《盾构法发展历史》PPT课件
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1987年，上海市隧道工程股份有限公司承建市南站过 江电缆隧道工程，成功设计了我国第一台直径4.35m 加泥式土压平衡盾构掘进机，能控制正面土压平衡和 减少地面沉降，施工速度快，掘进长度达583m，技术 成果达到80年代国际先进水平，并获得1990年国家科 技进步一等奖。1988年1月开始盾构推进，9月推进结 束。
1.30
附注
Brunel盾构（矩形） Breach盾构
Greathead盾构 初期用压缩空气
压缩空气
压缩空气到2.9bar
压缩空气 管片盾构 压缩空气0.6～1.5bar
5.95
1.70 压缩空气2.0～2.7bar
衬砌
砖砌 砖砌 铸铁衬砌 铸铁衬砌 铸铁衬砌
铸铁衬砌
轧制钢 砖砌
内填钢与 混凝土
ppt课件
泰晤士河底隧道施工时涌
水
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2
根据记载，1825～1911年为世界早期盾构法隧道 发展时期，下表为该阶段盾构法隧道发展概况。
年份
1825-1843 1869-1870
18691886-1890 1890-1893
1892-1894
1896-1899 1898-
1899-1904
1907-1911
ppt课件
11
盾构新技术的展望之复合盾构工法
复合圆盾构是组合复数的圆形断面修建隧道断面，除了圆形断 面本身具备的优点，还有自身独有的优点。
复合圆断面盾构的特点在于隧道的占有宽度及占有面积小， 还可以选择合理的、多样的断面形状，与圆形断面相比，可 以得到断面积小并且合理的隧道断面。
ppt课件
12
盾构新技术的展望之球体盾构工法
布鲁诺尔在伦敦泰
晤士河下的隧道工
程中首次使用这种 盾构,设想成为现实。 矩形盾构断面尺寸 为 11.3m×6.7m 。 泰 晤士河下的隧道工 程 始 于 1825 年 ， 施 工期间遇到了许多
困难，在经历了五
次以上特大洪水后， 直 到 1843 年 才 全 部 完工，成功地贯通
了横断泰晤士河的
隧道。
工程
Thames隧道（London） Broadway（New York） Tower Subway（London） City South Subsay（London） Glasgow Harbour road
Sewer gallery（Clichy）
Spree road隧道（Berlin） Orleans Railway（Paris） Sewer隧道（Hamburg）
ppt课件
矩形隧道 双圆盾构
9
21世纪我国的盾构技术发展和展望
21世纪我国盾构技术发展进入了快速上升的阶段，2009年12月， 国务院又批复了22个城市的地铁建设规划，总投资超过8820 亿元。根据2009年北京国际城市轨道交通展览会上我国各城市 轨道交通发展规划图显示，至2016年我国将新建轨道交通线路 89条，总建设里程达2500 公里。盾构施工将在地铁建设中发 挥不可替代的作用。
直径4.35m土压平衡盾构掘进机结构图
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8
90年代－我国盾构技术的发展
1995年，上海隧道工程股 份有限公司开始研究矩形 隧 道 技 术 ， 1996 年 研 制 了 一 台 2.5m×2.5m 可 变 网 格 矩形隧道掘进机，顶进矩 形隧道60m。
1996年，上海隧道工程股 份有限公司总承包施工延 安东路隧道南线工程。长 1300m的圆形主隧道采用从 日 本 引 进 的 直 径 11.22m 的 泥水加压平衡盾构掘进机 施工。填补了我国泥水平 衡盾构施工隧道的空白。
球体盾构机亦称直角盾构机，其刀盘部分设计为球体，可以进 行转向。球体盾构施工法又称直角方向连续掘进施工法。
该方法对施工场地要求较小，并且可以进行直角转弯施工。 对未来城市小半径曲线地铁避让建筑物基础有很强的适用性。 球体盾构的施工方法分为“横一横”和“纵一横”两种。 “横一横”方向连续掘进是先沿一个方向完成施工后，水平 旋转球体进行另一个横向隧道的施工，可以满足盾构转弯的 要求。“纵一横”方向连续掘进施工则是从地面开始连续沿 直角方向向下开挖到达预定位置后进行转向，然后实施横向 隧道施工的方法。
1963年，上海隧道股份结合上海软土地层对盾构掘进机、 预制钢混凝土衬砌、隧道掘进施工参数，隧道接缝防水 进行了系统的试验研究。研制了1台直径4.2m的手掘式盾 构进行浅埋和深埋隧道掘进试验，隧道掘进长度68m。
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5
我国盾构技术的早期发展
1966年5月，上海隧道建设公司用盾构法设计建造中国 第一条水底公路隧道——打浦路隧道。打浦路隧道全 长2.7km，隧道部分长1320m，外径10m。所用网格盾构 有所改进，敞开式施工可转换为闭胸式施工。
直径10.22m盾构掘进机
打浦路隧道工程施工
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6
80年代－我国盾构技术的发展
1982年，上海隧道建设公司承建长1476m的延安东路北 线隧道工程，采用自行设计的直径11.3m网格型水力机 械出土盾构掘进机。
Φ11.3m网格盾构掘进机
盾构掘进机结构示意图
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7
80年代－我国盾构技术的发展
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10
盾构新技术的展望之ECL盾构工法
ECL工法就是代之以往的管片，在盾尾浇筑混凝土，修建衬 砌的隧道施工方法。
优点：在盾构掘进的同时加压新浇筑混凝土，因可以修建 出与土体密切粘附在一起的衬砌体，又可以得到密实的高 质量的衬砌体，还可以控制对周边土体的影响，同时有降 低工程费用缩短工期的特点，适用于山岭隧道及都市隧道。
盾构法隧道施工的起源和发展
1818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。
后来，布鲁 诺尔完善了 构思，注册 了专利。敞 开式手掘盾 构的原型问 世
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1
盾构法隧道施工的起源和发展
Elb隧道 Clichy
长度 （m）
460 90 403 10200 580
465
375 1230 2150
920
直径 （m） 11.3х6.7
2.85 2.20 3.10～3.45 5.20
2.50
4.00 9.75 3.05
日进尺 （m/d）
1.50
2.6 4.00 1.00 2.00～ 3.00 1.40
3
土压式盾构
泥水盾构 手半手掘机掘式械式盾式盾构构
20世纪60Байду номын сангаас代中期至80年代盾构掘进工法继续发展，产生
各种平衡式的工法，盾构机的种类手掘式、半机械式、机
械式、泥水式和土压式。 ppt课件
4
我国盾构技术的早期发展
20世纪50年代初，东北阜新煤矿用直径2.6m的手掘式盾构及 小混凝土预制块修建疏水巷道，这是我国首条用盾构掘进机 施工的隧道。
1.30
附注
Brunel盾构（矩形） Breach盾构
Greathead盾构 初期用压缩空气
压缩空气
压缩空气到2.9bar
压缩空气 管片盾构 压缩空气0.6～1.5bar
5.95
1.70 压缩空气2.0～2.7bar
衬砌
砖砌 砖砌 铸铁衬砌 铸铁衬砌 铸铁衬砌
铸铁衬砌
轧制钢 砖砌
内填钢与 混凝土
ppt课件
泰晤士河底隧道施工时涌
水
ppt课件
2
根据记载，1825～1911年为世界早期盾构法隧道 发展时期，下表为该阶段盾构法隧道发展概况。
年份
1825-1843 1869-1870
18691886-1890 1890-1893
1892-1894
1896-1899 1898-
1899-1904
1907-1911
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11
盾构新技术的展望之复合盾构工法
复合圆盾构是组合复数的圆形断面修建隧道断面，除了圆形断 面本身具备的优点，还有自身独有的优点。
复合圆断面盾构的特点在于隧道的占有宽度及占有面积小， 还可以选择合理的、多样的断面形状，与圆形断面相比，可 以得到断面积小并且合理的隧道断面。
ppt课件
12
盾构新技术的展望之球体盾构工法
布鲁诺尔在伦敦泰
晤士河下的隧道工
程中首次使用这种 盾构,设想成为现实。 矩形盾构断面尺寸 为 11.3m×6.7m 。 泰 晤士河下的隧道工 程 始 于 1825 年 ， 施 工期间遇到了许多
困难，在经历了五
次以上特大洪水后， 直 到 1843 年 才 全 部 完工，成功地贯通
了横断泰晤士河的
隧道。
工程
Thames隧道（London） Broadway（New York） Tower Subway（London） City South Subsay（London） Glasgow Harbour road
Sewer gallery（Clichy）
Spree road隧道（Berlin） Orleans Railway（Paris） Sewer隧道（Hamburg）
ppt课件
矩形隧道 双圆盾构
9
21世纪我国的盾构技术发展和展望
21世纪我国盾构技术发展进入了快速上升的阶段，2009年12月， 国务院又批复了22个城市的地铁建设规划，总投资超过8820 亿元。根据2009年北京国际城市轨道交通展览会上我国各城市 轨道交通发展规划图显示，至2016年我国将新建轨道交通线路 89条，总建设里程达2500 公里。盾构施工将在地铁建设中发 挥不可替代的作用。
直径4.35m土压平衡盾构掘进机结构图
ppt课件
8
90年代－我国盾构技术的发展
1995年，上海隧道工程股 份有限公司开始研究矩形 隧 道 技 术 ， 1996 年 研 制 了 一 台 2.5m×2.5m 可 变 网 格 矩形隧道掘进机，顶进矩 形隧道60m。
1996年，上海隧道工程股 份有限公司总承包施工延 安东路隧道南线工程。长 1300m的圆形主隧道采用从 日 本 引 进 的 直 径 11.22m 的 泥水加压平衡盾构掘进机 施工。填补了我国泥水平 衡盾构施工隧道的空白。
球体盾构机亦称直角盾构机，其刀盘部分设计为球体，可以进 行转向。球体盾构施工法又称直角方向连续掘进施工法。
该方法对施工场地要求较小，并且可以进行直角转弯施工。 对未来城市小半径曲线地铁避让建筑物基础有很强的适用性。 球体盾构的施工方法分为“横一横”和“纵一横”两种。 “横一横”方向连续掘进是先沿一个方向完成施工后，水平 旋转球体进行另一个横向隧道的施工，可以满足盾构转弯的 要求。“纵一横”方向连续掘进施工则是从地面开始连续沿 直角方向向下开挖到达预定位置后进行转向，然后实施横向 隧道施工的方法。
1963年，上海隧道股份结合上海软土地层对盾构掘进机、 预制钢混凝土衬砌、隧道掘进施工参数，隧道接缝防水 进行了系统的试验研究。研制了1台直径4.2m的手掘式盾 构进行浅埋和深埋隧道掘进试验，隧道掘进长度68m。
ppt课件
5
我国盾构技术的早期发展
1966年5月，上海隧道建设公司用盾构法设计建造中国 第一条水底公路隧道——打浦路隧道。打浦路隧道全 长2.7km，隧道部分长1320m，外径10m。所用网格盾构 有所改进，敞开式施工可转换为闭胸式施工。
直径10.22m盾构掘进机
打浦路隧道工程施工
ppt课件
6
80年代－我国盾构技术的发展
1982年，上海隧道建设公司承建长1476m的延安东路北 线隧道工程，采用自行设计的直径11.3m网格型水力机 械出土盾构掘进机。
Φ11.3m网格盾构掘进机
盾构掘进机结构示意图
ppt课件
7
80年代－我国盾构技术的发展
ppt课件
10
盾构新技术的展望之ECL盾构工法
ECL工法就是代之以往的管片，在盾尾浇筑混凝土，修建衬 砌的隧道施工方法。
优点：在盾构掘进的同时加压新浇筑混凝土，因可以修建 出与土体密切粘附在一起的衬砌体，又可以得到密实的高 质量的衬砌体，还可以控制对周边土体的影响，同时有降 低工程费用缩短工期的特点，适用于山岭隧道及都市隧道。
盾构法隧道施工的起源和发展
1818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。
后来，布鲁 诺尔完善了 构思，注册 了专利。敞 开式手掘盾 构的原型问 世
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1
盾构法隧道施工的起源和发展
Elb隧道 Clichy
长度 （m）
460 90 403 10200 580
465
375 1230 2150
920
直径 （m） 11.3х6.7
2.85 2.20 3.10～3.45 5.20
2.50
4.00 9.75 3.05
日进尺 （m/d）
1.50
2.6 4.00 1.00 2.00～ 3.00 1.40
3
土压式盾构
泥水盾构 手半手掘机掘式械式盾式盾构构
20世纪60Байду номын сангаас代中期至80年代盾构掘进工法继续发展，产生
各种平衡式的工法，盾构机的种类手掘式、半机械式、机
械式、泥水式和土压式。 ppt课件
4
我国盾构技术的早期发展
20世纪50年代初，东北阜新煤矿用直径2.6m的手掘式盾构及 小混凝土预制块修建疏水巷道，这是我国首条用盾构掘进机 施工的隧道。