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盾构隧道施工是一种利用盾构机进行隧道挖掘的方法，这种方法在城市地铁建设、水下隧道工程以及山岭公路隧道中广泛应用。以下是盾构隧道施工的简要概述：

盾构隧道施工原理

盾构隧道施工主要是通过机械设备（即盾构机）在地层内掘进并形成隧道的过程。这种机械通常带有切削头，能够将岩石或土壤碎屑从挖掘面上清除，并通过传送带或其他方式运走。同时，在机器前进的过程中，后方会不断推进管片拼装成环，以支撑开挖面和围岩，确保施工安全。

db5301／t 63-2021 消防安全重点单位管理规范主要步骤

1.准备阶段：包括地质调查、设计隧道线形和断面尺寸、确定盾构机型号等。

2.安装与调试盾构机：确保机器状态良好并进行必要的调整工作。

3.启动掘进：通过控制面板操作盾构机开始挖掘作业。

4.同步管片拼装：在推进过程中完成隧道壁的逐环施工，保证结构稳定性和防水性。

5.注浆加固：为增强围岩稳定性及减少地表沉降现象，在适当位置注入特定的材料。

6.盾构机出洞与拆卸：当隧道掘进到设计终点后，将盾构机安全撤回地面进行后续处理。

方法特点

对环境影响小：由于大部分施工过程都在封闭空间内完成，可以有效减少噪音、尘土等对周围环境的影响。

施工精度高：通过精确控制挖掘面的位置和形状，实现较高的隧道轴线定位与直径误差控制。

适用于复杂地质条件：无论是软弱地层还是硬岩地段，盾构技术都能提供可靠解决方案。

综上所述，盾构法因其高效、环保以及能应对多种地质条件的特点，在现代隧道工程中扮演着重要角色。

2.盾构法施工的原理和过程

3.密封式(平衡)盾构机的组成

K管片(封顶块)的嵌入

盾构机是根据每一施工区段设计的专用设备

初期的盾构法是用手掘式或机械开挖式盾构机，结合使用压气施工方法保证开挖面稳定，进行开挖，在地下水较丰富的地区，用注浆法进行止漏，而对软弱地层，则采用掌子面封闭式施工。经过多年对盾构技术的研究开发和应用，已演变成现在非常盛行的泥水平衡式和土压平衡式两种盾构机。这两种机型的最大优点是在开挖功能中考虑了稳定开挖面的措施，将盾构施工法中的三大要素的前两者联系融为一体，无需辅助施工措施。并通过使用不同类型的刀具，就能适应地质情况变化范围较广的地质条件。

5.盾构机和盾构法的发展史

砾石、岩石等硬质围岩时的刀头

大砾石、岩石时多采用刀轮式刀头

盾构法施工开挖面稳定技术的历史，是从压气施工法的“气”演变到泥水式的“水”和土压式的“土”。“开挖面稳定”和“盾构开挖”的技术已达到较完善的地步。目前盾构一般指密封式泥水平衡式和土压平衡式盾构。最近，盾构技术的发展动向是：开发了超大断面的盾构机和MF盾构机以及DOT盾构机等多断面盾构机，加上在衬砌和开挖方面使用了ECL施工法的技术，采用管片自动组装装置，以及采用自动测量技术进行开挖控制，用计算机进行各种施工管理实现管理系统化等的开发研究。对提高盾构施工的安全性、适应性和经济性展示了更为广阔的应用前景。

1.盾构机的种类盾构机是盾构法施工的主要施工机械，按开挖面与作业室之间的隔墙构造可分为全开敞式、半开敞式及密封式三种。种类划分如下所示：

二、盾构机的种类和构造

(1)全开敞式全开敞式盾构机是指没有隔墙、开挖面敞露状态的盾构机。根据开挖方式的不同，又分为手掘式、半机械化式及机械式三种。这种盾构机适用于开挖面自稳性好的围岩。在遇到开挖面不能自稳的地层时，则需进行地层超前加固等辅助施工方法，以防止开挖面坍塌。

手掘式盾构机这种盾构机适应的土质是自稳性强的洪积层压实的砂、砂砾，固结粉砂和粘土。对于开挖面不能自稳的冲积软弱砂层、粉砂和粘土，施工时必须采用稳定开挖面的辅助施工法，如气压施工法、改良地基、降低地下水位等措施。目前手掘式盾构机一般用于开挖断面有障碍物、巨砾石等特殊场合，而且应用逐渐减少。

半机械式盾构机为防止开挖面顶面塌陷，盾构机内装备了活动前檐和半月形千斤顶。由于安装了挖掘机，再设置工作面千斤顶等支挡设备是较困难的。与手掘式盾构机一样，应有确保开挖面稳定的措施。适应土质以洪积层的砂、砂砾、固结粉砂和粘土为主。也可用于软弱冲积层，但须同时采用超前加固，或采取降低地下水位、改良地基等辅助措施。

(3)密封式是指在机械开挖式盾构机内设置隔墙，进入刀盘与隔墙土仓的土体，由泥水压力或土压提供足以使开挖面保持稳定的压力。密封式盾构机又分成局部气压式、泥水平衡式和土压平衡式几种。

②土压平衡式盾构土压平衡式盾构又称削土密封式或泥土加压式盾构。它的前端有一个全断面切削刀盘，在它后面有一个贮留切削土体的密封舱，在其中心处或下方装有长筒形的螺旋输送机，在密封舱和螺旋输送机，以及在盾壳四周装设的土压传感装置，根据需要还可装设改善切削土体流动性的塑流化材料的注入设备。

③泥水加压式盾构泥水加压式盾构的总体构造与土压平衡式盾构相似，仅支护开挖面方法和排碴方式有所不同。在泥水加压式盾构的密封舱内充满特殊配制的压力泥浆，刀盘(花板型)浸没在泥浆中工作。对开挖面支护，通常是由泥浆压力和刀盘面板共同承担，前者主要是在掘进中起支护作用，后者主要是在停止掘进时起支护作用。

泥水加压式盾构对于不透水的粘性土，泥浆压力应保持大于围岩主动土压力。对透水性大的砂性土，泥浆会渗入到土层内一定深度，并在很短时间内，于土层表面形成一层泥膜，有助于改善围岩的自承能力，并使泥浆压力能在全开挖面上发挥有效的支护作用。此时，泥浆压力一般以保持高于地下水压0.2MPa为宜。而刀盘切削下的碴土在密封舱内与泥浆混合后，用排泥泵及管道输送至地面处理，处理后的泥浆再由供泥泵和管道送回盾构重复使用，所以，在采用泥水加压式盾构时，还需配备一套泥浆处理系统。泥水加压式盾构按泥浆系统压力控制方式可分为直接控制型(日本型)和间接控制型(德国型)两种基本类型。

直接控制型(日本型)泥浆管中的泥浆流速，必须保持在临界值以上，否则，泥浆中的颗粒会产生沉淀而堵塞管路，尤其是在排泥管中，堵塞将更为严重。按管道流理论，临界流速VL(m/s)可按Durand公式计算：

式中FL——流速系数，按颗粒直径和泥浆浓度而定，当颗粒直径大于1mm时，FL＝1.34；g——重力加速度，g=9.8m/s2；p0——泥浆母液比重，一般p0=1.05~1.25；p——碴土比重；d——管子内径(m)。

直接控制型(日本型)在盾构推进时，进、排泥管需不断延长，管阻亦随之增大。为了保证管内的流速恒大于临界流速，排泥浆泵P2的转速应随时调整，故排泥浆泵P2必须是自动调速的。当P2泵达到最大扬程时，再加P3、P4接力泵。为了保证盾构推进质量、减少地面沉降量，需要严格控制排土量，故应在进、排泥浆管路上分别装设流量计和比重计，根据检测数据即可计算实际排土量。

④混合盾构(Mixshield)混合盾构是近几年在欧洲发展起来的一种新型盾构。这种盾构本机可以构成一台泥水加压式盾构、气压式盾构或土压平衡式盾构，当地层条件变化时，盾构的机形可以随地层变化而相应改变调整。

⑤多圆盾构(Multi—CircularFaceShield)多圆盾构是近年日本开发的新型盾构，其中的双圆盾构可以用来修建区间隧道，一次开挖完成双线区间隧道，可以比两个单独的圆形隧道降低工程成本工10%，减少开挖面积15%。三圆盾构既可用来修建地铁车站隧道，拆下中间盾构后又成为两个单独盾构，可以修建区间隧道。

2.土压平衡式盾构机的构造(1)切削刀盘通过主轴承支撑和液压马达式电机驱动旋转的刀盘，正面安装土体切削刀并带有碴土进料口，背面安装有碴土搅拌桨。刀盘侧面还装有可伸缩的超挖刀。

(2)刀具刀具的类型有齿刀、刮刀和滚刀等不同型式，齿刀、刮刀用于软土质地层、滚刀用于岩石地层。刀盘上可仅为一种类型的刀具，也可为多种刀具的组合，以适应不同形式的地层。现代盾构机刀盘设计上可进行刀具的更换，可在刀盘背面换刀。

砾石、岩石等硬质围岩时的刀头

大砾石、岩石时多采用刀轮式刀头

(3)密封舱用于存贮被刀盘切削下来的土体，并加以搅拌使其成为不透水的，具有适当流动性的塑流体，使其能及时充满密封舱和螺旋输送机的全部空间，对开挖面实行密封，以维持开挖面的稳定性cad命令最佳答案，同时，也便于将其排出。在密封舱后隔板上，一般留有进入舱孔，供人员进出入密封舱和进行维修工作。

(4)螺旋输送机用来将密封舱内的塑流状土体排出盾构外，并在排土过程中，利用螺旋叶片与土体间的摩擦和土体阻塞所产生的压力损失，使螺旋输送机排土口的泥土压力降至一个大气压力，使其不发生喷漏现象。通过螺旋输送机排碴量的速度来控制和调解碴舱内的土体压力。

(5)塑流化材料注入器用来向密封舱、刀盘和螺旋输送机内注人添加剂。因为当土体中的含砂量超过一定限度时，由于其内摩擦角大，流动性差，单靠刀盘的旋转搅动很难使这种土体达到足够的塑流性，一旦在密封舱内贮留，极易产生压密固结，无法对开挖面实行有效的密封和排土。此时，就需要向切削土体内注入一种促使其塑流化的添加剂，经刀盘混合和搅拌后能使固结土成为流动性好、不透水的塑流体。

由图上可看出：螺旋输送机排土量大时，密封舱内土压力P就减小，当F>P时，开挖面可能坍方而引起地面沉降；相反，排土量小时，P值就加大，一旦F

但研究表明，对于粘性土来说，开挖面不破坏的排土量波动值必须控制在理论掘进体积的2.8%左右，这就需要量测精度在l%以内的切削土体积的检测系统。其二是用调节盾构千斤顶的推进速度和螺旋输送机转速，直接控制密封舱内的土压力P，一般情况下，不使开挖面产生影响的碴土压力P的波动范围如下：

主动土压力+地下水压力

2011年监理工程师考试合同管理法律基础汇总(7)管片安装机管片安装机由以下构件组成：a.悬臂梁b.移动机架c.回转机架d.安装头操作员通过可移动的控制器来操纵管片安装机。

(8)后配套设备主要有物料运输、液压系统、电力系统、控制系统、注浆系统、泡沫发生系统、测量系统和通风系统等。