盾构法隧道施工概述
盾构法隧道施工概述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。
关于盾构施工方法的种类，一般可以根据断面形状分类、开挖方式分类、头部结构分类等。
根据头部的结构（以隔离开挖面和盾尾衬砌作业空间之间隔板的有无）可以分为闭胸式和敞开式。
从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。
敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。
根据开挖面的稳定原理和方法，可以将各种盾构的特征总结如下。
（1）闭胸式盾构通过设置于切口环和支承环之间的密封隔板，并在隔板和作业面之间形成压力舱，保持充满泥砂或泥水的压力舱内的压力，以保证作业面的稳定性的机械式盾构型式。
根据开挖面稳定机理可以分为土压平衡式盾构和泥水加压式盾构。
①土压平衡式盾构将开挖的泥砂进行泥浆化，通过控制泥浆的压力以保证作业面的稳定性。
该盾构设置有切削围岩的机械、搅拌开挖土砂使其泥浆化的搅拌机械、切削土的排出机械并有能够保证切削土压力的控制机械的盾构型式。
又可根据是否具有促进泥浆化的添加材料的注浆装置分为土压盾构和泥土压盾构。
土压平衡式盾构如图所示。
a．土压式盾构使用转动刀盘切削围岩，并使作业面和隔板之间充满经过搅拌的土砂。
该施工方式通过盾构的推进力给切削土砂加压并使其作用于作业面整体来获取作业面的稳定性，同时通过螺旋式输送器进行排土。
b．泥土压式盾构通过一边注入添加材料一边转动刀盘，强制性地搅拌切削土砂和添加材料使其成为塑性流动化状态。
与土压盾构相同，该施工方式也为一边保持作业面的稳定性一边通过螺旋输送器进行排土。
②泥水加压式盾构该盾构通过给泥浆一定的压力以保持开挖面的稳定性，并通过循环泥浆将切削土砂以流体方式输送运出。
该盾构型式设置有切削围岩的开挖机械，泥浆循环设备，给泥浆施加一定压力的送排泥设备，运出泥浆的分离设备，另外有的泥水加压式盾构还具有保证泥浆性能的调泥和泥水处理设备。
（2）敞开式盾构敞开式盾构与闭胸式盾构的主要不同就是没有设置隔板，开挖面全部或大部分敞开的盾构型式，以作业面能够自立稳定作为前提。
对于不能自立稳定的作业面，要通过辅助施方法，使其能够满足自立稳定条件。
①机械式盾构在盾构前部安装有切削刀盘，可用机械连续地开挖土砂的盾构。
通过刀盘支撑，可以得到一些挡土效果。
②半机械式盾构敞开式盾构中的半机械式盾构是在盾构的原型—人工开挖式盾构上装上开挖机、装载机或开挖装载两用机等的盾构。
为了防止开挖面崩塌，可安装可动式切口环、半月形千斤顶。
但由于安装了开挖装置，故实际上难以设置前面千斤顶等挡土装置，大多在开挖过程中开挖面敞开得很大，对开挖面的稳定条件需进行研究。
标书网在这儿主要介绍以下内容：1.盾构的构造、分类与选型及适用范围；2.盾构隧道衬砌断面的型式与选型、衬砌分类、衬砌防水；3.盾构施工的准备工作，盾构的推进、隧道衬砌的拼装及衬砌壁后的压浆；4.盾构掘进中的辅助施工方法；一、断面形式根据隧道的使用要求、施工技术的可能、外围土层的特性、隧道受力等因素，其断面一般有圆形、矩形、半圆形、马蹄形等多种形式，最常用衬砌的断面形式是圆形。
因为圆形隧道衬砌断面有以下优点：（1）可以等同地承受各方向的外部压力。
尤其是在饱和含水软土地层中修建地下隧道，由于顶压、侧压较为接近、更可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、拼装。
（4）盾构即使发生转动，对断面的利用也毫无妨碍。
二、内部使用限界的确定隧道内部轮廓的净尺寸应根据建筑限界或工艺要求并考虑曲线影响及盾构施工偏差和隧道不均匀沉降来决定。
对于地铁，为了确保列车安全运行，凡接近地铁线路的各种建筑物（隧道衬砌、站台）及设备、管线，必须与线路保持一定距离。
因此，应根据线路上运行的车辆在横断面上所占有的一定空间，正确决定内部使用限界。
1.车辆限界车辆限界是在平、直线路上运行中的车辆可能达到的最大运动包迹线，就是车辆在运行中横断面的极限位置，车辆任何部分都不得超出这个限界。
2.建筑限界建筑限界是决定隧道内轮廓尺寸的依据，是在车辆限界以外一个形状类似的限界。
任何固定的结构、设备、管线都不得侵入这个限界以内。
建筑限界是由车辆限界外增加适量安全间隙来求得的，其值一般为150～200mm。
三、单双层衬砌的选用应根据隧道的功能、外围土层的特点、隧道受力等条件，分别选用单层装配式衬砌，或在单层装配式衬砌内再浇筑整体式混凝土、钢筋混凝土内衬的双层衬砌。
双层衬砌施工周期长，造价贵，且它的止水效果在很大程度上还是取决于外层衬砌的施工质量、渗漏情况，所以只有当隧道功能有特殊要求时，才选用双层衬砌。
通常在满足工程使用要求的前提下，应优先选用单层装配式钢筋混凝土衬砌。
单层预制装配式钢筋混凝土衬砌的施工工艺简单，工程施工周期短，节省投资。
四、衬砌分类1.铸铁管片铸铁管片强度高，易铸成薄壁结构，管片重量轻，搬运安装方便，管片精度高外形准确，防水性能好。
但加工设备要求高，造价大。
该管片需翻砂成型后用大型金属切削机械加工。
2.钢管片主要用型钢或钢板焊接加工而成，其强度高、延性好、运输安装方便，精度稍低于铸铁管片。
但在施工应力作用下易变形，在地层内也易锈蚀。
3.钢筋混凝土管片该种材料制作而成的管片有一定强度，加工制作比较容易，耐腐蚀，造价低，是最常用的管片形式。
但较笨重，在运输、安装施工工程中易损坏。
4.挤压混凝土衬砌这是一类新工艺，盾尾后部设有相连接的滑模台车，盾构推进时混凝土泵同时向盾尾连续压注混凝土，形成衬砌，并兼作盾构推进的后座。
这类衬砌的施工速度比拼装衬砌快，防水效果更好，造价也低。
五、衬砌防水问题1、衬砌管片自身防水管片自身防水主要靠提高混凝土抗渗能力和管片制作精度实现。
钢筋混凝土管片的抗渗等级应根据隧道埋深及地下水压力确定，一般要求达到S4～S8，混凝土级配需选用干硬性密实级配，且可掺入塑化剂，调整级配，增加混凝土的和易性，严格控制水灰比，一般不大于0.4。
浇筑、养护、堆放和运输中应严格执行质量管理。
近年来研制成功的渗透型外防水涂料，可用于改善管片混凝土的抗渗性能。
2、拼装接缝防水a. 密封垫防水目前已普遍使用弹性密封橡胶条防水，并以粘结力强、延伸性好、耐久、能适应一定量变形的防水材料嵌缝。
弹性密封垫防水条由天然橡胶、合成橡胶等制作，近年来又采用了防水性能好的遇水膨胀橡胶。
防水条在管片拼装前粘贴于接缝面的预留沟槽内。
b. 嵌缝防水嵌缝防水作业一般在管片拼装完成和变形已达到相对稳定时进行。
管片内弧面边缘留有嵌缝槽，嵌缝材料可选用乳胶水泥、环氧树脂和焦油聚氨酯材料等。
最近研制成功的遇水膨胀嵌缝膏是一种较好的嵌缝材料。
c. 螺栓孔防水管片上的螺栓孔也易渗漏水，需要采取措施加以密封。
常见的做法是在螺栓上穿上由合成树脂或合成橡胶类材料制作的圆环形密封垫，然后拧紧螺母，使其充填或覆盖螺孔壁与螺杆之间的空隙，堵塞漏水通道。
盾构法施工是在盾构保护下建造隧道的一种施工方法。
其特点是掘进地层、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和盾尾间隙注浆充填等主要作业都在盾构保护下进行，同时需要随时排除地下水和控制地面沉降，因而盾构法施工是一项施工工艺技术要求高、综合性强的施工方法。
盾构法施工的主要施工程序：（1）建造竖井或基坑，作为盾构施工的工作井；（2）盾构掘进机安装就位；（3）盾构出洞口处的土体加固处理；（4）初推段盾构掘进施工，即包括推进、出土、运土、衬砌拼装、盾尾注浆、轴线测量等；（5）盾构掘进机设备转换，即增加装有动力、电器、辅助工艺设备的后车驾；（6）隧道连续掘进施工；（7）盾构接收井洞口的土体加固处理；（8）盾构进入接收井，并运出地面。
一、盾构拼装和拆卸的工作井在盾构施工段的始端和终端，要建造竖井或基坑，用以进行盾构安装和拆卸。
如果盾构推进线路特别长时，还应设置检修工作井。
这些竖井或基坑都应尽量结合隧道规划线路上的通风井、设备井、地铁车站、排水泵房、立体交叉、平面交叉、施工方法转换处等需要来设置。
作为拼装和拆卸用的竖井，其建筑尺寸应根据盾构装、拆及施工来确定。
盾构拆卸井要满足起吊、拆卸工作的方便，其要求一般比拼装稍低，但应考虑留有进行洞门与隧道外径间空隙充填工作的余地。
二、盾构基座盾构基座在井内用作安装及稳妥地搁置盾构，更重要的是通过设在基座上的导轨使盾构在施工前获得正确的导向。
因此，导轨需要根据隧道设计、施工要求定出的平面及高程位置进行测量定位。
基座可以采用现浇钢筋混凝土或钢结构。
导轨一般布置在盾构下部的90o范围内，由两根或多根钢轨组成。
基座除受盾构自重外，还应考虑盾构切入地层后，进行纠偏时产生的集中荷载。
三、盾构进出洞技术盾构进出洞是盾构法施工的重要环节，涉及到竖井洞门的形式和盾构切口内设备的布置，对地面沉降及隧道的防水都有很大的影响。
进出洞问题处理的好，能减少许多"后患"，保证施工速度和安全。
1.盾构进出洞方法a.临时基坑法b.逐步掘进法c.工作井进出洞法2.临时封门的构造形式a.钢结构封门b.砖石或混凝土封门四、盾构后座盾构刚开始掘进时，其推力要靠工作井井壁来承担。
因此，在盾构与井壁之间需要传力设施，此设施称为后座。
通常采用隧道衬砌管片或专用顶块与顶撑作后座。
后座衬砌与后座井壁之间的空隙，一般采用浇筑低标号混凝土来填平，使盾构推力均匀地传给后座壁，将来拆除后座衬砌也较方便。
当盾构向前掘进达到一定距离，盾构顶力可由隧道衬砌与地层间摩阻力来承担时，后座即可拆除。
一、手掘系统盾构1.手掘式盾构手掘盾构是最原始的一类盾构，其构造简单，配备较少，造价低，目前在地质条件较好的工程中仍广泛使用。
盾构顶部有活动前檐以支护上部土体。
挖土由人工从上往下进行，每隔2～3m设一作业平台，可适应各种复杂地层，开挖面可根据地质条件全部敞开，也可采用正面支撑，随开挖随支撑。
施工人员可观察到地层变化情况，遇到桩、孤石等地下障碍物时，比较容易处理，容易进行盾构纠偏，也便于在曲线段施工。
2.挤压式盾构挤压式盾构分为全挤压及半挤压两种，前者将手掘式盾构的开挖工作面用胸板封闭起来，把土层挡在胸板外，没有水土涌入及土体坍塌的危险，并省去了出土工序。
后者在封闭胸板上局部开孔，土体从孔中挤入盾构，装车外运，省去了人工开挖，劳动条件比手掘式盾构大为改善，效率也成倍提高。
挤压式盾构仅适用于软弱可塑的粘性土层。
3.网格式盾构网格式盾构在开挖面装有钢制的开口格栅，当盾构向前推进时，土被网格切成条状，进入盾构后运走，当盾构停止推进时，网格起到挡土的作用，有效地防止开挖面坍塌。
这种盾构对土体的挤压作用比挤压式小，因而引起的地表变形也小些。
网格式盾构只适用于软弱可塑的粘性土层，当地层含水时，尚需要辅以降水、气压等措施。
盾构法隧道介绍
盾构法隧道主要内容一、盾构施工技术的进展历史二、盾构施工技术的国内外进呈现状三、盾构机的种类四、盾构施工的技术特点五、盾构机工作原理五、盾构施工的主要工序六、中国承受盾构修建地铁历史及规划八、工程案例一、盾构施工技术的进展历史1盾构施工法的制造1818 年，Brunel 从一种食船虫在船身上打洞一事受到启发，争论出了盾构工法。
历经艰辛，终在1841 年使泰晤士河底隧道贯穿，该隧道自1825 年开工，历时17 年，可充分说明技术的成功是多么的坎坷！2盾构施工法的进展阶段自1818 年诞生进展到现在已有180 多年的历史，概括而言，有四个阶段：（1）初期盾构：以Brunel 盾构为代表；（2）其次代盾构：以机械式、气压式、TBM 及城市盾构工法为代表；（3）第三代盾构：以闭胸式盾构为代表〔泥水式、土压式〕；（4）第三代盾构：以安全、高速、大深度、大断面、断面多样化、异形化为特色。
二、盾构施工技术的国内外进呈现状1国外盾构施工技术现状以欧洲和日本最为兴旺。
美国：纽约自1900 年起用气压盾构就建筑了数十条水底隧道，目前根本是以盾构施工占90％以上；前苏联：莫斯科自1932 年开头承受盾构法施工地铁等地下工程；德国、法国、英国、加坡等也在广泛承受盾构法施工地下工程。
日本：自1917 年在国铁羽越线折渡隧道〔泻县〕的建设中首次承受盾构工法。
日本从盾构施工法正式开头用于城市隧道建设的1964 年至1984 年约20 年间，工研制盾构机超过5000 台。
目前日本已经成为世界上盾构制造技术以及施工技术的大国，占据世界上仅80％的盾构份额。
1917 年——日本国铁隧道建设中首次承受盾构工法1953 年——日本关门隧道承受盾构工法1957 年——日本地铁承受顶盖式盾构施工，这是城市隧道首次承受盾构1960 年——日本名古屋地铁承受盾构施工1962 年——东京下水道承受圆形盾构。
此后，盾构渐渐用于小断面的市政管道建设1964 年——日本下水道工程，最先承受泥水式盾构1974 年——日本独立争论出土压式盾构1975 年——日本争论出砾石泥水式盾构1981 年——日本争论出加气泡盾构2国内盾构施工技术现状国内最早是在1956 年，阜海州露天煤矿承受直径2.66m 的盾构，在砂土层中成功地开掘了一条流水巷道。
盾构隧道施工技术
施工监测
详细介绍了盾构隧道施工的各个阶段，包括工作井施 工、盾构机组装与调试、始发掘进、接收井施工等， 以及各阶段的关键技术要点和注意事项。
广州地铁某标段盾构隧道施工案例分析
概述
盾构机选型
施工工艺
施工监测
广州地铁某标段盾构隧道施 工案例，主要介绍了该工程 的基本情况、施工环境、盾 构机选型、施工工艺、施工
在处理过程中，还需要注意对 泥水性质的监测和控制，以防 止泥水对盾构机造成损害。
盾构机姿态控制技术
盾构机姿态控制是保证隧道施工质量 的关键技术之一，它涉及到对盾构机 姿态的监测和调整。
姿态控制技术还包括对盾构机推进力 的控制，以保持盾构机的稳定推进。
在盾构机推进过程中，需要实时监测 盾构机的位置和姿态，并根据实际情 况进行调整，以确保隧道轴线的准确 性和稳定性。
进行了分析和评估。
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施工工艺
详细介绍了盾构隧道施工的各个阶段，包括工作井施工、 盾构机组装与调试、始发掘进、接收井施工等，以及各阶 段的关键技术要点和注意事项。
施工监测
为了保证施工安全和质量，采用了多种监测手段对盾构隧 道施工过程进行实时监测和数据采集，并对监测结果进行 了分析和评估。
上海地铁某标段盾构隧道施工案例分析
在盾构机推进过程中，需要实时监测土层压力，并根据实际情况调整土压力，以防 止土层塌陷或超挖。
土压力控制技术还包括对盾构机出土量的控制，以保持土层压力的平衡，防止盾构 机前方土体发生过大变形。
泥水处理技术
盾构机在挖掘过程中会产生大 量的泥水，需要进行处理以避 免泥水对隧道施工造成影响。
泥水处理技术包括对泥水的分 离、浓缩、运输和排放等环节 的处理，以确保泥水能够得到 有效的处理和利用。
概述盾构法隧道内部结构施工
概述盾构法隧道内部结构施工1、盾构法隧道线形控制下掘进过程中，铰接千斤顶形成较大，推进千斤顶分区控制，以确保盾构姿态。
在小曲率段，自動导向系统的激光站每次移站的距离短，移站频率高，否则盾构机自动导向系统无法反映盾构机的真是姿态。
但移站频率高、吊篮不及时复测，会对自动导向精度造成一定影响，因此需增加人工复测频率。
为确保盾尾密封效果、管片质量，减小对地层的扰动，盾构机纠偏原则：每环的纠偏幅度不应太大，当水平、垂直都需要纠偏时：一个方向纠完，再纠另外一个方向，宜先稳住垂直姿态，再水平纠偏；同时纠偏效果不理想。
盾构机在全、强风化凝灰熔岩地层中施工小曲率隧道，保证速度的稳定性，也可以比较容易控制纠偏的尺度，太快或太慢都不利于模拟机盾构机纠偏。
2、盾构法隧道施工管片保护隧道姿态不理想时，利用管片吊装孔，同步注水泥水玻璃速凝浆液。
另外，考虑到曲线=超挖，浆液注入量也需要适当增加。
在软弱地层中，由于围岩自稳性差，应力释放快，塑性变形大，这一环形空间在管片脱出盾尾后，拱顶围岩极有可能发生变形或拱顶围岩下沉，减小了围岩与管片之间的间隙，同时建压掘进和及时地同步注浆使此间隙能得到有效填充，有利于管片快速稳定。
在盾构掘进施工中，盾构通常保持微微抬头姿势掘进，一般底部油缸推力较大，此推力会在设计轴线法线上产生一个向上的分力，特别是下坡段时，底部推进力增大，分力随之增大，这个分力加剧了管片的上浮，特别是在同步注浆浆液没有完全提供约束力的情况下。
由于双液浆在同步注浆管过程中易堵管，可选择在管片注浆孔进行注浆，即管片脱出盾尾后采用人工对管片进行注浆。
但通过吊装孔注双液浆往往要停止掘进，为减小注浆对施工进度的影响，可根据管片脱出盾尾后管片间相对上浮量不超过限界要求的前提下，选择隔环注双液浆的方式减小管片悬臂距离，同时优化同步浆液配合比。
一方面可有效封堵后部来水，减小同步注浆浆液前窜机率；二是有效填充管片壁后建筑间隙以达到防止管片上浮和稳定管片的目的。
盾构施工概况
第一节盾构施工概况一.盾构法基本概念盾构法是在地面下暗挖隧道的一种施工方法。
当代城市建筑、公用设施和各种交通日益繁杂，市区明挖隧道施工，对城市生活的干扰问题日趋严重，特别在市区中心遇到隧道埋深较大，地质复杂的情况，若用明挖法建造隧道则很难实现。
在这种条件下采用盾构法对城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道建设具有明显优点。
此外，在建造穿越水域、沼泽地和山地的公路和铁路隧道或水工隧道中，盾构法也往往因它在特定条件下的经济合理性及技术方面的优势而得到采用。
盾构法施工的概貌如图1所示。
构成盾构法施工的主要内容是：先在隧道某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位。
盾构从竖井或基坑的墙壁开孔处出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的设计孔洞推进。
盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制隧道衬砌结构，再传到竖井或基坑的后靠壁上，盾构是这种施工方法中最主要的独特的施工机具。
它是一个能支承地层压力而又能在地层中推进的圆形或矩形或马蹄形等特殊形状的钢筒结构，在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置，在钢筒中段周圈内面安装顶进所需的千斤顶，钢筒尾部是具有一定空间的壳体，在盾尾内可以拼装一至二环预制的隧道衬砌环。
盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向紧靠盾尾后面的开挖坑道周边与衬砌环外周之间的空隙中压注足够的浆体，以防止隧道及地面下沉。
在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。
使用盾构法，往往需要根据穿越土层的工程地质水文地质特点辅以其他施工技术措施。
主要有：1.疏干掘进土层中地下水的措施；2.稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施；3.隧道衬砌的防水堵漏技术；4.配合施工的监测技术；5.气压施工中的劳动防护措施；6.开挖土方的运输及处理方法等。
图1盾构施工概貌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；8—压浆泵；9 —压浆孔；10—出土机；11 —由管片组成的隧道衬砌结构；12—在盾尾空隙的压浆；13 —后盾管片；14 —竖井。
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
盾构隧道施工技术培训课件(PPT10)
应急预案制定和演练活动组织
应急预案制定
根据盾构隧道施工特点和可能发生的 突发事件，制定相应的应急预案，明 确应急组织、通讯联络、现场处置等 方面的要求。
应急演练活动组织
定期组织应急演练活动，提高员工的 应急处置能力和协同作战能力。同时， 根据演练结果对应急预案进行修订和 完善，确保其有效性。
06
控制系统
由PLC控制器、人机界面和各种传感器组成， 用于实时监测并调整盾构机各项参数，确 保掘进精度和安全。
刀盘驱动系统
由电机、减速器和刀盘组成，用于驱动刀 盘旋转切削土体。
注浆系统
由注浆泵、注浆管路和注浆嘴组成，用于 向隧道衬砌背后注入浆液，防止地层变形 和渗漏。
管片拼装机
由拼装机头、拼装机架和控制系统组成， 用于在后盾内拼装管片。
针对不合格品产生的原因，制定相应的预防 措施，避免类似问题的再次发生，并持续改 进施工过程中的质量控制措施。
07
总结回顾与展望未来发 展趋势
本次培训重点内容回顾
盾构隧道施工基本原理与工 艺流程
盾构机类型、结构及其功能 特点
02
01
地质条件对盾构施工影响及
应对措施
03
盾构隧道施工中的关键技术 难题与解决方案
管片拼装质量检查
对管片拼装过程中的错台、破损、渗漏等问 题进行检查，确保隧道结构安全。
验收标准明确及执行流程规范
验收标准明确
根据设计文件、施工图纸及相关规范，明确盾构隧道施工的验收标准，包括隧道线形、管片拼装质量、渗漏水等 方面的具体要求。
执行流程规范
制定详细的验收流程，包括验收申请、现场核查、问题整改、复验等环节，确保验收工作的规范化和标准化。
不同地质条件下施工方法选择
盾构法隧道施工的关键技术
为迎接2006年冬季奥运会，意大利都灵地 铁1号线2001年4月开工。
南亚和东南亚一些国家的大城市也面 临人口激增的压力：
• 新加坡地铁已完成83公里，为该地区之冠。 • 曼谷地铁历尽艰辛，1号线南段于2001年3月
贯通。
• 新德里和雅加达多年来都想修地铁，在2001 年分别与几家大公司签订贷款和修建合同。
V9 V8
管片
FPn 供泥管
排泥管
DP1
DPn
始发车站
泥浆控制阀 泥浆流量计 密度计 泥浆泵 FP--供泥泵 DP--排泥泵
图2 泥水盾构泥浆循环系统工作示意图
盾构法施工的特点
(1) 地下施工，必须面对复杂的地质条件和 敏感 的地面环境。
(2) 所用设备集成度高，技术含量高，对人 的要求较高。
(3) 涉及的专业领域较多，对复合型人才 有较多需求。
发展趋势
世界各国城市建筑历史表明： 19世纪——城市桥梁 20世纪——摩天大楼 21世纪——将是地下空间
开发利用的新纪元
21世纪的地下空间1
21世纪的地下空间2
21世纪的地下空间3
二﹑盾构法施工原理﹑特点﹑ 优点和缺点
• 盾构法施工的工作原理 • 盾构法施工的特点 • 盾构法施工的优点 • 盾构法施工的缺点
盾构法施工的优点
• 作业环境好，噪音和振动低，安全性高 • 机械化程度高，施工人员少，施工速度快 • 预制衬砌，质量易于控制，隧道质量高 • 对周围环境影响小，地表沉降易于控制； • 不影响地面交通，也不影响航运； • 适应范围广，不受风雨等气候条件影响；
盾构法施工的缺点
（1）当隧道曲线半径过小时，施工 较为困难；
盾构法施工简介
更便于碴土的流动，尤其在粘性土地层中， 可防止粘土堵住开口。刀具是由重型双层 刮刀、盘形滚刀、超挖刀、周边刮刀组成。 + 刀具布置: 刮刀布置在辐条和面板开口的边 缘上，每个轨迹之间搭接重叠布置。滚刀 在刀盘辐条上径向布置，正面滚刀的平均 间距为 100mm。刀盘驱动采用变频电机驱 动。
+ 管片拼装机是用来抓取、吊运和安放管片 + + + +
+ 刀盘工作时利用开挖下来的泥土作为加压的介
质，对掌子面作支护。采用螺旋输送机精确控 制开挖泥土的排出速度，使其与盾构掘进的速 度成比列，这样可以保持支护掌子面的压力等 于或大于周围地层的压力。为保持开挖面的稳 定，可根据地址底层状况向土体或开挖的土砂 中注入适当的外加剂进行土体改良。形成具有 流动性的膏状土体。并使仓内具有适当的压力 与开挖面的土压力和水压压力平衡，以减少盾 构推进对地层土体的扰动，从而控制地表沉降.
砂浆灌
注浆泵
+ 注浆泵通过异形连接管和砂浆罐相连，连
接段还有清洗接口。泵直接装在砂浆罐的 下方用于提高泵的效率。
+ 尾密封包括四排金属钢丝刷、两道钢板束
（一道朝内，一道朝外）。这5 排密封之间 形成几圈环形空间，持续不断地用密封油 脂填充。油脂通过安装在后配套拖车上的 流量可调的注脂泵注入。每圈环形间隙由 固定在尾裙内侧的导管供应油脂。
+ 皮带输送机可以确保渣土传送到渣车里。
输送机上安装的辊轴可防止皮带滑至一边， 有入口以进行维修。 + 皮带输送机结构适应本项目的最小曲线半 径，其上装土的区域经过加固处理，借助 防震辊轴和阻尼杆来保护皮带。皮带输送 机末端安装料斗以给渣车装土。
+ 开挖土体和管片之间的间隙在盾构掘进过
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。
盾构法隧道施工技术与进展
抗渗检测设备
管片检漏试验
三环试拼装
三环试拼装及接缝测量
管片堆场
管片堆场堆放
错缝拼装隧道
盾构工作井及钢封门（SMW）
盾 构 出 洞
盾构进洞前凿除封门（地下墙）
盾构进洞
盾构进洞
盾尾进洞
四、盾构隧道施工工法新技术
1 大口径圆形盾构工法
1.1 东京湾跨海公路隧道 1.2 东京地铁7号线
（三）盾构法的适用范围
可以穿越各种复杂工程、水文地质特性的地 层，适用范围广泛。
（1）大直径、双圆、多圆盾构的适用范围： 直径10m左右的大型盾构多用于修建水底公 路隧道和铁路隧道，还可以用于建造暗埋地 铁车站。
（2）中直径盾构的适用范围：直径6m左右 的中型盾构适用于修建地下铁道的区间隧道。
（3）小直径盾构的适用范围：直径3m左右 的小型盾构较多用于引水、排水、电缆、通 讯及其它市政公用设施综合管道的建设中。
• 周围建筑物的保 护
• 长距离施工 • 急曲线施工 • 障碍物
盾构机选型流程图（三）
[比较论证] 安全
• 开挖面稳定 • 环境保护 • 地基变形 • 操作环境
经济
• 推进 • 衬砌
• 盾构 • 相关措施
工期
• 推进 • 衬砌
• 相关措施
综合评价 方法的选择
三、盾构法隧道施工技术
1）高强、耐久性管片制造 2）通、错缝拼装比较，纵横向变形分析 3）进出工作井难题与对策 4）纠偏 5）特殊条件沉降控制 6）流砂、砂质粉土变形机理及危害 7）掘进过程中遇到桩、大石块、超浅覆
（4）在饱和含水地层中，盾构法施工所用的拼装衬砌，要达到整体结构防水性 的技术要求较高。
（5）盾构液压系统、自动控制系统、自动监测系统操作复杂，要求施工人员技 术素质高