日本盾构隧道新技术课件
隧道施工中的新技术——盾构技术
隧道施工中的新技术——盾构技术
随着城市化进程的不断发展，越来越多的建筑、交通、水利、能源等基础设施工程正在紧锣密鼓地进行着，隧道工程也成为了其中的重要一环。而在隧道工程中，盾构技术已经成为了一种主要的施工方法。
一、盾构技术的原理和特点
盾构机是一种在施工过程中不断前进，在地下开挖隧道、同时组装衬砌并且进行进洞施工的机械。这种机器是将一个套筒直接推进地下，同时将地下挖出的物质运到地面。在盾构机中，前部是铰接支架，由液压系统控制，以支撑机器在地下前进，并且在施工时帮助挖掘机进行挖掘。而中心的掘进尘管将土壤、水泥及水运送到机器后部，交给与之匹配的运输机进行运输。
盾构技术不但可以加速隧道施工速度，而且施工效果优良，占用土地小，对环境影响小，通行效果好等特点，所以愈来愈受到市场的称誉，工程质量得到保障。
二、盾构技术的应用范围
盾构技术是一种适用于各种不同材料、直径不同、长度不定的隧道，可以适用较长、较深的隧道构造，适用于隧道内安装各种管道、线缆、通风设备等；另外，它还适用于水下隧道和加密潜水隧道的开挖工程。在现代化的隧道建设过程中，盾构机是最重要的施工工具之一，广泛应用于道路、铁路、地铁和城市供排水管网等领域。
三、盾构技术的发展现状
盾构技术经过几十年的发展，其施工速度、效率和安全性不断提升，技术不断创新。如今，盾构机已经普及到全球各个角落，其技术领先于世界建筑技术的发展水平，具有广阔的市场前景。
无论是传统的隧道建设还是高速公路、铁路等大型项目的实施，盾构技术在其中都起到了至关重要的作用。这种技术的应用既能加快施工进度，又能保障工程质量，未来将会在各行各业被更多地使用。
地面出入式盾构法隧道新技术
第３４卷第１期 ２０１４年１月 隧道建设
Ｔｕｎｎｅｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．１ Ｊａｎ．２０ｌ４
地面出入式盾构法隧道新技术
吴惠明 ，周文波 ，滕 丽。
（１．上海隧道工程股份有限公司，上海２０００８２；
３．上海城建（集团）公司，上海 ２．上海大学，上海２０００７２；
２００１２２）
摘要：地面出入式盾构法隧道新技术省略了用于盾构始发与接收的工作井，在地面与地下连接区域用盾构掘进替代大开挖施工，
具有环境影响小和建设工期短的显著优势，在中国属首次研发应用。该技术存在结构变形、接缝渗漏和轴线偏离等工程难题，以南 京机场线地面与地下过渡段示范工程为背景，通过理论计算、三维仿真和模型试验等方法，重点阐述隧道变形、防水和盾构姿态控 制等关键技术，并将其成功应用于示范工程，验证了ＧＰＳＴ新技术的可行性和有效性，为推广应用提供了理论和实践支持。 关键词：南京机场线；盾构法隧道；超浅覆土；地面出入式；ＧＰＳＴ
ＤＯＩ：１０．３９７３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—７４１Ｘ．２０１４．０１．叭１ 中图分类号：ｕ ４５ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１６７２—７４１Ｘ（２０１４）０１—００６７—０６
Ｃａｓｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｇｒｏｕｎｄ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ Ｓｈｉｅｌｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＧＰＳＴ）
ＷＵ Ｈｕｉｍｉｎｇ ，ＺＨＯＵ Ｗｅｎｂｏ ，ＴＥＮＧ Ｌｉ
（１．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００８２，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００７２，Ｃｈｉｎａ；
３．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｕｒｂａｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００１２２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ ｉｓ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｔｉｍｅ ｔｈａｔ Ｇｒｏｕｎｄ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ Ｓｈｉｅｌｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＧＰＳＴ）ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ａｎｄ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．Ｆｏｒ ｔｈｅ ｓａｋｅ ｏｆ ｔｈｅ ＧＰＳＴ，ｔｈｅ ｓｈｉｅｌｄ ｌａｕｎｃｈｉｎｇ ｓｈａｆｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｈｉｅｌｄ ａｒｒｉｖｉｎｇ ｓｈａｆｔ ｎｅｅｄｅｄ ｂｙ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｓｈｉｅｌｄ
012-盾构机密封系统介绍及盾尾密封脂使用技术
盾构机密封系统介绍
及盾尾密封脂使用技术
内容提要：盾构机作为一种挖掘隧道的设备，从敞开式盾构机发展到土压平衡式盾构机以及异形盾构机等，设计者主要力争使盾构机内部施工区域完全与开挖的隧道面隔离开，从而保证施工人员的安全以及施工的质量。
中铁第十三工程局购置的德国海瑞克S-266、S-267 EPB盾构机也力争做到这一点，但为了满足盾构机300米的转弯半径，而不得不增加了铰接油缸及铰接密封，同时盾尾与管片之间相互移动时存在盾尾密封的问题。
关键词：盾构机、铰接密封、盾尾密封、盾尾脂管理
1、盾构机铰接密封
盾尾由一个厚度为4 cm的筒形盾构组成，它通过14个盾构铰接油缸与中间盾构连接在一起，铰接油缸直径为180/80，行程为150mm，行程测量系统为2、5、10、13四个油缸，油缸行程测量值显示在盾构机主控室的控制面板上，位置如图1。盾构机铰接油缸在250bar时总拉力为7200KN。
图1
中盾与尾盾之间的密封采用三排预应力填料，铰接密封示意图如图2：
图2
为了提高铰接密封的安全性和密封质量，有以下几种措施：
第一，当由于摩擦和外部原因造成密封功能下降，可以通过得以恢复，填料重新紧固方法：
松开螺钉（3），即可重新拧紧螺钉（2）。必须注意的是，尾部机壳与夹块（1）之间的间隙在所有的点上都应该是一样的。然后可以重新紧固螺钉（3）予以定位 。
第二，如果填料无法再进一步紧固，并且水透过油脂润滑（A）进入盾构，则可以通过可膨胀的应急密封（B）来阻挡水的侵入，对盾构起到临时的保护作用。在膨胀型应急密封起作用后，可以通过更换填料来提高铰接密封性。
禁止在应急密封起作用时进行推进，防止应急密封损坏。
第三，在铰接密封处润滑点(A)的部位上，填料必须用油脂润滑，以降低摩擦，起到密封作用。
第四，在应急密封的后面，安装有一个冲洗管线（B）。利用此冲洗管线，可以对机筒与尾部机壳之间的通路进行清洗。在极少数情况下，如果填料和膨胀密封均被损坏，则可以压入油脂和尾部机壳密封剂，以便使该连接得到密封。
盾构隧道穿越区的溶洞预处理技术
盾构隧道穿越区的溶洞预处理技术
阳进
【期刊名称】《科学技术创新》
【年(卷),期】2024()14
【摘 要】我国地域辽阔,道路交通网遍布各种地域,这其中不可避免的会在地下进行隧道钻挖,这使得盾构隧道技术已成为构建城市地下工程中不可或缺的施工技术之一。随着隧道工程的不断扩展,我国的盾构隧道技术也已经相对成熟,但由于其工程受到地质影响较大,当穿越如岩溶发育强烈等地质复杂环境时,仍然会面临施工风险和阻碍。因此,本文从盾构隧道穿越溶洞区域的预处理技术的重要意义入手,深入探讨地质勘探、溶洞处理、及稳定性评估等预处理技术的具体施工步骤。通过实施综合的地质勘探、精确的溶洞填充、以及严格的质量监控,以为盾构隧道工程提供一套完善的溶洞预处理方案,确保工程的安全性、可靠性和经济性,同时也为隧道工程的未来发展提供参考和展望。
【总页数】4页(P123-126)
【作 者】阳进
【作者单位】中交隧道工程局有限公司
【正文语种】中 文
【中图分类】U455.43
【相关文献】 1.地铁隧道穿越区的溶洞预处理技术2.盾构穿越区间隧道中间风井施工新技术3.盾构隧道连续下穿多股铁路地层预处理技术研究4.软土地区六管盾构隧道穿越区深基坑交叉施工的结构安全控制技术
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盾构学习总结
盾构学习总结
随着城市化的不断推进，地下空间的开发和建设已经成为一项重要的任务。在地下空间中，隧道的建设是不可避免的，而盾构技术作为地下隧道建设的一种关键技术，越来越得到人们的关注。
盾构机是一种专业的钻掘设备，能够在地下祝您构建隧道。与传统的地下挖掘方式相比，盾构机具有造价低、速度快、施工周期短以及对地面上的影响少等优点。然而，盾构机技术非常复杂，需要各种不同的工程师和施工人员共同协作，进行设计、制造、运输、安装、调试和维护等方面的工作。
盾构机通常由盾构头、推进系统、支护系统、电气控制系统、污水处理系统和负压除尘系统等几个主要部分组成。其中，盾构头是最关键的部分，它由刀齿圈、排土传输机构和管道开挖泥浆管道组成。通过盾构头的旋转切削作用，土壤被切割成小块并传输到后面的排土传输系统中，有利于迅速完成隧道的挖掘作业。
在盾构机的施工过程中，需要一系列的技术支持。如预计隧道的地质情况、选择合适的盾构机型号、确定合理的施工工艺和方案，以及对隧道的支护、排水、负压除尘等方面进行加强和优化。此外，还需要有高素质的施工人员和技术人员，能够尽可能地保证安全和质量的问题。
随着盾构技术的不断发展和进步，盾构机的类型和功能也在逐步扩展和完善。例如，现在有越来越多的专用盾构机，可以用于特殊的挖掘环境和任务。例如，海底隧道、高速公路隧道、地铁隧道、燃气管道隧道等。同时，也出现了全自动盾构机、模式化盾构机等，可以有效地降低人工参与度，提高施工效率和安全性。
总之，盾构技术是地下隧道建设的重要组成部分，盾构机作为盾构技术的核心设备必须配备高效、安全、可靠的各种功能，并且需要得到合理的设计、制造和运营，以保证隧道的安全和质量。未来，随着新型材料和智能化技术的不断发展，相信盾构机技术也将在不断吸收和应用新技术的基础上实现更大的发展和进步。
院士把脉地面出入式盾构法隧道新技术(GPST)
１００ 隧道建设 第３４卷
院士把脉地面出入式盾构法隧道新技术（ＧＰＳＴ）
２０１３年１２月２１ Ｅｔ，上海市科学技术委员会组织并主持召开了《无工作井盾构法隧道设计与施工技术研究》又称《地面出入式
盾构法隧道新技术（ＧＰＳＴ）》课题验收会，课题承担单位上海城建（集团）公司等相关单位的课题负责人做了汇报，与会的中科院院
士孙钧、工程院院士钱七虎等７位专家对技术成果给予了高度评价。
我国已成为盾构法技术应用最为广泛的国家。传统盾构法隧道施工需要事先构筑２个深大工作井，以满足盾构始发和接收的
需求，从工作井至地面部分的过渡段一般采用明挖法施工。许多城市隧道从功能上无需设置满足盾构进出洞施工的深大工作井，
明挖法施工则占用了大面积的施工场地，带来了大量的建筑物搬拆迁、地面交通中断以及地下管线改道等一系列问题。积极开展
新的盾构隧道设备与施工技术研究是盾构隧道施工领域实现可持续发展的必然选择。
“地面出入式盾构法隧道新技术（ＧＰＳＴ）”是解决上述问题的有效途径。该技术的核心理念是盾构从浅埋导坑始发，然后可在
无覆土条件下施工隧道，最终到达浅埋导坑内。利用盾构掘进替代暗埋段明挖施工，施工场地与开挖方量均可减少５０％以上，降低
了搬拆迁和对周围环境的影响；以浅埋导坑替代深大工作井，不仅可减少施工风险和开挖方量，也可缩短建设工期，经济与社会效 益显著。
ＧＰＳＴ新技术突破了传统盾构法隧道施工对最小覆土深度的限制，实现了地下隧道与地面道路连接的一体化设计与施工，规避
了暗埋段明挖施工对周边环境的影响，为隧道工程建设提供了一种全新的解决途径，与会专家一致认为本课题总体研究成果达到
国际先进水平，其中，“整体施工工艺”达到国际领先水平。ＧＰＳＴ工法可推广应用于城市地下立交道路、公路隧道主线和匝道等各 类市政相关领域的地下工程。
（摘自中国市政工程网ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｚｇｓｚ．ｏｒｇ．ｃｎ／２０１３／１２２５／９６８２．ｈｔｍ１）
盾构隧道同步注浆技术
文章编号:1009-6582(2003)01-0026-05
盾构隧道同步注浆技术
邹
(中铁隧道集团科研所,洛阳471009)
摘 要 随着近年来大量盾构隧道工程的兴建,盾构法施工技术也逐步趋于成熟和完善。文章结合工程实际,就盾构隧道同步注浆技术进行了探讨。关键词 地铁隧道 土压平衡盾构 同步注浆中图分类号:U445.43 文献标识码:A
1 前 言
盾构法施工时的隧道围岩变形是由土质、地下
水、隧道断面、埋深以及施工技术等很多因素交织而
成的复杂现象,然而对于密闭型盾构而言,围岩变形
的主要原因在于衬砌背后注浆的好坏。由于脱离盾
尾后一段时间内盾尾空隙接近于无支撑状态,其变
形或局部坍塌随着围岩扰动范围的增大而直接影响
地表沉降的程度。因此,同步注浆技术对提高盾构
隧道在施工过程中的稳定性具有十分重要的作用。
2 盾构掘进模式
盾构掘进通常采用三种模式,即敞开式、半敞开
式、EPB模式(土压平衡式)。
敞开式:在前方掌子面足够稳定并且涌水能够
被控制的条件下,可以采用敞开式作业。在敞开式
作业时,压力舱通过螺旋输送机的卸料口与舱外相
通而处于无压状态。
半敞开式:半敞开式用于含水、水压为0.1～0.
15MPa左右、掌子面可保持稳定的地层中。半敞开
式作业时隧道掘进速度近似于敞开式作业,压力舱
内底部是岩碴,上部为压缩空气(用来平衡地下水
压)。
EPB模式(土压平衡模式):EPB模式用于围岩不稳定、地下水压力高、水量大的地层,舱内的土碴
用以平衡掌子面的土压。采用EPB模式施工时,可
以用泡沫系统改善碴土的流动性。泡沫系统可以优化碴土的状态,减小土舱和螺旋输送机中的摩擦力。
和其他掘进模式相比,EPB模式不需要第二种压力
介质(如压缩空气和流体悬浮液),此时岩碴充当了
支撑介质(图1)。
3 盾构同步注浆技术
3.1 盾构同步注浆的目的
盾构同步注浆就是在隧道内将具有适当的早期
及最终强度的材料,按规定的注浆压力和注浆量在
盾构推进的同时填入盾尾空隙内。其目的是:①尽早填充地层,减少地基沉陷量,保证周围
盾构穿越建、构筑物施工的新技术
２０１０年８月第８期 城市道桥与防洪 管理施工 １２１
盾构穿越建、构筑物施工的新技术
李 刚
（上海隧道工程股份有限公司，上海２０００８２）
摘要：：城市轨道交通的快速发展，使得盾构法隧道施工所处的环境条件日益严峻，建、构筑物与施工隧道的位置关系越来 越近，要求对于控制盾构施工影响的要求也愈加严格。该文描述上海地区盾构上穿地铁线、侧穿保护建筑物和切削穿越地下 障碍物的施工案例，简要阐述了盾构施工中运用的新技术。 关键词：桥梁；盾构；穿越；浅覆土；隔离桩；爆破；新技术；上海 中巨分类号：Ｕ４５５．４３ 文献标识码：Ｂ文章编号：１００９—７７１６（２０１０）０８—０１２１一ｏ４
０前言
我国城市交通基础设施建设和地下空问开发
和利用，使得盾构法施工水平得到了大幅度的提
高。上海在盾构法技术的应用及发展方面走在前
列，特别是近年间盾构法隧道得到了飞速发展，仅
２００８年，实现盾构推进里程达１３９ ｋｍ，使用盾构
机台数达１００台，进出洞达３６０次。同时，盾构法
隧道施工环境条件日益严峻，建、构筑物与施工隧
道的位置关系越来越近，盾构穿越建、构筑物施工
时对于控制盾构施工影响的要求也愈加严格。众
多的施工隧道与建、构筑物特殊工况成为盾构穿
越施工所面临的问题，其中比较具有代表意义的
是盾构浅覆土穿越、盾构近距离穿越，以及盾构直
接切削穿越。本文也将结合工程实际案例，对上述
三类工况时的盾构穿越施工技术进行介绍。
１ 盾构浅覆土施工技术
１．１隧道浅覆土工况
上海轨道交通９号线徐家汇站一肇嘉浜路站
区间工程中，施工盾构顶覆土最小厚度仅４．２ ｍ的
超浅覆土工况条件。施工隧道所处土层为③。灰色
淤泥质粉质粘土和④灰色淤泥质粘土层。工程选用 ６ ３４０ ｍｍ国产８６３土压平衡盾构机。在超浅覆
土推进段，位于衡山路下方有运营中的地铁１号线
徐家汇站一衡山路站区间隧道和①９００ ｍｍ雨水
管；天平路下有 １ ６００ ｍｍ雨水管和 １ ２００ ｍｍ
盾构始发技术交底
盾构始发技术交底
1、交底范围
泥水加压平衡盾构机始发；
2、质量要求及标准
《地铁设计规范》 （GB50157-2003）
《地下铁道工程施工及验收规范(2003版)》 （GB50299-1999）
《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》 （GB50307-1999）
《城市轨道交通工程测量规范》 （GB50308-2008）
《盾构法隧道施工与验收规范》 （GB50446-2008）
《建筑起重机械安全评估技术规程》 （建筑JGJ/T189-2009）
3、施工准备
3.1端头加固
盾构始发井端头地层加固已完成，并根据设计要求对土体的加固效果进行检查，
检查内容一般包括加固土体强度、 洞门处渗透性以及土体的匀质性。
若加固体经检查达到设计要求，则可进行下道工序施工；若未达到设计要求，则
采取措施进行补充加固，并再次进行检查，直至达到设计要求方可进行下道工序施工。
3.2 端头降水
当地层承压水头高于盾构始发洞门时，为保证盾构始发施工的顺利进行，对始发
端头的承压水进行降水处理。
根据降水专项设计进行降水井施工，降水开始运行后，进行日常监测，当地下水
位降至始发洞门以下1m或达到设计要求后，开始下道工序（洞门凿除）施工。
降水期间必须配备有安全装置的供配电系统，并配备双回路电源（备用发电机），
以便在主电源临时停电时，能继续供电抽水。其它设备用电不得干扰降水用电或串入
降水供电线路内用电。为保障水泵运转和正常使用，对电机设备要配有补偿保护装置。
降水期间在周边建筑物及基坑上布设一定数量的沉降监测点。各监测点跟踪观测
结果及时汇总分析，进行信息反馈，一旦发生沉降超标、变形过大等不良现象，立即
采取应急措施处理。
3.3始发基础安装
根据始发井结构以及隧道线路，对盾构始发姿态进行设计。
根据盾构始发姿态进行始发基础的安装，安装完成后严格进行测量复核，保证无误后固定。
3.4 反力架及支撑安装
设计：反力架结构根据土建结构进行设计；反力架须具有足够的刚度和强度以能
盾构隧道惰性浆液同步注浆技术应用
盾构隧道惰性浆液同步注浆技术应用
赵书银
【摘 要】盾构隧道采用惰性浆液注浆施工技术.结合工程实例进行阐述,分析其优缺点,研究此项技术的应用效果.
【期刊名称】《铁道标准设计》
【年(卷),期】2003(000)012
【总页数】3页(P20-22)
【关键词】盾构;惰性浆液;同步注浆
【作 者】赵书银
【作者单位】中铁十六局集团六分公司,北京,101100
【正文语种】中 文
【中图分类】U455.43
盾构施工过程中，管片安装完毕，盾构机顶进时，尾盾逐步脱离管片，管片处于无支撑状态，将导致错位、围岩坍塌增加围岩扰动从而增大地表沉降，因此在盾构机掘进同时采用同步注浆十分重要。在国内盾构施工中大部分采用水泥砂浆（有强度浆液）填充，有两种注浆方法：一种是从管片吊装孔内用注浆机注入，这样不仅工作面环境差，同步性差，很难达到同步注浆效果；另一种从尾盾注浆孔注浆，由于管片安装过程及其他原因停止注浆，因此在施工过程中极易堵管，堵管后必须等此循环掘进完毕后方可清管，不仅清理十分困难，而且达不到预期注浆效果。为了解决同步注浆问题，有效控制沉降，减少管片错台、开裂，在深圳地铁华—岗盾构区间引进国外先进技术，采用惰性浆液注浆，并取得了良好的效果。
（1）惰性浆液同步注浆的目的
①在盾构机推进过程中同步进行注浆，及时充填管片和地层间间隙，减少地层扰动、地基沉降量。
②确保管片早期稳定，减少因发生错台而引起管片连接孔开裂现象。
（2）盾构同步注浆系统
本工程采用德国瑞克公司的土压平衡盾构机（EPB），使用2个全液压自动注浆泵，通过4个浆管从盾尾将浆液注入管片与地层间隙内，注浆孔位置见图1。
浆液从地面拌和站配制好，由地泵将浆液注入运浆车，然后由运浆车上电动泵将浆液压入盾构机贮浆罐中，贮浆罐中叶片不停转动，防止浆液离析。盾构机注浆控制面板有自动和手动两部分，当地质条件及其参数发生变化时采用手动控制人工注浆，一般情况下采用自动注浆。