盾构隧道
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
盾构隧道施工方法
盾构隧道施工方法隧道是连接两个地点的人工通道，广泛应用于交通、水利、能源、地下工程等领域。
盾构隧道施工方法是一种常见的隧道施工技术，它以盾构机为核心设备，具有高效、安全、环保等优点。
本文将详细介绍盾构隧道施工方法的步骤和注意事项。
一、盾构隧道施工方法的步骤1. 前期准备盾构隧道施工前，需要进行充分的前期准备工作。
包括确定施工地点、制定施工方案、进行地质勘探和地质预报、设计盾构机的参数等。
这些准备工作的目的是为了确保施工的安全和顺利进行。
2. 盾构机的组装和调试在施工现场，需要将盾构机进行组装和调试。
组装过程中，需要根据盾构机的设计参数进行安装，并进行各项功能的测试，以确保盾构机能够正常运行。
同时，还需要进行盾构机的防水和防火处理，以提高其安全性能。
3. 掘进过程盾构隧道的掘进过程是整个施工过程的核心。
首先，需要进行地表附近的预探灌浆，以加固地层，防止地面沉降。
然后，盾构机顺着预先设计好的掘进线路开始掘进工作。
掘进过程中，盾构机会同时进行土层的开挖和支护，通过控制盾构机的推力和转速来控制进度。
同时，还需要进行隧道内部的通风和排水，以确保施工环境的安全和良好。
4. 后期处理隧道掘进完成后，还需要进行一系列的后期处理工作。
包括清理隧道内的残渣和泥浆、进行洞口封堵、进行隧道内部的装饰和照明等。
同时，还需要进行隧道的测试和验收工作，以确保隧道的质量和安全性能。
二、盾构隧道施工方法的注意事项1. 地质勘探和预报在盾构隧道施工前，需要进行地质勘探和预报工作。
通过对地层的分析和预测，可以提前了解隧道施工中可能遇到的地质问题，从而采取相应的措施进行处理。
2. 盾构机的选择盾构机是盾构隧道施工的核心设备，其性能的选择对施工的效率和质量有着重要影响。
在选择盾构机时，需要考虑地质条件、隧道长度、掘进断面等因素，并根据实际情况进行选择。
3. 施工安全盾构隧道施工过程中，安全是首要考虑的因素。
需要严格遵守施工安全规范，确保工人的人身安全。
盾构隧道施工工艺
盾构隧道施工工艺盾构隧道是一种用于地下隧道施工的先进技术，它能够减少对地面交通和建筑物的影响，因此在城市建设中得到广泛应用。
盾构隧道施工工艺包括以下几个主要步骤：一、前期准备工作：在进行盾构隧道施工之前，需要进行前期的准备工作，包括地质勘察、环境评估、方案设计等。
这些工作能够为后续的施工提供必要的数据和依据。
二、盾构机组装：盾构机是进行盾构隧道施工的关键设备，它需要在施工现场进行组装和调试。
盾构机的组装过程需要精确操作，确保设备能够正常工作。
三、导坑开挖：在开始盾构隧道的施工之前，需要进行导坑开挖工作，以便将盾构机输送到施工位置。
导坑开挖需要考虑地质条件和施工安全，确保盾构机能够安全进入施工区域。
四、盾构隧道掘进：盾构机开始进行隧道掘进工作，它通过推进装置和刀盘对地层进行开挖。
在掘进过程中，需要不断监测隧道内部的地质情况，确保施工安全。
五、隧道支护：在隧道掘进完成后，需要进行隧道的支护工作，以确保隧道的结构稳固和安全。
隧道支护材料包括混凝土衬砌、涂抹材料等。
六、后期施工：隧道完成主体工程后，还需要进行后期的施工工作，包括管线敷设、通风系统安装、隧道内部装修等。
综上所述，盾构隧道施工工艺是一个复杂的工程过程，需要精密的设备和严格的操作流程。
只有确保每个环节都符合要求，才能保证隧道施工的顺利进行和最终的质量安全。
盾构隧道施工是一项复杂而精密的工程过程，需要经验丰富的工程师和技术人员的精心设计和施工。
在施工过程中，需要充分考虑地质条件、环境因素以及安全风险，合理规划施工方案，采取科学有效的工艺措施，确保施工的顺利进行。
在隧道施工中，盾构机是起着关键作用的设备，它的性能和稳定性直接关系到隧道的质量和安全。
盾构机是一种巨大的机械装置，通常由主体部分、刀盘、推进系统、控制系统等部分组成。
在进行隧道掘进时，刀盘通过旋转和推进推动盾构机前进，同时进行地层的开挖和纵向的推进。
因此，盾构机的设计和制造需要满足高精度、高稳定性和强承载能力的要求。
简述盾构法隧道施工的基本流程
简述盾构法隧道施工的基本流程盾构法是一种现代化的隧道施工方法，它以盾构机为核心设备，利用盾构机在地下推进的方式来建造隧道。
盾构法施工流程包括了多个环节，下面将对其进行简要的概述。
1. 前期准备在进行盾构法隧道施工之前，需要进行充分的前期准备工作。
首先是进行地质勘察和设计，确定隧道的路线和尺寸。
然后是进行现场勘测，确定隧道出入口的位置和施工条件。
接下来是针对施工环境的评估和风险分析，确保施工的安全可行性。
最后是制定详细的施工方案和施工计划。
2. 盾构机组装盾构机是盾构法隧道施工的关键设备，其组装是施工的首要任务。
盾构机通常由多个部分组成，包括刀盘、推进系统、支撑系统和控制室等。
在施工现场，需要将这些部分进行组装，并进行调试和检测，确保盾构机的正常运行。
3. 开挖施工盾构机组装完成后，可以开始进行隧道的开挖施工。
盾构机通过旋转刀盘上的刀具，将土层或岩石切削成小块，并通过螺旋输送机将其运出隧道。
在开挖过程中，需要根据地质情况进行及时的地质预报和处理，确保施工的顺利进行。
4. 土压平衡和涌水处理在盾构法隧道施工中，土层或岩石的开挖会产生土压力，并可能引发涌水问题。
为了解决这些问题，需要采取土压平衡和涌水处理措施。
土压平衡是通过在盾构机前端施加与土层或岩石的压力相等的水压来平衡土压力。
涌水处理则是采取各种方法来控制和排除隧道内的水。
5. 隧道衬砌在隧道开挖完成后，需要对隧道进行衬砌，以增加其稳定性和安全性。
隧道衬砌通常采用预制混凝土或钢筋混凝土进行施工。
在衬砌过程中，需要严格控制施工质量，确保衬砌结构的牢固和密实。
6. 盾构机拆除隧道衬砌完成后，可以进行盾构机的拆除。
拆除盾构机需要进行逆向拆装，即按照组装的步骤，将盾构机的各个部分进行拆解，并进行清洗和维护。
拆除盾构机后，施工现场将进入后期清理和整理阶段。
7. 后期工程隧道施工完成后，还需要进行一些后期工程，以确保隧道的正常运行和使用。
后期工程包括隧道内部的通风、照明和排水系统的安装，以及隧道出入口的道路和交通设施的建设。
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。
盾构隧道施工方法及技术措施
第八章盾构隧道施工措施及技术措施§11端头加固§1.1端头加固概述盾构进出洞门外土体为软弱含水旳土层，盾构机在进出洞时，工作面将处在开放状态，这种开放状态将持续较长时间。
若不提前加固处理，地下水、涌水等就会进入工作井，就会导致软弱地层不稳定，严重状况下会引起洞门塌方。
为保证施工安全及盾构机顺利始发及出洞，必须对洞门外土体进行加固处理。
本标段盾构始发及抵达共有4个端头需要加固，详细加固措施见表8-1-1表8-1-1 盾构进出洞端头加固措施一览表1.1.1加固旳原则（1）根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层状况，确定加固措施和范围。
（2）在充足考虑洞门破除时间和措施旳基础上，选择合适旳加固措施和范围，保证洞门破除和盾构机进、出洞旳安全。
1.1.2加固规定根据始发及抵达端头地层性质及地面条件，选择加固措施，加固后旳土体应有良好旳自立性，密封性、均质性，采用搅拌桩加固旳土体无侧限抗压强度不不不小于0.8MPa，渗透系数k≤1×10-8cm/sec。
（2）渗透系数＜1.0×10-5cm/s。
1.2端头旳施工1.2.1施工原理旋喷法施工是运用钻机把带有特殊喷嘴旳注浆管钻进至土层旳预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端旳喷射装置，向四面以高速水平喷入土体，借助流体旳冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同步钻杆一面以一定旳速度旋转，一面低速渐渐提高，使土体与水泥浆充足搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀，具有一定强度旳桩体，从而使地层得到加固。
1.2.2机械设备旋喷法施工重要机具设备包括：高压泵、泥浆泵、钻机、浆液搅拌器、空压机、旋喷管和高压胶管等；辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及多种管材、阀门、接头安全设施等。
浆液搅拌采用污水泵自循环式旳搅拌罐，钻机采用XY-100型振动钻机，空压机采用SA-5150W空压机，参数为20m3/min。
盾构法隧道
盾构法隧道盾构隧道施工法是指使用盾构机，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，并在机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆，不扰动围岩而修筑隧道的方法。
简介:采用盾构掘进机进行开挖，钢筋混凝土管片作为衬砌支护的隧道暗挖施工法。
盾构机的所谓盾是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护围岩的盾构钢壳。
所谓构是指构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体。
由于盾构一般使用于以土为围岩的隧道工程施工中，与岩石围岩不同，土体不具有自立稳定性，所以保持开挖面稳定的系统(盾)就非常重要。
盾构施工的主要原理就是尽可能在不扰动围岩的前提下完成施工，从而最大限度地减少对地面建筑物及地基内埋设物的影响。
盾构法隧道结构设计程序主要内容：1.确定几何参数2.确定岩土参数3.选择危险断面4.确定TBM机的机械参数5.确定材料属性6.设计荷载7.设计模型8.计算结果盾构施工监理细则Ⅰ施工准备阶段的监理1.1 盾构机自赤岗站始发前，承包商应向监理工程师递交一份详细的盾构施工总体方案，内容包括：（1）赤岗施工场地总平面布置图（2）盾构推进方案（始发、掘进、到站、过站）（3）盾构推进计划（4）管片的质量控制（5）轴线控制和沉降监测方案（6）回填注浆的质量控制（7）盾构机性能参数及操作方法（8）出土方案和弃土安排（9）洞口端头和联络通道地层加固方案（10）施工监测方案1.2 经过监理工程师批准后，承包商才可将上述方案付诸实施。
1.3 监理工程师对现场施工设备进行检查。
包括注浆设备、起吊设备、管片运输设备、管片防雨设施、给排水系统、供电设备等。
在盾构始发前这些设备的完好性必须得到工程师的确认和批准。
1.4 盾构施工前监理工程师应对承包商使用的水准点和控制点进行复核，经批准后才可使用。
Ⅱ盾构机的始发2.1 始发前准备工作结束后，承包商应向监理工程师提交有关报告以供批准。
2.2 监理工程师应对以下方面进行检查（1）盾构机定位（2）反力架安装（3）洞口橡胶密封条和端墙凿除（4）临时管片固定方式（5）盾构机操作方式（6）回填注浆方式2.3 经监理工程师批准后，承包商才可开始安装临时管片和盾构机推进。
盾构法开挖隧道工程
第四节 盾构隧道主体4
四、盾构推进的地面监测
（1）盾构推进的地面监测质量问题 1）监测方案未审查，监测点位布置不合理。 2）土压平衡盾构的正面平衡压力未合理设定。 3）同步注浆和二次注浆参数不合理，地表沉降。 4）穿越建筑物时，推进速度不合理，对土层的
扰动。
（2）盾构推进的地面监测预防措施
1）严格审查监测方案，监测点位布置准确合理， 监测频率适应盾构施工的要求，监测报告及时提 交。
2．盾构在始发工作井内安装就位； 3．依靠盾构千斤顶推力(作用在工作井后壁或新拼装
好的衬砌上)将盾构从始发工作井墙壁开孔处推出； 4．盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时
不断出土(泥)和安装衬砌管片； 5．及时向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固
定衬砌环位置； 6．盾构进入到达工作井并被拆除，如施工需要，也
二、盾构机的组成1
1．切口
该部位装有掘削机械和挡土设备，故又称掘削 挡土部。
2. 支承
支承部即盾构的中央部位，是盾构的主体构造 部。因为要支承盾构的全部荷载，所以该部位的 前方和后方均设有环状梁和支柱，由梁和柱支承 其全部荷载。该部位装有推动盾构机体前进的盾 构千斤顶或装有刀盘驱动装置、排土装置、盾构 千斤顶、中折机构、举重臂支承机构等等诸多设 备（封闭式盾构）。
流体输送方式送到地面，这就是泥水加压平衡式盾构法的主要特征。
盾构的掘进是通过液压油缸顶推，同时前面刀盘边旋转边切削 土体，使盾构向前移动，同时，通过出碴系统（螺旋输送机或 泥水输送系统）将刀盘切削下来的碴土排出，当盾构前进到一
， 定距离后，停止推进，将油缸缩回 安装一环衬砌管片，然
后再继续推进下一循环。
（4）盾构管片的渗漏和水平拼装检测必须 符合规范要求。
隧道工程中的盾构施工方法
隧道工程中的盾构施工方法盾构法是隧道工程中常用的一种施工方法，它通过使用一台盾构机进行施工，可以快速、高效地完成隧道开挖和支护工作。
本文将从盾构施工原理、盾构机的工作过程和盾构施工的优缺点三个方面来介绍隧道工程中的盾构施工方法。
一、盾构施工原理盾构施工原理是基于土压平衡原理的，盾构机在施工过程中不仅需要开挖隧道，还要及时进行土体支撑，以防止地面塌陷。
盾构机由盾构机体、推进系统、回填系统和管片拼装系统等部分组成，通过推进系统推进盾构机体，同时进行土层平衡控制和土体支撑，最后再进行管片的安装。
二、盾构机的工作过程1. 准备工作：在开始盾构施工前，需要进行施工准备工作，包括现场勘察、施工方案设计、材料采购等。
2. 初次推进：盾构机在开挖前首先进行初次推进，通过推进系统驱动盾构机头部进入地面，并实施土体的平衡控制和支护。
3. 土层平衡控制：盾构机在推进过程中需要保持土体平衡，通过注浆、注水和调整刀盘转速等方式来控制土体的稳定性，以防止地面沉降和塌陷。
4. 土体支撑：同时进行土体支撑工作，可以采用预制管片、液压撑靠或注浆等方法，以确保施工过程中的安全性。
5. 循环推进：经过初次推进后，盾构机将持续推进，同时进行土体平衡控制和土体支撑工作，直至完成整个隧道的开挖。
6. 管片拼装：当盾构机推进到一定位置后，将开始进行管片的拼装，通过拼装系统将预制的管片安装在隧道壁上，形成完整的隧道结构。
三、盾构施工的优缺点1. 优点：- 高效快速：盾构法施工速度快，可以在较短时间内完成隧道的开挖和支护，节约施工时间。
- 环境友好：盾构法施工过程中对土地破坏小，减少了对周边环境的影响。
- 施工质量高：盾构法施工过程中可以实现高精度控制，确保隧道施工质量。
- 安全可靠：盾构机施工过程中可以及时监测地下水位和土体变化，保证工人的安全。
2. 缺点：- 成本较高：盾构机的投资和运行成本较高，对于一些小型工程可能不经济。
- 对地质条件要求高：盾构法施工对地质条件的要求比较高，对于地质复杂的地区可能会增加施工难度和风险。
隧道盾构法施工技术
盾构操纵与纠偏
每推进一环的纠偏量应有限制，以免引起 衬砌拼装的困难以及对地层产生过大的扰动 导致偏离的因素
地质条件方面 土层不均匀，有孤石或障碍物 机械设备方面 千斤顶阻力不一 盾构壳体安装误差 设备中心偏 施工操作方面 千斤顶作用不均匀 挤压式盾构的上浮趋势 盾构下部土体流失
盾构操纵与纠偏
3、网格式盾构
网格式盾构是介于半挤压和手掘式盾构间的 盾构形式。 开挖面装有钢制的开口格栅，网格起挡土作 用，防止开挖面坍塌。 适用于软弱可塑粘性土层，挤土作用比挤压 式盾构小。 在含水地层中，需辅以降水、气压等措施。
挤压网格式盾构
4、机械式盾构
机械式盾构切口环处安装旋转大刀盘，全断 面开挖，连续掘进。适用于各类土层，尤其是极 易坍塌的砂性土层，可连续掘进挖土。 优点：作业环境好、省力、省时、省工、效 率高。 缺点：后续设备多、纠偏难、造价高。 机械式盾构又分为局部气压盾构、泥水加压 盾构、土压平衡盾构。
2. 3. 4. 5.
施工准备
盾构拼装井、拆卸井和调头井 盾构基座 用作安装和稳妥的搁臵盾构，并铺设导轨起 导向作用 采用钢砼或钢结构 承受盾构自重和纠偏时的集中荷载 3. 盾构进、出洞方法 4. 临时封门 5. 盾构后座 1. 2.
施工准备
1. 2. 3. 盾构拼装井、拆卸井和调头井 盾构基座 盾构进、出洞方法 临时基坑法：先挖后填，仅留垂直运输的进出口，没 有洞门拆除问题，适用于浅埋盾构始发端。 逐步掘进法：利用敞开段作后座，由浅入深掘进，造 价高。 工作井进出洞法
五、盾构法施工 盾构法施工的主要程序
1. 建造竖井或基坑，作为盾构施工的出发和接收 工作井或检修井 盾构进、出洞口土体加固处理 安装盾构掘进机 初推段盾构掘进施工，包括推进、出土、运土、 衬砌拼装、盾尾注浆、轴线测量 隧道连续掘进施工 盾构进入接收井
盾构隧道.doc
盾构隧道什么是盾构隧道？现阶段盾构隧道基本情况怎么样？中国下面整理盾构隧道本内容如下：下面通过本网站建筑知识专栏的知识整理，盾构隧道基本情况如下：隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。
隧道可分为交通隧道，水工隧道，市政隧道，矿山隧道。
现阶段，我国盾构隧道主要的施工方式采用盾构法，下面梳理相关资料，基本概况如下：盾构法基本概况：盾构法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。
盾构是集地下掘进和衬砌为一体的施工设备，广泛应用于地下给水排水管沟、地下隧道、水下隧道、水工隧洞、城市地下综合管廊等工程。
盾构为一钢制壳体，称盾构壳体。
主要有3部分组成，按掘进方向：前部为切削环，中部为支撑环，尾部为衬砌环。
切削环作为保护罩，在环内安装挖土设备，或人工在切削环内挖土和出土。
切削环还可对工作面起支撑作用。
切削环前言为挖土工作面。
在支撑环内安装液压千斤顶等推进机构。
在衬砌坑内衬砌砌块，设有衬砌机构。
当砌玩一环砌块后，以已砌好的砌块做后备，由支撑环内的千斤顶顶进盾构本身，开始下一循环的挖土和衬砌。
盾构施工基本概况：盾构施工时，又盾构前景定将盾构推进。
在同一土层内所需施工顶力为一常值，向一个方向掘进长度不受顶大小的限制，铺设单位长度管够所需要的订立较掘进顶管要少。
盾构施工不需要结实的后背，长距离掘进也不需要泥浆套、中继间等附加设备。
盾构断面可以做成任何形状：圆形、矩形、方形、多边形、椭圆形、马蹄形等。
采用最多的为圆形断面。
安装不同的掘进机构，盾构可在岩层、砂卵石层、密实砂层、粘土层、流砂层、淤泥层中掘进。
由于盾构的机动性，盾构法施工可以实现曲线顶进。
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盾构隧道
⑻数据采集与监控系统：是盾构工作的控制系统. 可对挖掘数据进行采集、数值运算、逻辑控制、 故障报警、实时画面显示与数据输出等管理工作。 ⑼后续台车系统：主要为盾构机各种后配套设备 的台车编组。 2.2、泥水平衡盾构机的主要部件和系统结构 与土压平衡盾构机相比，无加泥装置、螺旋输送 机及其泥土输送编组列车等系统；但 多了泥水分离系统和泥水输送管理系统,其他结构 系统基本相同这里不再赘述。
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.
1.8、微型盾构机 对于一些输气、供排水和电缆隧道，直径 较小，可用微型盾构机施工。微型盾构机 从工作方式上也有土压平衡式和泥水式等 多种，挖掘方式有机械刀具也有高压射流， 由于洞径较小(一般从 0.25~2.5m左右)，衬 砌不象大直径隧洞用管片拼装，而一般用 预制管件由设在竖井处的顶管装置顶进， 微型盾构机掘进时的推力也来自顶管装置。
1.4、土压平衡式盾构机 通过挖掘下来的土料作为稳定开挖面的介 质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室， 刀盘旋转开挖使泥土室土料增加，再由螺 旋输送机旋转将土料运出，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。因此螺旋输送器的 取土速度必须调节适度，与切削的速度相 适应. 土压平衡式盾构机适用于地层稳定性较好， 地下水位不高的情况。
《盾构隧道工程实例》课件
总结反馈
总结盾构隧道施工中的经验和教训， 为今后的工程提供参考和借鉴。
05
盾构隧道工程安全控制
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
施工安全风险评估
盾构隧道施工安全风险评估
对盾构隧道施工过程中的潜在风险进行识别、分析和评估， 确定风险等级和影响程度。
风险评估方法
度。
对周围环境影响小
盾构隧道施工时，不需要大量 开挖地面，对周围环境影响较
小。
安全性高
盾构隧道采用预制衬砌块拼装 而成，能够提高隧道的安全性
。
盾构隧道的应用范围
城市地铁
盾构隧道在城市地铁建 设中广泛应用，能够快 速、高效地完成地铁线
路建设。
城市管廊
盾构隧道也可用于城市 管廊建设，满足城市基
础设施的需求。
水利工程
在水利工程中，盾构隧 道可用于输水管道、排 水管道等工程的建设。
其他领域
除上述领域外，盾构隧 道还可应用于城市地下 停车场、人行通道等工
程建设。
02
盾构隧道工程实例介绍
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
某城市地铁盾构隧道工程
总结词
大型城市地铁项目，采用盾构法施工，解决城市交通问题。
设备检查
对盾构机和其他相关设备进行 全面检查，确保设备处于良好 状态。
人员培训
对施工人员进行技术培训和安 全教育，提高施工质量和安全
意识。
施工中质量控制
施工监测
在施工过程中对盾构隧道进行实时监测，及 时发现和解决潜在问题。
质量检验
定期对已完成的盾构隧道部分进行质量检验 ，确保质量符合要求。
盾构法施工隧道施工工艺盾构机介绍PPT
刘建航（1991）在Peck法的基础上，总结了上海地 铁隧道纵向沉降分布的一般规律。
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盾构掘进方向
5.衬砌的形式和构造
椭圆
马蹄形
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矩形
3.盾构机(Shield Machine)
3.2 盾构机类型
（1）按断面形式分：圆形、椭圆形、马蹄形、 矩形、双圆搭接形、三圆搭接形。
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双圆形
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三圆搭接
3.盾构机(Shield Machine)
3.2 盾构机类型 （2）按出土器械的机械化程度分：手掘式、半机 械掘削式、机械掘削式。
5.3 衬砌的分类 （一）按材料及形式分类 2.铸铁管片 饱和含水不稳定地层中修建隧道时较多采用。
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管片较轻，耐蚀性好，机械加工后管片精度高，能 有效地防渗抗漏。 金属消耗量大，机械加工量也大，价格昂贵。 易脆性破坏的特性，不宜用作承受冲击荷重的隧道。
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铸铁管片的适用场所
5.3 衬砌的分类
(三) 按形成方式分类
1.装配式衬砌 由分块的预制管片在盾尾拼装而成。
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按照管片所在位置及拼装顺序不同可将管片划分为 标准块、邻接块和封顶块。 特点：工厂化生产、机械化安装；立即受荷；接缝 防水。
盾构隧道施工组织设计
盾构隧道施工组织设计盾构隧道是一种地下隧道施工方法，其通过利用盾构机进行施工，克服了传统施工方法（如开挖法）的一些缺点，如大面积地面沉降、破坏性较大等问题。
盾构隧道施工组织设计是指在盾构隧道施工前，根据具体工程条件，对施工方案进行规划、设计和组织，以确保施工的安全性、质量和进度。
一、施工方案设计（一）工程概况分析：包括隧道的位置、长度、横断面形式、地质情况、环境要求等。
（二）盾构参数设计：根据地质情况、隧道设计要求和现有盾构机性能，确定盾构机的参数，包括钻探直径、推进速度、排土方式等。
（三）施工工序设计：根据盾构机的推进速度和隧道的长度，确定施工工序和分区，并确定施工方法及顺序。
（一）项目管理机构：包括项目经理、技术经理、安全经理、质量经理等管理人员的配置，明确各职责，确保施工的统一管理和协调。
（二）施工班组组织：根据施工工序和施工步骤，确定不同施工班组的配置和人员配备，明确各班组的职责和权限。
（三）设备管理与维护：对盾构机以及其他辅助设备进行管理和维护，确保设备的正常运行和安全使用。
（四）施工进度计划：合理安排施工进度，确保各施工工序的顺利进行，并能应对突发情况的发生。
（五）材料和物资采购计划：根据施工工序的需求，提前进行材料和物资的采购安排，以确保施工所需的材料的及时供应。
（六）安全保障措施：根据地质情况和盾构施工的特点，制定相应的安全防护措施，如通风、防火、防爆等，确保施工人员的安全。
（七）质量控制措施：建立质量检测和控制机制，对施工材料和工艺进行监控和检测，及时发现和纠正问题，保证隧道施工的质量。
（八）环境保护措施：对施工现场进行环境影响评估，并制定相应的环境保护措施，如噪声、振动和扬尘控制等。
三、施工组织设计的实施（一）组织会议：召集工程管理人员和施工人员进行会议，明确施工方案和施工组织设计，确保各方人员的知悉和理解。
（二）定期培训：培训施工人员，提高他们的技术水平和安全意识，确保施工人员具备相应的技能和知识。
盾构法隧道技术
三、盾构施工原理及特点
1.盾构工法的概念 盾构机是一种集开挖、支护、推进、衬砌等多 种作业功能于一体的大型暗挖隧道施工机械。因此， 盾构是一种钢制的活动防护装置或活动支撑，在它 的掩护下，头部可以安全的开挖地层，尾部可以装 配预制管片、砌块或现浇钢筋混凝土，迅速地形成 隧道的永久衬砌。它借助于支撑在已经完成的衬砌 上的千斤顶的顶力不断前进，如果采用装配式衬砌， 当盾构推进时，要将衬砌与土层之间的空隙用浆液 填实，防止周围地层的继续变形和围岩压力的增长 [3] 。
二、盾构技术的发展
盾构法的起源可以追溯到1818年，距今 已有180多年的历史了，当时由法国工程师布 鲁诺受到食船虫在船身上打洞一事启发，提出 盾构施工方法，这可以说是敞胸式手掘盾构机 的原型。1823-1841年，布鲁诺获得特许，首 次在伦敦泰晤土河下修建了世界上第一条盾构 法施工的隧道，全长458m。1874年在英国伦敦 城南线修建Vyrnwy隧道时，格雷脱海特创造了 比较完整的用压缩空气来防水的气压盾构施工 工艺，使水底隧道有了惊人的发展，并为现代 化盾构奠定了基础[2] 。
②始发洞口及其施工。盾构机向地层中推进的 顺序是，首先将竖井的临时墙拆除，由撑子面开挖 作业开始。为了防止开挖面崩塌，一般多采用地基 改良的防护工程。防护工程的种类包括化学药剂灌 注施工法、冻结施工法、置换回填施工法、竖井压 气施工法和高压喷射注浆施工法等以保持开挖面的 自稳。 采用泥水式或土压式盾构机掘进时，始发口周 围要浇注混凝土将洞口补强，并设置环形入口密封 衬垫，以防止泥水压、泥土压、衬背灌浆等的倒流。 当盾构机穿过临时墙后，在管片与竖井临时墙的缝 隙之间灌注水泥砂浆等的填充材料，以防止土砂的 流出和山体(地层)的松动。
盾构法隧道技术
主要内容
盾构隧道直径
盾构隧道直径盾构隧道直径是指盾构机在施工过程中所掘开的隧道的直径大小。
盾构隧道是一种用于地下工程的施工方法，它利用盾构机在地下开挖隧道，并同时进行支护，以保证施工的安全和效率。
盾构隧道直径的大小对于隧道的使用功能、施工难度和投资成本等方面都有重要影响。
盾构隧道直径与隧道的使用功能密切相关。
不同的工程项目对于隧道的使用功能有不同的要求。
例如，城市地铁隧道通常需要适应大量人员和列车的运行，因此需要较大的直径以容纳更多的空间。
而排水隧道或供水隧道则可能需要较小的直径来满足特定的需求。
因此，在设计盾构隧道时，需要根据工程项目的实际需求确定合适的直径大小，以确保隧道能够达到预期的使用功能。
盾构隧道直径也影响着施工的难度和投资成本。
通常情况下，隧道直径越大，施工难度也越大。
这是因为隧道直径的增大会增加地下土体的开挖量，同时也会增加隧道的支护工作量。
盾构机在施工过程中需要克服更大的土压力，所需的推进力和功率也会增加。
因此，隧道直径的增大将会增加施工的复杂性和风险，从而导致施工成本的增加。
在确定盾构隧道直径时，还需要考虑地质条件和地下设施的影响。
地质条件主要指地下土体的稳定性和岩石的坚硬程度。
盾构隧道在不同的地质条件下需要采取不同的措施来确保施工的安全和顺利进行。
地下设施主要包括地下管道、电缆和地铁等，盾构隧道的直径需要考虑与这些设施的冲突问题，以避免对地下设施造成损坏或影响。
盾构隧道直径的选择还需要综合考虑经济效益和环境影响等因素。
较大的隧道直径可能会增加工程的投资成本，但也能提供更大的使用空间和更好的通行条件。
而较小的隧道直径则可以节约工程成本，但可能会对周围环境产生一定的影响。
因此，在选择盾构隧道直径时，需要综合考虑各种因素，以找到最佳的平衡点。
盾构隧道直径是一个关键的设计参数，它对隧道的使用功能、施工难度和投资成本等方面都有重要影响。
在确定盾构隧道直径时，需要综合考虑工程项目的实际需求、地质条件和地下设施的影响，以及经济效益和环境影响等因素，以确保隧道能够安全、高效地进行施工和使用。
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盾构隧道优点:
在松软含水地层中修建隧道、水底隧道及地下铁 道时采用各种不同形式的盾构施工最有意义，特 别是该施工方法属地表以下暗挖施工，不受地面 交通、河道、航运、潮汐、季节等条件的影响， 完善的施工方法，解决了在软岩、泥土、砂层中 施工的技术难题。盾构技术应用于城市地下隧道 或海底、河底、穿越断层和地下水位较高的地下 隧道施工，具有安全、可靠和进度快、一次推进 距离长、对施工场地要求较低、对城市道路交通 等环境的影响小等其它方法不可取代的优点。
但由于泥水加压盾构，需要一套较复杂的泥水处理设备， 投资较大（大概就占了整个泥水盾构系统的三分之一的费 用） ；施工占地面积较大，在城市市区施工，有一定困难， 然而在某些特定条件下的工程，如在大量含水砂砾层，无 粘聚力、极不稳定土层和覆土浅的工程，以及超大直径盾 构和对地面变形要求特别高的地区施工，泥水加压盾构就 能显示其优越性。另外对某些施工场地较宽敞，有丰富的 水源和较好泥浆排放条件或泥浆仅需进行
盾构法隧道概述
1 概述 盾构技术发展概况 :
用盾构法修建隧道开始于1818年 ，法国工程师布鲁诺 尔； 1825年在英国泰晤士河下首次用矩形盾构建造隧道 ； 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； 我国于1957年北京下水道工程中首次出现2.6m小盾构 ； 上海市延安东路过江道路隧道使用11.0 m直径的大盾 构；
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。
⑼后续台车系统：主要为盾构机各种后配套设备 的台车编组。
2.2、泥水平衡盾构机的主要部件和系统结构
与土压平衡盾构机相比，无加泥装置、螺旋输送 机及其泥土输送编组列车等系统；但
多了泥水分离系统和泥水输送管理系统,其他结构 系统基本相同这里不再赘述。
3、盾构法隧道的优缺点 3.1、优点
⑴在盾构支护下进行地下工程的暗挖施工，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；
⑵盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实现自动化、 智能化和施工远程信息化，掘进进
度快，施工劳动强度低；
⑶地面人文自然景观受到良好的保护，周围的环 境不受盾构施工干扰；在松软的地层
中，开挖埋置深度较大的长距离、大直径隧道， 具有经济、技术、安全等方面的优越性；
3.2、缺点
⑴盾构机械的造价昂贵，隧道的衬砌、运输、拼 装、机械安装等工艺复杂；在饱和和含水的松软 地层中施工，地表的沉陷风险较大；
泥水平衡盾构机出土（渣）的工作原理是：
利用泥水室的泥水压力来平衡切削面的土、
水压力，切削下来的土体与泥水室内的泥 水充分混合后,由泥水输送系统输送到泥水 分离系统进行分离,废弃渣土,泥水经改良后, 再次由管路输送回泥水室循环使用。
盾构构机刀盘上的刀架与刀头，可根据岩 土构成情况及其硬度，选择适当的材料和 形状。对材料要求坚硬耐磨，便于装卸、 更换。如有扩挖要求，还可在刀盘外绕， 装配可调节的扩挖刀头。刀盘旋转动力一 般为交流市电，有的用电动机带动液压泵 驱动旋转。随着刀盘不断切削岩土，在沿 圆周布置的若干强力液压千斤顶推力下， 盾头不断向前推进。这些液压千斤顶皆以 电力带动油泵供油来工作。
2、盾构机的构造 因各种类型的盾构机型其部件和系统结构各有不同，
但主要部件及其原理大同小异。因此本文主要介绍目 前国际上应用最为广泛的土压平衡、泥水平衡盾构机 的主要部件及其相关的结构情况。 2.1、土压平衡盾构机的主要部件和系统结构介绍 其主要组成部分为：
⑴刀盘切削系统：位于切口环内，由盘体、切削刀、 仿形刀、传动箱、集中润滑系统组成。
沉淀处理排放的工程，可大幅度降低施工费用。
⑸管片拼装系统：用于隧道管片拼装. 由回 转盘体、悬臂梁、提升横梁、举重钳，以
及千斤顶等组成。
⑹盾尾密封系统：是盾构形成密封的关键, 结构型式为三排二体。
⑻数据采集与监控系统：是盾构工作的控制系统. 可对挖掘数据进行采集、数值运算、逻辑控制、 故障报警、实时画面显示与数据输出等管理工作。
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。
⑵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 转移等技术配合，系统工程协调复杂；
⑶建造短隧道时经济性差；对隧道施工半径过小 或隧道埋深过浅时，施工难度教大。
泥水加压式盾构机技术
泥水加压盾构是应用封闭型平衡原理进行开挖的新型盾构： 用泥浆代替气压支护开挖面土层，施工质量好、效率高、 技术先进、安全可靠，是一种全新的盾构技术。
⑵推进系统：由若干组推进千斤顶组成。
⑶加泥与注浆系统：外加泥或水与切削下来的密封舱 内土体充分搅拌，使之成为可塑、渗透性极小的泥土， 并保持一定的动态平衡压力，控制开挖面土体不塌陷 和地面不发生较大沉降。注浆系统分盾尾同步注浆和 管片二次注浆,主要是保证地面沉降在允许范围内。
⑷螺旋输送机系统：将切削下来的土体输 送到皮带机或编组列车内,是控制密封舱内 保持一定土压与开挖面土压和水压平衡的 关键管片吊运系统。