盾构施工风险及质量控制措施
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井点降水、泥水加压、土压平衡式，局部气压盾构，全气压 盾构等。
盾构施工概述
3、机械盾构结构及工作原理
▪ 刀盘：用来切削岩土，装有各类刀具； ▪ 壳体：包括前体、中体和后体； ▪ 前仓壁及主轴承：前者为隔断水土的密封板，
后者为刀盘和驱动马达之间连接轴承；
刀盘 盾构施工概述
壳体
主轴承
3、机械盾构结构及工作原理
端头加固
初始掘进 设备调整 正常掘进 到达车站 过站 再次就位调试
洞门围护墙凿除
洞门密封圈安装 盾构机托架 车站施工
再次始发
到达终点站 盾构机解体外运
盾构吊出井
盾构施工概述
二、盾构施工各工序风险、 典型案例及应对措施
1、盾构始发
（1）端头加固
加固质量不好导致无法破洞门，端头坍塌，洞门漏水漏砂，密封环板撕开， 人员伤亡等；端头加固设计采用正确的加固方法和施工质量的确保可以避免事 故发生。
30.00
-30.11
37.00
1 -1 杂填土 1 -2b 素填土（可-软塑） 2 -1b2-3 粉质粘土(软塑,局部可塑) 2 -2b4 淤泥质粉质粘土(流塑) 2 -3b3-4 淤泥质粉质粘土(流塑) 2 -3c2-3 粉土(稍密,局部中密) 2 -3d2-3 粉细砂(中密,局部为稍密) 2 -4d2-1 粉细砂(中密,局部密实) 2 -5d2-1 粉砂(中密,局部密实)
盾构施工概述
1、盾构的概念及历史
盾构的概念 盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖 出的土体由竖井通道送出地面。按盾构断面形状不同可将其分为： 单圆盾构、双园盾构，矩形盾构等。圆形因其抵抗地层中的土压 力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换， 因而应用较为广泛。
盾构施工概述
▪ 1869年Greathead 在Thames河下建了一条 圆形隧道，首次采用铸铁管片衬砌，很顺 利；
▪ 1874年第一台泥水盾构；
1806年布鲁诺尔注册专利的盾构
第一台泥水盾构 （格瑞海德泥浆盾构，1874年专利）
盾构施工概述
1、盾构的概念及历史
盾构的历史
▪ 1876年第一台机械盾构诞生； ▪ 1886年伦敦地下铁第一次采用气压盾构； ▪ 1896年电动机械盾构； ▪ 1963年第一台土压平衡盾构在日本出现，主要因为泥水和气压盾构对环境和人
1、盾构的概念及历史
盾构的历史
▪ 1806年 Brunel发明盾构原理并申报专利； ▪ 1818年Brunel发明类似土压平衡概念的螺
旋盾构；
▪ 1825年Brunel 利用一台方形盾构开凿英国 Thames河底隧道直到1843年才完成，经历 了5次严重突水事故；
▪ 1828年Callodan提出过采用气压，未被采 纳；
15、水平运输 16、垂直运输 17、管片安装 18、火灾 19、水淹 20、盾构吊装 21、高耸设备
一、盾构施工概述
1、盾构的概念及历史
盾构的概念
盾构法施工是以盾构这种施工机械 在地面以下开挖隧道的一种施工方 法。盾构（shield ）是一个既可以 支承地层压力又可以在地层中推进 的活动钢筒结构。钢筒的前端设置 有支撑和开挖土体的装置，钢筒的 中段安装有顶进所需的千斤顶；钢 筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道 衬砌环。盾构每推进一环距离，就 在盾尾支护下拼装（或现浇）一环 衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压 注水泥砂浆，以防止隧道及地面下 沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。
案例： ▪ 广州市轨道交
通三号线 、北 延线； ▪ 珠江新城APM 线。 ▪ 人员伤完
始发端头洞门漏水 盾构施工各工序风险、典型案例及应对措施
端头加固原理示意图
2、盾构到达
（1）端头加固
砂层中尤其是粉细砂加固质量问题会 导致灾难性后果。
案例： ▪ 南京地铁某项目 ； ▪ 西气东输武汉过江隧道。
洞门出现漏水、漏砂
电子靶 盾构机
隧道管片
激光经纬仪 黄盒子
显示器 工业电脑
控制箱
后视棱镜
控制室
后
测量导向系统
续
台
车
盾构施工概述
盾构工作原理（EPB SHIELD）
盾构施工概述
盾构工作原理（MIX SHIELD）
盾构施工概述
4、盾构施工工序
始发端头加固
盾构机下井 盾构机就位调试
盾构始发井 洞门密封圈安装
反力架安装 到达端头加固
员健康、安全有害。
1876年第一台盾构机 (英国John Dickinson Brunton和
George Brunton)
盾构施工概述
1963年第一台土压平衡盾构
2、盾构分类
▪ 按开挖方式不同可将盾构分为：手工挖掘式、半机械挖掘式 和机械挖掘式3种；
▪ 按盾构前部构造不同可将盾构分为：敞胸式和闭胸式2种； ▪ 按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为：人工
区间终点里程K4+392.099
图例 元通站
41
6.89
1 -1
1.80 2.80
1 -2b 2 -1b2-3
6.39
0.5
2.99 3.90
2 -2b4
15.60 16.90
2 -3c2-3
-7.11
14.00
2 -3d2-3
25.00
2 -5d2-1
-14.11 21.00
fx
-21.61 28.50
提 纲：
一、盾构施工概述
1、盾构的概念及历史 2、盾构分类 3、机械盾构结构及工作原理 4、盾构施工工序
二、盾构施工过程中的风险、典型案例及应对措施
1、盾构始发 2、盾构到达 3、不均匀地层掘进 4、粘性土层掘进 5、软弱地层掘进 6、全断面硬岩掘进 7、土洞、溶洞地层掘进 8、其它特殊地层掘进
9、进仓作业 10、盾构通过重要建筑物、 构筑物、铁路、障碍物及 江河湖海底施工 11、盾构机械故障 12、测量错误 13、盾构空推过矿山法 14、联络通道施工
▪ 驱动马达：驱动刀盘转动的动力； ▪ 推进千斤顶和铰接千斤顶：盾构前进和转向系统；
驱动马达 盾构施工概述
推进千斤顶
3、机械盾构结构及工作原理
▪ 排渣系统：泥水管道或螺旋机、皮带机；
泥水管道排渣系统 盾构施工概述
螺旋机、皮带机排渣系统
3、机械盾构结构及工作原理
▪ 注浆系统பைடு நூலகம்管片背后充填注浆；
盾构施工概述
3、机械盾构结构及工作原理
▪ 前仓注入系统：改善土体； ▪ 盾构机油脂注入系统：机器运转必须，防水
必须； ▪ 管片输送和安装系统：隧道结构形成； ▪ 压气系统，及气压仓：各种注入泵都需要压
气，不稳定地层需要气压仓；
盾构施工概述
气压仓
管片安装器
3、机械盾构结构及工作原理
▪ 电气系统； ▪ 液压系统； ▪ 冷却系统； ▪ 通风系统； ▪ 测量导向系统； ▪ 后续台车 。
盾构施工概述
3、机械盾构结构及工作原理
▪ 刀盘：用来切削岩土，装有各类刀具； ▪ 壳体：包括前体、中体和后体； ▪ 前仓壁及主轴承：前者为隔断水土的密封板，
后者为刀盘和驱动马达之间连接轴承；
刀盘 盾构施工概述
壳体
主轴承
3、机械盾构结构及工作原理
端头加固
初始掘进 设备调整 正常掘进 到达车站 过站 再次就位调试
洞门围护墙凿除
洞门密封圈安装 盾构机托架 车站施工
再次始发
到达终点站 盾构机解体外运
盾构吊出井
盾构施工概述
二、盾构施工各工序风险、 典型案例及应对措施
1、盾构始发
（1）端头加固
加固质量不好导致无法破洞门，端头坍塌，洞门漏水漏砂，密封环板撕开， 人员伤亡等；端头加固设计采用正确的加固方法和施工质量的确保可以避免事 故发生。
30.00
-30.11
37.00
1 -1 杂填土 1 -2b 素填土（可-软塑） 2 -1b2-3 粉质粘土(软塑,局部可塑) 2 -2b4 淤泥质粉质粘土(流塑) 2 -3b3-4 淤泥质粉质粘土(流塑) 2 -3c2-3 粉土(稍密,局部中密) 2 -3d2-3 粉细砂(中密,局部为稍密) 2 -4d2-1 粉细砂(中密,局部密实) 2 -5d2-1 粉砂(中密,局部密实)
盾构施工概述
1、盾构的概念及历史
盾构的概念 盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖 出的土体由竖井通道送出地面。按盾构断面形状不同可将其分为： 单圆盾构、双园盾构，矩形盾构等。圆形因其抵抗地层中的土压 力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换， 因而应用较为广泛。
盾构施工概述
▪ 1869年Greathead 在Thames河下建了一条 圆形隧道，首次采用铸铁管片衬砌，很顺 利；
▪ 1874年第一台泥水盾构；
1806年布鲁诺尔注册专利的盾构
第一台泥水盾构 （格瑞海德泥浆盾构，1874年专利）
盾构施工概述
1、盾构的概念及历史
盾构的历史
▪ 1876年第一台机械盾构诞生； ▪ 1886年伦敦地下铁第一次采用气压盾构； ▪ 1896年电动机械盾构； ▪ 1963年第一台土压平衡盾构在日本出现，主要因为泥水和气压盾构对环境和人
1、盾构的概念及历史
盾构的历史
▪ 1806年 Brunel发明盾构原理并申报专利； ▪ 1818年Brunel发明类似土压平衡概念的螺
旋盾构；
▪ 1825年Brunel 利用一台方形盾构开凿英国 Thames河底隧道直到1843年才完成，经历 了5次严重突水事故；
▪ 1828年Callodan提出过采用气压，未被采 纳；
15、水平运输 16、垂直运输 17、管片安装 18、火灾 19、水淹 20、盾构吊装 21、高耸设备
一、盾构施工概述
1、盾构的概念及历史
盾构的概念
盾构法施工是以盾构这种施工机械 在地面以下开挖隧道的一种施工方 法。盾构（shield ）是一个既可以 支承地层压力又可以在地层中推进 的活动钢筒结构。钢筒的前端设置 有支撑和开挖土体的装置，钢筒的 中段安装有顶进所需的千斤顶；钢 筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道 衬砌环。盾构每推进一环距离，就 在盾尾支护下拼装（或现浇）一环 衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压 注水泥砂浆，以防止隧道及地面下 沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。
案例： ▪ 广州市轨道交
通三号线 、北 延线； ▪ 珠江新城APM 线。 ▪ 人员伤完
始发端头洞门漏水 盾构施工各工序风险、典型案例及应对措施
端头加固原理示意图
2、盾构到达
（1）端头加固
砂层中尤其是粉细砂加固质量问题会 导致灾难性后果。
案例： ▪ 南京地铁某项目 ； ▪ 西气东输武汉过江隧道。
洞门出现漏水、漏砂
电子靶 盾构机
隧道管片
激光经纬仪 黄盒子
显示器 工业电脑
控制箱
后视棱镜
控制室
后
测量导向系统
续
台
车
盾构施工概述
盾构工作原理（EPB SHIELD）
盾构施工概述
盾构工作原理（MIX SHIELD）
盾构施工概述
4、盾构施工工序
始发端头加固
盾构机下井 盾构机就位调试
盾构始发井 洞门密封圈安装
反力架安装 到达端头加固
员健康、安全有害。
1876年第一台盾构机 (英国John Dickinson Brunton和
George Brunton)
盾构施工概述
1963年第一台土压平衡盾构
2、盾构分类
▪ 按开挖方式不同可将盾构分为：手工挖掘式、半机械挖掘式 和机械挖掘式3种；
▪ 按盾构前部构造不同可将盾构分为：敞胸式和闭胸式2种； ▪ 按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为：人工
区间终点里程K4+392.099
图例 元通站
41
6.89
1 -1
1.80 2.80
1 -2b 2 -1b2-3
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2.99 3.90
2 -2b4
15.60 16.90
2 -3c2-3
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14.00
2 -3d2-3
25.00
2 -5d2-1
-14.11 21.00
fx
-21.61 28.50
提 纲：
一、盾构施工概述
1、盾构的概念及历史 2、盾构分类 3、机械盾构结构及工作原理 4、盾构施工工序
二、盾构施工过程中的风险、典型案例及应对措施
1、盾构始发 2、盾构到达 3、不均匀地层掘进 4、粘性土层掘进 5、软弱地层掘进 6、全断面硬岩掘进 7、土洞、溶洞地层掘进 8、其它特殊地层掘进
9、进仓作业 10、盾构通过重要建筑物、 构筑物、铁路、障碍物及 江河湖海底施工 11、盾构机械故障 12、测量错误 13、盾构空推过矿山法 14、联络通道施工
▪ 驱动马达：驱动刀盘转动的动力； ▪ 推进千斤顶和铰接千斤顶：盾构前进和转向系统；
驱动马达 盾构施工概述
推进千斤顶
3、机械盾构结构及工作原理
▪ 排渣系统：泥水管道或螺旋机、皮带机；
泥水管道排渣系统 盾构施工概述
螺旋机、皮带机排渣系统
3、机械盾构结构及工作原理
▪ 注浆系统பைடு நூலகம்管片背后充填注浆；
盾构施工概述
3、机械盾构结构及工作原理
▪ 前仓注入系统：改善土体； ▪ 盾构机油脂注入系统：机器运转必须，防水
必须； ▪ 管片输送和安装系统：隧道结构形成； ▪ 压气系统，及气压仓：各种注入泵都需要压
气，不稳定地层需要气压仓；
盾构施工概述
气压仓
管片安装器
3、机械盾构结构及工作原理
▪ 电气系统； ▪ 液压系统； ▪ 冷却系统； ▪ 通风系统； ▪ 测量导向系统； ▪ 后续台车 。