盾构法隧道概述
盾构法隧道介绍
盾构法隧道主要内容一、盾构施工技术的进展历史二、盾构施工技术的国内外进呈现状三、盾构机的种类四、盾构施工的技术特点五、盾构机工作原理五、盾构施工的主要工序六、中国承受盾构修建地铁历史及规划八、工程案例一、盾构施工技术的进展历史1盾构施工法的制造1818 年，Brunel 从一种食船虫在船身上打洞一事受到启发，争论出了盾构工法。
历经艰辛，终在1841 年使泰晤士河底隧道贯穿，该隧道自1825 年开工，历时17 年，可充分说明技术的成功是多么的坎坷！2盾构施工法的进展阶段自1818 年诞生进展到现在已有180 多年的历史，概括而言，有四个阶段：（1）初期盾构：以Brunel 盾构为代表；（2）其次代盾构：以机械式、气压式、TBM 及城市盾构工法为代表；（3）第三代盾构：以闭胸式盾构为代表〔泥水式、土压式〕；（4）第三代盾构：以安全、高速、大深度、大断面、断面多样化、异形化为特色。
二、盾构施工技术的国内外进呈现状1国外盾构施工技术现状以欧洲和日本最为兴旺。
美国：纽约自1900 年起用气压盾构就建筑了数十条水底隧道，目前根本是以盾构施工占90％以上；前苏联：莫斯科自1932 年开头承受盾构法施工地铁等地下工程；德国、法国、英国、加坡等也在广泛承受盾构法施工地下工程。
日本：自1917 年在国铁羽越线折渡隧道〔泻县〕的建设中首次承受盾构工法。
日本从盾构施工法正式开头用于城市隧道建设的1964 年至1984 年约20 年间，工研制盾构机超过5000 台。
目前日本已经成为世界上盾构制造技术以及施工技术的大国，占据世界上仅80％的盾构份额。
1917 年——日本国铁隧道建设中首次承受盾构工法1953 年——日本关门隧道承受盾构工法1957 年——日本地铁承受顶盖式盾构施工，这是城市隧道首次承受盾构1960 年——日本名古屋地铁承受盾构施工1962 年——东京下水道承受圆形盾构。
此后，盾构渐渐用于小断面的市政管道建设1964 年——日本下水道工程，最先承受泥水式盾构1974 年——日本独立争论出土压式盾构1975 年——日本争论出砾石泥水式盾构1981 年——日本争论出加气泡盾构2国内盾构施工技术现状国内最早是在1956 年，阜海州露天煤矿承受直径2.66m 的盾构，在砂土层中成功地开掘了一条流水巷道。
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。
隧道开挖方法有几种
隧道开挖方法有几种隧道开挖是一项复杂的工程，根据不同的地质条件和工程要求，可以采用多种不同的开挖方法。
下面将介绍几种常见的隧道开挖方法。
首先，盾构法是一种常见的隧道开挖方法。
盾构法适用于软土、泥土、砂土等地层，尤其适用于城市地下管线密集的地区。
盾构机通过推进装置，利用土压平衡或水压平衡的原理，将土壤挖掘出来，同时在后方设置隧道衬砌，确保隧道的稳定性。
盾构法能够减少对地表的影响，降低施工对周围环境的干扰，因此在城市地下工程中应用广泛。
其次，爆破法是另一种常见的隧道开挖方法。
爆破法适用于岩石较硬的地层，通过在隧道工作面设置炸药，爆破后将岩石挖掘出来。
爆破法施工周期短，效率高，适用于一些地质条件较为复杂的地区。
但是爆破法在施工过程中会产生较大的振动和噪音，对周围环境和建筑物造成一定影响，需要采取相应的防护措施。
此外，钻削法也是一种常见的隧道开挖方法。
钻削法适用于软岩、半硬岩等地层，通过旋转钻头对地层进行钻削，然后利用吹水或注浆的方式将岩屑带出隧道。
钻削法施工过程中对周围环境的影响较小，适用于一些对环境要求较高的地区。
同时，钻削法还能够对地层进行较为精细的处理，适用于一些特殊要求的隧道工程。
最后，冻结法是一种特殊的隧道开挖方法。
冻结法适用于特殊地质条件下的隧道工程，通过在地下设置冷却管道，将地层冻结成坚固的冻土，然后进行挖掘。
冻结法适用于一些特殊地质条件下的隧道工程，如高含水量地层、高地下水位地区等。
但是冻结法施工周期长，成本较高，适用范围有限。
综上所述，隧道开挖方法有盾构法、爆破法、钻削法和冻结法等几种常见的方法。
不同的方法适用于不同的地质条件和工程要求，工程设计者需要根据具体情况选择合适的开挖方法，以确保隧道工程的顺利施工和安全运营。
概述盾构法隧道内部结构施工
概述盾构法隧道内部结构施工1、盾构法隧道线形控制下掘进过程中，铰接千斤顶形成较大，推进千斤顶分区控制，以确保盾构姿态。
在小曲率段，自動导向系统的激光站每次移站的距离短，移站频率高，否则盾构机自动导向系统无法反映盾构机的真是姿态。
但移站频率高、吊篮不及时复测，会对自动导向精度造成一定影响，因此需增加人工复测频率。
为确保盾尾密封效果、管片质量，减小对地层的扰动，盾构机纠偏原则：每环的纠偏幅度不应太大，当水平、垂直都需要纠偏时：一个方向纠完，再纠另外一个方向，宜先稳住垂直姿态，再水平纠偏；同时纠偏效果不理想。
盾构机在全、强风化凝灰熔岩地层中施工小曲率隧道，保证速度的稳定性，也可以比较容易控制纠偏的尺度，太快或太慢都不利于模拟机盾构机纠偏。
2、盾构法隧道施工管片保护隧道姿态不理想时，利用管片吊装孔，同步注水泥水玻璃速凝浆液。
另外，考虑到曲线=超挖，浆液注入量也需要适当增加。
在软弱地层中，由于围岩自稳性差，应力释放快，塑性变形大，这一环形空间在管片脱出盾尾后，拱顶围岩极有可能发生变形或拱顶围岩下沉，减小了围岩与管片之间的间隙，同时建压掘进和及时地同步注浆使此间隙能得到有效填充，有利于管片快速稳定。
在盾构掘进施工中，盾构通常保持微微抬头姿势掘进，一般底部油缸推力较大，此推力会在设计轴线法线上产生一个向上的分力，特别是下坡段时，底部推进力增大，分力随之增大，这个分力加剧了管片的上浮，特别是在同步注浆浆液没有完全提供约束力的情况下。
由于双液浆在同步注浆管过程中易堵管，可选择在管片注浆孔进行注浆，即管片脱出盾尾后采用人工对管片进行注浆。
但通过吊装孔注双液浆往往要停止掘进，为减小注浆对施工进度的影响，可根据管片脱出盾尾后管片间相对上浮量不超过限界要求的前提下，选择隔环注双液浆的方式减小管片悬臂距离，同时优化同步浆液配合比。
一方面可有效封堵后部来水，减小同步注浆浆液前窜机率；二是有效填充管片壁后建筑间隙以达到防止管片上浮和稳定管片的目的。
铁路隧道盾构法技术规程
铁路隧道盾构法技术规程一、前言随着城市化进程的加快，城市交通建设也逐渐成为各地政府的重点工作之一。
而铁路隧道作为城市交通建设中不可或缺的一部分，其建设质量和效率直接关系到城市交通运输的安全和顺畅。
因此，本文旨在介绍铁路隧道盾构法技术规程，以期能够对相关从业人员提供一定的帮助。
二、盾构法概述盾构法是指利用专用机械——盾构机，在地下开挖隧道时采用的一种现代化施工方法。
该方法具有施工速度快、质量高、环保等优点，已经广泛应用于地铁、铁路、公路等隧道工程中。
三、盾构机分类1. 圆形盾构机：主要用于直径较小的隧道开挖。
2. 方形盾构机：主要用于长宽比较大的隧道开挖。
3. 混凝土预制块盾构机：主要用于大口径长跨度隧道开挖。
4. 悬臂式盾构机：主要用于顶部空间较小或者地下水位高的情况下的隧道开挖。
四、盾构机工作原理盾构机工作原理是利用盾构机挖掘头部分进行土方开挖，同时在后方进行支护，以保证施工安全。
具体步骤如下：1. 盾构机启动后，挖掘头进入地下开始工作。
2. 挖掘头不断向前推进，同时将土方推到后方的螺旋输送器上。
3. 输送器将土方输送到隧道口处，然后通过运输设备运出现场。
4. 在盾构机向前推进的同时，需要对隧道进行支护。
一般采用钢拱架或者混凝土衬砌等方式进行支护。
5. 当盾构机推进到一定距离时，需要停止施工进行维修和保养等工作。
五、盾构法施工流程1. 前期准备：包括勘察设计、材料采购、现场施工布置等。
2. 盾构机组装：将各个部件按照要求组装成完整的盾构机，并对其进行调试和检测。
3. 隧道口开挖：首先需要开挖隧道口，并进行钢拱架或混凝土衬砌等支护工作。
4. 盾构机进场：盾构机进入隧道口后，需要进行定位和对中等工作。
5. 盾构机开挖：盾构机开始工作，同时进行支护和排水等工作。
6. 后期处理：隧道开挖完成后，需要进行清理、检测、试验等后期处理工作。
六、盾构法施工注意事项1. 盾构机施工时需注意安全，特别是在地下水位高的情况下需要加强排水措施。
盾构法隧道工程课件
复杂地质条件下的过江通道
详细描述
该案例探讨了某过江通道盾构隧道工程的施工挑战，包括复杂的地质条件、水文 环境、大断面设计等方面的技术难题，以及相应的解决方案和实施效果。
某大型水利工程盾构隧道工程案例
总结词
水利工程中的盾构隧道应用
详细描述
该案例以某大型水利工程为例，介绍了盾构隧道在水利工程中的应用，涉及水利枢纽、引水工程等方面的盾构隧 道设计和施工要点。
01
03
目前，盾构法隧道施工技术已经广泛应用于全球各地 的地铁、铁路、公路、市政等工程建设领域，成为一
种高效、安全、环保的隧道施工方法。
04
随着科技的不断进步，盾构机械和施工技术也在不断 改进和创新，适应了各种复杂地质和环境条件下的隧 道工程建设需求。
02
盾构法隧道设计
盾构法隧道结构设计
盾构隧道结构设计应考虑地质条 件、埋深、环境因素、使用要求 、施工方法等因素，选择合适的
衬砌与注浆
在开挖后的空隙中安装衬砌环， 并进行注浆充填，以减少地层沉
降。
开挖与推进
控制盾构机向前推进，同时进行 土方开挖和运出。
04
盾构法隧道工程风险与 控制
盾构法隧道工程风险识别
盾构隧道施工风险识别
盾构隧道穿越风险识别
包括地质条件、地下水、周边环境等 因素引起的施工风险。
包括穿越河流、湖泊、建筑物、地下 管线等障碍物时的风险。
防水设计还应考虑排水系统的 作用，合理设置排水沟、集水 坑等设施，防止积水对隧道造 成危害。
03
盾构机与盾构施工
盾构机的种类与特点
土压平衡盾构机
泥水盾构机
通过调整推进系统的压力和螺旋输送机的 转速，使土仓内的土压与前方水土压力平 衡，适用于软土和硬土的开挖。
地铁隧道施工方法
地铁隧道施工方法地铁交通系统在现代城市中扮演着至关重要的角色，它为人们提供了快速、高效的城市交通方式。
而地铁隧道施工是地铁建设中不可或缺的一环。
本文将介绍一些常用的地铁隧道施工方法，以帮助读者更好地了解这一领域。
一、盾构法盾构法是地铁隧道施工中最常见的方法之一。
该方法通过使用隧道推进机（也称为盾构机）进行施工。
盾构机由一系列的环形支撑及推进系统组成，能够在地下挖掘地铁隧道。
具体施工过程中，盾构机首先在地下挖掘出一定长度的隧道，然后再安装钢筋和混凝土进行加固。
盾构法的优点是施工速度快，可大大缩短地铁建设周期。
此外，由于盾构机的高精度定位系统，能够避免地下管线和建筑物的破坏，减少对周边环境的影响。
二、开挖法开挖法是另一种常用的地铁隧道施工方法。
该方法通过使用液压钻、爆破等工具进行地下土层的开挖。
具体施工过程中，先使用液压钻进行钻孔，然后注入炸药，进行爆破，最后清理碎石并进行地铁隧道的加固。
开挖法的优点是适用范围广，可在各种地质条件下施工。
此外，该方法较为经济实用，适用于一些简单的地铁隧道工程。
三、切削法切削法是地铁隧道施工中的一种传统方法。
该方法通过使用钻孔机、小型推土机等设备进行地下土层的切削和挖掘。
具体施工过程中，先使用钻孔机进行钻孔，然后使用小型推土机进行土层的切削，最后进行地铁隧道的加固。
切削法的优点是施工过程相对简单，设备要求不高。
同时，该方法适用于一些较小规模的地铁隧道建设，成本相对较低。
综上所述，地铁隧道施工方法有多种选择，包括盾构法、开挖法和切削法。
不同的方法适用于不同的地质条件和工程规模。
随着地铁建设的不断发展，施工技术也在不断创新和改进。
相信随着科技的进步，未来地铁隧道施工将变得更加高效、安全和环保。
隧道工程盾构法施工方案
隧道工程盾构法施工方案一、盾构法的基本原理盾构法是一种以盾构机为主要施工设备，以人工控制和辅助机械作业，依靠管片拱成隧道结构的地下隧道开挖方法。
盾构机是一种专门用于地下开挖和地下作业的设备，主要由推进系统、控制系统、液压系统和输送系统等组成。
当盾构机在地下推进施工时，首先通过锚杆或液压支撑进行初次固定，然后在控制系统的指导下，通过刀盘掘进、压力室的泥浆控制及输送系统将盾构机后方的泥浆输送到地上。
盾构法的优点主要体现在以下几个方面。
首先，盾构法可以减少对地表环境的干扰，降低地表振动和噪音的影响。
其次，盾构法对地质条件适应性强，可以适用于各种地质环境的隧道施工。
再次，盾构法施工速度快，可以大大缩短工期，提高施工效率。
最后，盾构法可以保证隧道的质量和安全，降低施工的风险。
二、工程准备1. 地质勘察与分析在进行盾构法施工前，需要进行全面的地质勘探与分析工作，了解地下岩土情况、地下水情况、断层构造等详细信息，并绘制相应地质图、地质剖面图和地下水位图。
地质勘探的结果将直接影响盾构法施工中的掘进进度、泥浆处理和支护设计等。
2. 管片生产与运输管片的生产应选用符合国家标准并具有相应生产资质的厂家进行生产，生产单位应编制管片质量检测方案和检测报告，并按照现行标准进行检测。
管片的运输应按照设计要求进行合理包装和运输，确保管片在运输过程中不受损坏。
3. 施工场地准备施工场地准备包括场地平整、通风、照明、安全防护设施、临时办公室和生活设施等准备工作。
同时，场地应满足盾构机组装、拆除和维修的要求，保证施工现场的平稳和安全。
4. 泥浆处理设备准备泥浆处理设备是盾构法施工中不可或缺的设备之一，其主要作用是处理从盾构机中输送上来的泥浆。
泥浆处理设备应根据地质条件和泥浆性质选择合适的设备，并设置相应的泥浆处理工艺。
同时，泥浆处理设备应符合环保和安全要求。
5. 安全防护措施在施工前需要做好安全技术交底，确保所有参与施工的人员了解工程的风险点和安全措施，对施工现场进行安全检查，保证施工现场的通风、照明、防护措施齐全。
隧道常见的几种施工方法
隧道是一种在地下开挖的工程，常见的隧道施工方法包括：
1. 工字型掘进法：该方法是常见的传统隧道施工方法，采用掘进机械和人工开挖结合的方式进行。
在准确定位后，先掘进隧道顶部，再依次掘进隧道两侧和底部，最后进行加固衬砌。
2. 盾构法：盾构法是一种成熟的地下隧道施工方法，采用盾构机进行隧道的开挖和衬砌，可以减少地面扰动和环境污染。
此方法的优点是可以将隧道施工和衬砌同时进行，提高施工效率。
3. 先掏洞后爆破：该方法适用于围岩坚硬的情况，先在隧道内部掏出需要的洞眼，再采用爆破的方法将围岩炸开，最后进行清理和加固衬砌。
4. 喷射法：喷射法是一种新型的隧道施工方式，通过搅拌站制备混凝土，然后采用喷射机进行喷涂，形成隧道的衬砌。
此方法可以适用于各种地质情况和隧道形状，施工效率较高。
5. 准水平钻孔隧道法：也称为TBM隧道法，采用高性能盾构机进行施工，围岩的破坏范围小，施工过程中环保、尘污
少、对周围环境影响小。
该方法适用于地质情况优良、软岩地层和地下水丰富的区域。
以上是常见的隧道施工方法，不同方法的选择会受到工程的具体条件、地质情况、资源和技术等多方面因素的影响。
简述隧道盾构法、矿山法、新奥法、盖挖法的区别
简述隧道盾构法、矿山法、新奥法、盖挖法的区别盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。
盾构（shield ）是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。
钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶；钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。
盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装（或现浇）一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。
盾构推进的反力由衬砌环承担。
盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。
按盾构断面形状不同可将其分为：圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。
圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换，因而应用较为广泛；按开挖方式不同可将盾构分为：手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种；按盾构前部构造不同可将盾构分为：敞胸式和闭胸式2种；按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为：人工井点降水、泥水加压、土压平衡式，局部气压盾构，全气压盾构等。
盾构法的主要优点：除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响；盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施T易于管理，施工人员也比较少；土方量少；穿越河道时不影响航运；施工不受风雨等气候条件的影响；在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性。
新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,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的量测、监控,指导地下工程的设计施工。
新奥法（NATM）是新奥地利隧道施工方法的简称, 在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。
采用该方法修建地下隧道时，对地面干扰小，工程投资也相对较小，已经积累了比较成熟的施工经验，工程质量也可以得到较好的保证。
隧道开挖方法及适用条件
隧道开挖方法及适用条件隧道开挖是指在地下岩土体中开挖出一条通道，为地下工程、基础设施建设、交通运输等提供通道。
隧道开挖方法有很多种，每种方法都有其适用条件及优缺点，要根据具体情况选择合适的方法。
本文将介绍主要的几种隧道开挖方法及其适用条件。
一、盾构法盾构法是一种现代化的隧道掘进技术，主要适用于交通运输、给排水、地铁等地下建筑工程中。
盾构机在进行盾构作业时，先把掘进面掏除，然后在掘进面前方放置一块钢模板，使地面承受压力。
挖掘面前置一环铸钢壳，装机壳内承载有后续隧道衬砌所需的构件，随着推进掘进机的前进，钢模板的支持自由地推压壳体，移动推进机，同时进行衬砌工作。
适用条件：1. 地质条件：不适用于软质土壤和岩溶地区，对于稳定性差、地层不均匀和控制难度大的地层也不适用。
2. 施工空间：盾构机尺寸大，施工空间要求较高，因此适用于较宽敞的地下空间。
3. 过境环境：盾构机施工过程比较稳定，不产生噪音和震动，适用于过境环境要求较高的场所。
二、新奥法新奥法是一种适用于大断面隧道的掘进法，其主要特点是反复循环的前进掘进过程，掘进周期较长。
具体来说，先在掘进面挖开一个近似于圆形的空间，然后按照一定顺序挖掘爆破法炮孔，炮孔中装载爆炸物，然后进入爆炸松动时期，地质松散的物质破碎，又因采用了一些生、死、缩、膨道等措施，控制爆破范围，同时进行支护，随后出渣，完成一个循环。
1. 地质条件：适用于软、中硬岩石、粘土质岩层等地质条件。
2. 隧道断面：新奥法适用于较大断面的隧道施工，可以减少施工人员的劳动强度，提高施工效率。
3.深埋条件：新奥法适用于深埋隧道施工，如城市地下铁路建设等。
三、钻爆法钻爆法是隧道开挖中常见的一种方法。
先在掘进面挖掘出炮孔，然后在炮孔放置爆炸物，引爆炸药进行爆破，炸出空间，接着进行清理和支护，然后继续进行下一步掘进。
2. 施工空间：钻爆法的施工空间较小，适用于需要进行精确控制的地方。
四、手挖法手挖法是一种传统的隧道开挖方法，即通过人力或机械将挖掘面上的土方或岩体逐层清理，然后按照一定设计方式进行支护。
隧道盾构法、矿山法、新奥法的区别
隧道盾构法、矿山法、新奥法的区别隧道盾构法、矿山法和新奥法都是建筑施工中常见的方法，它们各自具有特点和适用范围。
本文将对这三种方法进行介绍，并对它们的区别进行详细解析。
一、隧道盾构法1. 定义隧道盾构法是一种利用盾构机进行施工的方法，通过盾构机在地下挖掘通道并同时支撑隧道围岩的技术。
它通常用于城市地铁、道路隧道等工程中。
2. 特点a. 盾构机具有自动化施工、减少人工成本、减少对地表影响等优点。
b. 适用于地质条件较差、需要大规模开挖的工程。
c. 施工过程对地表环境影响小，减少了噪音和空气污染。
3. 应用范围隧道盾构法广泛应用于城市地铁、水利隧洞、交通隧道等工程项目中。
二、矿山法1. 定义矿山法是一种利用矿山开采技术进行地下隧道开挖的方法，通过爆破、掘进等方式进行地下隧道建设。
2. 特点a. 矿山法的施工过程依赖于爆破工艺，需要大量的工程爆破技术。
b. 适用于地质条件复杂、需要大规模开采的地下工程。
c. 施工过程对地下环境和地表环境影响较大。
3. 应用范围矿山法主要应用于矿山开采、地下矿井、地下巷道等工程项目中。
三、新奥法1. 定义新奥法是一种利用先进的地下开挖技术进行隧道开挖的方法，通过液压挖掘机、硬岩掘进机等设备进行施工。
2. 特点a. 新奥法采用先进的机械设备，具有高效、精准、安全等优点。
b. 适用于地质条件较好、需要高精度开挖的地下工程。
c. 施工过程对地表环境影响小，减少了噪音和空气污染。
3. 应用范围新奥法主要应用于铁路隧道、高速公路隧道、水利隧洞等工程项目中。
四、区别分析1. 技术原理隧道盾构法依赖盾构机进行地下开挖，矿山法依赖爆破和掘进技术进行地下开挖，新奥法依赖先进的地下开挖设备进行地下开挖。
2. 适用范围隧道盾构法适用于地质条件较差、需要大规模开挖的工程。
矿山法适用于地质条件复杂、需要大规模开采的地下工程。
新奥法适用于地质条件较好、需要高精度开挖的地下工程。
3. 施工过程隧道盾构法施工过程对地表环境影响小，减少了噪音和空气污染。
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。
盾构法隧道工程
（2）管片拼装预防措施
4）控制管片环、纵缝的质量，严禁发生拼 装前后喇叭、内外张角、环高差、拼装缝 过宽、两块管片相对旋转等质量问题。
5）检查整环测量的成果报告以及管片与盾 壳间的间隙，及时调整管片拼装的姿态， 控制管片与盾尾之间的周边间隙。
6）每块管片拼装后及时调整圆环椭圆度至 符合要求，测量管片圆环成果报表，再调 整好千斤顶的顶力，确保隧道的圆度。
应资质的监测单位做相应的检测试验。
三、盾构出洞主要质量问题2
2）加强盾构进出洞准备及测量 ①审查地质工程勘察报告、设计地质说明等相关资料，
在施工方案中，对流砂等不良地质情况应有相应的预防措 施。 ②了解端头井附近的地下管线状况，绘制管线图，以便 为场地布置、地基加固、盾构吊装、监测布点等工作提供 条件。 ③必须建立严格的平面控制测量网，进行地面和井下联 测。建立井下导线，用以盾构进洞后进行指引盾构掘进。 ④必须建立严格的高程测量网，将地面水准点传递至井 下水准点上，作为井下高程起算点，并应选择主要导线点 作为永久水准点。 ⑤制作盾构上的测量标志点。测量标志点要做好原始记 录和校核记录，以免盾构标志数据中存在系统误差。 ⑥一公里左右的隧道需进行三次联接测量，盾构进洞前 应及时做好地面中心的复测工作，并根据洞门中心调整盾 构推进轴线。
二、盾构机的组成2
3．盾尾
盾尾部即盾构的后部。盾尾部为管片拼 装空间，该空间内装有拼装管片的举重臂。 为了防止周围地层的土砂、地下水及背后 注入的填充浆液窜入该部位，特设置尾封 装置。
泥水平衡式盾构
在机械切削式盾构的前部刀盘后侧，设置隔板，它与刀盘之间形成泥 水压力室，将加压的泥水送入泥水室，当泥水压力室充满加压的泥水 后，通过加压作用和压力保持机构，来谋求开挖面的稳定。盾构推进 时有旋转刀盘切削下来的土砂经搅拌装置搅拌后形成高浓度泥水，用
盾构施工技术(工法介绍)ppt
◢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
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
保证施工安全的技术指标。
土仓压力：是土压平衡或泥水平衡掘进中最能体
现掌子面稳定状况的一项操作指标，是利用刀盘的
一系列操作（推力、转速及贯入度等）与螺旋输送
机的转速合理匹配来完成的一种动态的平衡。其数
据是通过土仓壁上的土压传感器采集反馈的。一般 以最上方的传感器数据作为控制指标，在实际土压 平衡模式操作过程中，土仓压力设置宜略高于掌子 面的水土压力（理论计算值）。
4、盾构法施工的适用范围
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。
5、盾构隧道断面形状
盾构隧道的断面形状一般为 圆形，也可采用矩形、马蹄形、 椭圆形、双圆形、多圆形等。 圆形隧道最大直径已达14.14m。
盾构后车架上的注浆设备
(3) 隧道衬砌
1)衬砌构造(圆形隧道管片拼装图)
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
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。
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
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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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。
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；
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
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。
沉淀处理排放的工程，可大幅度降低施工费用。
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。
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；
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。
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。
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。
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。
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；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 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, 结构型式为三排二室钢丝刷等结构形式。
⑺皮带运输机系统：用来输送土体。
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。