隧道施工方法及盾构分类完整版本
隧道施工方法(全断面-沉管-盾构)
c.开挖面阻力的调整 当利用千斤顶编组无法达到纠偏目的时，可采 用调整开挖面阻力，也就是人为地改变阻力的合力 位置，从而得到一个理想的纠偏力偶，来达到控制 盾构轴线的目的。 d.盾构自传的控制 当盾构有少量自转时，可用盾构内的举重臂、 转盘等大型旋转设备的使用地方来纠正； 当自转量较大时，采用压重的方法，使其形成 一个纠旋转力偶。
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碴土储舱和料斗
龙门吊车 泥浆处理设备
竖井
皮带运输机 车站
盾构机
电瓶车
斗车
泥浆注入车
管片运输车
螺旋输送机
图5-3-2 盾构法施工概貌图
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三、盾构推进工作 （一）盾构开挖方法 1.敞开式开挖 手掘式及半机械式盾构均为敞开式开挖。这种方 式适用于地质条件好，开挖面在掘进中能维持稳定或 在有辅助措施时能维持稳定的情况。其开挖程序一般 是从顶部开始逐层向下挖掘。若土质较差，还可以借 助支撑千斤顶加撑板对开挖面进行临时支撑。根据其 切口长度，每环可分几次开挖和推进。 2.网格式开挖 网格式开挖由网格梁与隔板将开挖面分成许多格 子。开挖面的支撑作用时由土的粘聚力和网格厚度范 围内的阻力产生的。当盾构推进时，克服这项阻力， 土体就从格子里呈条状挤出来。要根据土的性质，调 节网格的开挖面积。采用网格式开挖时，在所有千斤 顶缩回之后，会产生较大的盾构后退现象，导致地表 沉降，因此施工时要防止盾构后退。
图5-3-1 盾构的组成
一、盾构的类型：可以从不同的方面进行分类。 按构造类型分为敞胸和闭胸式。 1.按开挖方式： （１）手掘式盾构：开挖和出土可用人工进行。 （２）半机械式盾构：大部分的开挖工作和出土 由机械进行。 （３）机械式盾构：从开挖到出土均采用机械。 2. 按开挖面的支护方式： （１）无固定支护式的盾构 （２）固定机械支护式盾构 （３）工作面近旁带有气压室的盾构 （４）泥水加压式盾构 （５）土压平衡式盾构
盾构隧道施工方法
盾构隧道施工方法隧道是连接两个地点的人工通道，广泛应用于交通、水利、能源、地下工程等领域。
盾构隧道施工方法是一种常见的隧道施工技术，它以盾构机为核心设备，具有高效、安全、环保等优点。
本文将详细介绍盾构隧道施工方法的步骤和注意事项。
一、盾构隧道施工方法的步骤1. 前期准备盾构隧道施工前，需要进行充分的前期准备工作。
包括确定施工地点、制定施工方案、进行地质勘探和地质预报、设计盾构机的参数等。
这些准备工作的目的是为了确保施工的安全和顺利进行。
2. 盾构机的组装和调试在施工现场，需要将盾构机进行组装和调试。
组装过程中，需要根据盾构机的设计参数进行安装，并进行各项功能的测试，以确保盾构机能够正常运行。
同时，还需要进行盾构机的防水和防火处理，以提高其安全性能。
3. 掘进过程盾构隧道的掘进过程是整个施工过程的核心。
首先，需要进行地表附近的预探灌浆，以加固地层，防止地面沉降。
然后，盾构机顺着预先设计好的掘进线路开始掘进工作。
掘进过程中，盾构机会同时进行土层的开挖和支护，通过控制盾构机的推力和转速来控制进度。
同时，还需要进行隧道内部的通风和排水，以确保施工环境的安全和良好。
4. 后期处理隧道掘进完成后，还需要进行一系列的后期处理工作。
包括清理隧道内的残渣和泥浆、进行洞口封堵、进行隧道内部的装饰和照明等。
同时，还需要进行隧道的测试和验收工作，以确保隧道的质量和安全性能。
二、盾构隧道施工方法的注意事项1. 地质勘探和预报在盾构隧道施工前，需要进行地质勘探和预报工作。
通过对地层的分析和预测，可以提前了解隧道施工中可能遇到的地质问题，从而采取相应的措施进行处理。
2. 盾构机的选择盾构机是盾构隧道施工的核心设备，其性能的选择对施工的效率和质量有着重要影响。
在选择盾构机时，需要考虑地质条件、隧道长度、掘进断面等因素，并根据实际情况进行选择。
3. 施工安全盾构隧道施工过程中，安全是首要考虑的因素。
需要严格遵守施工安全规范，确保工人的人身安全。
隧道施工方法
隧道施工方法
隧道施工方法根据不同的地质条件和工程要求可以分为以
下几种：
1. 钻爆法：首先使用钻机在地下钻孔，然后将炸药装入孔内，引爆炸药后炸开地层形成隧道。
2. 掘进法：使用掘进机械（如推土机、隧道掘进机等）从
隧道两端向中间推进，逐渐形成隧道。
3. 断面法：将隧道划分为多个小断面，使用传统的土建方
法（如开挖、支护等）逐个施工，最后将各个小断面连接
起来形成完整的隧道。
4. 盖挖顶管法：在地面上先施工顶管隧道的顶部，然后再
从顶部向下逐渐掏空地下土层，最后将隧道的底部也完成。
5. 喷射冻结法：在地下进行喷射冻结工艺，使地层冻结成固态，然后在冻结的地层中进行开挖。
6. TBM（隧道掘进机）法：使用隧道掘进机进行全断面直径开挖，并同时完成支护。
以上是常见的隧道施工方法，具体的方法选择需要根据地质条件、工程要求和经济可行性进行评估和决策。
市政工程施工工艺(盾构法隧道施工)
盾构机性能验收
盾构始发
一、盾构始发简介
盾构始发是盾构推进的开始，也是盾构法隧道施 工中的一道关键工序。在进入施工现场后，所有的 准备工作都是为盾构顺利始发提供条件。当盾构安 装调试结束并一切正常后，进入始发状态。
在盾构始发之前要安装盾构后靠，要在洞圈内 开探孔观测土体是否稳定、洞圈封门凿除，还要 在洞圈上安装防水装置。所有准备工作就绪，盾 构将开始始发。
另外，在负环拼装之前需事前将盾尾油 脂填满盾尾钢丝束内。见图21
图20
此时负环拼装完毕后，前期盾构始发准备 工作就绪。等待盾构正式始发
图21 盾尾油脂
图22 前期负环管片拼装完毕
六、盾构始发 在洞圈防水装置安装完毕后，将要进行盾构始发施 工。 在盾构始发之前，在洞圈内左、右两边各焊接一段 导向轨。此导向轨是基座轨道的延长线，但比基座轨道 底2cm，以免盾构始发刀盘旋转碰到此导向轨。 此导向轨的作用是为了防止盾构进入洞圈后，盾构 磕头，盾尾下沉。 盾构始发时要先将洞门钢筋割除，分九大块，从上 向下进行。
盾构法隧道施工工艺流程
盾构法隧道的基本原理是用一件有形钢质组件沿隧道设计 轴线开挖土体而向前推进。
施工工艺流程： 施工准备（三通一平、生产生活设施布置）→盾构就位
（基座安装、盾构安装调试、后靠支撑安装）→负环拼装 →盾构始发（洞门加固、洞圈止水装置安装、凿处洞门、 始发推进）→盾构正常推进（轴线控制、同步注浆、出土、 管片拼装）→盾构到达（洞门加固、贯通测量、基座安装、 洞圈止水装置安装、封堵洞门）→盾构吊装→工程竣工。
水、照明、通讯等设施的安装工作。
（2）、施工前必需材料、设备、机具备齐，以满足本阶段施工要求， 管片、连结件等准备有足够的余量。
隧道工程施工方法
隧道工程施工方法隧道工程是一项复杂而关键的工程，涉及到土木工程、地质工程、岩土工程等多个学科。
正确的施工方法对于隧道工程的成功完成至关重要。
本文将介绍一些常用的隧道工程施工方法。
1. 预制隧道施工方法预制隧道施工方法是指在地面上预先制造隧道的构件，然后将其运输到现场进行拼装和安装的方法。
这种方法适用于隧道较短且地质条件相对稳定的情况。
预制隧道施工方法具有施工速度快、质量易于控制的优势，但需要较大的设备和场地空间。
2. 盾构隧道施工方法盾构隧道施工方法是指使用盾构机进行隧道开挖和支护的方法。
盾构机是一种大型的机械设备，能够在地下进行连续的开挖和支护作业。
盾构隧道施工方法适用于软土、黏土或砂质地层，它能够减少地面的扰动和震动，保护周围建筑物的安全。
3. 爆破隧道施工方法爆破隧道施工方法是指使用爆破技术进行隧道开挖的方法。
爆破隧道施工方法适用于硬岩和坚硬地层的隧道。
通过在隧道内部设置爆破点，使用合适的爆破药剂和引爆装置进行爆破，将岩石炸碎并清除出隧道。
爆破隧道施工方法效率高，但需要严格的安全措施和专业技术。
4. 钻爆隧道施工方法钻爆隧道施工方法是指使用钻爆技术进行隧道开挖的方法。
钻爆隧道施工方法适用于中硬岩和中硬地层的隧道。
通过在隧道内部钻孔，然后注入爆破药剂并引爆，将岩石炸碎并清除出隧道。
钻爆隧道施工方法相对于爆破隧道施工方法更加安全可靠，因为钻孔过程可以更好地控制爆破效果。
5. 地面冻结隧道施工方法地面冻结隧道施工方法是指在隧道周围的土层中注入低温冷却剂，使土壤冻结成坚硬的冻土，并将其挖掘成隧道的方法。
地面冻结隧道施工方法适用于软土和水下隧道，它能够提供较好的支护效果，并可以减少水土流失。
然而，该方法需要大量的能源和设备，并且对环境影响较大。
隧道工程施工方法的选择取决于多种因素，包括地质条件、工程要求、站点限制等。
在选择施工方法时，应综合考虑安全性、施工效率和经济性等因素，并采取相应的措施进行风险管理和环境保护。
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
盾构隧道施工方法及技术措施
第八章盾构隧道施工措施及技术措施§11端头加固§1.1端头加固概述盾构进出洞门外土体为软弱含水旳土层，盾构机在进出洞时，工作面将处在开放状态，这种开放状态将持续较长时间。
若不提前加固处理，地下水、涌水等就会进入工作井，就会导致软弱地层不稳定，严重状况下会引起洞门塌方。
为保证施工安全及盾构机顺利始发及出洞，必须对洞门外土体进行加固处理。
本标段盾构始发及抵达共有4个端头需要加固，详细加固措施见表8-1-1表8-1-1 盾构进出洞端头加固措施一览表1.1.1加固旳原则（1）根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层状况，确定加固措施和范围。
（2）在充足考虑洞门破除时间和措施旳基础上，选择合适旳加固措施和范围，保证洞门破除和盾构机进、出洞旳安全。
1.1.2加固规定根据始发及抵达端头地层性质及地面条件，选择加固措施，加固后旳土体应有良好旳自立性，密封性、均质性，采用搅拌桩加固旳土体无侧限抗压强度不不不小于0.8MPa，渗透系数k≤1×10-8cm/sec。
（2）渗透系数＜1.0×10-5cm/s。
1.2端头旳施工1.2.1施工原理旋喷法施工是运用钻机把带有特殊喷嘴旳注浆管钻进至土层旳预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端旳喷射装置，向四面以高速水平喷入土体，借助流体旳冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同步钻杆一面以一定旳速度旋转，一面低速渐渐提高，使土体与水泥浆充足搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀，具有一定强度旳桩体，从而使地层得到加固。
1.2.2机械设备旋喷法施工重要机具设备包括：高压泵、泥浆泵、钻机、浆液搅拌器、空压机、旋喷管和高压胶管等；辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及多种管材、阀门、接头安全设施等。
浆液搅拌采用污水泵自循环式旳搅拌罐，钻机采用XY-100型振动钻机，空压机采用SA-5150W空压机，参数为20m3/min。
盾构隧道施工技术
盾构隧道施工技术盾构法隧道是指通过盾构施工方式对隧道工程项目进行施工，隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。
隧道可分为交通隧道，水工隧道，市政隧道，矿山隧道。
为了帮助建筑企业人员了解盾构隧道施工技术，小编梳理相关资料，基本概况如下：盾构隧道施工基本工序步骤：第一，在置放盾构机的地方打一个垂直井，再用混泥土墙进行加固；第二，将盾构机安装到井底，并装配相应的千斤顶；第三，用千斤顶之力驱动井底部的盾构机往水平方向前进，形成隧道；第四，将开挖好的隧道边墙用事先制作好的混泥土衬砌加固，地压较高时可以采用浇铸的钢制衬砌加固来代替混泥土衬砌。
盾构法施工中，其隧道一般采用以预制管片拼装的圆形衬砌，也可采用挤压混凝土圆形衬砌，必要时可再浇筑一层内衬砌，形成防水功能好的圆形双层衬砌。
其中盾构隧道施工技术中土层开挖的基本情况如下：在盾构开挖土层的过程中，为了安全并减少对地层的扰动，一般先将盾构前面的切口贯入土体，然后在切口内进行土层开挖，开挖方式有：（1）敞开式开挖。
适用于地质条件较好、掘进时能保持开挖面稳定的地层。
由顶部开始逐层向下开挖，可按每环衬砌的宽度分数次完成。
（2）机械切削式开挖。
用装有全断面切削大刀盘的机械化盾构开挖土层。
大刀盘可分为刀架间无封板的和有封板的两种，分别在土质较好的和较差的条件下使用。
在含水不稳定的地层中，可采用泥水加压盾构和土压平衡式盾构进行开挖。
（3）挤压式开挖。
使用挤压式盾构的开挖方式，又有全挤压和局部挤压之分。
前者由于掘进时不出土或部分出土，对地层有较大的扰动，使地表隆起变形，因此隧道位置应尽量避开地下管线和地面建筑物。
此种盾构不适用于城市道路和街坊下的施工，仅能用于江河、湖底或郊外空旷地区。
用局部挤压方式施工时，要根据地表变形情况，严格控制出土量，务使地层的扰动和地表的变形减少到最低限度。
（4）网格式开挖。
使用网格式盾构开挖时，要掌握网格的开孔面积。
格子过大会丧失支撑作用，过小会产生对地层的挤压扰动等不利影响。
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Section1 常用隧道施工工法比较 Section2 盾构工法的发展 Section3 盾构机的分类
广州地铁陈家祠站明挖法施工场景
明挖法
浅埋暗挖法
盾构法 顶管法
矿山法
沉管法
岩石掘进机
Section1 隧道施工工法的对比
表1
序 施工 号 方法
1、按照平衡开挖面的方式
A、插板式 B、挤压网格式 C、土压平衡式 D、泥水平衡式 E、加泥式 F、加水式
盾构机的分类 之二
2、按照机械化程度
A、人工 B、机械化 C、全自动化
3、按照施工过程中的运输方式
A、皮带传送 B、泥浆泵 C、手工挖小车推
盾构机的分类 之三
4、按照掌子面敞开程度
无干扰
测系统
Section2 盾构隧道的发展
1825年 盾构机首次使用
1830年 使用气压的 半机械式盾构
1840年 能够壁后注浆的
机械式盾构
1865年 圆形
挤压式盾构
1966年 泥水加压盾构
1974年 土压平衡盾构EPB
1976年 铰接式盾构
1981年 压注混凝土 衬砌工法ECL
1986～1988年 复圆、多圆 断面盾构MF
环境场地要求
优点
缺点
发展方向
市郊施工场地开阔，进度快，工作 破坏环境生态，1）有效井点降水系统；2）
1
软岩和土体，如北 面大，便于机 影响交通，带 可靠的支撑系统；3）大型 明挖法 京和天津地铁 械和大量劳动 来尘土和噪声 土方机械，混凝土搅拌及
力投入
污染
运输机械
岩石和坚硬土体， 地面干扰小， 进度慢，劳动 1）多臂钻孔台车，自动装
4
盾构法 和顶管法
隧道，如 上海、广 州、北京
高，安全， 工工艺繁，专 衡盾构和顶管，超前探测排障技
工人劳动强 业施工队伍 术；2）钢纤维挤压混凝土衬砌；
度低，进度
3）三维仿真计算机管理系统，
等城市地 快
管理信息化，自动化；4）自动
铁
导向，中途对接异型盾构
跨越江河 造价省，速 封锁江河水面，大型涵管制作及驳运技术；2）
A、全敞口 B、半敞口 C、全封闭
5、断面形式
A、单圆 B、双圆 C、三圆 D、矩形 E、球形
全封闭盾构机
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3 暗挖法 棚管法加固，浅埋 车站，如北京、哈
险大
临时支护措施和机具
尔滨等城市地铁
Section1 隧道施工工法的对比
续表1
序 施工 号 方法
环境场地 要求
优点
Hale Waihona Puke 缺点发展方向城市软地 地面影响小，机械设备复杂，1）开发适用不同地质条件，自
层、深埋 机械化程度 价格昂贵，施 动更换刀盘的气压、土压泥水平
湖海，软 度快，隧道 专门的驳运、 地下定位对接、防水技术
5
沉管法 (连续沉井)
地基，如 广州、宁
断面大
下沉、对接的 机具，水下作
波、上海
业，风险大
过江隧道
坚硬岩石 速度快，机 造价高，使用 1）开发国产高性能凿岩机；2）
6
凿岩机法 （TBM）
地质，如 广州地铁
械化程度高，掌握复杂，刀 改进高强合金刀具；3）完善后 安全，地面 具易磨损 配套系统；4）超前不良地质探
如青岛和重庆地铁 造价低 2 矿山法
强度高，风险 药引爆装置；2）光面爆破，
大
喷锚支护，监控数据反馈
指导设计和施工方法
埋深较浅对土体进 地面干扰小， 机械化程度低，1）发展可靠的浅地层地基
行冻结、注浆、深 造价低，便于 劳动强度高， 处理技术；2）小型灵活的
层搅拌桩加固地基，土法上马 环境恶劣，风 地下开挖机械；3）可靠的
1993年 球体盾构、 扩径盾构
国内盾构隧道走过的历程
阜盾
Φ2.6m
新
构 输
水
巷
道
1952 年
上路
海 打
隧 道
浦
1966
年
上一 海号 地线 铁
1984 年
上路
海南
延 安 东
线 隧 道
1994
年
上杨 海浦 地线 铁
2003
双圆盾构
年
泥水平衡式盾构
土压平衡式盾构
网格式式盾构
手掘式盾构
Section3 盾构机的分类