施工安全事故原因分析
地质条件：复杂的地质条件可能导致盾构机损坏或隧道坍塌 设计缺陷：设计不合理可能导致盾构机无法正常工作或隧道结构不稳定 施工管理：施工管理不当可能导致盾构机操作失误或施工进度受到影响 设备故障：盾构机故障可能导致隧道施工中断或隧道结构受损
采取有效措施控制事故扩大
立即停止施工，确保人员安全
采取隔离、排水、加固等措施，防止 事故扩大
迅速报告上级领导和相关部门，请求 支援
对事故现场进行监测，及时调整救援 方案
制定应急救援方案，明确责任分工
总结经验教训，防止类似事故再次发 生
保护事故现场和相关证据
立即停止施工，保护现场
拍照、录像，记录事故情 况
环境因素：地下水压力、土壤腐蚀等
盾构法施工
第 6 章盾构施工技术第一节概述一、基本原理盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。
先在隧道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预留孔处出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。
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衬砌、再传到竖井或基坑的后靠壁上。
●盾构是进行土方开挖、正面支护和隧道衬砌结构安装的施工机具●盾构是一个既能支承地层压力，又能在地层中推进的钢筒结构●钢筒的前面设置各种支撑和挖土装置钢筒的中段周圈内安装顶进千斤顶钢筒的尾部可安置数环隧道衬砌●盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体，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。
二、国外盾构施工技术发展概述1. 人工开挖盾构的发明世界上第一条人工开挖盾构隧道是由Mare Brunel和他的儿子—起在伦敦泰晤士河下建成的。
该盾构呈矩形（11.6m宽，7m高），总共只有366m长的隧道耗时20年左右，曾经历很大困难，出现过五次以上涌水。
1869年，James Henry Greathhead采用圆形敞开式盾构在泰晤士河下再建了一条外径为2.18m的行人隧道，该隧道衬砌是铸铁管片，隧道在不透水的粘土层中掘进，无地下水威胁，因此进展相当顺利。
1886年，Greathead在建造伦敦地铁时首次使用了压缩空气盾构，解决了在含水地层中修建隧道的问题。
2.机械化盾构的问世1876年：第一台机械化盾构的专利出现。
第一台机械化盾构的设想是用由几块板构成的半球状刀盘旋转切削土体，然后靠径向转动的土斗将切削下来的土体运到皮带输送机上。
1896年，J．Price的专利比第一台盾构有较大改进，刀盘由若干轮辐构成，电动驱动由长轴传递，其外形也与现代盾构较为接近。
早期的盾构技术在英国发明并得到发展并不是偶然的事件，由于19世纪和20世纪上半叶，英国是全球最强盛的工业化国家，而对隧道掘进来讲，伦敦的粘土可说是地球上较理想的土层，因此，由当时最发达的国家率先在较理想的土层中发展盾构技术是合乎技术发展的逻辑的。
盾构法施工
排泥泵
中继泵
17
泥水气压平衡盾构机
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一、盾构概述、工法的选用
2、土压平衡盾构结构与工作原理
由刀盘切削下来的土体进入土仓后由螺旋输送机输出，在螺 旋输送机内形成压力梯降，保持土仓压力稳定，使开挖面土 层处于稳定。盾构向前推进的同时，螺旋输送机排土，使排 土量等于开挖量，即可使开挖面的地层始终保持稳定。 排土量通过调节螺旋输送机的转速和出土闸门的开度予以控 制。从螺旋输送机出来的渣土通过皮带输送机转运，通过皮 带输送机将渣土卸到停在皮带机下方的渣土车上。 渣土通过电瓶车牵引到盾构隧道的竖井。通过地面上的门吊 将渣土吊到地面，并卸到渣坑内，外运。
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土压平机衡盾构工作原理
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二、盾构监理的依据
盾构监理的依据主要包括以下几个方面： 设计图纸（施工蓝图，设计人签字盖章的） 规范（国标、地标，北京现行的是《轨道交通盾构隧道 工程施工质量验收标准》（修订版）QGD-008-2005）
1.
2.
3.
会议纪要（包括专题会、专家论证会） 施工组织设计、施工方案、专项施工方案（这些方案都 经过领导审核、审批的，具有很强的指导性） 来往文件及其他文件
应注意控制管片背衬注浆部位、注浆量和注浆压力。
每环推进前对同步注浆的浆液进行小样试验，严格控制初 凝时间。在同步注浆过程中，合理掌握注浆压力，使注浆 量、注浆速度与推进速度等施工参数相匹配
41
注浆形成的固结体
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四、正常盾构施工的控制
4、成型隧道
一般由质检人员进行检验，有无表面缺棱、掉角；无贯 穿裂缝，无大于0.2mm宽的裂缝及混凝土剥落。
–– 10- 7 –– 10- 8 –– 10- 9 –– 10- 10 –– 10- 11 –– 10- 12
盾构施工方案汇总
盾构施工方案汇总一、背景介绍盾构法是一种现代化的施工方法，广泛应用于地下隧道、地铁、水利工程等领域。
盾构施工方案的制定至关重要，能够确保施工顺利进行，工程质量达标。
本文将对盾构施工方案进行汇总和总结。
二、盾构施工方案的概述盾构式隧道施工是一种在地下进行的施工方式，通过控制盾构机前端的开挖装置，实现地下隧道的开挖。
在进行盾构施工方案设计时，需要综合考虑地质条件、环境要求、工程规模等因素，提出合理的方案。
三、盾构施工步骤1.前期准备–地质勘察–环境评估–方案设计2.盾构机安装–盾构机调试–盾构机的运输与吊装3.施工过程–盾构机推进–土方回填–隧道支护4.施工质量控制–定期检查–质量验收–安全保障四、盾构施工方案的优势1.安全性高–盾构施工作业基本在地下进行，降低了对地面交通和民生的影响–盾构机具备稳定性好、操作简便等特点2.施工效率高–盾构机作业快速、连续，能够提高施工效率–可以同时进行多个施工工序3.环境友好–盾构施工过程少量扬尘，对环境影响较小–噪音、振动等污染较少五、盾构施工方案的经验分享1.合理的方案设计至关重要–适应地质条件–考虑隧道使用要求2.加强现场管理–定期进行安全检查–保证施工质量3.技术人员培训–提升施工人员的技能水平–增加应急处理能力六、结语盾构施工是一项重要的工程建设活动，正确的施工方案对工程的顺利进行至关重要。
通过本文的汇总，希望能够为相关施工人员提供一些参考和帮助，确保盾构施工的顺利进行和工程质量的保障。
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。
盾构法
第五章盾构法施工第一节概述盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。
盾构是与隧道形状一致的盾构外壳内，装备着推进机构、挡土机构、出土运输机构、安装衬砌机构等部件的隧道开挖专用机械。
采用此法建造隧道，其埋设深度可以很深而不受地面建筑物和交通的限制。
近年来由于盾构法在施工技术上的不断改进，机械化程度越来越强，对地层的适应性也越来越好。
城市市区建筑公用设施密集，交通繁忙，明挖隧道施工对城市生活干扰严重，特别在市中心，若隧道埋深较大，地质又复杂时，用明挖法建造隧道则很难实现。
而盾构法施工城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道具有明显优点。
此外，在建造水下公路和铁路隧道或水工隧道中，盾构法也往往以其经济合理而得到采用。
盾构法是一项综合性的施工技术。
盾构法施工的概貌如图5－1所示。
构成盾构法的主要内容是：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预留孔处出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。
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衬砌，再传到竖井或基坑的后靠壁上。
盾构是一个能支承地层压力，又能在地层中推进的圆形、矩形、马蹄形及其他特殊形状的钢筒结构，其直径稍大于隧道衬砌的直径，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，在盾尾内可以安置数环拼成的隧道衬砌环。
盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体，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。
盾构是进行土方开挖正面支护和隧道衬砌结构安装的施工机具，它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。
主要有：地下水的降低；稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施；隧道衬砌结构的制造；地层的开挖；隧道内的运输；衬砌与地层间的充填；衬砌的防水与堵漏；开挖土方的运输及处理方法；配合施工的测量、监测技术；合理的施工布置等。
盾构法施工
盾构轴线及地面沉降量控制：
在施工时，盾构轴线控制偏离设计轴线不得大于
±50mm；地面沉降量控制在+10～-30㎜。
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（4）、标准段施工
盾构机出洞之后，就可以进行盾构法标准工序来
施工，它包括以下几个环节： 盾构机掘进： 在盾构机掘进时，通常对推进速度、土压设定值、 螺旋输送机转速、排土闸门开度等几个参数综合调节，
1
盾构法是隧道暗挖施工法的一种，它是以盾构设备为主
进行隧道施工的一项新技术，和顶管施工法一样都属于非开
挖法施工。与传统的挖槽施工法相比，盾构法施工技术具有
机械化及自动化程度高、劳动强度低、综合施工成本低，并
且不影响交通、对环境影响小、社会效益显著等优点，可广 泛用于穿越公路、铁路、建筑物、河流的市政、供排水、石 油等管线的铺设工程。
查报告等），提前制定解决盾构掘进过程中可能遇到
的各种问题的方案。
21
物资准备： a、施工材料的准备
包括主要施工材料：如预制管片、连接螺栓、防 水材料、注浆材料、密封油脂等；辅助施工材料：如 运输轨道、枕木、初始掘进托架、推进反力架、负环 管片等。
b、施工机具、设备的准备 包括主要施工设备：如现场吊运设备、渣土运输 设备、施工材料的加工设备等；辅助施工设备：如通 风设备、焊接设备、供排水设备等。
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土仓内土压力一般通过装置在密封土仓内的土
压计检测读出，通常较为合适的土压力P0范围是：
（水压力+主动土压力）<P0<（水压力+被动土压力） 施工中按照招标文件提供的地质情况及隧道埋深 情 况 ， 从 理论上计 算切口的 平衡压力 值 ，并且在 100m 时推进过程中逐步调整，并综合分析后以最优
《盾构法施工技术》课件
3
盾构机还具有支护功能，通过注浆、安装支撑等 措施，确保隧道施工过程中的稳定性和安全性。
盾构法施工特点
01
盾构法施工效率高、进度快，适用于大规模的隧道 工程建设。
02
盾构法施工对周围环境影响较小，能够减少地面沉 降、塌陷等问题。
03
盾构法施工成本较高，需要大型的盾构机等设备， 且对施工人员的技术要求较高。
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地下管线保护
应急预案
对地下管线进行调查，采取适当的保护措 施，防止施工对其造成破坏。
制定应急预案，配备应急救援人员和设备 ，确保在发生事故时能够及时处理。
安全管理制度与操作规程
人员培训
对盾构施工人员进行安 全培训，提高安全意识 。
安全检查制度
定期进行安全检查，及 时发现和消除安全隐患 。
操作规程制定
盾构机推进与出土
土压力控制
根据工程实际情况，控制盾构机推进 过程中的土压力，保持隧道稳定。
出土与运输
将挖掘出的土方及时运出施工现场， 保持现场整洁，防止土方堆积影响施 工安全。
04
盾构法施工质量控制
施工质量控制标准
隧道线形控制
确保隧道施工过程中的 线形与设计线形一致，
满足工程精度要求。
盾构姿态控制
02
盾构机种类与构造
盾构机种类
按掘进方式
敞开式盾构、半敞开式盾构、密闭式盾构
按盾构尾部是否固定
固定式盾构、移动式盾构
按切削刀盘位置
正（前）切式盾构、反（后）切式盾构
按推进方式
机械推进盾构、泥水加压盾构、土压平衡盾构、混合式盾构
盾构机构造
切削刀盘类型
辐条式刀盘、面板式刀盘、组合式刀盘
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
《市政工程》知识点盾构法施工
《市政工程》知识点：盾构法施工1盾构法施工1、盾构是通常用来开挖土砂类围岩的隧道施工机械，由切口环、支撑环及盾尾三部分组成，也移盾构机械。
2、盾构法是用盾构壳体防止围岩的土砂坍塌，进行开挖、推进，并在盾尾进行衬砌作业从而修建隧道的方法。
3、盾构机的种类繁多，按开挖面是否封闭划分为密闭式和敞开式二类，按平衡开挖面的土压力与水压的原理不同，密闭式盾构机又可分为土压式与泥水式二种。
国内用于地铁工种的盾构主要是土压式和泥水式两种。
以下仅限于密闭式盾构机械。
4、城市地铁一般利用车站的端头作为始发或到达的工作井。
5、盾构掘进由始发工作开始到隧道贯通、盾构机进入到达工作井，一般经过始发、初始掘进、转换、正常掘进、到达掘进五个阶段。
6、盾构掘进控制的目的是确保开挖面稳定的同时，构筑隧道结构、维持隧道线形、及早填充盾尾空隙。
施工前必须根据地质条件、隧道条件、环境条件、设计要求等，在试验的基础上，确定具体控制内容和参数，施工中根据量测监控的各项数据调整控制参数。
7、密闭式掘进控制内容：P82页表控制要素内容开挖泥水式开挖面稳定泥水压、泥浆性能排土量土压式开挖面稳定土压、塑流化改良排土量盾构参数线形盾构姿态、位置倾角、方向、旋转铰接角度、超挖量、蛇行量注浆注浆状况注浆量、注浆压力注浆材料一次衬砌管片拼装真圆度、螺栓紧固扭矩防水漏水、密封条压缩量不足、裂缝隧道中心位置8、初始掘进特点：1）由于通常在始发工作井内拼装临时管片，故向隧道内运送施工材料的通道狭窄。
2）由于初始掘进处于试掘进状态，因此施工速度受到制约。
9、初始掘进的主要任务：收集盾构掘进数据及地层变形量测量数据，判断土压、注浆量、注浆压力等设定值是否适当，并通过测量盾构与衬砌的位置，及早把握盾构掘进方向控制特性，为正常掘进控制提供依据。
10、决定初始掘进长度有二个因素：一是衬砌与周围地层的磨擦阻力，二是后继台车长度。
11、初始掘进一完成，应拆除临时管片、临时支撑、反力架和基座等，始发工作井内空间变得宽阔，将后继台车搬入隧道内。
盾构法
盾构法(Shield Method)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施工方法。
1简介2条件3特点优点缺点4施工步骤5施工工序▪土层开挖▪推进纠偏▪衬砌拼装▪衬砌压注6发展简介【shield tunnelling method】指的是利用盾构进行隧道开挖，衬砌等作业的施工方法。
用盾构在软质地基或破碎岩层中掘进隧洞的施工方法。
盾构是一种带有护罩的专用设备，利用尾部已装好的衬砌块作为支点向前推进，用刀盘切割土体，同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。
盾构是1874年发明，首先用的是气压盾构。
开挖英国伦敦泰晤士河水底隧道。
[1] 盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式，以水力式居多。
水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。
澎润土液既用于平衡土压力和地下水压力，又用作输送排出土体的介质。
盾构既是一种施工机具，也是一种强有力的临时支撑结构。
盾构机外形上看是一个大的钢管机，较隧道部分略大，它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。
它包括三部分：前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。
大多数盾构的形状为圆形，也有椭圆形、半圆形、马蹄形及箱形等其他形式。
盾构法施工具有施工速度快、洞体质量比较稳定、对周围建筑物影响较小等特点，适合在软土地基段施工。
例如深圳地铁一期工程初步设计有三处采用盾构法施工，即罗湖-国贸区间，皇岗-福民区间，福民-金田区间。
这几处均为软土地段，且具备盾构法施工的基本条件。
2条件在松软含水地层，或地下线路等设施埋深达到10m或更深时，可以采用盾构法，即，1、线位上允许建造用于盾构进出洞和出碴进料的工作井；2、隧道要有足够的埋深，覆土深度宜不小于6m且不小于盾构直径；[2]3、相对均质的地质条件；4、如果是单洞则要有足够的线间距，洞与洞及洞与其它建（构）筑物之间所夹土（岩）体加固处理的最小厚度为水平方向1.0m,竖直方向1.5m；5、从经济角度讲，连续的施工长度不小于300m。
盾构施工技术(工法介绍)ppt
◢井下安装盾构（始发井）
盾构推进进洞（接收井）◣
(2)同步注浆和壁后注浆设备
盾尾建筑空隙 = 盾构外径 - 隧道外径 充填盾尾空隙的方法:
1) 同步注浆:在盾构尾部外壳上设2~6根同步
注浆管, 在盾构推进的同时进行注浆充 填空隙 2) 壁后注浆:在管片上留有注浆孔,随时可进 行壁后注浆
盾尾同步注浆管和壁后注浆孔示意图
3)洞门密封及止水装置的安装 洞口密封采用右图所示的折叶 式密封压板。其施工分两步进 行施工，第一步在始发端墙施 工过程中，做好始发洞门预埋 件的埋设工作。在埋设过程中 预埋件与端墙结构钢筋连接在 一起。第二步在盾构正式始发 之前，清理完洞口的碴土后及 时安装洞口密封压板及橡胶帘 布板。
(4)负环管片安装
保证施工安全的技术指标。
土仓压力：是土压平衡或泥水平衡掘进中最能体
现掌子面稳定状况的一项操作指标，是利用刀盘的
一系列操作（推力、转速及贯入度等）与螺旋输送
机的转速合理匹配来完成的一种动态的平衡。其数
据是通过土仓壁上的土压传感器采集反馈的。一般 以最上方的传感器数据作为控制指标，在实际土压 平衡模式操作过程中，土仓压力设置宜略高于掌子 面的水土压力（理论计算值）。
4、盾构法施工的适用范围
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。
5、盾构隧道断面形状
盾构隧道的断面形状一般为 圆形，也可采用矩形、马蹄形、 椭圆形、双圆形、多圆形等。 圆形隧道最大直径已达14.14m。
盾构后车架上的注浆设备
(3) 隧道衬砌
1)衬砌构造(圆形隧道管片拼装图)
1-盾构机始发、到达常见问题及施工方法(盾构机施工关键环节卡控要点)
空 气
压力（Mpa） 流量（L/min） 喷嘴直径及个数
浆 液
压力（Mpa） 流量（L/min） 喷嘴直径及个数
单管法
＞20 80～120 ф2-3mm（2个）
喷射方法 二重管法
＞0.7 ≥3
ф1-3mm（2个） ＞20
80～120 ф2-3mm（2个）
三重管法
＞20 30～120 ф2-3mm（2-4个）
盾构始发到达常见问题及施工方法
（盾构施工关键环节卡控）
中铁装备服务公司：钟庆丰
目录 一、盾构法施工概述 二、盾构始发、到达施工及常见问题 三、盾构施工关键技术
一、盾构法施工概述
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1、什么是盾构 • 盾构的工作原理就是一个钢结构组件沿隧道轴线边向前推进边对土壤 进行掘进。这个钢结构组件的壳体称“盾壳”，盾壳对挖掘出的还未 衬砌的隧道段起着临时支护的作用，承受周围土层的土压、承受地下 水的水压以及将地下水挡在盾壳外面。掘进、排土、衬砌等作业在盾 壳的掩护下进行 (在盾壳的掩护下构筑隧道的大型特种非标设备) 。
、始发竖井结构、反力架支撑长度及盾构隧道线路设 计轴线定出盾构始发姿态空间位置，以确定洞门钢环 的预埋中心位置，然后反推出始发台的空间位置，提 前调整好盾构井底板的标高、坡度及结构等。为防止 盾构进洞磕头，在拟合线路始发的基础上整体抬高10 ～20mm；加固牢固，防止推进是移动。
4、始发台安装---（常见问题） （1）盾构隧道高程计算错误，或者空间位置计算错误；（多级复核） （2）由于未按照洞门预埋钢环中心始发，导致盾构无法进洞；（空间中心位置） （3）未考虑盾构机锥形结构，导致盾构在始发台上需要调整姿态；（考虑余量） （4）坡度、曲线始发考虑不足，始发后盾构隧道超限；（超前考虑、模拟）
盾构法施工概述
盾构法施工概述盾构法是以盾构为核心在地面以下暗挖隧洞的一种施工方法。
盾构法始于英国，自1925 年布鲁诺尔(Brun el)在伦敦泰晤士河下首次用一台矩形盾构开挖水底隧洞以来，已有170 余年历史。
在一百多年中，世界各国制造了数以千计的各种类型、各种直径的盾构，盾构掘进机从低级发展到高级，从手工操作到计算机监控机械化施工，使盾构掘进机及其施工技术得到了不断发展和完善。
现代盾构已经发展成为集机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧洞衬砌、测量导向纠偏等功能的大型的施工机械设备。
●盾构法作为一种先进的隧洞施工工法具有：（1）对环境干扰少，对交通及居民生活影响小；（2）盾构推进、出土、衬砌等工序循环进行，易于管理，施工人员少；（3）施工不受地形地貌，江河水域等地表环境条件限制；（4）施工不受天气条件（雨雪等）限制；（5）出土量少，对周围环境及地表沉降影响小；（6）在土质差，地下水位高的地方建大埋深隧洞具有优越性。
由于这些优点，盾构法特别适宜于城市隧洞和穿江越海的施工，目前盾构工法已在城市隧洞的构筑中确定了稳固的统治地位。
●盾构法是一项综合性的施工技术。
构成盾构法的主要内容有：（1）先在隧洞某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位。
（2）盾构机主机和配件吊装下井，在预定位置组装成整机并调试使其性能达到设计要求。
（3）盾构从竖井或基坑的墙壁开口处出发，在地层中沿着设计轴线推进。
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衬砌，再传到竖井或基坑的后靠壁上。
盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体，以防止隧洞及地面下沉，在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。
（4）盾构到达预定终点的竖井或基坑时掘进结束，然后检修盾构或解体盾构运出。
●盾构是进行土方开挖正面支护和隧洞衬砌结构安装的施工机具，它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。
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盾构法施工概述
盾构法是以盾构为核心在地面以下暗挖隧洞的一种施工方法。
盾构法始于英国，自 1925 年 布鲁诺尔(Brunel)在伦敦泰晤士河下首次用一台矩形盾构开挖水底隧洞以来，已有 170 余年历史。
在一百多年中，世界各国制造了数以千计的各种类型、各种直径的盾构，盾构掘进机从低级发展到高级，从手工操作到计算机监控机械化施工，使盾构掘进机及其施工技术得到了不断发展和完善。
现代盾构已经发展成为集机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧洞衬砌、测量导向纠偏等功能的大型的施工机械设备。
● 盾构法作为一种先进的隧洞施工工法具有：
（1） 对环境干扰少，对交通及居民生活影响小；
（2） 盾构推进、出土、衬砌等工序循环进行，易于管理，施工人员少；
（3） 施工不受地形地貌，江河水域等地表环境条件限制；
（4） 施工不受天气条件（雨雪等）限制；
（5） 出土量少，对周围环境及地表沉降影响小；
（6） 在土质差，地下水位高的地方建大埋深隧洞具有优越性。
由于这些优点，盾构法特别适宜于城市隧洞和穿江越海的施工，目前盾构工法已在城市隧洞的构筑中确定了稳固的统治地位。
● 盾构法是一项综合性的施工技术。
构成盾构法的主要内容有：
（1） 先在隧洞某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位。
（2） 盾构机主机和配件吊装下井，在预定位置组装成整机并调试使其性能达到设计要求。
（3） 盾构从竖井或基坑的墙壁开口处出发，在地层中沿着设计轴线推进。
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衬砌，再传到竖井或基坑的后靠壁上。
盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体，以防止隧洞及地面下沉，在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。
（4） 盾构到达预定终点的竖井或基坑时掘进结束，然后检修盾构或解体盾构运出。
● 盾构是进行土方开挖正面支护和隧洞衬砌结构安装的施工机具，它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。
主要有：
（1） 地下水的降低；
（2） 稳定地层、防止隧洞及地面沉陷的土壤加固措施；
（3） 隧洞衬砌结构的制造；
（4） 隧洞内的运输；
（5） 衬砌与地层间的充填；
（6） 衬砌的防水与堵漏；
（7） 开挖土方的运输及处理方法；
（8） 配合施工的测量、监测技术；
（9） 采用气压法施工时，还涉及到医学上的一些问题和防护措施等。
目前在我国主要使用的有土压平衡盾构和泥水平衡盾构。
（1）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， 依靠盾构推进油缸的推力通过隔板给土仓内的土碴加压，使土压作用于开挖面以平衡开挖面的水土压力。
破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓，泥土落到土仓底部后，通过螺旋输送机运到皮带输
送机上，然后输送到停在轨道上的碴车上。
盾构在推进油缸的推力作用下向前推进，掘进、排土、衬砌等作业在盾壳的掩护下进行。
土压平衡盾构特别适用于具有高可塑性、软连续性、低内磨擦性、低渗水性的含有粘土、肥土或淤泥的混合土质。
（2）泥水平衡盾构
泥水加压平衡盾构工法是从地下连续墙以及钻孔等工程所使用的泥水工法中发展起来的，它起源于英国，日本代表着当今世界的新潮流。
该型式盾构是在机械式盾构的刀盘后侧，设置一道封闭隔板，与刀盘形成泥水仓。
把水、粘土及其添加剂混合制成的泥水，经输送管道压入泥水仓，待泥水充满整个泥水仓，并具有一定压力，形成泥水压力室。
通过泥水的加压作用和压力保持机构，能够维持开挖工作面的稳定。
盾构推进时，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，用流体输送方式送到地面泥水分离系统，将碴土、水分离后重新送回泥水仓。
泥水盾构施工的特点：
（1）在易发生流沙的地层中能稳定开挖面，可在正常大气压下施工作业；
（2）泥水传递速度快而且均匀，开挖面平衡土压力的控制精度高，对开挖面周边土体的干扰少，地面沉降量控制精度高；
（3）盾构出土，减少了运输车辆，进度快；
（4）刀盘、刀具磨损小，适合长距离施工；
（5）刀盘所受扭矩小，更适合大直径隧洞施工；
（6）适用于软弱的淤泥质粘土层、松散的砂土层、沙砾层、卵石层和硬土的互层等地层。
特别适用于地层含水量大、上方有水体的越江隧洞和海底隧洞。
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