盾构法隧道
隧道盾构法施工 盾构法施工的特点及适用条件
盾构法施工的特点及适用条件
盾构机（土压平衡）
盾构法施工的特点及适用条件
2盾构法特点
2.1盾构法优点
（1）、场地作业少，隐蔽性好，因噪音、振动引起的环境影响小；
（2）、隧道施工的费用和技术难度基本不受覆土深浅的影响，适宜于建造覆 土深的隧道；
（3）、穿越河底或海底时，隧道施工不影响航道，也完全不受气候的影响；
01
盾构法施工的特点及适用条件
盾构法施工的特点及适用条件
1.盾构法基本概念
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。
3盾构法适用条件
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。
（4）、穿越地面建筑群和地下管线密集区时，周围可不受施工影响；
（5）、自动化程度高、劳动强度低、施工速度较快
盾盾构法缺点
（1）施工设备费用较高； （2）覆土较浅时，地表沉降较难控制； （3）用于施工小曲率半径隧道时，掘进较困难。
盾构法施工的特点及适用条件
隧道盾构法矿山法新奥法的区别
隧道盾构法、矿山法、新奥法的区别施工一、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式。
盾构（shield）是一个既能够支承地层压力又能够在地层中推动的活动钢筒结构。
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；钢筒的尾部能够拼装预制或现浇隧道衬砌环。
盾构每推动一环距离，就在盾尾支护下拼装（或现浇）一环衬砌，并向衬砌环外围的间隙中压注水泥砂浆，以避免隧道及地面下沉。
盾构推动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。
圆形因其抗击地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采纳通用构件，易于改换，因此应用较为普遍；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；按排除地下水与稳固开挖面的方式不同可将盾构分为：人工井点降水、泥水加压、土压平稳式，局部气压盾构，全气压盾构等。
盾构法的要紧优势：除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不阻碍地面交通，又可减少对周围居民的噪声和振动阻碍；盾构推动、出土、拼装衬砌等要紧工序循环进行，施工易于治理，施工人员也比较少；土方量少；穿越河道时不阻碍航运；施工不受风雨等气候条件的阻碍；在地质条件差、地下水位高的地址建设埋深较大的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性。
二、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,采纳锚杆和喷射混凝土为要紧支护手腕,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式的简称, 在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。
采纳该方式修建地下隧道时，对地面干扰小，工程投资也相对较小，已经积存了比较成熟的施工体会，工程质量也能够取得较好的保证。
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。
第9章-盾构隧道结构
1986～1988年 复圆、多圆 断面盾构MF
1865年 圆形 挤压式盾构
1976年 铰接式盾构
1993年 球体盾构、 扩径盾构
3、盾构隧道的发展
国内盾构隧道走过的历程
上杨
海浦
上路 海南
地线 铁
延线
上一 海号
安 东
隧 道
双圆盾构
2003年
上路
地线 铁
1994年 泥水平衡式盾构
阜盾
海隧
新构
打道
Φ输
水
1、 隧道断面形式的选择，根据隧道的使用要求、施工技术 的可能、地层的特性、隧道受力等因素确定。
最常用的盾构隧道断面为圆形： (1)可以等同的承受各个方向
的外部压力，尤其是在饱和含水 的软土地层中修建地下隧道，由 于顶压和侧压较为接近，更可以 显示出圆形隧道断面的优越性；
(2)施工中易于盾构推进； (3)便于管片的制作与拼装； (4)盾构即使发生转动，对断 面的利用也无大碍。
1886年，Great在南伦敦铁路隧道中使用了盾构和压气组合 工法，为现在的盾构工法奠定了基础。
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3、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
1966年 泥水加压盾构
1974年 土压平衡盾构EPB
1981年 压注混凝土 衬砌工法ECL
盾构法隧道有哪些优点呢？
（1）在盾构支护下进行地下工程暗挖施工，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；
（2）在盾 构的掩护下 进行开挖和 衬砌作业， 有足够的施 工安全性；
（3）盾构作业产生的 振动、噪声等环境危害 较小; 对地面建筑物及 地下管线的影响较小
盾构法隧道
盾构法隧道盾构隧道施工法是指使用盾构机，一边控制开挖面及围岩不发生坍塌失稳，一边进行隧道掘进、出渣，并在机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆，不扰动围岩而修筑隧道的方法。
简介:采用盾构掘进机进行开挖，钢筋混凝土管片作为衬砌支护的隧道暗挖施工法。
盾构机的所谓盾是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护围岩的盾构钢壳。
所谓构是指构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体。
由于盾构一般使用于以土为围岩的隧道工程施工中，与岩石围岩不同，土体不具有自立稳定性，所以保持开挖面稳定的系统(盾)就非常重要。
盾构施工的主要原理就是尽可能在不扰动围岩的前提下完成施工，从而最大限度地减少对地面建筑物及地基内埋设物的影响。
盾构法隧道结构设计程序主要内容：1.确定几何参数2.确定岩土参数3.选择危险断面4.确定TBM机的机械参数5.确定材料属性6.设计荷载7.设计模型8.计算结果盾构施工监理细则Ⅰ施工准备阶段的监理1.1 盾构机自赤岗站始发前，承包商应向监理工程师递交一份详细的盾构施工总体方案，内容包括：（1）赤岗施工场地总平面布置图（2）盾构推进方案（始发、掘进、到站、过站）（3）盾构推进计划（4）管片的质量控制（5）轴线控制和沉降监测方案（6）回填注浆的质量控制（7）盾构机性能参数及操作方法（8）出土方案和弃土安排（9）洞口端头和联络通道地层加固方案（10）施工监测方案1.2 经过监理工程师批准后，承包商才可将上述方案付诸实施。
1.3 监理工程师对现场施工设备进行检查。
包括注浆设备、起吊设备、管片运输设备、管片防雨设施、给排水系统、供电设备等。
在盾构始发前这些设备的完好性必须得到工程师的确认和批准。
1.4 盾构施工前监理工程师应对承包商使用的水准点和控制点进行复核，经批准后才可使用。
Ⅱ盾构机的始发2.1 始发前准备工作结束后，承包商应向监理工程师提交有关报告以供批准。
2.2 监理工程师应对以下方面进行检查（1）盾构机定位（2）反力架安装（3）洞口橡胶密封条和端墙凿除（4）临时管片固定方式（5）盾构机操作方式（6）回填注浆方式2.3 经监理工程师批准后，承包商才可开始安装临时管片和盾构机推进。
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单线地下铁道衬砌一般可分成6～8块，双线地下铁 道衬砌可分为 8～ 10块；小断面隧道可分为 4～ 6块。 管片的最大弧、弦长一般较少超过 4m ，管片越薄 其长度应越短。
5.衬砌的形式和构造
5.4 装配式钢筋混凝土管片
(三)封顶管片形式
趋向于采用小封顶形式。 封顶块的拼装形式有两种，一为径向楔入，另一为 纵向插入。
5.衬砌的形式和构造
5.2 衬砌结构的选型 （ 1 ）依据隧道的使用目的，围岩条件以及施工方 法，合理选择衬砌的强度、结构形式和种类等。 （ 2）根据隧道的车辆限界、建筑限界以及使用要 求选择合适的盾构隧道横断面，最常用的为圆型与 矩型。 （ 3）在饱和含水软土地层中修建地下隧道，较常 用的结构型式是选用圆形结构。 （ 4）根据荷载大小以及防渗漏要求确定是否需要 二次衬砌。
(三) 按形成方式分类 2.挤压混凝土衬砌 在盾尾刚浇捣而未硬化的混凝土处在高压作用下， 作为盾尾推进的后座，盾尾在推进的过程中，不产 生建筑空隙，空隙由注入的混凝土直接填充。 特点：自动化程度高；理想的受力、防水要求；钢 纤维混凝土能提高薄形衬砌的抗裂性能。
5.衬砌的形式和构造
5.3 衬砌的分类
用于较小直径的隧道，单块管片重量较重，对盾构 千斤顶顶力具有较大的抵抗能力，正常运营时对隧 道通风阻力较小。
5.衬砌的形式和构造
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。
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。
4.2 地层变位的模式 1.地表纵向沉降 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。
y yf V y yi S y l 1 i 2 i i
z
地表面
O
Vl 2 y y i y y f 2 i i i
ΔL
弹性密封垫
环向螺栓
端肋
弯螺栓联结形式
直螺栓联结形式
斜直螺栓联结形式
5.衬砌的形式和构造
5.5 管片接头构造
(二)接头结构形式
（2）铰接头 多铰环的环向接头，几乎不产生弯曲，轴向力占主 导，在地基条件良好的英国和俄罗斯广泛应用。 地下水位以下，对防水有要求。 （3）销插入接头 可做环向和纵向接头使用。
4.盾构法施工引起的地层变位
4.2 地层变位的模式 1.地表横向沉降 Peck（1969）通过对大量地表沉陷数据及工程资料 分析后，首先提出地表沉降槽正态分布的概念，并 认为施工引起的地面沉降是在不排水条件下发生的， 所以沉降槽的体积应等于地层损失的体积。此法假 定地层损失在隧道长度上均匀分布，地面沉降的横 i 1.732i 向分布似正态分布函数。
5.衬砌的形式和构造
5.3 衬砌的分类 (二)按结构型式分类 1.管片 适用于不稳定地层内各种直径的隧道内的。
纵向接缝间通过螺栓予以连接，螺栓可承受较大的 正、负弯矩；环向接缝上设置纵向螺检，具有抵抗 隧道纵向变形的能力。 管片拼装进度大为降低。
5.衬砌的形式和构造
5.3 衬砌的分类 (二)按结构型式分类 2.砌块 一般适用于含水量较少的稳定地层内。 衬砌结构在通过变形后 (变形量必须予以限制 )地层 介质对衬砌环的约束使圆环得以稳定。 砌块由于在接缝上不设置螺栓，施工拼装进度就可 加快。
3.盾构机(Shield Machine)
3.1 盾构机基本构造
面板式
辐条式
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。
圆形 椭圆
马蹄形
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、
5.衬砌的形式和构造
5.3 衬砌的分类 （一）按材料及形式分类 1. 钢筋混凝土管片 （1）箱形管片
一般用于较大直径的隧道。单块管片重量较轻，管 片本身强度不如平板形管片，特别在盾构顶力作用 下易开裂。
5.衬砌的形式和构造
5.3 衬砌的分类 （一）按材料及形式分类 1. 钢筋混凝土管片 （2）平板形管片
榫槽式接头
4.盾构法施工引起的地层变位
4.1 地层变位的影响因素 1.地层损失 地层损失是指盾构施工过程中实际开挖土体体积与 竣工隧道体积之差。 （1）开挖面的土体移动。 （2）土体挤入盾尾间隙。 （ 3）盾构推进过程中推进方向的改变、盾尾纠偏、 曲线推进、仰头推进或叩头推进，实际开挖断面不 是圆形而是椭圆形，从而引起地层损失。 （ 4）盾构外壳移动与地层间的摩擦与剪切作用， 引起地层损失。 （ 5）在水土压力作用下，隧道衬砌产生变形而引 起少量的地层损失。
缺点是刚度小、耐锈蚀性差，需进行机械加工以满 足防水要求。 成本昂贵，金属消耗量大。
5.衬砌的形式和构造
5.3 衬砌的分类 （一）按材料及形式分类 4.复合管片 外壳采用钢板制成，在钢壳内浇注钢筋混凝土，组 成一复合结构，其重量比钢筋混凝土管片轻，刚度 比钢管片大，金属消耗量比钢管片小。 缺点是钢板耐蚀性差，加工复杂冗繁。
4.盾构法施工引起的地层变位
4.1 地层变位的影响因素 2.受扰动土体的再固结 盾构隧道周围土体受到盾构施工扰动后，便在盾构 隧道周围形成超孔隙水压力区。当盾构离开该处地 层后，由于土体表面的应力释放，隧道周围的孔隙 水压力便下降。在孔隙水压下降过程中，孔隙水排 出，引起地层移动和地面沉降。地层因孔隙水压力 变化而产生的地面沉降，称之为主固结沉降。土体 受到扰动后，土体骨架还发生持续很长时间的压缩 变形。在此土体蠕变过程中产生的地面沉降称为次 固结沉降。
3.3 常用盾构机类型及其施工原理
土压平衡原理：盾构推进时前端刀盘旋转掘削土体，掘 削下来的土体涌入土舱。当掘削土体充满土舱时，由于 盾构的推进作用，致使掘削土体即对掘削面加压。当该 加压压力与掘削地层的土压+水压相等，随后若能维持 螺旋输送机的排土量与刀盘的掘土量相等，把这种稳定 的出土状态称为掘削面土压平衡状态。
盾构法隧道
同济大学 2018年4月10日
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盾构法隧道（Shield Tunnel）
1. 概述
地铁隧道已成为解决城市交通拥挤最有效手段之一 。 我国经济发达的中心城市相继开展地铁建设。 盾构工法已成为城市地下隧道的主要修建方法之一 。
2.盾构法主要施工工序
出发竖井 中间竖井 接收竖井
盾构机
2.盾构法主要施工工序
铸铁管片的适用场所
竖 井 地表面
河 流
铁 路
道路桥
民 宅
竖 井
河 流 被密封的隧道
主要使用DC管片的部位
１．重荷载部位：河流的横断面、民房下面、软弱地层 ２．急曲线部位 ３．车站及特殊部位（３连盾构、ＤＯＴ、矩形盾构等）
5.衬砌的形式和构造
5.3 衬砌的分类 （一）按材料及形式分类 3.钢管片 优点是重量轻、强度高。
x2 S x max exp 2i 2
max
i
Vl 2 i Vs 2.5i
H
max
0.61 δ
反弯点
δ
max
最大曲率点
2 tan 45 2
z
kz
D
Vs Vl R 2
0.22 δ
max
4.盾构法施工引起的地层变位
泥水平衡原理：把水、粘土及添加剂混合制成的泥水， 经输送管道压入泥水舱，待泥水充满整个泥水舱后，盾 构机的推进系统工作，则推进力经舱内泥水传递到掘削 面 的土体上，刀盘掘削下来的土砂进入泥水舱，经搅 拌后含掘削土砂的高浓度泥水，经泥浆泵送到地表的泥 水分离系统。
3.盾构机(Shield Machine)
(四)按构造型式分类 分为单层及双层衬砌两种型式。 饱和含水软土地层内的隧道，外层是装配式衬砌结 构，内层是内衬混凝土或钢筋混凝土层。 双层衬砌存在的问题：开挖断面增大；施工工序复 杂；逐步为单层衬砌所代替。
5.衬砌的形式和构造
5.4 装配式钢筋混凝土管片
(一)环宽 无论是钢筋混凝土管片或金属管片，环宽一般在 300～2000mm之间，常用的是750～900mm。 环宽不易过大或过小。
y
δ
max
x
盾构掘进方向
5.衬砌的形式和构造
5.1 衬砌结构的作用 （ 1 ）在施工阶段中，作为施工临时支撑用，并承 受盾构千斤顶项力以及其它施工荷重。 （2）竣工后作为隧道永久性支撑结构。 （3）防止泥、水渗入。 （ 4）内衬具有防水、防钢筋腐蚀、修正施工误差 和内部装饰等作用。
敞开式
土压式
网格挤压式 泥水式
3.盾构机(Shield Machine)
3.3 常用盾构机类型及其施工原理 （ 4）按掘削面加压稳定方式分：气压式、泥水式、 土压式，其中以泥水平衡和土压平衡两种最为常用。
气压式
土压式
泥水式
3.盾构机(Shield Machine)
3.3 常用盾构机类型及其施工原理
5.衬砌的形式和构造
5.4 装配式钢筋混凝土管片
(四)拼装形式
有通缝、错缝两种。
通缝拼装方式
错缝拼装方式
5.衬砌的形式和构造
5.5 管片接头构造
(一)接头类型
纵向接头、环向接头。 从其力学特性可分为柔性接头和刚性接头。
(二)接头结构形式
（1）螺栓接头 环向螺栓根据接缝内力设置单排或双排，每排 2~3 个螺栓；纵向螺栓按管片分块结构受力要求配置。
径向插入销