国外盾构法隧道施工过程技术介绍
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国外盾构法隧道施工过程技术介绍
* 1818年，布鲁 诺提出螺旋盾构 掘进隧道设想。
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
*1825～1843年，布鲁诺在伦敦泰吾士河下用盾构法修建
458m长的矩形隧道（11.4m×6.8m）。并由12个邻接的框架组成 。每一个框架分成3个舱，每一舱里有一个工人，这样，共有36 名工人。
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
* 1830年，英国的罗德发明“气压法”辅助解决 隧道涌水。
* 1865年，英国的布朗首次采用圆形盾构和铸 铁管片，1869年用圆形盾构在泰吾士河下修建 外径2.2m的隧道。
• 1874年，格瑞海德发现在强渗水性的地 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。
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
* 1874年，英国的占姆斯首创盾尾空隙压浆的辅 助工法，并用于伦敦地铁南线内径3.2m隧道施工 。
* 1880～1891年，在美国和加拿大间的圣克莱河 下用盾构法建成直径6.4m、长1800m的水底铁路 隧道。
* 1896年，开始应用刀盘式机械掘进盾构。
* 20世纪初，美国、英国、德国、苏联、法国等 国开始采用盾构法修筑地铁和水底公路隧道。
土层分布以及相应使用的盾构机
重量百分比 （％）
细 粗 细中粗
粘
淤
砂 砂 石石石
圆
大
土
泥
石
石
砂
砾
土
石
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
型 号 人工挖掘式
外 形来自百度文库
隧道盾构机
敞开式盾构机 半机械式
机械式
半开式盾构机 遮蔽型
出 土 方 式
土体 稳定 机理
加压泥和 刀盘面
掘出土体 及刀盘面
掘出土体及添加 剂和刀盘辐条
* 1985～1986年，上海引进日本川崎重工制造的 直径4.33m小刀盘土压平衡盾构掘进芙蓉江路排 水隧道1656m。
* 1987~1989年，上海研制了国内首台直径4.35m 加泥式土压平衡盾构掘进朵完成穿越黄浦江底的 市南站电缆隧道583m。技术成果获国家科技进步 一等奖。
* 1991～1993年，上海与法国FCB公司合作设计 制造7台直径6.34m土压平衡盾构，完成上海地铁 1 号线78km区间隧道掘进施工。
* 1963年，上海隧道工程股份有限公司在软土地层进行直 径4.2m手掘和网格盾构的浅推进和深推进工程试验。
* 1965年，上海采用直径10.22m网格挤压盾构掘进国内首 条水底公路隧道－打浦路隧道掘进长度1322m。
* 1985～1988年，上海采用自行研制的直径 11.33m网格型水力出土盾构掘进机延安东路隧道 ，掘进长度1476m。
* 1995～1997年，上海引进日本三菱重工直径 11.22m泥水加压盾构掘进延安东路隧道南线工程 1300m主隧道。
* 1996～1998年，广州引进日本1 台直径6.14m 土压平衡盾构和2台直径6.14m泥水加压盾构，完 成广州地铁1 号线8.8km区间隧道掘进施工。
* 1999年，上海研制国内首台3.8m×3.8m组合刀 盘型矩形土压平衡盾构，掘进104m地铁2号线陆 家嘴车站过街人行地道。
国外盾构隧道的发展
• 1802年，英国采矿工程师阿贝尔·马蒂厄提出修建英吉
利海峡隧道的计划，设计从英法两岸用一种有掩体结构的 挖掘机修筑隧道，每侧各挖掘18.7km，最后在瓦恩·班克 浅滩对接贯通。
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
•1806年法国工程师布鲁诺尔（Mare Isambard Brunel） 在伦敦从船蛀在船板上蛀孔，再用分泌物涂在孔的四周中 得到启示，发现了盾构法掘进隧道的原理。
盾构推进模拟动画
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
4、盾构推进出土过程
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
盾构推进出土过程模拟动画
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
5、推进拼装
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
盾构施工三维动画演示
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
盾构施工三维动画演示
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
市区人口过剩
地下空间的合理利用
市区过多隧道
最近的需要（LATEST DEMAND） ① 更深（MORE DEEP） →深隧道（DEEP TUNNEL） ② 更长（MORE LONG） →长隧道（LONG TUNNEL） ③ 满足多种需求（FOR VARIOUS DEMAND）
国内、外盾构法隧道施工 技术的发展和现状
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
盾构施工的基本原理
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
1、工作井施工
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
2、盾构吊装
加固区
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
盾构吊装模拟动画
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
3、 盾构出洞
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
* 1940年后，苏联用直径6.0～9.5m盾构在莫斯 科和列宁格勒修建地铁。
* 1939～1942年，日本首次用盾构施工国铁关门 隧道工程（盾构直径7.18m，隧道长度725.8m） 。
* 1967年，英国开发成功首台泥水加压平衡盾构 。
* 1974年，日本开发成功首台土压平衡盾构。
* 1987～1991年，英国、法国采用11台盾构掘进 深50km长的英法海峡隧道，创造单台盾构连续掘 进21km的记录。
掘出土体及添 加剂和刀盘面
隧道盾构机
封闭式盾构机
型
土压平衡盾构机
号
泥水盾构机 保持土压型 淤泥土压平衡型
粘土型
盾构机挖掘
外 形
出 土 方 式
土体 稳定
加压泥和
机理 刀盘面
掘出土体 及刀盘面
掘出土体及添加 掘出土体及添 掘出土体及添 剂和刀盘辐条 加剂和刀盘面 加剂和刀盘面
盾构机械的需要和技术发展趋势
* 1989～1996年，日本采用8台世界最大直径 14.14m泥水加压盾构，掘进东京湾海峡隧道，2 条隧道各长15.1km。
我国盾构法隧道技术的发展
* 50年代，东北阜新煤矿首次采用直径2.6m手掘式盾构施
工巷道。
* 1957年，北京市政工程局采用2台直径2.0m和2.6m手掘 式盾构进行城市下水道施工。
* 1999年，北京市政总公司引进日本石川岛播磨 直径3.6m土压平衡盾构，完成亮马河排水隧道工 程。
* 2000年，广州地铁2号线采用改制的直径6.14m 复合型土压平衡盾构，进行风化岩地层中的区间 隧道掘进施工。
我们与国际盾构施工技术的差距：
1818 - 1950
= -132 年
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
* 1818年，布鲁 诺提出螺旋盾构 掘进隧道设想。
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
*1825～1843年，布鲁诺在伦敦泰吾士河下用盾构法修建
458m长的矩形隧道（11.4m×6.8m）。并由12个邻接的框架组成 。每一个框架分成3个舱，每一舱里有一个工人，这样，共有36 名工人。
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
* 1830年，英国的罗德发明“气压法”辅助解决 隧道涌水。
* 1865年，英国的布朗首次采用圆形盾构和铸 铁管片，1869年用圆形盾构在泰吾士河下修建 外径2.2m的隧道。
• 1874年，格瑞海德发现在强渗水性的地 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。
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
* 1874年，英国的占姆斯首创盾尾空隙压浆的辅 助工法，并用于伦敦地铁南线内径3.2m隧道施工 。
* 1880～1891年，在美国和加拿大间的圣克莱河 下用盾构法建成直径6.4m、长1800m的水底铁路 隧道。
* 1896年，开始应用刀盘式机械掘进盾构。
* 20世纪初，美国、英国、德国、苏联、法国等 国开始采用盾构法修筑地铁和水底公路隧道。
土层分布以及相应使用的盾构机
重量百分比 （％）
细 粗 细中粗
粘
淤
砂 砂 石石石
圆
大
土
泥
石
石
砂
砾
土
石
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
型 号 人工挖掘式
外 形来自百度文库
隧道盾构机
敞开式盾构机 半机械式
机械式
半开式盾构机 遮蔽型
出 土 方 式
土体 稳定 机理
加压泥和 刀盘面
掘出土体 及刀盘面
掘出土体及添加 剂和刀盘辐条
* 1985～1986年，上海引进日本川崎重工制造的 直径4.33m小刀盘土压平衡盾构掘进芙蓉江路排 水隧道1656m。
* 1987~1989年，上海研制了国内首台直径4.35m 加泥式土压平衡盾构掘进朵完成穿越黄浦江底的 市南站电缆隧道583m。技术成果获国家科技进步 一等奖。
* 1991～1993年，上海与法国FCB公司合作设计 制造7台直径6.34m土压平衡盾构，完成上海地铁 1 号线78km区间隧道掘进施工。
* 1963年，上海隧道工程股份有限公司在软土地层进行直 径4.2m手掘和网格盾构的浅推进和深推进工程试验。
* 1965年，上海采用直径10.22m网格挤压盾构掘进国内首 条水底公路隧道－打浦路隧道掘进长度1322m。
* 1985～1988年，上海采用自行研制的直径 11.33m网格型水力出土盾构掘进机延安东路隧道 ，掘进长度1476m。
* 1995～1997年，上海引进日本三菱重工直径 11.22m泥水加压盾构掘进延安东路隧道南线工程 1300m主隧道。
* 1996～1998年，广州引进日本1 台直径6.14m 土压平衡盾构和2台直径6.14m泥水加压盾构，完 成广州地铁1 号线8.8km区间隧道掘进施工。
* 1999年，上海研制国内首台3.8m×3.8m组合刀 盘型矩形土压平衡盾构，掘进104m地铁2号线陆 家嘴车站过街人行地道。
国外盾构隧道的发展
• 1802年，英国采矿工程师阿贝尔·马蒂厄提出修建英吉
利海峡隧道的计划，设计从英法两岸用一种有掩体结构的 挖掘机修筑隧道，每侧各挖掘18.7km，最后在瓦恩·班克 浅滩对接贯通。
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
•1806年法国工程师布鲁诺尔（Mare Isambard Brunel） 在伦敦从船蛀在船板上蛀孔，再用分泌物涂在孔的四周中 得到启示，发现了盾构法掘进隧道的原理。
盾构推进模拟动画
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
4、盾构推进出土过程
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
盾构推进出土过程模拟动画
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
5、推进拼装
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
盾构施工三维动画演示
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
盾构施工三维动画演示
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
市区人口过剩
地下空间的合理利用
市区过多隧道
最近的需要（LATEST DEMAND） ① 更深（MORE DEEP） →深隧道（DEEP TUNNEL） ② 更长（MORE LONG） →长隧道（LONG TUNNEL） ③ 满足多种需求（FOR VARIOUS DEMAND）
国内、外盾构法隧道施工 技术的发展和现状
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
盾构施工的基本原理
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
1、工作井施工
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
2、盾构吊装
加固区
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
盾构吊装模拟动画
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
3、 盾构出洞
国外盾构法隧道施工过程技术介绍
* 1940年后，苏联用直径6.0～9.5m盾构在莫斯 科和列宁格勒修建地铁。
* 1939～1942年，日本首次用盾构施工国铁关门 隧道工程（盾构直径7.18m，隧道长度725.8m） 。
* 1967年，英国开发成功首台泥水加压平衡盾构 。
* 1974年，日本开发成功首台土压平衡盾构。
* 1987～1991年，英国、法国采用11台盾构掘进 深50km长的英法海峡隧道，创造单台盾构连续掘 进21km的记录。
掘出土体及添 加剂和刀盘面
隧道盾构机
封闭式盾构机
型
土压平衡盾构机
号
泥水盾构机 保持土压型 淤泥土压平衡型
粘土型
盾构机挖掘
外 形
出 土 方 式
土体 稳定
加压泥和
机理 刀盘面
掘出土体 及刀盘面
掘出土体及添加 掘出土体及添 掘出土体及添 剂和刀盘辐条 加剂和刀盘面 加剂和刀盘面
盾构机械的需要和技术发展趋势
* 1989～1996年，日本采用8台世界最大直径 14.14m泥水加压盾构，掘进东京湾海峡隧道，2 条隧道各长15.1km。
我国盾构法隧道技术的发展
* 50年代，东北阜新煤矿首次采用直径2.6m手掘式盾构施
工巷道。
* 1957年，北京市政工程局采用2台直径2.0m和2.6m手掘 式盾构进行城市下水道施工。
* 1999年，北京市政总公司引进日本石川岛播磨 直径3.6m土压平衡盾构，完成亮马河排水隧道工 程。
* 2000年，广州地铁2号线采用改制的直径6.14m 复合型土压平衡盾构，进行风化岩地层中的区间 隧道掘进施工。
我们与国际盾构施工技术的差距：
1818 - 1950
= -132 年
国外盾构法隧道施工过程技术介绍