大直径盾构隧道的技术进展
1 概述
1.2 国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点
1.2.2 南京长江隧道 南京长江隧道为城市快速路隧道，盾构通过的地层主要有：淤泥质粉 质粘土、粉质粘土夹粉土、粉土、粉细砂、砾砂、圆砾、强风化钙质泥 岩，其中盾构切入泥岩的长度约350m，最大切入深度约3.9m，泥岩抗压 强度小于1.0MPa。盾构机开挖地层大部分为粉细砂、砾砂、圆砾地层， 比例占全隧道的85％。
工程设计技术的进步。
2 设计计算方法的进步
2.1 盾构隧道结构计算理论概况 盾构隧道结构计算经历了刚性结构法、弹性结构法、假定抗 力法、弹性地基梁法、连续介质法几个阶段，几种地下结构计算 理论的发展在时间上没有截然的前后之分，后期提出的计算方法 也没有否定前期的成果，且每一种计算理论中，又可根据假定条 件的不同细分为多种具体的计算方法。在目前设计和研究中，假 定抗力法、弹性地基梁法和连续介质模型计算法都有应用。由于 可用于盾构隧道结构计算的方法很多，相应的计算结果的差距也 较为明显。
汉口引 道起点 中山 大道 汉口 工作井 武昌 工作井 友谊 江南引 大道 道终点
1 概述
1.2 国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点
1.2.1 武汉长江隧道 由于隧道位于武汉市中心城区，地面建筑密集，受盾构施工影响的地面 建筑物多达50余幢，最高的建筑物为8层，其中下穿鲁慈故居（省级文物） 处的覆土厚度仅6m。此外，隧道穿越多条城市道路，其地下管线众多，同 时还需穿越武九铁路、长江防洪堤等。
2 设计计算方法的进步
2.2 我国大直径盾构隧道的结构计算方法
2.2.3 大型结构试验与现场实测
为验证结构设计的安全性与合理性，南京长江隧道、上海长 江隧道、狮子洋隧道均进行了原型结构试验和现场实测，这些研 究成果对改进结构设计方法将起到很好的指导作用。
3 隧道结构与防水新技术
3.1 衬砌结构的多样化
1 概述
1.1 国内大直径盾构的发展概况
国内大直径盾构工法应用情况
序号 1 2 3 4 隧道名称 上海打浦路隧道 上海延安东路隧道 上海延安东路复线隧道 上海大连路隧道 隧道外径 10.0m 11.0m 11.0m 11.0m 盾构段长度 1324m 1310m 约1.3km 1258m 盾构型式 1台网格式盾构 1台网格式盾构 1台泥水盾构 2台泥水盾构 建设时间 1966年 1988年 1994年 2003年
随着盾构隧道工程用途的推广，国内铁路盾构隧道开始尝试设置二 次衬砌的新结构。如狮子洋隧道拟在软弱地层地段和防灾救援定点地段 加设内衬。这主要是由于高速列车通过隧道时，隧道内气压变化幅度大、 频率高，防火涂层由于耐久性和粘结力的原因可能产生掉块，而二次衬 砌无论是在耐久性还是防火性能方面均有明显的优势。拟建的沪通 铁路黄浦江隧道为通行双层
概念。目前纵向计算多采用弹性地基梁的方法，对曲线半径较小的地段
同时也采用三维有限元的方法对施工过程进行模拟计算。
2 设计计算方法的进步
2.2 我国大直径盾构隧道的结构计算方法
2.2.3 大型结构试验与现场实测
为验证结构设计的安全性与合理性，南京长江隧道、上海长
江隧道、狮子洋隧道均进行了原型结构试验和现场实测，这些研 究成果对改进结构设计方法将起到很好的指导作用。
1 概述
1.2 国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点
1.2.2 南京长江隧道 盾构段最大水压力达0.65MPa。江中段粉细砂地层垂直渗透系数 2.2×10-4cm/s，水平渗透系数1.2×10-4cm/s。隧道覆土厚度最大31m， 最小5.5m，土压变化大；长江水位洪水期与枯水期差别大，年内变幅可 达9m左右，历史最高最低水位相差10.1m。
1 概述
1.2 国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点
1.2.4 狮子洋隧道
地下水主要为第四系地层的孔隙水和白垩系岩层的裂隙水，具承压性， 地下水补给充足。 隧道在现状河床下覆盖厚度最大45m，最小10m。隧道最大水压力67m， 为目前国内水压力最大的盾构隧道。盾构需穿越多道海堤和虎门港码头桩基。
B环(目标环) A环 C环 接缝回转弹簧K1 径向剪切弹簧K2
O ~
切向剪切弹簧K3
M=Ki O
2 设计计算方法的进步
2.2 我国大直径盾构隧道的结构计算方法
2.2.2 隧道纵向计算 随着对盾构隧道研究的深入，结合对已经运营的盾构隧道的监测数 据分析，盾构隧道的纵向变形问题开始受到关注，并提出了纵向设计的
内 衬 厚30cm
集装箱列车和油罐车的水下
盾构隧道，为加强防火性能 和提高抵抗列车脱轨撞击的
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
管片
建筑限界
隧 道 中 线
线 路 中 线
能力，亦准备采用管片＋内
衬的结构方案。
内衬
救 援 通 道 内轨顶面
电力电缆槽
3 隧道结构与防水新技术
3.2 通用楔形环的采用
我国上个世纪修建的盾构隧道均同时采用几种衬砌环类型，即左转 弯环、右转弯环和直线环。该种设计方式有以下缺点：①衬砌环类型多，
1 概述
1.2 国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点
1.2.3 上海长江隧道 隧道在现状河床下覆土厚度最大29m，最小14m。隧道最大水压力约 55m。工程沿线除长江防洪堤外，基本无其它建筑物。
1 概述
1.2 国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点
1.2.4 狮子洋隧道
狮子洋隧道为高速铁路隧道，盾构段穿越地层为淤泥质土、粉质粘土、粉 细砂、中粗砂、全风化-弱风化泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、砂砾岩。盾 构穿越弱风化基岩、半岩半土、第四系覆盖物地层的长度分别占掘进长度的 73.3％、13.3％、13.4％。基岩的最大单轴抗压强度为82.8MPa，基岩层的渗 透系数达6.4×10-4m/s，基岩的石英含量最高达55.2%，岩石地层的粘粉粒 （≤75μm）含量为26.1～55.3%。
浅埋隧道：σv＝全部覆土重 σh＝λσv+静水压力 深埋隧道：按泰沙基土压力公式
σv＝全部覆土重 σh＝λσv（λ＝0.5） σv＝全部覆土重或按泰沙基土压力公式 σh＝λσv（λ取经验值） σv＝全部覆土重或按泰沙基土压力公式计算 σh＝λσv（砂性土分算、粘性土合算） 不计粘聚力的泰沙基公式 σv＝全部覆土重 σh＝σv（1+λ）/2 σv＝全部覆土重 σh＝λσv+水压力，λ＝（0.4～0.5）
工程实践经验证明，盾构法隧道采用单层管片衬砌完全可以满足变
形、接缝张开量及混凝土裂缝控制等的设计要求，同时通过同步注浆和
二次注浆，可以进一步加强管片稳定与防水效果。又由于单层管片衬砌 具有工艺简单、工期短、投资节省的优点，因此盾构隧道一般采用单层
管片衬砌。
武汉长江隧道
3 隧道结构与防水新技术
3.1 衬砌结构的多样化
5
6 7 8
上海复兴东路隧道
上海翔殷路隧道 上海上中路隧道 武汉长江隧道
11.0m
11.36m 14.5m 11.0m
1214m
1498m 1250m 2550m
2台泥水盾构
2台泥水盾构 1台泥水盾构 2台复合式泥水盾构
2004年
2005年 在建 已通车
9
10 11 12 13
上海长江隧道
南京长江隧道 广深港客专狮子洋隧道 杭州庆春路过江隧道 杭州钱江隧道
需要更多的管片制造模具，增加了造价；②由于各种衬砌在外观尺寸上
差别很小，增加了施工管理难度；③管片本身无法拟合竖曲线，在竖曲 线地段需在环面加设不等厚的垫片，这在强透水和高水压地层中对防水
国内大直径盾构隧道 设计技术进展
王子成 教授 北京交通大学
1.概述 2.设计计算方法的进步 3.隧道结构与防水新技术 4.性能化设计的加强 5.施工组织设计技术创新 6.结语
1 概述
1.1 国内大直径盾构的发展概况
采用盾构法修建隧道的历史已有近170年。从二十世纪60年代以来，随 着机械制造技术的发展，不同类型盾构机相继出现，可实施的盾构隧道 直径也逐渐增大，掘进长度与开挖深度也在不断增加，建成了英法海峡 隧道、东京湾海底隧道、荷兰绿色心脏隧道等一批著名工程。
道为代表的大直径越江隧道的建设，无论是在工程建设规模还是建设难 度方面，均堪称世界级工程，极大地促进了我国盾构法隧道的设计和施
工技术进步。
1 概述
1.2 国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点
1.2.1 武汉长江隧道
武汉长江隧道为城市道路隧道，盾构通过的地层主要有：粘土、粉土、 粉质粘土、粉细砂、中粗砂、卵石、泥质粉砂岩夹砂页岩等，其中盾构机 开挖粉细砂、中粗砂、卵石地层的比例占全隧道的80％，砂地层中石英含 量高达65％。在江中段每条隧道底部切入基岩长度约400m，切入基岩的最 大深度约2.5m，基岩最大抗压强度达40MPa。
1 概述
1.2 国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点
1.2.5 环境条件的主要特点 由上可见，国内几座大直径盾构隧道的工程用途涵盖了 城市道路、城市快速路、高速公路和高速铁路，盾构穿越的 地层包含了极软土、粉细砂、中粗砂、卵砾石、软岩、中硬 岩等多种地层，地层渗透性变化范围大，水土压力高，水压 力大，地面环境亦十分复杂，如此复杂的环境条件也促进了
15.0m
14.5m 10.8m 11.3m 15.0m
7470m
3022m 9340m 1766m 3250m
2台泥水盾构
2台泥水盾构 4台复合式泥水盾构 2台泥水盾构 2台泥水盾构
在建
在建 在建 在建 在建
1 概述
1.1 国内大直径盾构的发展概况
近年来，以武汉、南京、上海越长江隧道和广深港客运专线狮子洋隧
2 设计计算方法的进步
2.1 盾构隧道结构计算理论概况 世界各国盾构隧道衬砌设计荷载计算方法见下表：
隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨
隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨篇一隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨摘要：隧道盾构施工技术是一种现代化的地下工程技术，具有高效、安全、环保等优点，被广泛应用于城市轨道交通、铁路、公路等领域。
本文首先介绍了隧道盾构施工技术的概念和优点，然后分析了其发展趋势，最后探讨了其应用现状和未来发展前景。
一、隧道盾构施工技术概述隧道盾构施工技术是一种集机械、材料、地质等多种学科于一体的综合性工程技术。
它利用盾构机械在地下推进，通过盾构外壳的支撑作用和刀盘的切削作用，开挖和拼装隧道。
隧道盾构施工技术具有以下优点：高效：盾构机械的推进速度较快，可以实现快速施工，缩短工期。
安全：盾构机械具有较高的稳定性和可靠性，可以减少施工风险。
环保：隧道盾构施工技术在施工过程中对周围环境的影响较小，具有较好的环保性能。
二、隧道盾构施工技术发展趋势随着科技的不断进步和工程实践的不断发展，隧道盾构施工技术也在不断发展和完善。
其发展趋势主要包括以下几个方面：大直径盾构的应用：随着城市轨道交通和大型管道等工程的需要，大直径盾构的应用越来越广泛。
大直径盾构可以满足更大断面、更高使用要求的隧道施工需求。
复杂地质条件下的盾构施工：在复杂地质条件下，如软土、砂卵石、岩溶等地质条件下，盾构施工的技术要求越来越高。
针对不同地质条件，研发和应用相应的盾构技术和设备是未来的发展趋势。
智能化盾构施工：随着人工智能技术的发展，智能化盾构施工将成为未来的发展趋势。
通过引入传感器、监控系统等技术，实现对盾构施工的实时监控和智能控制，提高施工效率和安全性。
绿色施工：隧道盾构施工技术在绿色施工方面具有较大的潜力。
通过优化施工方案、采用环保材料和技术等手段，降低施工对环境的影响，实现节能减排和可持续发展。
三、隧道盾构施工技术的应用探讨隧道盾构施工技术在城市轨道交通、铁路、公路等领域得到了广泛应用。
在城市轨道交通方面，由于城市环境复杂，盾构施工具有较好的适应性。
在铁路方面，盾构施工可以满足长距离、大断面的隧道施工需求。
上软下硬地层超大直径泥水盾构掘进关键技术
上软下硬地层超大直径泥水盾构掘进关键技术摘要：改革后，在我国社会高速发展的影响下，带动了我国各行业领域的进步。
近年来，在人们生活水平的提升下，对建筑行业的要求不断提高。
目前，超大直径泥水盾构机在上软下硬岩地层长距离掘进时，容易出现开挖面失稳、掘进参数突变、姿态不易控制、刀具异常损坏、泥水环流易滞排等现象。
以汕头海湾隧道项目为依托，通过研究超大直径泥水盾构机穿越上软下硬地层的施工技术，从盾构机选型、施工方案选择、掘进管理与控制、掘进参数控制、掘进姿态控制等方面提出了具体的控制措施和注意事项。
关键词：超大直径泥水盾构；上软下硬；掘进参数引言近年来盾构施工技术发展迅速，盾构隧道施工已经成为一种成熟的施工方法，上软下硬地层施工的工程也日益增加，然而在这种地层下的施工会面对各种难点。
因此，针对该类施工工程的施工技术和策略研究十分重要。
研究泥岩和砂卵石相交地层分析的掘进参数，依据地质条件确定了合理的掘进参数范围。
研究上软下硬地层中盾构施工主要掘进参数的分布情况，总结出各个掘进参数的分布模型。
分析了在上软下硬地层中新建隧道对已有隧道的影响，总结了已有隧道沉降和变形特点。
刀具磨损、掘进参数及舱内状况等方面研究了盾构施工管理。
从刀具管理、掘进参数及冲刷系统等方面进行分析，提供盾构施工过程中的掘进管理建议。
研究了上软下硬富水砂层掘进过程中的注浆控制，采用了洞内超前注浆加固施工技术，保证施工安全。
目前，在上软下硬地层施工技术方面已经有很多专家学者进行研究，但缺少对上软下硬地层掘进参数的分析研究。
本文基于和燕路过江通道某区间盾构隧道工程，分析盾构施工技术的主要难点，探究掘进过程中掘进参数的变化情况，总结出解决主要施工难点的控制策略。
1上软下硬地层特点及施工难点根据地层组合的形式，上软下硬地层大体上可以划分为三种类型。
一是第四系土层的上软下硬。
这种组合的特点是上部地层的标贯级数很低，含水量高，颗粒粒径小，下部地层反之。
二是岩石地层的上软下硬。
隧道施工技术的最新进展
隧道施工技术的最新进展隧道施工技术一直是工程建设领域中备受关注的话题，随着科技的不断发展和创新，隧道施工技术也在不断取得新的突破和进展。
本文将就隧道施工技术的最新进展进行探讨，介绍一些目前在隧道施工领域中被广泛应用的新技术和新方法。
一、盾构隧道施工技术盾构隧道施工技术是目前隧道工程中应用最广泛的一种方法，其优点在于施工速度快、施工质量高、对周围环境的影响小等。
在盾构隧道施工技术中，随着盾构机的不断改进和升级，其施工效率和适用范围也在不断提高。
目前，一些新型的盾构机在施工过程中采用了智能化控制系统，能够实现对隧道施工过程的精准控制，提高施工效率和质量。
二、冻结法施工技术冻结法施工技术是在特殊地质条件下应用较多的一种隧道施工方法，其原理是通过在地下隧道周围注入冷却剂，使地下水结冻，形成一层冻土屏障，从而实现隧道的施工。
近年来，随着冷却剂和冷却设备的不断改进，冻结法施工技术在应对复杂地质条件下的隧道施工中表现出色，取得了一定的成效。
三、地下爆破技术地下爆破技术是传统的隧道施工方法之一，但随着爆破技术的不断发展，地下爆破技术也在不断创新和改进。
现代地下爆破技术采用了先进的爆破药剂和爆破装置，能够实现对爆破过程的精确控制，减少对周围环境的影响，提高爆破效率和安全性。
同时，地下爆破技术还广泛应用于隧道掘进和岩石开采等领域，为工程建设提供了重要支持。
四、隧道掘进机技术隧道掘进机是隧道施工中常用的设备之一，随着隧道掘进机技术的不断创新和改进，其在隧道施工中的作用日益凸显。
目前，一些新型的隧道掘进机采用了先进的液压系统和控制系统，能够实现对隧道掘进过程的精准控制，提高施工效率和质量。
同时，隧道掘进机还广泛应用于软土隧道和岩石隧道等不同地质条件下的隧道施工，为工程建设提供了便利。
五、无人机技术在隧道施工中的应用无人机技术作为近年来快速发展的新兴技术之一，也在隧道施工领域得到了广泛应用。
通过无人机可以对隧道施工现场进行实时监测和勘察，为施工过程提供数据支持和安全保障。
地下工程施工技术新进展
地下工程施工技术新进展随着我国城市化进程的加快，地下空间资源的开发和利用逐渐成为了一种趋势。
为了适应这一趋势，地下工程施工技术也在不断创新和进步。
本文将介绍我国地下工程施工技术的新进展。
一、盾构法施工技术盾构法施工技术是一种非开挖地下空间的方法，具有对地面环境影响小、施工速度快、隧道质量高等优点。
近年来，我国盾构法施工技术取得了显著的进展。
1.超大直径盾构装备随着城市地下空间的不断开发，超大直径盾构装备的需求也越来越大。
目前，我国已经成功研制出直径超过16米的超大直径盾构机，能够满足更大型地下空间工程的需求。
2.大直径泥水盾构常压换刀技术大直径泥水盾构常压换刀技术是一种新型换刀技术，能够在不开挖隧道的情况下进行刀具的更换，大大提高了施工效率。
3.多模盾构、类矩形盾构隧道建造技术多模盾构和类矩形盾构是新型盾构机，能够在不同的地质条件下进行施工，具有更高的适应性。
类矩形盾构隧道建造技术能够有效提高隧道空间的利用效率。
4.联络通道机械法施工技术联络通道机械法施工技术是一种用于地铁隧道施工的新型技术，能够在地铁隧道之间快速建造联络通道，提高地铁隧道的运行效率。
二、TBM施工技术TBM（全断面岩石隧道掘进机）施工技术是一种高效、快速的地下空间施工方法。
近年来，我国TBM施工技术也取得了显著的进展。
1.TBM隧道变形、坍塌、突涌、卡机等重大工程问题的解决《TBM设计与施工关键技术》一书的出版，对制约复杂地质TBM隧道施工的关键核心技术进行了全面突破，为我国TBM隧道施工提供了重要的技术支持。
2.TBM隧道施工监测技术随着物联网技术的发展，TBM隧道施工监测技术也取得了很大的进步。
通过在施工现场部署大量的传感器，实时收集施工现场的数据，为施工决策提供依据。
三、基坑开挖技术基坑开挖技术是一种传统的地下工程施工方法，适用于地质条件良好且地面比较平坦开阔的地段。
近年来，基坑开挖技术也在不断创新。
1.基坑围护开挖技术随着基坑工程的规划施工与建筑物设施的距离越来越靠近，基坑的深度不断增加，基坑工程涉及的范围和规模逐渐加大，基坑围护开挖技术得到了大力开发，逐渐发展成熟，并达到国际先进水平。
超大直径泥水盾构到达施工技术
超大直径泥水盾构到达施工技术杨纪彦(中铁十四局集团有限公司,济南 250014)摘要:超大盾构的到达施工作为盾构施工的重要环节,工艺复杂,风险巨大。
以南京长江隧道为例,阐述洞前水泥搅拌桩加固、降水、冷冻及工作井内灌水(土)等综合施工措施,成功实施了浅覆盖、强透水地层条件下大直径泥水盾构机的接收,可为类似工程提供借鉴。
关键词:超大直径盾构;到达;施工技术中图分类号:U 455 文献标志码:B 文章编号:1672-741X (2009)05-0548-04Case Study on Arri vi n g Constructi on Technology of Slurry Shi eldMachi n e with Super 2l arge D i a meterY ANG J iyan(The 14th B ureau of China R ail w ay Construction Corporation,J inan 250014,China )Abstract:A s one of the crucial p r ocedures of shield boring,the arriving of shield machineswith super 2large dia meters is comp licated in technol ogy and has great risks .Taking the arriving of the shield machine for Nanjing Yangtze R iver Tun 2nel as an exa mp le,the author p resents the comp rehensive constructi on measures,including the portal secti on reinf orce 2ment by m ixing p iles,de watering,freezing and water &s oil filling in shield arriving shaft .The above measures guaran 2tee the safe arriving of the super 2large dia meter slurry shield under the conditi on of shall ow cover and highly per meable gr ound .This paper can p r ovide reference f or si m ilar p r ojects in the future .Key W ords:shield machine with super 2large dia meter;arriving;constructi on technol ogy0 引言超大直径盾构施工技术在我国刚刚起步,多学科交叉,技术含量高。
隧道大直径泥水盾构施工技术
始发井 盾构隧道线路
二、工程概况
盾构隧道经过的原天津碱厂为百年老厂（已拆迁），历经多次改造，建筑资料缺失，地下桩基等 障碍物埋置情况不明，由于地层的特殊性，现有技术手段均无法准确探测，对盾构施工的影响存在不 确定性。探明及清除这些未知障碍物难度大。盾构隧道穿越天津碱厂的段落约占掘进总长的1/3。
盾构隧道最小曲线半径450m，占掘进线路总长近1/3，在这种曲线半径下，盾构施工的灵活性和 有效性明显降低，技术难度明显增大。大直径泥水盾构施工这么小半径的曲线，在我国尚无先例。
经评定，隧道沿线风险点共有26处 ，其中，极高风险点8处，高度风险点5 处，中度风险点11处。需采取措施进行 保护的建筑物共计19处，其中需采取地 面措施的有9处，有18条管线需进行加 固处理。受环境条件的制约，传统的保 护方法因对周边环境影响大而无法实施 。根据风险点的特点和环境条件对建筑 物及重要管线合理实施保护，是工程的 难点。
二、工程概况
二、工程概况
新建铁路京津城际延伸线工程是铁道部和天津市合资建设的重点工程项目，从天津站引出，至滨 海新区于家堡商务核心区，线路全长45公里，按照时速350公里的标准建设。我集团承建解放路隧道 。
天津站
塘沽站
解放路隧道工程 位于京津城际延伸线 的东端，是京津城际 延伸线的控制性工程 、难点工程。
地方城际铁路如：广东珠三角城际铁路、长株潭城际铁路 部分隧道也大量采用盾构施工。
多年的铁路盾构隧道施工技术的研究、实践，我们认识到 铁路隧道应用盾构技术的必要性，但也有其特点和难点，需要 不断总结和提高，促进我国铁路隧道盾构技术的发展。
铁路隧道盾构技术应用的几点思考
1、铁路盾构隧道尺寸的设计标准有待进一步研究。 2、新建铁路进出城市的通道采用地下车站、地下隧道方式 ，有利于环境保护，更好的开发地下空间。 3、大直径盾构隧道施工如何更好保护周边建构筑物。 4、泥水分离与处理量较大，占地多，要求严格。 5、大直径盾构始发到达技术。
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。
国内大直径盾构隧道的设计技术进展
在建
在建 在建
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ 概 述
武 汉 长 江 隧道 上 海 长 江 隧道 南 京长 江 隧道
１ ． ２５ ０ ２台复 合 式 泥 水 盾 构 已贯 通 １０ ５
１ １ 国 内外 大直径 盾构 的发 展概 况 ． １１ ８ ８年 ， 国的布 鲁诺 （ ＩＢ ｕ ｅ） 出盾 构工 英 Ｍ．． ｒｎ１ 提
摘 要 ： 自上世 纪 ９ ０年 代 以 来 ， 国 大 直径 盾 构 隧道 的 建 设 得 我 到较 大 的发 展 ， 别 是 近 期 建 设 的 武 汉 、 京 和 上 海 越 长 江 隧 特 南 道 以及 广 深港 客 运 专 线 狮 子 洋隧 道 ， 论 是 在 工 程 建 设规 模 还 无 是 建 设 难度 方 面 ， 堪 称 世 界 级 工 程 ， 代 表 了 当 前 国 内盾 构 均 也
施工 技术进 步 。
表 １ 国 内大 直 径 盾 构 工 法 应 用 情 况
隧道 的设 计 水平 。对 目前 国 内几 座 有 代 表 性 的 大 直 径 盾 构 隧
道 的 概 况 进行 介 绍 ， 设 计技 术 的 进 步 进行 总 结 。 对
关键词 ： 大直 径 盾 构 ；隧 道 ；设 计 ；技 术进 展
隧名 道称
上 海 打 浦 路 隧 道 上 海 延 安 东 路 隧 道
要
１ ． １３ ４ ００ ２ １ ． １３ ０ １０ １
盾形 构式
１台 网格 式 盾 构 １台 网格 式 盾 构 １台 泥水 盾 构 １６ ９６ １ ８ ９８ １９ ９４
上 海 延 安 东 路 复 线 隧 道 １ ． 约 １３ ０ １０ ０
大直径盾构隧道发展现状、技术挑战与科研思考
大直径盾构隧道发展现状、技术挑战与科研思考
大直径盾构隧道是一种高效、安全、环保的地下交通工程建设方式，近年来其发展迅速。
然而，随着隧道直径的增大和建设环境的复杂化，大直径盾构隧道的建设面临着越来越多的技术挑战。
本文通过分析大直径盾构隧道的发展现状，总结了其存在的技术难题，并提出了一些科研思考和对策。
首先，大直径盾构隧道的建设难度主要集中在以下几个方面：
1. 设备技术：大直径盾构机制造成本高、运输困难，同时还需要具备高强度、高耐腐蚀等性能，这对设备的研发和制造提出了很高的要求。
2. 施工技术：大直径盾构隧道面临着土层深厚、地质情况复杂、地下水位高等多重难题，如何保证施工工艺的安全有效是当前的关键问题。
3. 质量控制：大直径盾构隧道施工过程中需要保证隧道的直径、位置、弯曲程度等指标达到设计要求，如何有效控制质量是施工的重要难点。
其次，为了应对这些技术挑战，需要从以下几个方面加强科研思考：
1. 设备技术：需要加强盾构机的研发，提高其自动化程度、精度和稳定性，同时探索新型材料的应用和优化设计方案，以降低制造成本和提高设备性能。
2. 施工技术：需要进行深入的地质勘察和建模，制定相应的施
工工艺，提高施工的精度和安全性。
同时，需要加强对隧道变形和地下水流的预测和控制，保证施工安全。
3. 质量控制：需要采用先进的测量技术和数据处理手段，实现对隧道直径、位置、弯曲程度等指标的实时监测和控制，确保施工质量符合设计要求。
综上所述，大直径盾构隧道是地下交通工程建设的重要方式，但其建设面临着诸多技术挑战。
通过加强科研思考和技术创新，可以有效提高大直径盾构隧道的建设质量和效率，推动其更为广泛的应用。
琼州海峡隧道超大直径盾构新技术展望--陈馈
６ ］ 程的若干方案；郭陕云 ［ 对琼州海峡盾构隧道方案工
程技术要点进行了研究， 提出中线铁路盾构隧道方案 为首选方案， 并给出了中线铁路盾构隧道方案的建议。 然而， 以上研究未涉及到能适应于琼州海峡隧道施工 的盾构成套装备关键技术， 而攻克具有自主知识产权 的超大直径复合式泥水盾构关键技术， 研制出适合于 我国特长跨海隧道施工的超大直径复合式泥水盾构， 则关系到跨海通道的建成与通车。
Ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｎＮ ｅ ｗＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｌ ａ ｒ ｇ ｅＤ ｉ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｈ ｉ ｅ ｌ ｄＭａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅｆ ｏ ｒＱ ｉ ｏ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕＳ ｔ ｒ ａ ｉ ｔ Ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ
琼州海峡跨海中线工程拟采用隧道方案。我国专家和 学者对琼州海峡跨海通道的研究已有 ２ ０多年的历史。
１ ］ ２ ］ ３ ］ ４ ］ 江级辉 ［ 、 王可钧 ［ 、 周心培 ［ 、 谭忠盛等 ［ 对修建琼 ５ ］ 州海峡隧道的可行性进行了研究； 程振廷等 ［ 提出了
对修建琼州海峡隧道采用盾构法的意见和修建隧道工
基金项目：国家国际科技合作专项（ ２ ０ １ １ Ｄ Ｆ Ｂ ７ １ ５ ５ ０ ） ；国家 ９ ７ ３计划（ ２ ０ １ ４ Ｃ Ｂ ０ ４ ６ ９ ０ ０ ） ；国家 ８ ６ ３计划（ ２ ０ １ ２ Ａ Ａ ０ ４ １ ８ ０ ２ ） 作者简介：陈馈（ １ ９ ６ ３ —） ， 男， 湖南新化人， １ ９ ８ ５年毕业于长沙铁道学院， 工程机械专业， 天津大学在读博士， 硕士生导师， 教授级高级工程师， 主要 从事盾构技术研究工作。
１ 工程概况
１ ． １ 工程位置 琼州海峡位于广东省雷州半岛和海南岛之间， 东 西长约 ８ ０ ． ３ｋ ｍ ， 南北平均宽度约为 ２ ９ ． ５ｋ ｍ ， 其最小 ９ ． ４ｋ ｍ ， 在等深线 ５ ０ｍ 之间有一深槽， 长约 宽度为 １ ７ ０ｋ ｍ ， 平均宽度 １ ０ｋ ｍ ， 水深一般在 ８ ０ｍ ， 最深处深