矩形隧道盾构施工中的形状保持装置研制与应用
浅谈盾构施工中盾尾密封装置受损的原因分析及防治措施饶彪劳繁
浅谈盾构施工中盾尾密封装置受损的原因分析及防治措施饶彪劳繁发布时间：2021-07-23T10:28:05.353Z 来源：《建筑科技》2021年8月上作者：饶彪劳繁[导读] 在当前的隧道密封结构中，由于管片变形，管片破裂，管道不对中，灌浆压力控制和密封问题等，导致密封尾部泄漏并影响密封的正常运行。
为此，本文提出了相应的对策并加以防范。
由于泥浆压力过大，密封尾油脂量不足导致密封尾部泄漏，此时应采用相应的处理方法。
希望通过本文的介绍，为同行提供经验，以确保隧道盾构结构的进度和质量。
佛山市铁路投资建设集团有限公司饶彪劳繁摘要：在当前的隧道密封结构中，由于管片变形，管片破裂，管道不对中，灌浆压力控制和密封问题等，导致密封尾部泄漏并影响密封的正常运行。
为此，本文提出了相应的对策并加以防范。
由于泥浆压力过大，密封尾油脂量不足导致密封尾部泄漏，此时应采用相应的处理方法。
希望通过本文的介绍，为同行提供经验，以确保隧道盾构结构的进度和质量。
关键词：盾构施工；盾尾刷；防治措施盾尾刷一般由三道钢丝刷密封和六道弹簧钢板密封组成，用以防止地层中的泥水、地下水和衬砌外围注浆材料从盾尾间隙漏入盾构机。
配备有盾尾刷注脂装置，推进时在每两道密封之间自动注入密封用油脂，以提高密封效果，并减少钢丝刷密封件与隧道管片外表面之间的磨擦，延长密封件的寿命。
盾尾密封是为了防止周围地层的土砂、地下水及背后的填充浆液、掘削面上的泥水、泥土从盾尾间隙流向盾构掘削舱而设置的密封措施。
对泥水盾构，盾尾密封装置尤为重要。
因为盾构外壁充满压力泥水，一旦密封装置损坏或密封不良，压力泥水便会从盾尾内与衬砌环结合处大量涌入盾构内，使盾构无法操作。
由于盾构不断顶进，盾尾内壁与衬砌环外圈间摩擦力很大，极易将密封损坏。
盾尾密封由盾尾钢丝密封刷和盾尾油脂组成。
盾尾密封形式很多。
尾封通常使用钢丝刷、尿烷橡胶或者两者的组合。
尾封性能的好坏对管片的拼装精度的影响较大，通常要求即使在错位和曲线部位等管片易发生偏心的场合下，也必须保证尾封的质量。
盾构机的构造及应用
盾构机的构造及应用盾构机是一种利用液压系统或者其他动力系统驱动，通过在地下掘进的同时安装钢壳管道的工程机械设备。
在现代城市化进程中，盾构机在地下工程建设中起着举足轻重的作用。
本文将从盾构机的构造和应用两个方面，详细介绍盾构机的相关知识。
一、盾构机的构造盾构机主要由刀盘、推进装置、系统控制、土压平衡系统、供泥系统和安装支撑系统等几个主要部分组成。
1. 刀盘：刀盘是盾构机最重要的部分，它相当于盾构机的“头脑”。
刀盘有圆形、椭圆形或其他形状，上面有安装刀具的刀盘头，用于在地下掘进的同时切割和破碎土层。
2. 推进装置：盾构机通过推进装置实现在地下的移动。
推进装置主要由盾构机的推进液压缸、推进动力系统和推进下车等部分组成，可以控制盾构机的前进和后退。
3. 系统控制：盾构机的系统控制包括盾构机的自动控制系统和人工控制系统。
自动控制系统可以实时监测和控制盾构机的各个参数，保证盾构机的正常运行；人工控制系统则由操作员通过操纵盾构机的操纵台完成对盾构机的控制。
4. 土压平衡系统：盾构机在地下掘进过程中，土层的压力对盾构机有很大的影响。
土压平衡系统可以保持掘进工作面的土层压力与外界压力相平衡，从而减小盾构机的阻力，保证盾构机的正常运行。
5. 供泥系统：盾构机工作时需要将切割出的土层排出。
供泥系统主要负责将切削下来的泥浆经过输送管道排出到地面或者处理设备，保持掘进工作面干燥。
6. 安装支撑系统：盾构机在掘进过程中，需要将钢壳管道安装在地下。
安装支撑系统可以将钢壳管道一节一节地推送到地下，保证施工的顺利进行。
二、盾构机的应用盾构机在地下工程建设中应用广泛，主要包括以下几个方面：1. 地铁建设：盾构机在地铁建设中起到了至关重要的作用。
通过盾构机可以快速地开挖地下隧道，将地铁站点相连接，形成地铁线路。
盾构机的使用可以提高施工效率，减少对地面的影响，同时也保证了地下空间的安全稳定。
2. 隧道工程：盾构机在隧道工程中可以大大缩短施工时间，减少劳动强度。
浅谈盾构技术的应用和发展
浅谈盾构技术的应用和发展摘要：保护设计的关键之一是确定屏蔽的类型和组成。
选择防护罩是一项复杂的任务。
地质和水文条件；施工期；环境盾构，安全性和可靠性。
选择正确的防盾构类型并设置合理的辅助设备可以确保铁路工程的顺利完工。
根据地铁段铁路工程的工程条件，地质条件和工期要求，提出了盾构的选择方法和步骤，并通过比较类似的工程实例来研究确定某地铁的盾构类型和截割机类型。
部分。
切割头的布局，并说明了泥浆盾构的不同操作模式，并确定了盾构的制造商。
关键词：盾构；地铁；应用引言它是一个铁路工程层；它与铁路工程的大小相同。
但是，有更大的地面平移装置和盾构。
用盾构层建造铁路工程的整个想法主要称为盾构层构造方法（见图1-1），诞生于19世纪初的英格兰，已有200年的历史。
但是，对于城市铁路工程的建设，挖掘，由于地形和环境条件的限制，开挖方法受到限制。
开挖方法对城市交通非常不便。
开挖引起的沉降很大。
建筑材料的噪音和振动；施工造成的环境污染等严重因素。
相比之下，由于盾构设计中不存在这些缺陷，因此受到了广泛的关注并迅速发展。
人类已经开发了不仅可以用软土建造防盾构，而且可以建造适用于砾石和许多其他层的防盾构的方法。
一、盾构技术发展概况在1811年，布鲁内尔（Brunel）发明了盾构技术并申请了专利，该技术的灵感来自于船孔中食虫孔。
这是露天矿的先驱。
1823年，布朗制定了在伦敦以东的泰晤士河上建造铁路工程的计划。
它始于1825年，但因滑坡而停止，但他没有放弃在泰晤士河下修建铁路工程的梦想。
他设计了盾构（图1）。
该项目于1834年重新启动，七年后该铁路工程于1841年完工。
图1 brunel设计的泰晤士河底用盾构从19世纪末到20世纪中期，美国；德国日本在前苏联和我国，屏蔽技术以各种方式被引入和发展。
巴尔的摩正在实施各种目的的铁路工程，巴黎法国柏林德国莫斯科林宁·格蕾特东京日本在此期间，屏蔽技术取得了长足的进步，但主要用于肺炎。
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。
盾构法隧道施工工法及管片拼装技术[详细]
![盾构法隧道施工工法及管片拼装技术[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/f51c19697f1922791688e8bd.png)
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
盾构机之矩形异形类
11.4m×6.8m）。
用于泰晤士河底隧道的Sir Marc Isambard Brunel盾构
1 3
矩形隧道技术背景
目前盾构法隧道设计大多为圆形，但圆形盾构隧道存在断面空间
利用率低的弱点。在拥有相等有效空间的情况下，矩形断面能节约 35%以上的地下空间，且可以大大减小隧道的埋深。
比圆形断面节约了45％的地下空间 比双圆隧道节约了35％的地下空间
1 3
矩形隧道技术背景
矩形盾构工作原理及应用
矩形盾构工作原理： 采用土压平衡模式施工时，碴土通过刀盘开口进入土 舱，土舱里充满了碴土、天然水和高浓度泥浆或泡沫等添加剂的混合物，该 混合物具有良好的塑流性。在开挖过程中，通过调节螺旋输送机的转速以平 衡进土（碴土+水+高浓度泥浆）与排土量，使土舱内的土体（混合物）保 持在设定的土压力值上。土舱里的土压值在开挖过程中始终受到控制并保持 。在开挖过程中，螺旋输送机的转速随着土压力传感器的指示会作相应的调 整。 应用：目前主要应用于地铁过渡段、地铁车站。
432 432
0.45m
大 管 节
0.7m
小 管 节
0.6m
管节示意图
2
郑州中州大道矩形顶管技术
经过现场实测，地下水位稳定在7m左右。
2.2 工程地质水文
层号 岩性 土层描述
（2）
（3 ） （4 ） （5 ） 层号 （2） （3） （4） （5）
粉土
粉土 粉土 粉质 粘土
褐黄、黄褐色，稍湿，松散-稍密，土质较均匀,见少量的黑色氧化物,夹有少量的小钙质结核，局 部砂感较强，干强度低，摇振反应中等，无光泽反应，韧性低。
2
郑州中州大道矩形顶管技术
2
郑州中州大道矩形顶管技术
盾构施工技术概述及盾构机选型
盾构施工技术概述及盾构机选型盾构施工技术是一种无顶开挖技术，在地下隧道施工中得到广泛应用。
它以盾构机为核心设备，通过推进机械和描摹设备以及支护设备，实现隧道的同步推进和支护作业。
盾构施工技术能够高效快捷地完成地下隧道的开挖工作，具有施工效率高、质量稳定、环境影响小等优点。
盾构机选型是盾构施工中关键的决策工作之一、盾构机的选型要考虑隧道工程的地质条件、隧道的断面形状、施工环境和技术要求等因素。
常见的盾构机选型包括土压平衡机、硬岩盾构机、泥水平衡盾构机和混合盾构机等。
土压平衡机适用于粉土、软土和含水层地质条件下的隧道工程。
该机种通过在掘进过程中平衡土压，避免地面沉降和地表破裂，保护周边环境的安全。
土压平衡机能够经受较高的水压，并能处理较大的土体水含量。
硬岩盾构机适用于硬岩地层的隧道工程。
硬岩盾构机通过机械力破碎岩石，利用刀盘和剥离装置将岩石碎片排出盾构机外，完成隧道的掘进工作。
硬岩盾构机具有破碎能力强、掘进速度快和适应性强等优点。
泥水平衡盾构机适用于高含水地层和软稀土地层的隧道工程。
泥水平衡盾构机通过在掘进过程中保持隧道内部的水压平衡，避免隧道坍塌和地层涌水情况发生。
泥水平衡盾构机能够控制地下水位，保护周边建筑和地下设施的安全。
混合盾构机是结合了土压平衡机和硬岩盾构机的优点，适用于复杂的地质条件下的隧道工程。
混合盾构机能够适应各种地质条件，并能根据不同地层的情况进行灵活调整和切换作业模式。
综上所述，盾构施工技术在地下隧道工程中具有重要地位和广泛应用。
盾构机的选型要根据隧道工程的具体情况进行合理选择，以确保施工的高效性和安全性。
探讨盾构隧道施工技术的理论与实践
探讨盾构隧道施工技术的理论与实践摘要：随着我国大规模地铁建设逐步开展 ,城市地下工程施工技术的研究开发已成为一个重要的课题。
盾构隧道施工法以其具有绿色环保的特点已广泛受到了各方面的注目。
为了使广大的规划、管理、设计、施工人员对盾构隧道技术有较为全面的认识 , 本文意在普及盾构隧道技术并促进其应用和发展。
关键词：盾构隧道盾构机的选型盾构机始发盾构机掘进施工管理1.新建隧道与地下工程开挖方法预测分析盾构法将成为21世纪中国隧道施工的主要方法之一。
中国面对平均每年290公里需要开挖的各类隧道（岩石中、土层中、海底中等），隧道掘进机法（TBM、盾构法和顶管法）、钻爆法、沉管法和浅埋暗挖法等都会在实际工程中使用，但当工期对经济效益和生态环境有重大影响而掘进工作面又受限制的情况下，面对速度、环保、效益等这些问题，盾构将成为人们的首选。
2.盾构机在国内的应用前景领域（1）西部开发将修建大量铁路和公路隧道（2）开发利用城市地下空间将建设的地下隧道工程（3）水利、水电站地下隧道工程（4）长大跨海越江隧道工程（5）南水北调工程将要开挖大量输水隧道3.盾构施工与矿山法施工具有以下优点：1、地面作业少，隐蔽性好，因噪音、振动引起的环境影响小；2、自动化程度高、劳动强度低、施工速度快；3、因隧道衬砌属工厂预制，质量有保证；4、穿越地面建筑群和地下管线密集的区域时，周围可不受施工影响；5、穿越河底或海底时，隧道施工不影响航道，也完全不受气候影响；6、对于地质复杂、含水量大、围岩软弱的地层可确保施工安全；7、在费用和技术难度上不受覆土深度影响4.盾构法施工也存在一些缺点：1、一次性投入大，施工设备费用较高；2、覆土较浅时，地表沉降较难控制；3、用于施作小曲率半径（R＜20D）隧道时掘进较困难。
5.盾构机简介5.1盾构机介绍德国海瑞克公司生产的加泥型土压平衡式盾构机，盾构主体外径6.25~6.28米，长8.5米（含盾尾、中体、前体、刀盘四部分）。
盾构隧道在高速铁路中的应用及技术创新研究
盾构隧道在高速铁路中的应用及技术创新研究随着现代交通的发展，高速铁路作为一种快速、高效、环保的交通方式，在全球范围内得到广泛应用。
而盾构隧道作为高速铁路建设中的关键技术之一，不仅可以提高施工效率，还能保证施工安全和质量。
本文将探讨盾构隧道在高速铁路中的应用及技术创新。
首先，盾构隧道在高速铁路建设中具有重要的应用价值。
盾构隧道是一种快速施工、低扰动、高质量的隧道掘进技术。
相对于传统的开挖法，盾构隧道可以减少对周边环境的影响，减少对地下水位、土质及地表建筑物的破坏。
在高速铁路建设中，特别是通过山区等复杂地质条件时，盾构隧道能够帮助克服困难，实现快速建设和可持续发展。
其次，盾构隧道在高速铁路中的技术创新也是不可忽视的。
近年来，随着科技的进步，盾构隧道技术也在不断创新发展。
例如，采用智能化系统控制盾构机的行进速度、姿态调整等，可以提高施工效率和减少人力成本。
此外，新材料的应用也是盾构隧道技术创新的重要方向之一。
采用新材料可以提高抗压强度和耐磨性，进一步保证盾构隧道的安全稳定性。
再者，盾构隧道技术在高速铁路建设中也面临一些挑战。
首先是地质条件的复杂性。
不同地区的地质条件千差万别，因此需要针对具体地质环境进行技术调整和改进。
其次是项目管理与质量控制。
盾构隧道施工过程中，需要保证施工质量，确保隧道的安全和可靠性。
因此，项目管理和质量控制也是盾构隧道技术创新中需要解决的重要问题。
为了解决这些挑战，我们可以从以下几个方面进行技术创新。
首先是加强地质勘察和分析，利用先进的地质勘察技术和模拟分析方法，提高对地质条件的预测和评估能力。
其次是研发和应用新材料，通过使用高强度、高韧性的新材料，提高盾构隧道的抗压强度和耐磨性。
第三是加强项目管理与质量控制，建立科学合理的管理制度和控制标准，确保盾构隧道建设的质量和安全。
另外，为了推动盾构隧道技术的应用与创新，政府和企业应加大对科技研发的支持力度。
政府可以制定相应的政策和规划，鼓励盾构隧道技术的研究和应用。
隧道盾构法施工教学教材
用寿命和效果与材质、构造、组装精度等因素有关系。
（3）盾尾
手工挖掘式盾构的盾尾密封装置，多采用如图所
示的双级密封装置结构。
（3）盾尾
盾尾密封装置 1－管片；2－盾尾；3－钢板；4－合成橡胶；5－氯丁橡胶；6－泡沫尿烷；7－尿烷橡胶
2、支护结构
支护结构主要由活动前檐、活动工作平台和支护 挡板构成。
1、泥水加压盾构的盾壳
泥水加压盾构的盾壳,基本上同手工挖掘式盾构的
盾壳相同，但不同之处在于切口环为平直式，环口呈
内锥形切口。支承环两端无井字型支撑架，盾尾密封
装置为多级密封结构，如图所示。
盾尾三级密封装置
盾尾三级密封装置 1－盾尾；2－钢丝刷密封； 3－钢板；4－人造橡胶密封；5－防护板
2、开挖机构
在支承环内安设竖向和水平向隔板形成井字型隔架, 以增加盾构刚度及加固支承环,二层水平隔板上设置工 作平台。
（3）盾尾
盾尾位于盾构尾部，由环状外壳与安装在内侧的
密封装置所构成。
其作用是支承坑道周边土体，防止地下水与注浆
材料被挤入盾构隧道内，同时也是进行隧道衬砌组装
的地方。
（3）盾尾
盾构密封材料，一般安装在盾尾钢板和管片外表面之
这种特制施工机械，可用较快的速度完成隧道施工基
本作业循环，直至隧道建成。
盾构施工前，应先修建一竖井，在竖井处安装盾
构。采用盾构开挖出的土体，由竖井通道提升运出地
面弃土场处理。盾构施工工艺，见图所示。
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；
适用地层 软岩 硬土层 含水松软地层 含水地层冲积 层、洪积层 淤泥、淤泥夹 砂
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
，
保持 隧道断面 形状 在设计 范围 内。经 实践证
为隧道施工质量提供了保证 。 关键词 ：矩形隧道 ；盾构施 工；衬砌 ；变形 ；形状保持装置 中图分类号 ：Ｔ Ｕ ６ ２ １ 文献标志码 ：Ｂ Ｄ ＯＩ ：１ ０１ ４ １ ４ ４ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ¨ ｚ ｓ ｇ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ４ ． ０ ４ ９
－ ｔ Ｔ
－＾ ＾ｌ
－ ． －
ｃ ■
滕延 锋： 矩 形 隧 道 盾 构 施 工 中 的形 状 保 持 装 置 研 制 与 应 用
／
懒
油 缸 黄 — ：
●
Ｉ 接柱
硅 接
军
／
（ ａ） 正视
（ ｂ） 侧视
图５ 形状保持器 的保持模式
图３ 矩形 隧道形状保持装置
类似圆形盾构的整圆器的方式将会导致矩形隧道形状保持
隧道 断面 形 状 发生 较大 改 变 的主 要原 因是 刚脱 离盾 尾 的衬 砌 环 在 没有 支 撑 的情 况 下承 受 水土 荷 载 ，发 生 了较 大
器 的上部和下部支撑直梁的刚度要求较高。同时随着矩形
盾 构 隧道 宽度 的增 加 ，直 梁 的刚度 随 着宽 度 的增 加呈 指 数 级 上升 ，在 实 际施工 中难 以设计 和 制作 。最后 ，矩形 盾构 隧 道 的衬砌 环 变 形大 ，推 进 过程 中需要 对 多环 衬砌 进 行支 撑才 能 实现 形 状保 持 作用 。因此 ，在 矩 形盾 构 隧道 施工 中 无法直 接套 用 圆形 隧道 的形 状保持 装置 。
，
．
Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐｍｅ ｎ ｔ ａ ｎｄ Ａｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｐ ｅ 。 。 Ｋｅ ｅ ｐ ｉ ｎ ｇ Ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｔ ｏ Ｒｅ ｃ ｔ ａ ｎ ｇ ｕ ｌ ａ ｒ Ｔｕ ｎ ｎｅ ｌ Ｓ ｈ ｉ ｅ ｌ ｄ Ｃｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
变形 。为 了防止上述不利情况 ，在 圆形盾构施工中，一般
设置 了隧 道形 状整 圆器 ，如 图２ 所示 。整 圆器 的上环 部分和
下环 部 分为 圆弧 形 ，与 隧道 的 内环 轮 廓 线一 致 ， 中间 部分 为 液压 油 缸 。在 使 用 时 ，通 过液 压 油缸 对 上环 部分 和 下环 部 分施 加 竖 向力 ，使得 上 环 部分 与 下环 部 分分 别 与 隧道 内 轮 廓 线 的 上部 和 下 部紧 贴和 顶 紧 ，为 隧 道衬 砌 提供 固定支 撑 ，防止 隧道 形状 发生过 大 改变 。
基金 项 目：上海市 国有 资产监督管理委 员会 企业技术创新
和 能级 提 升 项 目 （ ２ ０ １ ３ ０ １ ０）。
２ 新型隧道形状保持装置 的构成
为 了解 决矩 形 隧道 盾 构施 工 中实 际存 在 的隧道 衬 砌变 形 问题 ，提供 一种 新 的隧道 形状保 持装 置 ，如 图３ 所示 。新 装置 采 用纵 向布置 的上梁 和 下梁 对矩 形 盾构 隧道 的衬砌 进 行支撑 ，为 了防止 上粱 和 下梁 对衬 砌 环 的结 构产 生损 坏 ， 在 上梁 和下梁 上 设置 了橡胶 板 。上梁和 下梁 通过 ２ 个液压 油
的矫 正模 式将 已经 发生 变 形 的衬 砌进 行变 形 矫 正 。即使 用
道 形 状保 持 装置 通 过上 法 兰和 下法 兰 固定 在移 动 小车 上 ，
不 需 要使 用 时 ，液 压油 缸 回缩 ，整 个保 持 装置 悬 挂在 小 车
Ｔ ＥＮＧ Ｙ ａｎ ｆ ｅ ｎ ｇ
Ｓ ｈａ ｎｇ ｈａ ｉ Ｍ ｅｃ ｈ ａｎ ｉ ｚ ｅ ｄ Ｃ ｏｎｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｉ ｏｎ Ｇｒ ｏｕ ｐ Ｃｏ Ｌ ｔ ｄ ．
．，
Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ ７ ２
１ 研究背 景
在 盾 构 施 工 过 程 中 ， 随着 盾 构 机 向前 推 进 ， 已拼 装 完成 的管 片逐 渐 从盾 尾 内脱 出 ，开始 承 受盾 构 机 外部 的 水 土压 力 。在 上 述压 力 作用 下 ，盾构 隧 道 的衬 砌环 出现变 形 （ 图１ ） 。对 于 圆 形 盾 构 隧道 而 言 ，表 现 为 隧道 的断 面 由 圆形变 为 竖 直径 小 、水平 径 大 的椭 圆 形 ，从 而对 隧 道 的防 水 、衬 砌 的 受力 都 造成 严 重 的危 害 ，还 导 致待 安 装 的管 片 纵 向螺栓 无法 安装 ，从而 对盾 构施 工造 成严 重危 害 。
缸 实现加 载 ，２ 个 液压 油缸 分别 安装 在立 柱两侧 。上 述 的隧
作者 简介 ：滕延锋 （ １ ９ ７ ’ ７ － ），男，博士，高级工程师。 通信地址 ：上海市静安 区洛川 中路７ ０ １ 号 （ ２ ０ ０ ０ ７ ２）。
收 稿 日期 ：２ ０ １ ７ — ０ ２ ＂ １ ７
壁
矩形 隧道盾 构施 工 中的形状 保持装置研制 与应用
滕延锋
上 海 市 机械 施工 集 团有 限公 司 上 海 ２ ０ ０ ０ ７ ２
摘要 ：对矩形 隧道 盾构施工过程 中衬砌产 生变形的原 因进行 了分析 研制 了可 以减 弱矩形 隧道衬砌 变形的新型隧道形 状保 持装置。该隧道形状保 持装置在隧道 断面的两侧分别布置 。通过 液压油缸驱动纵 向布置 的上梁和下梁 从 隧 道 内
图２ 圆形盾构隧道 的整圆器
缸
矩 形 盾 构 隧 道 的衬 砌 环 从 盾 尾 内脱 出后 也 会 发 生 类 似 的变 形 情况 。矩形 盾 构隧 道 的上 部和 下 部近 似为 水 平 直
图 １ 盾构隧道衬砌 发生变形
梁 ， 由于 起拱 较少 ，水平 直 梁 以承 受弯 矩为 主 。直 接采 用