公路隧道施工盾构法、沉管法介绍
沉管隧道施工技术
沉管隧道施工技术目录第一节沉管隧道概述第二节沉管隧道设计第三节沉管隧道施工第四节沉管隧道应用第五节沉管隧道工程量清单第一节沉管隧道概述随着内河及远洋航运事业的发展，在江河下游、海湾（峡）通行轮船的吨位和密度越来越大，要求桥下通行的净空越来越高，跨度越来越大，使修建桥梁的造价及难度大增。
因此，人们寻求另一种跨江河及海湾的新方式，即水下隧道的方式来实现。
目前主要有如下几种方式：盾构法矿山法围堰明挖法悬浮法沉管法1.1 沉管法的概念通过预制管段、浮运沉放修建水底隧道的一种施工方法。
其施工顺序是先在船台上或干坞中制作隧道管段（用钢板和混凝土或钢筋混凝土），管段两端用临时封墙密封后滑移下水（或在坞内放水），使其浮在水中，再拖运到隧道设计位置。
定位后，向管段内加载，使其下沉至预先挖好的水底沟槽内。
管段逐节沉放，并用水力压接法将相邻管段连接。
最后拆除封墙，使各节管段连通成为整体的隧道。
在其顶部和外侧用块石覆盖。
沉管隧道的主要分项工程包括：干坞施工、管节制作、基槽浚挖、管节防水、管节沉放、基础处理、回填覆盖、管内工程等施工工序。
其中干坞施工、管段制作、基槽浚挖、管段的沉放、管段基础处理是沉管隧道施工的关键工序。
沉管管段结构示意图1.2 沉管隧道的适用条件沉管隧道在施工时，将受气象、水文条件的制约，一定程度上影响航运。
选择沉管隧道要考虑以下原则：（1）与城市总体规划要求的两岸交通疏解方案相协调。
要保证隧道与两岸所需衔接的道路具有良好的连接。
（2）具有较为合适的河（海）航道、水文及河（海）床条件。
沉管隧道多在江河的下游修建，因下游河床较平坦，水流缓。
水流急或不稳定，河床有深沟、陡壁，都会给管节的沉放与对接造成困难。
（3）施工条件满足要求。
如航道能否有足够的水深和宽度实施浮运、转向和储放；隧址附近有无合适的干坞修建地带等。
1.3 沉管隧道的技术发展1、沉管法隧道组成一般由敞开段、暗埋段、岸边竖井与沉埋段等组成。
沉埋段两端通常设置竖井作为起讫点，竖井起到通风、供电、排水和监控等作用。
盾构隧道施工技术
施工监测
详细介绍了盾构隧道施工的各个阶段，包括工作井施 工、盾构机组装与调试、始发掘进、接收井施工等， 以及各阶段的关键技术要点和注意事项。
广州地铁某标段盾构隧道施工案例分析
概述
盾构机选型
施工工艺
施工监测
广州地铁某标段盾构隧道施 工案例，主要介绍了该工程 的基本情况、施工环境、盾 构机选型、施工工艺、施工
在处理过程中，还需要注意对 泥水性质的监测和控制，以防 止泥水对盾构机造成损害。
盾构机姿态控制技术
盾构机姿态控制是保证隧道施工质量 的关键技术之一，它涉及到对盾构机 姿态的监测和调整。
姿态控制技术还包括对盾构机推进力 的控制，以保持盾构机的稳定推进。
在盾构机推进过程中，需要实时监测 盾构机的位置和姿态，并根据实际情 况进行调整，以确保隧道轴线的准确 性和稳定性。
进行了分析和评估。
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施工工艺
详细介绍了盾构隧道施工的各个阶段，包括工作井施工、 盾构机组装与调试、始发掘进、接收井施工等，以及各阶 段的关键技术要点和注意事项。
施工监测
为了保证施工安全和质量，采用了多种监测手段对盾构隧 道施工过程进行实时监测和数据采集，并对监测结果进行 了分析和评估。
上海地铁某标段盾构隧道施工案例分析
在盾构机推进过程中，需要实时监测土层压力，并根据实际情况调整土压力，以防 止土层塌陷或超挖。
土压力控制技术还包括对盾构机出土量的控制，以保持土层压力的平衡，防止盾构 机前方土体发生过大变形。
泥水处理技术
盾构机在挖掘过程中会产生大 量的泥水，需要进行处理以避 免泥水对隧道施工造成影响。
泥水处理技术包括对泥水的分 离、浓缩、运输和排放等环节 的处理，以确保泥水能够得到 有效的处理和利用。
隧道施工方法及特点
隧道施工方法：矿山法（传统的矿山法和新奥法）、掘进机法、沉管法、顶进法、明挖法、盾构法等。
1.矿山法1.1矿山法：用于山岭隧道,因用于矿石开采而得名，它包括传统矿山法和新奥法。
多数情况下都需要采用钻眼爆破来进行开挖，又称为钻爆法。
有时将新奥法从矿山法中另立系统。
（将采用钻爆开挖加钢木构件支撑的施工方法称为“传统的矿山法”。
将采用钻爆开挖加锚喷支护的施工方法称为“新奥法”）1.2新奥法与传统的矿山法区别：传统的矿山法施工是把地层压力视作外力荷载，新奥法是把围岩和支护结构作为一个统一的受力体系，围岩是荷载的来源，又是支护结构体系的一部分，围岩和支护结构相互作用。
1.3新奥法施工的基本思想：充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用以锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护结构的监控、量测来指导地下工程的设计与施工。
1.4新奥法的主要特点：a.充分保护围岩，减少对围岩的扰动。
因为岩体是隧道结构体系中的主要承载单元，所以在施工中必须充分保护围岩，尽量减少对它的扰动。
b.充分发挥围岩的自承能力。
c.尽快使支护结构闭合。
d.加强监测，根据监测数据指导施工。
1.5新奥法的基本原则:可扼要地概括为“少扰动、早喷锚、快封闭、勤量测”。
2.掘进机法2.1掘进机法：包括隧道掘进机法和盾构掘进机法，前者应用于岩石地层，后者主要应用于土质围岩，尤其适用于软土、流砂、淤泥等特殊地层。
掘进机施工法(TBM)是一种利用回转刀具开挖(同时破碎和掘进)隧道的机械装置。
此法修筑隧道的方法称掘进机法。
2.2优点：施工速度快，工期得以缩短，特别是在稳定的围岩中长距离施工时，此特征尤其明显。
无爆破围岩的损伤小，减轻支护的工作量。
振动、噪声小，对周围的居民和结构物的影响小。
因机械化施工，安全，作业人员少。
安全性和作业环境有了较大的改善。
2.3缺点：费和运输、组装、解体等的费用高，初期投资高，不用于短隧道。
隧道工程的关键技术：钻爆法、盾构法等
01
隧道工程的基本概念与重要性
隧道工程的发展历程及现状
隧道工程的起源
• 早期的隧道工程主要用于矿产开 采和水利建设 • 随着交通运输的发展，隧道工程 逐渐应用于铁路、公路等领域 • 近年来，隧道工程在城市建设中 发挥着越来越重要的作用
隧道工程的技术进步
• 从最初的矿山法到现代的盾构法， 隧道工程的技术水平不断提高 • 钻爆法、盾构法、沉管法等隧道 施工方法的发展，为各种复杂地质 条件下的隧道建设提供了可能 • 隧道工程的支护、监测、通风等 技术也得到了不断完善
钻爆法的优点
• 施工方法简单，技术成熟，适用 于各种地质条件 • 工程造价相对较低，具有较高的 经济性 • 能够根据地质条件调整爆破参数， 控制施工进度和质量
钻爆法的缺点
• 施工过程中会产生噪音、粉尘等 污染，对环境造成一定影响 • 爆破过程中可能对周边建筑物和 地下管线产生影响 • 需要较多的劳动力，劳动强度较 大
• 交通隧道：如地铁、公路隧道等， 主要用于车辆和行人的通行 • 水利隧道：如水库、运河等，主 要用于水资源调度和输送 • 能源隧道：如电缆、管道等，主 要用于能源输送
• 隧道工程将向大型化、复杂化方 向发展 • 隧道工程将更加注重环保和可持 续性发展 • 隧道工程将采用更多先进技术， 提高施工效率和安全性
盾构法的优缺点及适用范围
盾构法的优点
盾构法的缺点
盾构法的适用范围
• 施工速度快，施工周期短，具有 较高的经济效益 • 对周边环境影响较小，减少了噪 音、粉尘等污染 • 能够适应复杂地质条件，具有较 高的安全性
• 盾构机设备投资较大，初期成本 较高 • 对施工技术和管理水平要求较高， 容易出现施工质量问题 • 需要较大的施工场地，对周边环 境要求较高
沉管法与盾构法在水下修建隧道的技术优劣比较
沉管法与盾构法在水下修建隧道的技术优劣比较沉管法与盾构法在水下修建隧道的技术比较以及隧道口的基坑支护中国在城市化进程中，各大城市必然会不断扩张，与周边城市逐渐靠拢，形成城市群，这就要求城市之间的交通联系必须紧密。
我们河南境内有黄河、淮河两条大河，在这两条河边的城市将来在于周边城市交流的时候必然面临着跨越河流这个交通问题。
虽然现在河南在处理河流上的交通时还是采用架桥的方式，但将来肯定会修建水底隧道，所以提前比较一下沉管法与盾构法在水下修建隧道的技术优劣还是有必要的。
俗话说：逢山开路遇水架桥，但是随着科学技术的进步,人们已经意识到“遇水架桥”不再是唯一选择。
而且从安全和环保方面考虑,修建水底隧道比建桥更为优越。
目前，国内外隧道施工采用的施工方法主要有盾构法、沉管法、明挖法和暗挖法等4种，近年来被广泛使用的是盾构法和沉管法。
盾构法修建隧道开始于1818年，当时法国工程师布鲁诺尔研究并取得专利权，1825年在英国泰晤式河首次建造成功。
沉管法修建隧道是在19世纪末，美国首先建成波士顿的下水道工程，又于1928年建成了第一条沉管道路隧道。
盾构是一种钢制的活动防护装置或活动支撑，是通过软弱含水层，特别是河底、海底，以及城市中心区修建的一种隧道。
其构造通常由盾构壳体、推进系统、拼装系统、出土系统等4大部分组成。
在盾构的掩护下，头部可以安全的开挖地层，一次掘进相当于装配式衬砌一环的宽度。
尾部可以装配预制管片或砌块，迅速地拼装成隧道永久衬砌，并将衬砌与土层之间的空隙用水泥压浆填实，防止周围的地层继续变形和围岩压力的增长。
盾构推进主要依靠盾构内部设置的千斤顶，用千斤顶将拼成的衬砌环推进到已挖好的空间内，然后缩回活塞杆，为下一环衬砌拼装创造条件。
盾构形状大致可分为圆形、半圆形、矩形、马蹄形4种，圆形因其抵抗水压力较理想，衬砌拼装简便，构造可以互换，在工程中运用较为普遍。
沉管法亦称预制管段法或沉放法。
先在隧址以外的船台上或临时干坞内制作隧道管段（管段每节长度一般在60-100m，目前最长的达268m），并于两端用临时封端墙封闭起来。
盾构法隧道施工工法及管片拼装技术[详细]
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1、盾构法隧道基本概念
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,
盾构机(复合盾构土压平衡)
◢井下安装盾构(始发井) 盾构推进进洞(接收井)◣
(2)同步注浆和壁后注浆设备
盾尾建筑空隙 = 盾构外径 - 隧道外径 充填盾尾空隙的方法: 1) 同步注浆:在盾构尾部外壳上设2~6根同步
注浆管, 在盾构推进的同时进行注浆充 填空隙 2) 壁后注浆:在管片上留有注浆孔,随时可进 行壁后注浆
盾尾同步注浆管和壁后注浆孔示意图
掘进方向
图8.8-1 盾构管片错缝安装布置展开示意图
◢高精度钢筋 混凝土管片
管片堆放及 防水条、衬垫◣
管片吊运下井◣ ◢管片水平运输
◢管片试拼装 隧道拼装作业◣
3、 盾构掘进施工的竖井和配套设备
(1)盾构掘进施工的竖井 始发工作井:
满足盾构掘进机安装和出洞施工的要求 接收工作井:
盾构隧道掘进完成后进入接收井,满足盾 构拆卸或转场吊装移位的工作空间要求 竖井施工方法: 沉井法、地下连续墙围护、钢板桩围护,
3)洞门密封及止水装置的安装 洞口密封采用右图所示的折叶 式密封压板,其施工分两步进行 施工,第一步在始发端墙施工过 程中,做好始发洞门预埋件的埋 设工作,在埋设过程中预埋件与 端墙结构钢筋连接在一起,第二 步在盾构正式始发之前,清理完 洞口的碴土后及时安装洞口密 封压板及橡胶帘布板,
(4)负环管片安装
盾构机掘进操作
管片洞内运输
管片拼装
螺旋输送机出土
2018继续教育试验检测测试题答案公路隧道施工盾构法
公路隧道施工盾构法、沉管法介绍试题第1题沉管隧道施工工序中，沉管与连接之后的工序是（）。
A.预制管段B.修建临时干坞C.基础处理D.回填覆盖答案:C您的答案：C题目分数：3此题得分：3.0批注：第2题？关于盾构法，下列（）的说法是错误的。
A.盾构法是暗挖隧道的一种施工方法B.盾构法穿越地面建筑群的区域时，周围可不受施工影响C.盾构机推进系统包括推进千斤顶和液压系统D.盾构壳体由切口环和支承环两部分组成答案:D您的答案：D题目分数：3此题得分：3.0批注：第3题盾构机的外壳沿纵向从前到后可分为前盾、中盾、后盾三段。
通常所指的支承环是（）A.前盾B.中盾C.后盾D.盾尾答案:B您的答案：B题目分数：3此题得分：3.0批注：第4题泥水平衡盾构开挖的渣土以（）形式输送到地面。
A.岩石B.泥浆C.土体D.砂浆答案:B您的答案：B题目分数：3此题得分：3.0批注：第5题以下不属于盾构始发端头加固方法的是（）。
A.旋喷桩法B.注浆法C.内嵌钢环D.冻结法答案:C您的答案：C题目分数：3此题得分：3.0批注：第6题（）盾构机配备有泥水分离处理系统。
A.土压平衡B.硬岩TBMC.双护盾TBMD.泥水平衡答案:D您的答案：D题目分数：4此题得分：4.0批注：第7题以下（）设备不属于盾构机后配套设备。
A.注浆系统B.管片运输设备C.出土设备D.刀盘您的答案：D题目分数：4此题得分：4.0批注：第8题以下（）工序不属于盾构始发阶段。
A.安装反力架B.凿除洞门C.拼装负环管片D.到达端口加固答案:D您的答案：D题目分数：4此题得分：4.0批注：第9题沉管隧道按照管段的制作方式分为（）和干坞型。
A.圆形B.矩形C.钢筋混凝土D.船台型答案:D您的答案：D题目分数：4此题得分：4.0批注：第10题以下（）不属于沉管隧道优势。
A.可浅埋，与两岸道路衔接容易B.结构为现浇混凝土，造价低C.防水性能好D.对地质水文条件适应能力强答案:B您的答案：B题目分数：4此题得分：4.0第11题盾构壳体一般分为（）部分。
公路隧道施工工艺和施工方法
公路隧道施工工艺和施工方法第一部分隧道施工方法主要有：隧道工程钻爆法；隧道工程盾构法；隧道工程掘进机法以及隧道衬砌；开挖方法分为明挖法和暗挖法；按开挖断面大小、位置分，有分部开挖法和全断面开挖法等等。
1、隧道施工方法：开挖方法分为明挖法和暗挖法。
明挖法多用于浅埋隧道或城市铁路隧道，而山岭铁路隧道多用暗挖法。
按开挖断面大小、位置分，有分部开挖法和全断面开挖法。
在石质岩层中采用钻爆法最为广泛，采用掘进机直接开挖也逐渐推广。
在松软地质中采用盾构法开挖较多。
2、隧道工程钻爆法在隧道岩面上钻眼，并装填炸药爆破，用全断面开挖或分部开挖等将隧道开挖成型的施工方法。
钻爆法开挖作业程序包括测量、钻孔、装药、爆破、通风、出碴、锚杆、立架、挂网、喷锚等工序。
钻爆法开挖采用的方法有全断面开挖法和分部开挖法。
3、隧道工程盾构法采用盾构作为施工机具的隧道施工方法[2] 。
1825年在伦敦泰晤士河水下隧道首先试用盾构，并获得成功。
此后，松软地质多采用盾构法开挖。
盾构是一种圆形钢结构开挖机械，其前端为切口环，中间为支撑环，后端为盾尾。
开挖时，切口环首先切入地层并能掩护工人安全地工作;支撑环是承受荷载的主要部分,其中安设多台推进盾构的千斤顶及其他机械；盾尾随着上述两部分前进，保护工人安装铸铁管片或钢筋混凝土管片。
盾构法适用于松软地层，施工安全，对地层扰动少，控制围岩周边准确，极少超挖。
日本丹那铁路隧道曾采用盾构法施工。
4、隧道工程掘进机法在整个隧道断面上，用连续掘进的联动机施工的方法。
早在19世纪50年代初，美国胡萨克隧道就试用过掘进机，但未成功。
直到20世纪50年代以后才逐渐发展起来。
掘进机是一种用强力切割地层的圆形钢结构机械，有多种类型。
普通型的掘进机的前端是一个金属圆盘，以强大的旋转和推进力驱动旋转，圆盘上装有数十把特制刀具，切割地层，圆盘周边装有若干铲斗将切割的碎石倾入皮带运输机，自后部运出。
机身中部有数对可伸缩的支撑机构，当刀具切割地层时，它先外伸撑紧在周围岩壁上，以平衡强大的扭矩和推力。
8、盾构法
8.1.2 盾构法的发展历史
最早是在1818年由英国工程师布鲁诺尔(M.I , Brunel)发明的， 他是从船的木板中，有一种蛀虫钻出孔道，并用它分泌的 粘液加固洞穴得到启发而研制出的，并于1825年开始用一 个宽11.58m、高6.7m的矩形盾构，在英国伦教的泰晤出河 下面修建世界第一条水底隧道。施工中遇到泥水涌入隧道 的极大困难，两次被淹，直至1835年对后构作了改良.用压 气辅助施工，才于1843年完工。隧道全长458m。
顶部垂直向下水压力底部垂直向上压力侧向水平水压力水压力的叠加衬砌自重0214610匀布底部竖向力平均后的拱被压力抵消后的平均水压力平均后的竖向土压力平均后的自重压力2施工阶段临时荷载自重引起的临时荷载临时荷载随盾构推进所产生一般来自千斤顶顶力和壁后注浆压力
8 盾构法隧道结构
主讲人：饶平平
8.1 概述
水压力: 顶部垂直向下水压力 底部垂直向上压力 侧向水平水压力
qw ' w H H (104 N )
qw'' w ( H 2RH ) H 2RH (104 N )
qw w [H (1 cos ) RH ](104 N )
水压力的叠加
衬砌自重
该盾构机对于途中存在障碍物、断面形状特殊及短距离等情 形均较适合。与封闭式盾构相比，价格便宜20～40%。上图示出是 掘进距离70m，有障碍物的人工式盾构工程的施工示意图。
手掘式盾构机
2.按掘削面的挡土形式分类
按掘削面的挡土形式，盾构可分为开放式、 部分开放式、封闭式三种。 ① 开放式：即掘削面敞开，并可直接看 到掘削面的掘削方式。 ② 部分开放式：即掘削面不完全敞开， 而是部分敞开的掘削方式。 ③ 封闭式：即掘削面封闭不能直接看到 掘削面，而是靠各种装置间接地掌握掘削面的 方式。
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
盾构法隧道施工工艺及管片拼装方法
2.1盾构法施工技术
概述 盾构（shield）是一种钢制的活动防护装置或
活动支撑，是通过软弱含水层，特别是河底、 海底，以及城市居民区修建隧道的一种机械。 头部可以安全地开挖地层 ,尾部可以装配预制 管片或砌块，迅速地拼装成隧道永久衬砌。
三、盾构机管法地下结构施工示意图1
(6)沉管法地下结构施工示意图2
沉管法一般用于水下隧道施工，目前国内 已建成的最大的沉管隧道是上海外环越江 隧道，总长2880m（沉管段长736m）， 双向8车道。
(7)顶管法地下结构施工示意图
顶管法主要用于建造穿越城市交通繁忙地带的地下工程，其 长度、断面尺寸均受到较大限制。国内最长的顶管隧道是西 气东输工程穿越黄河的隧道，长度近3000m，直径约2m。
盾构法隧道施工工艺及管片拼装方法
盾构施工技术
目录
1.1 关于地下建筑空间施工的几个概念 1.2 TBM和盾构机的具体区别 2.1 盾构法施工技术 2.2 盾构机械设备 3 盾构法隧道施工工艺
1.1关于地下建筑空间施工的几个概念
明挖法：也称挖盖法 暗挖法：也称矿山法，钻爆法等 浅埋暗挖法： 盾构法： 沉井法： 沉管法： 顶管法： 地下连续墙法： TBM法：
一、盾构机定义
盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进 机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切 削土体、输送土碴、同步衬砌注浆、拼装隧道衬砌管片、测 量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、 电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质 进行“定制式”的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机 已广泛用于地铁、铁路、地下公路、城市市政、水电等隧道 工程。
沉管法
（5）压砂法
压砂法与压浆法颇多相似，不同点是压注物 料为砂水混合料。
软弱土层上的沉管基础
沉管隧道下的地基土若过于软弱，仅靠“垫平处理”是不 够的。遇到这种情况，一般的解决办法有：
（1）以粗砂置换软弱土层；
（2）打砂桩，并加荷预压；
（3）减轻沉管重量 （4）采用桩基。
方法（1）会增加工程费用，且在地震区增加液化的危险 可能性；（2）也会增加工程费用，使地基土固结密实所 用的时间很长，延长工期；（3）对沉管的抗浮安全系数 有较大影响，故常用方法（4）。
沉管法的施工过程
沉管法亦曾称作预制管段沉放法；
先在隧址以外的预制场制作隧道管段，两端用临时封 墙密封，制成以后用拖轮拖运到隧址指定位置上；
预先在设计位置处，挖好水底沟槽； 待管段定位就绪后，往管段中注水加载，使之下沉； 然后将沉设完毕的管段在水下连接起来，覆土回填， 完成隧道，此之谓“沉管隧道”。
钢壳与钢板防水
在沉管的三面（底和二侧）甚至四面（包括顶 面）用钢板包覆的防水 ，
耗钢量大、焊缝防水可靠性不高、钢材防锈问 题仍未切实解决。
卷材防水
用胶料粘结多层沥青类卷材或合成橡胶类卷材而 成的粘贴式（亦称外贴式）防水层。
沥青类卷材一般均用浇油摊铺法粘贴 。 卷材粘贴完毕后，须在外边加设保护层。 涂料防水的主要缺点是施工工艺较繁，而且在施 工操作工程中稍有不慎就会造成“起壳”而返工， 返工时耗时、耗力。若在管段沉设过程中发现防 水层“起壳”，根本无法补救。
起重船分吊法
浮筒分吊法
浮箱分吊法
扛吊法
扛吊法亦称方驳扛
沉法，其基本概念 就是“二副扛棒”。 这种方驳扛沉法中 最主要的大型工具 就是四艘小型方驳， 设备费很少。
隧道盾构法施工
式
面板隔板间充满土砂产生 淤泥、淤泥夹 的压力和开挖处的地层压 砂 力保持平衡 胸板为网格，土体通过网 淤泥 格孔挤入盾构
二、盾构机械的构造
（一）手工挖掘式盾构
手工挖掘式盾构是盾构的最基本形式，主要由盾 壳、支护结构、推进系统、拼装机构和附属设备等五
部分组成，适用于开挖面基本能自稳的土层中的隧道
路隧道将会日益增多。
第二节
盾构机械分类与构造
一、盾构机械分类
盾构是一种集施工开挖、支护、推进、衬砌、出 土等多种作业于一体的大型暗挖隧道施工机械。
盾构类型很多，可按开挖方式、构造类型、盾构
的断面形状、盾构前部构造和排水与稳定开挖面方式 等进行分类。
一、盾构机械分类
按盾构断面形状不同可分为圆形、拱形、矩形、 马蹄形四种；
辅以气压， 人工井点降 水及其它地 层加固措施
挖
网格式盾构
掘 式 半机械
闭胸
半挤压盾构 全挤压盾构 反铲式盾构
敞胸 挖掘式 旋转式盾构
手掘式盾构装上反铲式挖 土质紧硬，稳 土机 定面能自立 手掘式盾构装上软岩掘进 软岩 机
辅助措施
盾构列表
挖掘方式 全 机 械 挖 闭胸 掘 构造类型 敞胸 盾构名称 旋转刀盘式 盾构 插刀式盾构 局部气压盾 构 泥水加压式 盾构 土压平衡盾 构 网格式挤压 盾构 开挖面稳定措施 适用地层 附 注 辅助措施 不再另设辅 助措施 单刀盘加面板、多刀盘加 软岩 面板 千斤顶支撑挡土板 面板与隔板间加气压 面板与隔板间加有压泥水 硬土层 含水松软地层 含水地层冲积 层、洪积层 辅助措施
在隧道上方一定范围内，尤其是饱和含水松软土层，
地表沉陷尚难以防止，拼装衬砌对衬砌整体防水技术 要求很高。
沉管隧道技术解读
水底隧道的水下段，采用沉管法施工具有较多的优点。50年代起，由于水下连
接等关键性技术的突破而普遍采用，现已成为水底隧道的主要施工方法。用这 种方法建成的隧道称为沉管隧道。
沉管技术及其发展
沉管技术具体施工
沉管技术及其发展
沉管技术具体施工
沉管技术及其发展
世界沉管隧道的历史
• 世界沉管技术的研究始于1810年首次在伦敦进行的沉管隧道试验,但试验未
2、基槽浚挖
沉管隧道在浚挖基槽前,应根据河床泥沙以及水流速度 等情况确定基槽的形状、浚挖方法及基槽边坡稳定性。常
用的挖泥船有靶吸、链吸、链斗、抓斗、铲斗和射流等形
式,选用时应结合当地情况尽量使用技术成熟、生产率高、 费用低的浚挖方式。隧道施工时还应密切关注基槽淤泥的 沉积问题,应采取必要的防范和清淤措施。
虑管段尺寸、水流速度和方向、深浅以及以往的施工经验等,同时,潮汐对管段
施工也有很大的影响。
港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道施工实例
• 1、工程概况
岛隧工程包括长625m的东、西人工岛和5 664m长的海中沉管 隧道。沉管隧道隧址沿线的最大水下深度超过45m。考虑到远期 30万t规划航道疏浚的要求,沉管顶部最大埋深超过20m。 预制沉管节共分33节管节,最终接头设置于E 29和E 30之间,长 度为2.5m,采用水下止水板方式施工。
盾构法隧道施工技术简介
盾构法隧道施工技术简介朱科峰,陈洁锐(广东省基础工程公司,广东广州 510620)摘 要:盾构施工方法是一种适宜于城市的隧道施工方法,近年来取得了长足的发展,为了满足特定的施工需要,国外还发展了多种新型盾构技术。
回顾盾构技术发展的历史,介绍近年来国内外新型的盾构法隧道施工技术。
关键词:盾构;施工技术;隧道中图分类号:T V554,U455.43 文献标识码:B 文章编号:100129235(2003)0520069203收稿日期:2003206210;修回日期:2003207223作者简介:朱科峰,男,广东兴宁人,从事土木工程造价管理工作。
近年来,继北京、上海、广州、天津等城市大规模修建地铁之后,我国其它大中城市如深圳、南京等地也开始了地铁工程建设。
在这些地下工程中,由于受到施工场地、道路交通、市政建设等城市环境因素的限制,使得传统的施工方法难以普遍适用。
在这种情况下,对城市正常机能影响较小的隧道施工方法———盾构施工法得到了较为广泛的使用。
另外,随着城市地下空间的开发利用,隧道间相互交叉、与其它地下结构物的穿插重叠、施工场地的小规模化,促使常规盾构技术向着特殊化、多元化的方向发展。
为适应这一实际条件,在国内外出现了大量的新型盾构技术。
本文对盾构技术发展的历史及近年来国内外新型的盾构法隧道施工技术作一简介。
1 盾构施工技术基本原理盾构施工技术是指使用盾构机,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,并在盾构机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆,从而在不扰动围岩的基础上修筑隧道的方法。
盾构机的“盾”是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护围岩的盾型钢壳。
“构”是指构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体[1]。
图1、图2分别为土压平衡和泥水平衡盾构机主体示意图。
图1 土压平衡盾构机主体示意图2 盾构施工技术的特点区别于明挖法等隧道施工技术,盾构施工技术有如下的特点:a)对城市的正常功能及周围环境的影响很小。
公路隧道施工沉管法盾构法介绍
公路隧道施工沉管法盾构法介绍公路隧道的施工方法有很多种，其中比较常见的有沉管法和盾构法。
下面将分别介绍这两种施工方法。
一、公路隧道施工沉管法介绍：沉管法是一种常用的公路隧道施工方法，主要应用于水下或有水的地质条件下。
该方法的施工步骤如下：1.剖开工作面：首先，在水面上建立一个工作平台，然后将施工区域剖开，形成一个混凝土施工坑。
2.打入沉管：然后，在施工坑中修建一个临时基坑，用于安装沉管。
沉管一般是预制的柱状混凝土结构，会通过吊装设备逐个打入到基坑中，直至达到设计位置。
3.固定沉管：一旦沉管安置妥当，泵送混凝土至沉管和基坑之间的空隙中，以用于加固和固定沉管。
4.施工坑回填：沉管固定后，将施工坑中的背填土重新回填，并进行打压和加固，以确保施工坑的稳定性。
5.施工坑整平和回复水流：最后，对施工区域进行整平并恢复水流，使得施工区域重新与周围环境融为一体。
沉管法适用于较小规模的隧道，施工周期短且不受地质条件的限制，能够在水下施工，减少地面对交通的干扰。
但是沉管法施工成本较高，需要特殊的设备和工程技术。
二、公路隧道施工盾构法介绍：盾构法是一种常用的公路隧道施工方法，主要适用于地下较浅，土质较好的地层。
该方法的施工步骤如下：1.洞口暗挖：首先，在隧道起点位置挖掘一个洞口，以便盾构机的进出。
2.安装盾构机：然后，在洞口安装盾构机，盾构机是一个大型的钢铁筒体，内部有刀盘和装土螺旋机构，能够逐步挖掘和转运土层。
3.盾构推进：一旦盾构机安装妥当，就开始启动盾构机，盾构机会逐步推进，并同时挖掘和装运土层。
4.隧道衬砌：盾构机在推进过程中，需要同时进行隧道衬砌工作，即在挖掘的土层后方衬砌预制的混凝土环片，以保证隧道的稳定性。
5.推进和衬砌循环：盾构机在推进过程中，会不断循环进行挖掘和衬砌工作，直到达到设计位置。
6.完工和拆机：当盾构机推进到隧道终点位置后，盾构机停止工作，开始进行隧道施工的完工工作，包括清理隧道和进行最后的施工验收。
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第1题
沉管隧道施工工序中，沉管与连接之后的工序是（）。
A.预制管段
B.修建临时干坞
C.基础处理
D.回填覆盖
答案:C
您的答案：C
题目分数：3
此题得分：3.0
批注：
第2题
关于盾构法，下列（）的说法是错误的。
A.盾构法是暗挖隧道的一种施工方法
B.盾构法穿越地面建筑群的区域时，周围可不受施工影响
C.盾构机推进系统包括推进千斤顶和液压系统
D.盾构壳体由切口环和支承环两部分组成
答案:D
您的答案：D
题目分数：3
此题得分：3.0
批注：
第3题
盾构机的外壳沿纵向从前到后可分为前盾、中盾、后盾三段。
通常所指的支承环是（）
A.前盾
B.中盾
C.后盾
D.盾尾
答案:B
您的答案：B
题目分数：3
此题得分：3.0
批注：
第4题
泥水平衡盾构开挖的渣土以（）形式输送到地面。
A.岩石
B.泥浆
C.土体
D.砂浆
答案:B
您的答案：B
题目分数：3
此题得分：3.0
批注：
第5题
以下不属于盾构始发端头加固方法的是（）。
A.旋喷桩法
B.注浆法
C.内嵌钢环
D.冻结法
答案:C
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题目分数：3
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批注：
第6题
（）盾构机配备有泥水分离处理系统。
A.土压平衡
B.硬岩TBM
C.双护盾TBM
D.泥水平衡
答案:D
您的答案：D
题目分数：4
此题得分：4.0
批注：
第7题
以下（）设备不属于盾构机后配套设备。
A.注浆系统
B.管片运输设备
C.出土设备
D.刀盘
答案:D
您的答案：D
题目分数：4
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批注：
第8题
以下（）工序不属于盾构始发阶段。
A.安装反力架
B.凿除洞门
C.拼装负环管片
D.到达端口加固
答案:D
您的答案：D
题目分数：4
此题得分：4.0
批注：
第9题
沉管隧道按照管段的制作方式分为（）和干坞型。
A.圆形
B.矩形
C.钢筋混凝土
D.船台型
答案:D
您的答案：D
题目分数：4
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批注：
第10题
以下（）不属于沉管隧道优势。
A.可浅埋，与两岸道路衔接容易
B.结构为现浇混凝土，造价低
C.防水性能好
D.对地质水文条件适应能力强
答案:B
您的答案：B
题目分数：4
此题得分：4.0
批注：
第11题
盾构壳体一般分为（）部分。
A.切口环
B.支承环
C.盾尾环
D.刀盘
E.土仓
答案:A,B,C
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题目分数：3
此题得分：3.0
批注：
第12题
沉管隧道施工过程中，管段沉放主要步骤包括（）。
A.初步下沉
B.靠拢下沉
C.着地下沉
D.预制管段
E.内部安装和装修
答案:A,B,C
您的答案：A,B,C
题目分数：3
此题得分：3.0
批注：
第13题
沉管隧道在纵断面上一般由（）部分组成。
A.敞开段
B.暗埋段
C.沉埋段
D.岸边竖井
E.OMEGA止水带
答案:A,B,C,D
您的答案：A,B,C,D
题目分数：4
此题得分：4.0
批注：
第14题
沉管隧道接头防水包括（）。
A.混凝土自身防水
B.施工缝防水
C.附加防水层
D.GINA止水带
E.OMEGA止水带
答案:D,E
您的答案：D,E
题目分数：4
此题得分：4.0
批注：
第15题
土压平衡盾构适应的条件有（）。
A.渗透系数小于10-7m/s的地层
B.渗透系数大于10-4m/s的地层
C.岩石地层
D.高水压强透水适应性差，需要土体改良
E.渗透性高
答案:A,D
您的答案：B,D
题目分数：3
此题得分：0.0
批注：
第16题
以下（）盾构机属于闭胸式盾构机。
A.手掘式盾构机
B.机械式盾构机
C.泥水式盾构机
D.土压式盾构机
E.挤压式盾构机
答案:C,D
您的答案：C,D
题目分数：3
此题得分：3.0
批注：
第17题
“盾构法”名称中的“构”含义为为壳体。
答案:错误
您的答案：错误
题目分数：4
此题得分：4.0
批注：
第18题
盾构密封是由盾尾钢丝密封刷和盾尾泥浆注入装置组成。
答案:错误
您的答案：错误
题目分数：4
此题得分：4.0
批注：
第19题
注浆压力应根据工程实际，综合地质、注浆量等情况考虑。
答案:正确
您的答案：正确
题目分数：4
此题得分：4.0
批注：
第20题
盾构法到达接收方式一般采用直接接收的方式，特殊情况下可采用接收装置接收。
答案:正确
您的答案：正确
题目分数：4
此题得分：4.0
批注：
第21题
盾构始发模式分为整体始发和分体始发。
答案:正确
您的答案：正确
题目分数：4
此题得分：4.0
批注：
第22题
盾构施工过程中端头加固不可采用冻结法。
答案:错误
您的答案：错误
题目分数：4
此题得分：4.0
批注：
第23题
土压平衡盾构通过螺旋输送机排放渣土。
答案:正确
您的答案：正确
题目分数：4
此题得分：4.0
批注：
第24题
沉管法按建筑材料可分为混凝土和钢筋混凝土。
答案:错误
您的答案：错误
题目分数：4
此题得分：4.0
批注：
第25题
干坞是坞高于水面的水池型建筑物，是修建矩形沉管隧道的必需场所。
答案:错误
您的答案：错误
题目分数：3
此题得分：3.0
批注：
第26题
沉管隧道沉埋段通常设置竖井作为起讫点。
答案:正确
您的答案：错误
题目分数：3
此题得分：0.0
批注：
第27题
根据管段预制质量及精度要求，管段横断面浇筑时，一般分底板、侧墙和顶板两次浇筑。
答案:正确
您的答案：错误
题目分数：3
此题得分：0.0
批注：
第28题
土压平衡盾构与泥水盾构稳定掘削面的原理是一致的。
其差异是保持密封土舱的承压介质不同，泥水盾构对应的介质是泥水，土压平衡盾构对应的介质是泥土。
答案:正确
您的答案：错误
题目分数：4
此题得分：0.0。