盾构概要
盾构工程概况方案
盾构工程概况方案本文将围绕盾构工程的概况方案展开介绍，包括盾构工程的定义、历史发展、工程特点、工程流程、技术创新等多个方面，以期为读者提供详尽的了解与参考。
一、盾构工程的定义盾构工程是指利用盾构机械在地下进行隧道开挖和施工的工程。
盾构机械是一种用于地下隧道工程中的重大特种设备，由盾构机、推进系统、控制系统、土压平衡系统、地面系统、支撑系统等组成。
盾构机械是一种专门用于地下隧道或者管道开挖的设备，它通常包括有盾构壳体和刀盘两个部分，盾构壳体主要用于承受土压力，而刀盘则是用于开挖土壤。
盾构机可以在地下进行安全、高效、高质量的施工，与传统的开挖方法相比，盾构机械可以降低对地表的干扰，减少对周围环境的影响，保证地下结构的安全和稳固。
二、盾构工程的历史发展盾构技术最早起源于19世纪下半叶，最初是用于给伦敦排水系统进行隧道开挖。
20世纪初，盾构技术逐渐发展起来，被应用到了各种地下隧道的建设中。
随着科学技术的不断进步，盾构技术也得到了长足的发展，出现了各种不同类型的盾构机械。
在20世纪60年代，随着计算机技术及控制技术的发展，盾构机械得到了进一步的改进，实现了自动化和数字化的控制系统，从而大大提高了施工的效率和质量。
21世纪以来，盾构技术得到了广泛的应用，不仅在地铁、城市交通建设中，也在水利工程、污水处理工程等领域得到了广泛的应用。
三、盾构工程的工程特点1. 工程量大：盾构工程通常需要进行大量的土方开挖和土方运输工作，需要大量的人工、机械设备和材料投入。
2. 时间短：盾构工程可以在较短的时间内完成大量的隧道开挖和施工工作，因此能够快速的提高城市的交通建设速度和效率。
3. 成本低：盾构工程在施工过程中可以降低对周围环境的影响，减少对周围建筑物和地表责任的占用，从而减少了施工成本。
4. 环保节能：盾构工程在地下进行隧道开挖和施工，可以有效的减少对地表的占用和环境的破坏，从而实现了环境保护和资源节约。
5. 质量稳定：盾构工程在施工过程中可以保证施工质量的稳定，从而保证了地下结构的安全和稳固。
盾构机液压系统原理概要
盾构机液压系统原理概要盾构机是一种用于隧道挖掘的机械设备，广泛应用于地铁、铁路、公路等建设领域。
盾构机液压系统是支撑其正常运转的重要部分，下面将对盾构机液压系统的原理进行概要介绍。
一、盾构机液压系统的组成盾构机液压系统主要由液压泵、液压缸、液压阀、液压管路等组成。
1.液压泵：是液压系统的核心部件，它可以将机械能转化为液压能，为整个液压系统提供动力。
2.液压缸：是执行元件，可以将液压能转化为机械能，驱动盾构机的刀盘、推进装置等部件运动。
3.液压阀：控制液压系统的流量、压力等参数，保证液压系统的稳定性和可靠性。
4.液压管路：连接液压系统的各个部件，保证液压油的流通。
二、盾构机液压系统的工作原理盾构机液压系统的工作原理可以概括为“压力传递”，即通过液压油的压力推动液压缸的活塞运动，从而驱动盾构机的刀盘、推进装置等部件运转。
具体来说，液压泵将机械能转化为液压能，通过液压管路输送到液压缸，推动活塞运动，从而驱动盾构机的刀盘、推进装置等部件运动。
同时，液压阀控制液压系统的流量和压力，保证液压系统的稳定性和可靠性。
在盾构机液压系统中，液压油的温度和压力是两个非常重要的参数。
如果液压油温度过高，会导致液压油的粘度降低，影响液压系统的性能；如果液压油温度过低，会导致液压油的粘度过高，增加液压系统的阻力。
因此，需要对液压油进行冷却和过滤，保证其正常的工作温度和清洁度。
另外，盾构机液压系统还需要进行定期维护和保养，以保证其正常运转和延长使用寿命。
例如，需要定期更换液压油、清洗液压管路等。
三、盾构机液压系统的特点盾构机液压系统具有以下特点：1.大功率：盾构机需要消耗大量的能量来进行隧道挖掘，因此其液压系统需要具备大功率的特点。
2.高压：为了提高挖掘效率，盾构机的刀盘需要具备高冲击力，因此其液压系统需要具备高压的特点。
3.可靠性高：盾构机的工作环境通常比较恶劣，因此其液压系统需要具备高可靠性的特点，保证其正常运转和延长使用寿命。
盾构的分类及其工作原理
盾构的分类及其工作原理盾构作为一种现代化的隧道掘进技术，广泛应用于隧道建设和地下管网工程中。
它的分类和工作原理是大家在学习和了解盾构技术时必须掌握的基础知识。
一、盾构的分类根据盾构机的工作原理和结构特点，盾构可分为以下几类：1. 土压平衡盾构：土压平衡盾构是最常见的一种盾构类型，适用于稳定的软土和黏土层。
其工作原理是通过对盾构机前部施加适当的土压力来平衡管道周围土层的压力，保持隧道面的稳定。
土压平衡盾构一般配备有刀盘，刀盘上装有刀具，能够切削和推进土层。
2. 水压平衡盾构：水压平衡盾构主要用于软土层、淤泥和水下地层的掘进。
其工作原理是通过在盾构机前部与周围水压力相等的水力平衡，来消除土层和水的差异压力，保持隧道面的稳定。
水压平衡盾构一般需要在盾构机前部设置压力室，通过泥浆注入来维持水力平衡。
3. 双层壳体盾构：双层壳体盾构是一种特殊的盾构类型，它结合了土压平衡盾构和水压平衡盾构的优点，适用于不同地层的掘进。
双层壳体盾构的前部设有泥浆注入区和土压平衡区，可以根据不同地层的要求进行调整和切换。
4. 泥水平衡盾构：泥水平衡盾构主要用于稠密的粉质土和泥质土的掘进。
其工作原理是通过在盾构机前部注入泥浆来平衡土层的压力，同时利用泥浆的密度控制土层的稳定性。
泥水平衡盾构适用于较敏感的地层，能够减小地层沉降和地面沉降的风险。
二、盾构的工作原理盾构机的工作原理可以简单概括为：切削土层、推进管片、注浆补偿和排土运输。
1. 切削土层：盾构机前部的刀盘装有刀具，可以切削土层。
盾构机在掘进过程中，通过转动刀盘和推进盾构机来切削和破碎土层，实现隧道的掘进。
2. 推进管片：盾构机在切削土层的同时，还需要推进管片来支撑和构建隧道。
盾构机后部设有一个推进系统，可以将管片逐个推进到切削区域，并与前部的土层形成一环环的支护结构。
3. 注浆补偿：在盾构机掘进过程中，为了保持隧道的稳定，需要通过注浆来补偿土层的失去。
注浆可以填充土层中的空隙，增加土层的支撑能力，同时还可以降低地下水位和地层的沉降风险。
盾构机简介介绍
盾构机发展历程
盾构机技术起源于19世纪中叶的英国，最初用于铁路隧 道施工。
20世纪初，日本开始在地下工程中应用盾构机技术，并 研制出第一台真正意义上的现代盾构机。
随着技术的不断发展，盾构机逐渐应用于各种地下工程 ，包括地铁、水务、电力、通讯等。
特点
敞开式盾构机适用于软至流塑性地层的掘进，但 需要解决对周围地层扰动较大的问题
复合式盾构机
适用地质
适用于多种地层条件
工作原理
同时具备泥水式和土压平衡盾构机的功能，能够根据不同的地层条 件进行掘进
特点
复合式盾构机适用范围广Байду номын сангаас能够根据不同的地层条件进行掘进，但需 要解决不同地层条件下掘进设备的协调问题
在16号线的建设中，盾构机被广 泛应用于地下隧道的挖掘和衬砌 作业。
主要使用了直径为6.4米的土压平 衡盾构机和直径为8.3米的泥水平 衡盾构机。
线路简介 盾构机应用 工程特点 盾构机型号
北京地铁16号线是北京市地铁的 一条重要线路，连接了海淀区和 昌平区，全长约49.8公里，共设 29座车站。
北京地铁16号线在建设过程中面 临着复杂的地理环境和地质条件 ，如上软下硬的土质、高水位等 。
盾构机简介介绍
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目录
• 盾构机概述 • 盾构机种类及应用 • 盾构机关键部件及功能 • 盾构施工过程及优缺点 • 盾构技术的发展趋势及前景 • 盾构机案例介绍
01
盾构机概述
Chapter
盾构机定义
盾构机是一种专门用于地下工程挖掘 的机械设备，它可以将挖掘、支护、 出土等作业集成在一起，实现高效、 安全、快速的施工。
盾构技术总结摘要范文
随着城市化进程的加快和基础设施建设的不断深化，盾构技术在隧道工程中的应用日益广泛。
盾构法施工以其高效、环保、安全等优势，成为地下空间开发的重要手段。
以下是对盾构技术发展历程、关键技术、应用现状及未来展望的总结摘要。
一、盾构技术发展历程盾构技术起源于19世纪末，历经百余年的发展，从最初的单一模式逐步演变为多种类型，如土压平衡盾构、泥水盾构、双模式盾构等。
近年来，随着我国基础设施建设的快速发展，盾构技术取得了显著进步，尤其在超大直径盾构、长距离隧道、复杂地质条件下的施工等方面取得了重要突破。
二、盾构关键技术1. 盾构设备设计：盾构设备是盾构法施工的核心，包括盾构机本体、刀盘、推进系统、驱动系统、导向系统等。
随着技术的不断进步，盾构设备的设计更加注重高效、节能、环保和智能化。
2. 地质勘察与隧道设计：地质勘察是盾构施工的前提，通过地质勘察可以了解隧道所处的地质条件，为隧道设计提供依据。
隧道设计主要包括隧道断面设计、支护结构设计、防水设计等。
3. 盾构施工技术：盾构施工技术主要包括盾构掘进、隧道衬砌、同步注浆、地下连续墙施工等。
其中，盾构掘进技术是盾构施工的关键环节，包括掘进参数控制、掘进速度控制、盾构姿态控制等。
4. 盾构施工信息化技术：随着信息化技术的快速发展，盾构施工信息化技术也得到了广泛应用，如盾构机远程监控、地质实时探测、施工数据管理等。
三、盾构技术应用现状盾构技术在隧道工程中的应用已遍布全球，尤其在地铁、市政、公路、铁路等领域取得了显著成果。
我国盾构技术已达到国际先进水平，在超大直径盾构、长距离隧道、复杂地质条件下的施工等方面具有明显优势。
四、盾构技术未来展望1. 超大直径盾构技术：随着城市化进程的加快，超大直径盾构技术在隧道工程中的应用将更加广泛。
未来，超大直径盾构技术将朝着更高效、更智能、更环保的方向发展。
2. 长距离隧道施工技术：长距离隧道施工技术是盾构技术发展的一个重要方向。
未来，长距离隧道施工技术将注重提高施工效率、降低施工成本、确保施工安全。
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。
盾构技术简介
盾构技术简介一：概述：盾构是在软岩和土体中进行隧道施工的专门机具，使用盾构机开挖隧道的方法就是盾构法。
用盾构修建地下隧道至今已有160多年的历史，最早是法国的工艺师Mare Isambrard Brunel发明的。
1834年建成第一条盾构法隧道。
我国在五十年代就开始采用盾构法施工。
至今也有四十多年的历史。
上海是在1963年施工了第一条盾构法隧道。
盾构法施工建设对地面干扰小、施工速度快、安全、机械化和自动化程度高，越江、湖、海，全方位作业。
对城市建筑密集、地下管线密集的地方应先选用盾构法（对环境影响小）。
但是盾构掘进机回引起土体的变形走动、孔隙水压力波动、过大的地面沉降和隆起，盾构在地下前进，方向控制不准，纠偏困难，超大直径、超小直径、矩行、球行等盾构少见，无法适应各类交通、上下水、热力等市政工程的隧道建设需要，盾构法隧道衬砌和接缝渗漏水，隧道后期沉降过大。
二：盾构机组成盾构掘进机一般由盾构壳、推进千斤顶、正面支撑机构、挖土及运输组、衬砌拼装机构、液压系统、注浆系统和盾尾装置组成。
盾构机的盾壳是钢板焊接成壳体，在盾壳掩护下，进行土体开挖、衬砌拼装等隧道施工的工序。
盾壳可分为切口环、支承环和盾尾三部分。
a. 切口部分。
它位于盾构的最前端，施工时切入地层，掩护开挖作业。
切口环前端设有刃口，以减少切入土时对地层的扰动。
切口环的长度主要取决于支撑、开挖方法的挖土机具和操作人员回旋余地的大小。
b. 支承环部分。
支承环紧接于切口环后，位于盾构的中部，是一个刚性较好的圆形结构。
地层土压力、所有千斤顶的顶力以及切口、盾尾、衬砌拼装时传来的施工荷载均由支承环承担。
支承环的外沿布置盾构推进千斤顶。
拼装机用于拼装管片衬砌，主要设备有举重臂、真圆保护器等。
c. 盾尾部分。
盾尾一般由盾构的外壳钢板延长构成，主要用于掩护隧道衬砌安装工作。
盾尾后端设有密封装置，以防止水、土及注浆材料从盾尾与衬砌之间进入盾构內。
d. 盾壳外径与衬砌外径间的建筑空隙，在满足盾构纠偏要求的前提下应尽量减少。
国内盾构隧道工程事故案例分析概要
事故原因
事故发生时，因盾构机掘进速度下降，工人判断是刀盘室内的刀片磨钝了，决定打开刀盘室的仓门检查一下。盾构机因此停了了下来，两名工程师和两名工人走上前。普通的操作程序是，工人上前打开仓门,并用水管朝刀片上喷水,这样可以将刀片上的泥浆冲干净，也顺便给在掘进过程中发热的刀片降温.接下来,作为技术人员的工程师就要手捋照明灯查看并统计刀片的磨损程度.仓门打开了，一工人拿起水管朝刀片上冲水,另一工人举着
下车后，发现在电瓶车左侧的民工方正飞已倒在轨道与砼结构墙夹墙的地上。事故发生后，事故单位立即将伤员送往医院救护
事故原因：
1、电瓶车司机(带班人)蔡建华,在启动车辆前，未打铃,叫喊、警示，未注意周围人员变动，站位情况是，是发生这起事故的主要原因。
2、结构框梁上堆放电瓶箱，导致机车轨道和框梁之间的距离减小,也是发生事故的主要原因之一。
国内TBM、盾构隧道工程事故案例分析
在盾体支护下进行地下工程暗挖施工，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.盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化,掘进速度较快,施工劳动强度较低。但在施工过程中人机交织的特征十分明显,特殊是在衬砌、运输、拼装、机械安装等环节工艺复杂，较易浮现起重伤害、电瓶车伤人、机械伤害、高处坠落等多种事故,且在饱和含水的松软地层中施工，地表沉陷风险极大。
盾构施工技术简介
盾构施工技术简介盾构施工技术简介盾构施工技术是一种现代化的地下隧道施工方法，通过使用盾构机械设备在地下挖掘隧道，并同步施工衬砌，以实现隧道的快速、高效建设。
下面将对盾构施工技术进行详细的介绍。
一、盾构施工技术概述1.1 盾构概述盾构是一种具有盾体的特殊地下隧道掘进机械，由推进机构、导向机构、土压平衡系统和支撑系统等组成。
盾构机的工作原理是通过推进机构将盾体向前推进，同时利用盾体周围的土层形成土压平衡，并通过导向机构保持盾构机的稳定性。
1.2 盾构施工流程盾构施工的普通流程包括勘探、设计、生产、安装、施工和监测等阶段。
勘探阶段主要进行地质勘查和隧道路线规划；设计阶段进行隧道结构设计和盾构施工方案设计；生产阶段包括盾构机的制造和组装；安装阶段将盾构机运到施工现场并进行安装；施工阶段进行盾构掘进和衬砌等工作；监测阶段对隧道进行监测和调整。
二、盾构机分类及工作原理2.1 盾构机分类盾构机可分为硬岩盾构机、软岩盾构机和土壤盾构机。
硬岩盾构机合用于岩石隧道工程；软岩盾构机合用于软弱岩体和半软岩体；土壤盾构机合用于土壤隧道工程。
2.2 盾构机工作原理盾构机的工作原理是通过盾体推进机构和导向机构的配合，将盾体向前推进，同时控制土层压力平衡，并进行同时施工衬砌的工作。
三、盾构施工工艺3.1 盾构施工准备工作盾构施工前需进行隧道环境调查、地质勘探、盾构机的组装和调试、施工现场的准备等工作。
3.2 盾构机掘进盾构机掘进包括与地质条件相关的盾构机选择、盾构机的启动、推进等工作。
3.3 盾构衬砌盾构机掘进当地完成后，需对隧道进行衬砌工作，包括预埋管片、衬砌混凝土的浇筑、检查和修复等工作。
四、盾构施工中的技术难点4.1 地质条件的复杂性不同地质条件下的盾构施工存在不同的技术难点，如地层软弱、地下水位较高等。
4.2 岩土纵横交织的地质情况盾构施工中，遇到岩土纵横交织的地质情况，需要根据实际情况调整施工方法和技术参数。
五、盾构施工的安全与环保5.1 盾构施工安全盾构施工需要严格遵守相关的安全规定，包括操作员的培训、设备的检测和维护等。
盾构技术入门指南7篇
盾构技术入门指南7篇盾构技术是一种在地下进行隧道开挖的技术，被广泛应用于城市地铁、隧道、水管等建设领域。
本指南将为您介绍盾构技术的基本概念、工作原理、主要设备、施工准备、施工过程、安全控制和质量控制等内容，帮助您快速入门盾构技术。
1. 盾构技术概述盾构技术是一种利用盾构机在地下进行隧道开挖的技术。
盾构机是一种具有推进、开挖、支护和衬砌功能的综合设备。
它可以根据地质条件、隧道长度、直径和埋深等参数进行设计和制造。
2. 盾构机工作原理盾构机的工作原理主要是通过旋转刀盘进行开挖，同时通过推进系统将盾构机向前推进，通过支护系统保护隧道周围的土体稳定，最后通过衬砌系统进行隧道衬砌。
3. 盾构机主要设备盾构机的主要设备包括刀盘、推进系统、支护系统和衬砌系统等。
刀盘是进行开挖的主要设备，推进系统用于推动盾构机向前推进，支护系统用于保护隧道周围的土体稳定，衬砌系统用于进行隧道衬砌。
4. 盾构施工准备盾构施工前需要进行详细的地质勘察和设计，确定盾构机的参数和施工方案。
同时，还需要进行施工现场的准备，包括盾构井的建造、通风系统的设置等。
5. 盾构施工过程盾构施工过程主要包括盾构机的组装和调试、盾构机的推进和开挖、隧道衬砌的施工等。
在施工过程中，需要密切关注地质变化和隧道周围的土体稳定情况，及时调整施工方案。
6. 盾构施工安全控制盾构施工安全控制主要包括对盾构机的安全防护、隧道周围土体的监测和控制、施工现场的安全管理等。
在施工过程中，要严格遵守安全规定，确保施工现场的安全。
7. 盾构施工质量控制盾构施工质量控制主要包括对隧道衬砌的质量检查、隧道尺寸的测量和控制、隧道内部环境的检测等。
在施工过程中，要严格按照设计要求进行施工，确保隧道的质量。
以上就是盾构技术入门指南的七个方面，希望对您有所帮助。
如果您还有其他问题或需要进一步了解，请随时向我提问。
盾构知识简介
盾构千斤顶被
分为若干个扇区，每
个扇区由一个电磁比
例减压阀控制，以调 节扇区千斤顶的工作 压力，从而达到纠正 或控制盾构推进的方 向。
推力油缸系统设有相应压力传感器、行程传感器。通过比例控制，调
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节推力油缸的速度及工作压力，从而达到纠正或控制盾构推进的方向
a、完成掘进一环后，一部分推进油缸回缩，为拼装第一 片管片留出足够的空间。其余推进油缸和已经装好的管片 仍保持接触，以防止盾构机由于土压而后退 b、管片拼装机抓起管片将其拼装到位，并与上一环管片 用螺栓连接起来。在管片拼装机夹紧头放开管片之前，一 定要保证已回缩的推进油缸再次顶紧管片，以防意外移动 。 c、其余管片的安装方法与此相同，直至拼完整环管片
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三、土压平衡式盾构机各部分的功能描述
1、刀盘
盾构机的刀盘
是安装在盾构机前面的 旋转部分。它是用于开 挖岩土、切削土层的主 要部件，通过在刀盘上
安装不同的刀具，就可
分别完成软土和硬岩的 开挖，以适应不同地质 施工的要求。
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刀盘的三大功能：
开挖功能：刀盘旋转时，刀具切削隧道掌子面的土体， 对掌子面的地层进行开挖，开挖后的渣土通过刀盘的开 口进入土仓； 稳定功能：支撑掌子面，具有稳定掌子面的功能； 搅拌功能：对土仓能的渣土进行搅拌，使渣土具有一 定的塑性，然后通过螺旋机将渣土排出；
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盾构机的分类
按断面形状分类：
盾构根据其断面形状可分为：
单圆盾构
复圆盾构（多圆遁构）
非圆盾构
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单圆盾构
8
复圆盾构
9
非圆式盾构
10
盾构机的分类
按直径不同分类：
盾构学习总结
盾构学习总结盾构是一种现代化的隧道掘进技术，它的出现极大地改变了传统的隧道掘进方式，大大提高了隧道建设的效率和质量。
盾构学习总结主要包括盾构的基本原理、工作流程、施工方法、安全注意事项和未来发展方向等内容。
盾构的基本原理是利用盾构机在地下连续掘进并同时安装衬砌，形成一个完整的隧道结构。
盾构机是由刀具系统、推进系统、螺旋输送系统、回填系统和控制系统等部分组成，它能够在地下连续进行掘进和支护，不受地表交通和建筑物的影响，适用于各种地质条件的隧道建设。
盾构的工作流程主要包括预处理、掘进、支护、回填和出洞等阶段。
在预处理阶段，需要进行地质勘探、隧道设计、设备布置等工作。
在掘进和支护阶段，盾构机通过推进系统和刀具系统进行掘进，同时利用螺旋输送系统和回填系统进行材料运输和支护施工。
在出洞阶段，需要进行隧道结构检测和竖井开挖等工作。
盾构的施工方法主要包括硐室法、开挖法和顶管法等。
硐室法是在地表开挖一个深井，并在该深井内进行隧道掘进和支护施工；开挖法是直接在地下进行隧道掘进和支护施工；顶管法是利用顶管机进行隧道掘进和支护施工。
不同的施工方法适用于不同的地质条件和工程要求。
盾构的安全注意事项包括地质灾害防范、设备运行安全、工人作业安全等方面。
地质灾害防范是指在地下工程施工中要进行地质勘探和地质预测，采取相应的控制措施，确保施工安全。
设备运行安全是指盾构机在施工过程中要进行定期检查和维护，确保设备的正常运行。
工人作业安全是指工人要进行安全培训，严格执行操作规程，确保施工现场的安全。
盾构技术在未来的发展方向包括智能化、环保化和多功能化等。
智能化是指盾构机要加强自动化和智能化技术的研发和应用，提高施工效率和质量。
环保化是指盾构机要减少施工过程中的环境污染和资源浪费，推动绿色施工。
多功能化是指盾构机要实现多种功能的集成，满足不同地质条件和工程要求的隧道建设。
盾构的基本构造
盾构的基本构造
盾构是一种常用于地下隧道建设的机械化掘进方法，主要由以下几个部分组成：
1. 掘进头：位于盾构机前端，负责掘进工作。
通常由刀盘、切
削器和支撑系统等组成。
刀盘上装有大量的刀具，通过旋转和推进来掏出隧道断面，同时支撑系统负责保证掘进面的稳定。
2. 主轴承箱：位于盾构机中央，起到支撑机身和传递扭矩的作用。
主轴承箱内部包含主轴承、传动齿轮和液压缸等部件。
3. 推进系统：由液压油缸、支架和螺旋输送机等部件组成，通
过支架将掘进头向前推进，并通过螺旋输送机将掏出的土方运出隧道。
4. 后备系统：包括供电、通风、水泵、防火等设备，以及紧急
救援设备，确保施工安全。
5. 盾尾部分：包括尾盘、尾架和后备系统等。
其中，尾盘负责
支撑机尾，尾架负责支持和平衡掘进头，后备系统负责为机组提供各种设备和保障。
盾构机的基本构造如上所述，其具有自动化程度高、施工速度快、安全性高等优点，因此被广泛应用于地下隧道建设领域。
盾构总体概述
盾构总体概述盾构总体概述1.盾构基本参数土压平衡式盾构机是由土压支撑隧道掌子面并用液压驱动方式或电机驱动方式进行开挖掘进的盾构机，开挖后的隧道用预制管片衬砌。
土压平衡式盾构机特别适用于具有低渗水性的软土或软硬混合土质的地层中进行施工。
为避免发生地表隆陷，刀盘挖出的渣土支撑着隧道掌子面。
为使盾构能正常掘进，刀盘挖出的渣土应具有以下特点：✧高可塑性✧较好的连续流体性✧低内摩擦性✧低渗水性正常情况下，渣土在开挖前不可能都具有这些特点，这样，渣土就必须加入膨润土和泡沫之类的添加剂从而使其具有这些特性。
但是，在加入必要的填加剂的同时必须要考虑土压的变化对开挖地层的影响。
1.1.渣土开挖/掘进盾构通过刀盘的旋转进行渣土开挖，渣土通过刀盘上的开口被压进开挖舱，在开挖舱内和泡沫等添加剂进行混合而形成“土胶”。
通过压力隔板，推进油缸的力传递给刀盘和土胶，这样可以避免渣土由隧道掌子面进入开挖舱，从而形成土压平衡状态。
隧道掌子面的当前土压大致符合静止时的土压。
渣仓土胶的支撑压力进一步增加超过平衡时，会导致开挖舱和隧道掌子面的渣土进一步密实，这会导致盾壳前方区域的地表隆起。
如减小土压，渣土会进入开挖舱并导致地表沉陷。
挖出的渣土通过螺旋输送机由开挖舱输送到盾构机后面，为了保证螺旋输送机的正常出渣，渣土的渗水性应很低，这样可以避免渣土通过螺旋输送机时发生喷涌。
土压主要由下列因素影响：掘进速度挖出渣土的数量改良渣土所用的添加剂介质掘进时，如给定掘进速度，土压通常靠改变螺旋输送机的速度来控制。
螺旋输送机的速度快，渣土排出的就快，土压就相应地降低。
渣土排出的慢，土压就相应地上升。
一般来说，通过改变掘进速度也可以控制土压。
减慢掘进速度，土压就降低；加快掘进速度，土压就增加。
掘进时，要保持土压的连续。
开挖舱中的压力要平衡刀盘前面的压力，目的是为了避免地表沉陷和漏浆。
通过安装在压力隔板上的不同水平高度的土压传感器，在主控室的屏幕上就可以显示土压和推进压力。
盾构知识点总结
盾构知识点总结一、盾构的基本原理盾构机是一种专门设计用于地下隧道开挖的设备，它通常由推进系统、掘进系统、土压平衡系统、注浆系统、排土系统、控制系统等组成。
盾构机的基本原理是通过在地下挖掘同时安装隧道衬砌或其他结构物，从而实现地下隧道的开挖和建设。
在工程现场，盾构机通常通过液压系统驱动，利用刀盘或刀盘刀具对地下土壤进行切削，然后将挖掘的土壤通过土压平衡或压力泥浆的方式排出隧道外。
隧道衬砌则通过推进系统安装到地下的开挖部位，从而形成完整的隧道结构。
二、盾构的分类盾构机可以根据其工作原理、结构特点以及适用范围等不同进行分类。
常见的盾构分类有以下几种：1. 按照工作原理分类：盾构机主要分为开式盾构机和闭式盾构机两种。
开式盾构是指在整个开挖过程中，土壤和水可以随着刀盘的转动自由流动，不需要采取特殊措施排出，一般用于稳定的土质条件下的隧道开挖。
闭式盾构则是指在开挖过程中通过压力泥浆或土压平衡的方式来控制土壤流动，适用于不稳定的土质条件下的隧道开挖。
2. 按照结构特点分类：盾构机可以分为硬岩盾构和软土盾构两种。
硬岩盾构主要适用于坚硬岩石层下的隧道开挖，其刀盘一般采用碳化钎头等硬质合金材料制成；软土盾构则适用于松软土质条件下的隧道开挖，其刀盘一般采用刀片、刀架等结构较为复杂的装置。
3. 按照适用范围分类：盾构机可以分为地铁盾构、道路盾构、排水管道盾构等不同种类，针对具体的工程需求进行设计和定制。
三、盾构的优点在地下隧道建设中，盾构机具有以下几大优点：1. 高效性：盾构机可以实现连续不间断的隧道开挖和衬砌施工，大大提高了开挖速度和工程进度。
2. 精准性：盾构机的开挖过程受到严格的控制和监测，可以保证隧道的准确尺寸和优质质量。
3. 安全性：盾构机工作过程中不会对地表造成破坏，减少了施工对周边环境和建筑物的影响，同时也降低了工人的工作风险。
4. 环保性：盾构机在工作过程中可以控制和处理排出的土壤和水，减少了对环境的污染，有利于城市生态环境的保护。
盾构方面知识点总结
盾构方面知识点总结盾构机的构成及工作原理盾构机主要由刀盘、推进系统、控制系统、密封系统和排土系统等部分组成。
刀盘是盾构机的核心部件，是通过刀具切割和破碎地层，然后由刀盘后部的输送器将碎屑带到装有输送带的隧道管片的对接部。
同时，盾构机通过推进系统来推动刀盘向前进。
控制系统则用于实现盾构机的各项操作控制，密封系统主要用于防止地下水和泥浆涌入隧道施工工作面，最后排土系统则用来清理工作面的碎屑，保持工作面的畅通。
盾构机的工作原理是利用刀盘破碎地层，通过推进系统使盾构机向前推进，同时完成管片的组装和推送工作，最后通过排土系统将碎屑运出隧道。
盾构机的类型及应用领域盾构机根据其结构和应用范围的不同可以分为多种类型，主要包括土压式盾构机、泥水平衡盾构机、泥水盾构机、岩石盾构机等。
不同类型的盾构机适用于不同地质条件和工程要求。
盾构机主要应用在地铁、水利工程、道路、城市下水道、矿井和隧道等工程中。
在大城市地下地铁施工中，盾构机的使用已经成为一种主流的施工方法，其施工效率和质量远优于传统的开挖法。
此外，在城市地下综合管廊的建设中，盾构机也扮演了非常重要的角色。
盾构机的技术特点盾构机具有施工速度快、施工精度高、环保性好、对周边环境影响小等特点。
相比传统的开挖法，盾构机在地下隧道和管道施工中具有更为突出的优势。
盾构机在地下施工中有着较高的施工精度，可以满足工程对管道或隧道直径和轮廓形状的精确要求。
在城市地下施工中，盾构机的使用不会对地表和周边建筑造成破坏，对城市环境的影响非常小。
盾构机在施工过程中还能有效控制地下水位，减少因挖掘而引发地下水问题。
盾构机的发展趋势随着城市化进程和交通设施的不断完善，对地下空间的利用需求越来越大。
盾构机作为一种高效的地下隧道和管道施工装备，将会得到更为广泛的应用。
盾构机在技术上将会继续追求更为智能化、自动化和信息化，并且在适应各种地质条件和工程要求方面会持续进行改进。
未来盾构机发展的趋势应该是向更大规模、更深埋及；更自动化、人机协作更加密切；工程和调研相互融合的发展方向演变，这些都要求盾构机的技术水平有进一步的提高和创新。
盾构主要部件组成及功能描述
地铁盾构主要部件功能描述盾构是一个具备多种功能于一体的综合性设备，它集合了隧道施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能。
盾构施工的过程也就是这些功能合理运用的过程。
盾构在结构上包括刀盘、盾体、人舱、螺旋输送机、管片安装机、管片小车、皮带机和后配套拖车等；在功能上包括开挖系统、主驱动系统、推进系统、出碴系统、注浆系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、自动导向系统及通风、供水、供电系统、有害气体检测装置等。
1、刀盘和刀具刀盘：根据北京地铁特殊地质条件设计。
辐条式刀盘，开口率约为50%。
6个刀梁。
刀梁及隔板上有5路碴土改良的注入孔（泡沫、膨润土、水注入管路）。
刀盘表面采用耐磨材料或堆焊耐磨材料，确保刀盘的耐磨性。
刀盘具有正反转功能，切削性能相同。
刀具：中心鱼尾刀1把，先行刀36把、主切刀82把（高64把、低18把），保径刀24把；合计：143把。
另配超挖刀2把。
2、盾体盾体钢结构承受土压、水压和工作荷载（土压3bar）。
盾体包括：前盾、中盾、盾尾。
●前盾前盾又称切口环，它里面装有支撑主驱动和螺旋输送机的钢结构。
隔板上面设人舱、球阀通道、四个搅拌器。
前盾上有液压闭合装置，可以关闭螺旋输送机的前闸门。
前盾的隔板上装有土压传感器。
●中盾和盾尾中盾又称支承环，前盾和中盾用螺栓联接，并加焊接联接。
中盾内布置有推进油缸、铰接油缸和管片安装机架。
中盾的盾壳园周布置有超前钻孔的预留孔。
中盾和盾尾之间通过铰接油缸连接，两者之间可以有一定的夹角，从而使盾构在掘进时可以方便的转向。
盾尾安装了三道密封钢丝刷及8个油脂注入管道、8根内置的同步注浆管道（4根正常使用4根注浆管为备用）。
3、主驱动系统主驱动机构包括主轴承、八个液压马达、八个减速器和安装在后配套拖车上的主驱动液压泵站。
刀盘通过螺栓与主轴承的内齿圈联接在一起，刀盘驱动系统通过液压马达驱动主轴承的内齿圈来带动刀盘旋转。
主轴承采用大直径三滚柱轴承，外径2820mm。
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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。
盾构法是一种安全而有效的施工法，但不是万能施工法。
为此有必要充分掌握盾构施工法的特点。
二．盾构法的主要优点（一）除竖井施工外，施工作业均在地下进行，噪音、振动引起的公害小，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪音和振动影响。
（二）盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理，施工人员也较少，劳动强度低，生产效率高。
（三）土方量外运较少。
（四）穿越河道时不影响航运。
（五）施工不受风雨等气候条件影响。
（六）隧道的施工费用不受覆土量多少影响，适宜于建造覆土较深的隧道。
在土质差水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较好的技术经济优越性。
（七）当隧道穿过河底或其他建筑物时，不影响施工。
（八）只要设法使盾构的开挖面稳定，则隧道越深、地基越差、土中影响施工的埋设物等越多，与明挖法相比，经济上、施工、进度上越有利。
三．盾构法存在的不足1．当隧道曲线半径过小时，施工较为困难。
2．在陆地建造隧道时，如隧道覆土太浅，开挖面稳定甚为困难，甚至不能施工，而在水下时，如覆土太浅则盾构法施工不够安全，要确保一定厚度的覆土。
3．竖井中长期有噪声和振动，要有解决的措施。
4．盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层时，对劳动保护要求较高，施工条件差。
5．盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止，特别在饱和含水松软的土层中，要采取严密的技术措施才能把沉陷限制在很小的限度内，目前还不能完全防止以盾构正上方为中心土层的地表沉降。
6．在饱和含水地层中，盾构法施工所用的拼装衬砌，对达到整体结构防水性的技术要求较高。
7．用气压施工时，在周围有发生缺氧和枯井的危险，必须采取相应的办法。
第二节盾构法隧道的发展历史一．国外盾构法隧道的发展历史盾构施工技术自1823年由布鲁诺尔首创于英国伦敦的泰晤土河的水底隧道工程以来，已有170余年的历史。
在这170余年的风风雨雨中，经过几代人的努力，盾构法已从一种只能在极少数欧美发达国家中才见应用的特殊技术，发展成为在发达国家中极为普通，在发展中国家中亦逐渐得到应用的隧道施工技术。
据说最早发明盾构法的思路是来自发明者的一个有趣的发现，英国的布鲁诺尔发现船的木板中，有一种蛀虫钻出孔道，并用它自己分泌的液体覆涂在孔壁上。
1818年布鲁诺尔在蛀虫钻孔的启示下，最早提出了用盾构法建设隧道的设想，并且在英国取得了该施工法的专利。
1825年，布鲁诺尔用他自己的想法制成盾构，并第一次在泰晤士河施工了水底隧道。
这条道路隧道的断面（11.4m×6.8m）相当大，施工中遇到了坍方和水淹，加上隧道的损坏，当时处于难于进展的状态，由于初始未能掌握控制泥水涌入隧道的方法，隧道施工中两次被淹，后来在东伦敦地下铁道公司的合作下，经过对盾构施工的改进，用气压辅助施工，花了18年的时间才于1843年完成了全长458m的第一条盾构法隧道。
1865年巴尔劳首次采用圆形盾构，并用铸铁管片作为地下隧道衬砌。
1869年，他用圆形盾构在泰晤土河底下建成了外径为2.21m 的隧道。
在盾构穿越饱和含水地层时，施加压缩空气以防止涌水的气压法最先是在1830年由口切兰斯爵士（Lord Cochrance）发明的。
1874年，在英国伦敦地下铁道南线的粘土和含水砂砾地层中建造内径为3.12m的隧道时，格雷塞德（Henry Greathead）（1844～1896）综合了以往所有盾构施工和气压法的技术特点，较完整地提出了气压盾构法的施工工艺，并且首创了在盾尾后面的衬砌外围环形空隙中压浆的施工方法，为盾构法发展起了重大的推动作用。
1880～1890年间，在美国和加拿大间的圣克莱河下用盾构法建成一条直径6.4m，长1800余m的水底铁路隧道。
二十世纪初，盾构施工法已在美、英、德、苏、法等国开始推广。
30～40年代在这些国家已成功地使用盾构建成内径自3.0～9.5m的多条地下铁道及过河公路隧道。
仅在美国纽约就采用气压法建成了19条重要的水底隧道，盾构施工的范围很广泛，有公路隧道、地下铁道、上下水道以及其他市政公用设施管道等。
苏联40年代初开始使用直径为6.0～9.5m的盾构先后在莫斯科、列宁格勒等市修建地下铁道的区间隧道及车站。
从20世纪60年代起，盾构法在日本得到迅速发展，除了大量在东京、大阪、名古屋等城市的地下铁道建设中外，更多地是用在下水道等市政公用设施管道建设中。
70年代，日本及联邦德国等国针对在城市建设区的松软含水地层中由于盾构施工所引起的地表沉陷、预制高精度钢筋混凝土衬砌和接缝防水等技术问题，研制了各种新型的衬砌和防水技术及局部气压式、泥水加压式和土压平衡式等新型盾构及相应的工艺和配套设备。
值得一提的是日本的盾构发展情况。
日本是欧美国家以外第一个引进盾构施工技术的国家。
1939年的关门隧道是日本首次采用盾构施工技术的隧道工程。
由于战争及战后困难时期的缘故，此项技术一直没有得到发展。
直到1957年东京地铁的丸之内线采用盾构施工技术修建了一段区间隧道，1961年名古屋地铁采用此法修建了觉王山区间隧道取得圆满成果之后，盾构施工技术在日本有了飞速的发展。
在短短的20余年之内共制造了2000余台盾构，在世界上处于领先地位。
日本的机械式盾构是和手掘式盾构同时研究发展起来的。
1963年，大阪市上水道大淀送水管工程（总长227m）首次应用了外径2.592m（隧道外径2.35m）的机械式盾构。
1964年，大阪市地下铁道2号线谷町工区（总长447m）的区间隧道中，采用了外径6.97m（隧道外径6.8m）的大断面机械式盾构。
同年，在东京都下水道局神谷3丁目2区（总长668.4m）采用了外径3.4m的（隧道外径3.30m）机械式盾构，标准施工月进度达360m。
1967年，日本近畿铁道难波线上本町难波间1488m区间采用了外径为10.041m （隧道内径9.90m）的机械式盾构。
从此，人们对机械式盾构更为关注，使能够用于日本那样复杂地层的各种机械盾构进一步得到了发展。
特别是小断面盾构，在缩短工期的研究中也取得了很大的进步。
同时在软弱地基中还研制了挤压式盾构。
1993年建成的、连接英法两国的英吉利海峡隧道，全长48.5km，海底段长37.5km，隧道最深处在海平面下100m。
这条隧道全部采用盾构法技术施工，英国一侧共用6台盾构，3台施工岸边段，3台施工海底段，施工海底段的盾构要向海峡中单向推进21.2km ，与从法国侧向英国方向推来的盾构对接。
法国侧共用6台盾构，2台施工岸边段，3台施工海底段。
海峡隧道由2条外径8.6m的单线铁路隧道及1条外径为5.6m米的辅助隧道组成。
由于海底段最大深度达100m，因此无论盾构机械还是预制钢筋混凝土管片衬砌结构均要承受10个大气压的水压力，又由于单向推进21.2km ，盾构推进速度必须达到月进1000m的速度才能在3年左右的时间内完成，因此盾构的构造及其后续设备均须采用高质量的耐磨耗及腐蚀的材料。
所以该隧道的修建标志着盾构施工技术的最新水平。
近年来，日本把机械式盾构作了改进，研制出了用加压泥浆稳定开挖面的泥水加压盾构和利用开挖出的土体作平衡开挖面的土压平衡盾构。
二．盾构的分类及适用条件盾构的的形式可以从各个方面进行分类。
按手工和机械划分为：手掘式，半机械式，机械式三大类。
以工作面挡土方式划分：敞开式，密闭式。
以气压和泥水加压方式划分：气压式，泥水加压式，土压平衡式，加水式，高浓度泥水加压式，加泥式。
1．手掘式盾构。
手掘式盾构是盾构的基本形式，世界上仍有工程采用手掘式盾构，如图2所示。
按不同的地质条件，开挖面可全部敞开人工开挖；也可用全部或部分的正面支撑，根据开挖面土体自立性适当分层开挖，随挖土随支撑。
开挖士方量为全部隧道排土量。
这种盾构便于观察地层和清除障碍，易于纠偏，简易价廉，但劳动强度大，效率低，如遇正面坍方，易危及人身及工程安全。
在含水地层中需辅以降水、气压或土壤加固。
这种盾构由上而下进行开挖，开挖时按顺序调换正面支撑千斤顶，开挖出来的土从下半部用皮带运输机装入出土车，采用这种盾构的基本条件是：开挖面至少要在挖掘阶段无坍塌现象，因为挖掘地层时盾构前方是敞开的。
手掘式盾构的适用地层：手掘式盾构有各种各样的开挖面支撑方法，从砂性土到粘性土地层均能适用，因此较适应于复杂的地层，迄今为止施工实例也最多，该形式的盾构在开挖面出现障碍物时，由于正面是敞开的，所以也较易排除。
由于这种盾构造价低廉，发生故障也少，因此是最为经济的盾构。
在开挖面自立性差的地层中施工时，它可与气压、降水、化学注浆等稳定地层的辅助施工法同时使用。
图2 手掘式盾构2．挤压式盾构。