盾构法隧道施工工艺及管片拼装方法
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其实 TBM和盾构除了这些本质的差别外，笼统的 来说，都是一样，都是隧道全断面掘进。只是不 同的工作环境应用不同的机械罢了。
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。
盾构推进主要依靠盾构内部设置的千斤顶。
适用条件
• 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，
盾构优缺点
优点：
安全性、高效率、危害小、经济性 缺点： 重复利用率低、施工复杂、适用性受限、工作条
1.2TBM和盾构机的具体区别？
• 1.适用的工程不一样，TBM用于硬岩，盾构机用于土层的 挖掘。
• 2.两者的掘进，平衡，支护系统都不一样。 • 3.TBM比盾构技术更先进，更复杂。 • 4.工作的环境也不一样，TBM是硬岩掘进机，一般用在山
岭隧道或大型引水工程，盾构是软土类掘进机，主要是城 市地铁，及小型管道。
二、盾构机构造
盾构机是在钢壳体的保护下，进行地下隧道工程掌子面开挖及衬砌 连续作业，并依靠钢壳体内千斤顶的推力向前推进。盾构机主要由切削 刀盘、前部盾体、连接桥架、后配套台车等部分组成。切削刀盘根据工 程地质情况选择不同型式、配置相应刀具；前部盾体由主驱动系统、推 进系统、渣土输送系统、管片拼装系统、同步注浆等系统组成；后配套 台车主要为前部盾体内各系统配置动力源以及水、电、气、液、测量与 监测等辅助施工系统和人工操作系统；连接桥架是前部盾体和后配套台 车的连接桥梁，各系统的动力通过桥架上的管线路从后配套台车提供给 前部盾体内的执行元件。
切削刀盘
面板 钢格栅
辐条 泡沫口
辐条
面板式刀盘
盘型滚刀 重型撕裂刀 刮刀 中心刀
辐条式刀盘
辐条
泡沫口
辐条
外周强化刀 先行撕裂刀 刮刀 中心刀
前部盾体
主驱动系统、推进系统、渣土输送系统、管片拼装系统、同步注浆等系统
后配套台车
主要配置盾构机各系统所需的动力源以及水、电、气、 液、测量与监测等辅助施工系统以及人工操作等系统
(1)明挖法地下结构施工示意图
挖
建
盖（填）
(2)暗挖法地下结构施工示意图
埋深一般大于10m
衬
挖
一般坚硬岩层中的隧道 均采用该方法施工。
(3)浅埋暗挖法地下结构施工示意图
埋深一般小于5m
二
初
衬
衬
超前支护锚 杆、管棚或 灌浆
一般用于城市交通繁忙地带，不允许中断交通，且 地质条件又较差的地段，武汉市的地下过街通道大 多采用该法施工。如武汉广场、武汉会展中心、洪 山广场过街通道等
件差、地表变形不易控制
盾构隧道的历史
• 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；
(8) 地下连续墙法施工示意图
地下连续墙法可用于点式、条式地下工程的施工，如上海、广 州大部分地铁车站均采用该法施工。其特点类似于明挖法，但比明 挖法占用场地小，对周围环境影响较小，且造价相对较低。
(9)TBM法地下结构施工示意图
目前国内,习惯上将用于岩石地层的隧道掘进 机称为TBM,将用于软土地层的隧道掘进机称 为盾构机。归类还是同在掘进机门下。
(4)盾构法地下结构(隧道)施工示意图
盾构法隧道施工适 用于软土地区埋深 大的隧道工程，可 穿越江河、湖泊、 海底、地面建筑物 和地下管线密集区 的下部。
(5)沉井法地下结构施工示意图
沉井结构用途十分广 泛，主要用于点式地 下建筑工程：如自来 水厂、电厂和化工厂 的水泵房、地下沉淀 池和水池、地下热电 站、地下油库、地下 车间和地下仓库等。 此外，也可用作地铁、 水底隧道等各种设备 井、通风井、盾构拼 装井、车间和区间段 连续沉井等 。
盾构按形状分类
• 大致有圆形（又称半盾构）、矩形、马蹄形等 几种。
• 圆形因其抵抗水土压力较理想，衬砌拼装简便， 构件可以互换，较为通用，数量最多。
• 圆形盾构中，敞胸盾构和闭胸盾构两大类。 • 按开挖方式分为：人工挖掘式、半机械挖掘式、
机械挖掘式。
2.2盾构机械设备
一、盾构机定义 二、盾构机构造 三、盾构机分类及型式 四、盾构配套设施
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。
盾构推进主要依靠盾构内部设置的千斤顶。
适用条件
• 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，
盾构优缺点
优点：
安全性、高效率、危害小、经济性 缺点： 重复利用率低、施工复杂、适用性受限、工作条
1.2TBM和盾构机的具体区别？
• 1.适用的工程不一样，TBM用于硬岩，盾构机用于土层的 挖掘。
• 2.两者的掘进，平衡，支护系统都不一样。 • 3.TBM比盾构技术更先进，更复杂。 • 4.工作的环境也不一样，TBM是硬岩掘进机，一般用在山
岭隧道或大型引水工程，盾构是软土类掘进机，主要是城 市地铁，及小型管道。
二、盾构机构造
盾构机是在钢壳体的保护下，进行地下隧道工程掌子面开挖及衬砌 连续作业，并依靠钢壳体内千斤顶的推力向前推进。盾构机主要由切削 刀盘、前部盾体、连接桥架、后配套台车等部分组成。切削刀盘根据工 程地质情况选择不同型式、配置相应刀具；前部盾体由主驱动系统、推 进系统、渣土输送系统、管片拼装系统、同步注浆等系统组成；后配套 台车主要为前部盾体内各系统配置动力源以及水、电、气、液、测量与 监测等辅助施工系统和人工操作系统；连接桥架是前部盾体和后配套台 车的连接桥梁，各系统的动力通过桥架上的管线路从后配套台车提供给 前部盾体内的执行元件。
切削刀盘
面板 钢格栅
辐条 泡沫口
辐条
面板式刀盘
盘型滚刀 重型撕裂刀 刮刀 中心刀
辐条式刀盘
辐条
泡沫口
辐条
外周强化刀 先行撕裂刀 刮刀 中心刀
前部盾体
主驱动系统、推进系统、渣土输送系统、管片拼装系统、同步注浆等系统
后配套台车
主要配置盾构机各系统所需的动力源以及水、电、气、 液、测量与监测等辅助施工系统以及人工操作等系统
(1)明挖法地下结构施工示意图
挖
建
盖（填）
(2)暗挖法地下结构施工示意图
埋深一般大于10m
衬
挖
一般坚硬岩层中的隧道 均采用该方法施工。
(3)浅埋暗挖法地下结构施工示意图
埋深一般小于5m
二
初
衬
衬
超前支护锚 杆、管棚或 灌浆
一般用于城市交通繁忙地带，不允许中断交通，且 地质条件又较差的地段，武汉市的地下过街通道大 多采用该法施工。如武汉广场、武汉会展中心、洪 山广场过街通道等
件差、地表变形不易控制
盾构隧道的历史
• 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；
(8) 地下连续墙法施工示意图
地下连续墙法可用于点式、条式地下工程的施工，如上海、广 州大部分地铁车站均采用该法施工。其特点类似于明挖法，但比明 挖法占用场地小，对周围环境影响较小，且造价相对较低。
(9)TBM法地下结构施工示意图
目前国内,习惯上将用于岩石地层的隧道掘进 机称为TBM,将用于软土地层的隧道掘进机称 为盾构机。归类还是同在掘进机门下。
(4)盾构法地下结构(隧道)施工示意图
盾构法隧道施工适 用于软土地区埋深 大的隧道工程，可 穿越江河、湖泊、 海底、地面建筑物 和地下管线密集区 的下部。
(5)沉井法地下结构施工示意图
沉井结构用途十分广 泛，主要用于点式地 下建筑工程：如自来 水厂、电厂和化工厂 的水泵房、地下沉淀 池和水池、地下热电 站、地下油库、地下 车间和地下仓库等。 此外，也可用作地铁、 水底隧道等各种设备 井、通风井、盾构拼 装井、车间和区间段 连续沉井等 。
盾构按形状分类
• 大致有圆形（又称半盾构）、矩形、马蹄形等 几种。
• 圆形因其抵抗水土压力较理想，衬砌拼装简便， 构件可以互换，较为通用，数量最多。
• 圆形盾构中，敞胸盾构和闭胸盾构两大类。 • 按开挖方式分为：人工挖掘式、半机械挖掘式、
机械挖掘式。
2.2盾构机械设备
一、盾构机定义 二、盾构机构造 三、盾构机分类及型式 四、盾构配套设施