盾构范文10篇

摘要：随着全国各大城市地铁建设的不断深入，专门从事盾构机施工运营的企业日渐增多，而对于这些企业来说，盾构施工的成本控制工作将是决定企业生命的核心竞争力。本文着力于笔者所在企业盾构施工的实际情况，简要探讨了盾构施工过程中的成本控制措施。

关键词：盾构施工；成本控制；措施

盾构施工是在开挖隧道时采用的全机械化暗挖的施工方法，具有施工速度快、洞体质量比较稳定、对周围建筑物影响较小等特点，是目前隧道开挖过程中使用最频繁也最经济的施工方法。盾构施工具有施工机械价值大、操作专业性要求强、受地质条件影响大等特点，因此成本控制的重难点较多，控制难度大。

一、盾构施工成本构成要素

要分析盾构施工成本控制措施，首先就是要确定盾构施工的成本构成要素，在此基础上分析各要素占全部成本支出的比例情况，有助于在成本控制过程中分清主次，有的放矢。盾构施工的成本主要可分为直接成本、间接成本和税金。直接成本包括盾构机械折旧费、施工班组人工费、材料费、配套机械费；间接成本主要包括项目管理的各项支出如管理人员工资、差旅费、办公费等支出；税金主要是营业税金及附加。

二、影响盾构施工成本的因素

因施工过程中缺少与碳排放量相关的定额，导致绿色施工很难进行量化评定，不利于施工企业优化施工方案和绿色施工。本文针对珠海横琴新区马骝洲交通隧道超大直径盾构施工工程提出碳排放计算方法研究课题，提供一套确定盾构施工碳排放的通用计算方法，并最终编制出盾构施工碳排放定额。

1编制碳排放定额的背景、目的和意义

低碳施工是目前的大势所趋，而目前针对绿色施工，只有定性评价没有定量评价。“十三五”规划要求“主动控制碳排放，加强高能耗行业能耗管控，有效控制电力、钢铁、建材、化工等重点行业碳排放，支持优化开发区域率先实现碳排放峰值目标，实施近零碳排放区示范工程”。碳排放定额能快速计算出施工的碳排放量，是定量评价绿色施工的有效途径。碳排放定额能促进企业优化施工方案，满足节能减排的要求，提高施工企业的经济效益。目前，我国己开设了7个碳交易市场，在建设工程施工过程中，超出配额标准的需向碳交易市场购买碳排放指标，低于配额标准的可向碳交易市场出卖自己的碳排放指标。由此促进每个建设工程施工项目努力挖潜，实现节能、减排、增效的目标，为企业额外获取更多的利益。

2计算施工碳排放量的计算模型

计算碳排放的基本方程是：碳排放＝碳排放因子X活动数据。排放因子即量化每单位活动的气体排放量或清除量的系数。活动数据即特定时期内在界定地区里，人类活动导致的排放或清除的数据，本研宄中称其为碳源消耗量。碳源指在建设工程施工过程中产生二氧化碳气体的物质。确定建设工程施工碳排放量的关键是碳排放因子和活动数据（碳源消耗量），而要确定碳排放因子和活动数据（碳源消耗量），首先要确定施工过程中产生二氧化碳排放的碳源。对建设工程施工而言，产生二氧化碳排放的碳源包括电力、化石类物质及人类活动，其中电力和化石类物质碳排放因子通过对世界资源研究所、政府间气候变化专门委员会、国际能源署、美国环境保护署、国家发展和改革委员会应对气候变化司、国家应对气候变化战略研宄和国际合作中心及国家发展和改革委员会能源研宄所等国内外权威机构公布的碳排放准则或标准进行分析，建立碳排放因子计算模型确定。工人在施工过程中产生的二氧化碳排放则通过现场及实验室测试确定。（1）电力类碳排放因子计算模型：￡FPEmr＋Emr（1）式中：P为工程所在省份＼为P省电网的平均（：02排放因子；五mP为P省发电产生的C02直接排放量；五为其他省、外国及区域电网Z向省净输送电量产生的002排放量；尽为P省年度总发电量；￡Pe为其他省、外国及区域电网i向P省净输送电量总和。（2）化石类碳排放因子计算模型：＾co2，n＾s＝〇FmXCc，XCFm）teXfiX44／12（2）式中：m为化石燃料种类；EFrn—为燃料m基于质量或体积的（：02排放因子（t（C02）／t或t（C02）／万m3）；0Fm为燃料m在燃烧过程中的碳氧化率（％）；Ccm为燃料m的单位热值含碳量；CFmtte为重点用能单位“能源利用状况报告”中为燃料m提供的参考折标因子；；8为每t标准煤的热值，约29307MJ。（3）碳源消耗量计算模型：Qj，＝WJXqk（3）式中：J为建设工程施工过程中投入的资源类型，如人工、材料、机械台班等；X为建设工程施工过程中第7’类资源消耗的碳源类型，如化石类、电力类碳源等；2＞为建设工程施工过程中第J类资源的第丨项碳源消耗量标准；为建设工程概预算定额中第J类资源的投入量标准；＾为第类资源的相应定额中第项碳源消耗量标准。（4）单位碳排放量计算模型：Cv＝SEFJ＾xQjk（4）jk式中：i为与建设工程概预算定额相对应的子目类型；为第＿／类资源的第A项碳源的碳排放因子；q为建设工程概预算定额第f个子目中第J／类资源的碳排放量标准。（5）碳排放量计算模型：五co2＝Sx（5）w式中：为建设工程施工过程中第／个子目的估算工程量，由施工图纸确定；为建设工程施工过程排放的二氧化碳总量。

3碳源消耗量的测定

摘要：目前常见的刀盘结构有面板式和辐条式2种基本型式，以及介于2者之间的幅板式刀盘。通过文献分析和工程经验总结，首先阐述了几种型式刀盘的结构、基本配置及工程应用。随后从刀盘土舱构造、开挖面稳定、土压平衡控制、砂土的流动性、刀盘负荷、障碍物的处置、地层适应性等方面，对2种基本刀盘型式的特性进行了比较和分析。

关键词：盾构；刀盘型式；面板式刀盘；辐条式刀盘

国内外工程实践表明，盾构在施工中会遇到各种不同地层，从淤泥、粘土、砂层到软岩及硬岩等。作为盾构机的关键部件之一，刀盘主要起到开挖土体、稳定工作面及搅拌土砂的功能，因此在掘进过程中刀盘工作环境恶劣，受力复杂。

刀盘型式及结构关系到盾构的开挖效率、使用寿命及刀具费用。刀盘配置及选型主要依赖于工程地质及水文地质条件，不同的地层应采用不同的刀盘型式，但在地质适应性设计方面缺少完整的理论依据、经验数据及可靠的试验数据，在很大程度上还依赖工程经验。

1刀盘结构型式

盾构刀盘由钢结构件焊接而成，目前其主流型式有2种：面板式和辐条式［1］。另外，还有介于2者之间的辐板式刀盘（由辐条和幅板组成）［2］。

摘要：施工企业必须拥有庞大的施工机械维持企业的运营发展，对设备的管理是企业强基达标、安全发展的主要生产要素之一。在以盾构法为施工方式的地铁施工企业中，对盾构设备资产的管理，归根到底是对盾构操作人员以及盾构设备全寿命环节的管理，地铁盾构施工的特殊环境，决定了对盾构从业人员的管理成为盾构资产管理的重要环节。文章通过对地铁盾构资产管理现状进行分析，提出盾构资产管理的的几点不足并从五个方面提出改进措施。

关键词：盾构施工;资产;设备管理

前言

近年来，在地铁施工中，使用盾构法已成为各大城市地铁施工中的重要技术。盾构法施工，相比较传统的浅埋暗挖法，具有隐蔽性好、噪音小、安全开挖和砌衬、掘进施工速度快、施工劳动强度降低、施工质量有保障、开挖时可以有效控制地表沉降、施工安全大大提高的优点。但同时，即使采用盾构法施工，因工程地质与水文地质条件存在一定的不确定性，施工工艺复杂、周边建筑影响、地下管线众多等因素存在，这些特点都集中表现为盾构施工也存在高风险性。近年，在修建地铁的各大城市投标中，使用盾构法施工已经成为招标中的硬性条件，因此各大施工企业纷纷采购盾构机。持有并不断扩大盾构机的数量，是保证企业在地铁招标中中标的重要硬件。盾构机作为盾构法施工核心机械，采购金额庞大，往往是企业资产的重要组成部分，因此，加强盾构设备的管理，提高盾构设备资产投资效益，提升设备管理创效水平，减少地铁施工安全风险，才能促进企业可持续发展，因此对盾构机设备的管理及盾构操作人员、盾构施工经济核算也成为企业管理的重中之重，成为企业资产保值增值的重要因素。

一、盾构设备资产管理的现状

从上世纪八十年代开始，中国首次开始进口盾构机进行盾构施工到现在我国独立自主生产盾构机，拥有盾构机独立自主知识产权，开启地铁施工全面盾构时代，已经过去30余年，盾构施工修建的地铁硕果累累，但盾构设备的管理往往不受重视。盾构设备采购金额大，在粗放的管理模式下，设备保养不善，维修成本高，进而出现项目甚至整个企业的经济亏损，目前存在这样问题的大企业不在少数。各大企业的管理理念各有不同，但管理模式基本都为公司成立项目部进行一线施工，并同时提供盾构机及后配套设备并配备盾构司机。

【摘要】地铁建设属于一项耗费大量时间与财力的工程项目。地铁施工中隧道开挖是重要的施工过程，其中使用的方式就是地铁盾构法。论文阐述地铁盾构管片的模具生产要求，探索地铁盾构管片加工的质量控制与检验，以供参考。

【关键词】地铁工程；盾构法施工；技术

1引言

城市化的发展，在经济的推动下城市交通得到发展与推进，地铁规划建设在城市的发展中有很重要的意义。随着城市人口的激增，有效利用地下空间和解决居民交通需要、缓解城市地面交通紧张的途径就是建设城市地铁。城市地铁的建设也成为近年来城市基础建设中的重要内容。地铁实际上属于交通运输的一种，在地下运行，根据城市的用地的规划进行设计。

2模具生产要求

随着城市的发展，各大城市的交通系统迅速发展，交通系统的发展对盾构管片数量的需求不断增加。交通系统的发展在机械化和信息技术的推动下，部件结构性能质量要求也不断增加，在这样的情况下需要把握好生产中的细节与质量，确保地铁盾构管片的性能达到建设的需求。本文结合济南地铁R1线内直径6.4m盾构管片生产的整个过程，展开对其的详细分析。由于是预制混凝土构件，对模具质量的要求非常高，模具的有效运用与构件的生产成本、生产效率、性能质量等有很大的关系，甚至还决定了构件的生产结果等。（1）混凝土浇筑过程应该优先考虑混凝土对模板产生的压力造成的不利影响，混凝土容易对模板侧面造成一定的压力。因为浇筑混凝土还有一个振捣步骤属于必要的环节，振捣过程也会产生一定的压力，侧压力和振捣压力对模板的影响很大。产生6.4m盾构管片盾构管片的模板，最大弦长为3869.9mm。宽度与厚度均为1200mm和300mm，质量为3.2t。生产的时候控制好振动频率与离心率，采用模内振动器自振形式，根据相应的数据计算出侧压力和离心力，从侧面反映出混凝土的浇筑过程中模具本身对细节的要求非常高，模具的性能质量要求更高。（2）预制构件的过程中，产品会出现一定的缺陷，避免这方面的需要在生产中的时候模具是否存在脱模倒角的情况，以及预制构件存在预留孔洞的情况，预留孔脱模的方向禁止出现倒阴角。预留出脱模倒角为方便出模。生产6.4m直径盾构管片的时候计算出最小的脱模角度为3.18°，确保在这个角脱模。如果不能满足这个要求脱模无法完成，还可以采取设置防漏胶条防止混凝土漏浆，避免质量难以达到预期的标准。防漏胶条设置在侧模与底模接合的位置[1]。

采用盾构为施工机具，在地层中修建隧道和大型管道的一种暗挖式施工方法。施工时在盾构前端切口环的掩护下开挖土体，在盾尾的掩护下拼装衬砌（管片或砌块）。在挖去盾构前面土体后，用盾构千斤顶顶住拼装好衬砌，将盾构推进到挖去土体空间内，在盾构推进距离达到一环衬砌宽度后，缩回盾构千斤顶活塞杆，然后进行衬砌拼装，再将开挖面挖至新的进程。如此循环交替，逐步延伸而建成隧道。

历史和发展

用盾构法修建隧道已有150余年的历史。最早进行研究的是法国工程师M.I.布律内尔，他由观察船蛆在船的木头中钻洞，并从体内排出一种粘液加固洞穴的现象得到启发，在1818年开始研究盾构法施工，并于1825年在英国伦敦泰晤士河下，用一个矩形盾构建造世界上第一条水底隧道（宽11.4米、高6.8米）。在修建过程中遇到很大的困难，两次被河水淹没，直至1835年，使用了改良后的盾构，才于1843年完工。其后P.W.巴洛于1865年在泰晤士河底，用一个直径2.2米的圆形盾构建造隧道。1847年在英国伦敦地下铁道城南线施工中，英国人J.H.格雷特黑德第一次在粘土层和含水砂层中采用气压盾构法施工，并第一次在衬砌背后压浆来填补盾尾和衬砌之间的空隙，创造了比较完整的气压盾构法施工工艺，为现代化盾构法施工奠定了基础，促进了盾构法施工的发展。20世纪30～40年代，仅美国纽约就采用气压盾构法成功地建造了19条水底的道路隧道、地下铁道隧道、煤气管道和给水排水管道等。从1897～1980年，在世界范围内用盾构法修建的水底道路隧道已有21条。德、日、法、苏等国把盾构法广泛使用于地下铁道和各种大型地下管道的施工。1969年起，在英、日和西欧各国开始发展一种微型盾构施工法，盾构直径最小的只有1米左右，适用于城市给水排水管道、煤气管道、电力和通信电缆等管道的施工。

中国于第一个五年计划期间，首先在辽宁阜新煤矿，用直径2.6米的手掘式盾构进行了疏水巷道的施工。中国自行设计、制造的盾构，直径最大为11.26米，最小为3.0米。正在修建的第二条黄浦江水底道路隧道，水下段和部分岸边深埋段也采用盾构法施工，盾构的千斤顶总推力为108兆牛，采用水力机械开挖掘进。在上海地区用盾构法修建的隧道，除水底道路隧道外，还有地铁区间隧道、通向河海的排水隧洞和取水管道、街坊的地下通道等。

盾构法的优越性

盾构法施工得到广泛使用，因其具有明显的优越性：

1核电厂输水盾构隧洞成本构成及主要影响因素分析

1.1某核电厂输水盾构隧洞工程概况

某沿海核电站取水工程采用双线盾构隧洞输水，隧洞轴线平面为直线，水平中心间距29m，盾构输水隧洞内径为7.3m，外径为8.9m，共两条，采用管片和二次衬砌作为复合支护结构。其中一次衬砌厚度0.5m，作为隧洞的主体结构，二次衬砌0.3m。隧洞轴线为直线。进水口布置在海侧的闸门井内，出水口位于陆侧的闸门井内。输水隧洞及进、出口构筑物全长为4420m。隧洞管片为C60高性能防水钢筋混凝土，二次衬砌采用C40钢筋混凝土，两者均掺加聚丙烯合成纤维。本工程盾构进出洞工作井均采用矩形结构，明挖法施工，维护结构采用喷锚支护体系，C25喷混凝土厚度20cm，锚杆采用直径25的CD反循环注浆锚杆，二衬采用C40钢筋混凝土，厚度50cm，底板厚1.5m。工作井1由两个盾构井和一个闸门井组成，2个盾构井平面尺寸15m×17m，结构净距为8.9m，深度为30m，闸门井平面尺寸为12m×49.5m，深度21.5m。工作井2由盾构井、闸门井及连接它们的取水构筑物组成，其中盾构井深度49.5m，平面尺寸16.4m×43.5m，闸门井深度17.5m，平面尺寸20m×67.2m，连接它们的取水构筑物沿线路方向长度为27.8m。本工程采用一台泥水加压平衡式盾构机，其掘进路线为：自出水构筑物（工作井1）出发→取水隧洞一号→进入进水构筑物（工作井2，移位，转身180°）→取水隧洞二号→最后出水构筑物吊出盾构机。某核电厂输水盾构隧洞成本分析盾构掘进、盾构管片、二次衬砌、盾构工作井是盾构取水隧洞的主要组成部分，尤其是盾构掘进和盾构管片，两者相加占到总费用比例的71.8%。

1.2核电厂输水盾构隧洞成本技术影响因素

影响盾构输水隧洞成本的因素主要有技术措施和管理措施两方面。技术措施包括设计方法合理与否，施工材料的选用，施工机械的选择、工期、成本管理及其他方面等。施工管理措施包括成本管理、进度管理、质量管理和施工管理等。就技术措施而言，从上节的概算造价构成分析来看，影响盾构输水隧洞造价的因素主要有以下三个方面：（1）盾构隧洞管片及二次衬砌的设计；（2）盾构机的选型设计；（3）盾构隧洞进出口工作竖井的设计。

2盾构法输水隧洞的成本控制的技术优化措施

摘要：盾构机刀具配置是盾构机刀具设计中是非常重要的内容。本论文着重介绍了刀具的种类和切削原理，同时针对不同的地层情况，提出刀具的具体配置方式。针对盾构机在复合地层隧道掘进，解释了刀具配置的差异性、刀具配置的“矛盾”现象。结合工程实例，在砂卵石地层中（尤其是含大直径漂石）长距离隧道掘进的工况下，提出了盾构机生产厂家关于刀具配置新的设计理念和思路。最后提出了刀具配置设计中应考虑的因素。

关键词：刀具种类；切削原理；配置方式；刀具设计

Abstract:TBM(TunnelBoringMachine)CuttingToolsConfigurationisoneofthemostimportantfactorduringTBMcuttingtooldesign.Thisarticlefocusondescribethetypeofcuttingtoolsandcuttingtheory,Meanwhile,thedetailcuttingtoolsconfigurationhasbeenproposedduetodifferentgeologiccondition.Analyzedthediscrepantcuttingtoolconfigurationand“theContradictoryPhenomenon”.Accordingtothereferenceproject,anewcuttingtoolsconfigurationdesignthought&theoryisproposedfromTBMmanufactureforlongdistancetunnelexcavationingravelgeologiccondition(especiallycontentbigboulder).Attheendofthisarticle,thenecessaryconsiderationfactorisprovidedduringcuttingtoolsconfigurationdesign.

Keywords:TypeofCuttingTools;CuttingTheory;CuttingToolsConfiguration;CuttingToolsDesign

0引言

盾构机刀具的配置是盾构机刀具设计中是非常重要的内容，其配置是否适合应用工程的地质条件，直接影响盾构机的刀盘的使用寿命、切削效果、出土状况、掘进速度和施工效率。

摘要：通过**地铁三号线沥大盾构区间工程施工实践，对局部管片发生整环扭转现象的原因进行分析，并提出预防措施及其治理方法，供同行参考。

关键词：盾构隧道；管片扭转；原因分析；预防措施

一、工程概况

在地铁盾构推进过程中，受到盾构刀盘扭矩的影响，拼装成环的管片拼装位置与设计值相比旋转了一定角度，给盾构管片的选型和拼装造成了一定影响，且可能导致后续车架和电机车轨道铺设不平整，影响设备的运行。

**地铁三号线大石北盾构区间工程，隧道单线长3051.5m，双线长6103m，最大纵坡28‰，最小转弯半径800m，隧道内径5.4m，外径6.0m。本工程施工采用三菱泥水盾构机，主机机体长8.17m，盾构外径6.26m，最大推力3.6×104kN，最大扭矩6327kN?m，刀盘转速0～4rpm。管片采用环宽1.5m的标准环、左转弯楔形环、右转弯楔形环等3种(5+1模式)，转弯环的楔形量为38mm。

在该区段盾构掘进施工时，两条线均产生了不同程度的扭转，局部扭转角度达18°，具体如图1所示。由于管片扭转过大，致使管片选型的点位均发生变化，给管片的选型和拼装带来了一定的难度，影响了管片的拼装质量，也使后续台车架和电机机车轨道铺设不平整，影响了设备的运行。

目前，城市轨道交通建设快速发展，据轨道交通建设规划，许多已建、在建及规划在建的项目已受到或将受到轨道交通建设的影响［1－3］。中的某厂房规划邻近轨道交通盾构区间，本文就该厂房受轨道交通建设的影响进行分析。

1工程概况

拟建厂房由1#车间(6～7层)、2#车间(6层)、综合楼(12～13层)组成，均拟采用框架结构，总建筑面积81442.62m3。建筑物重要等级为二级，场地等级为三级，地基等级为二级拟采用桩基础。根据线网规划，该厂房邻近规划轨道交通盾构区间。盾构区间拟采用圆形断面，外径6.0m，盾构顶标高11.13～11.43m，覆土8.7～8.9m。拟建厂房场所处土层由上至下依次为:①素填土、②-a淤泥质粘土、②粉质粘土、③淤泥质粘土、④粉质粘土、⑤粉质粘土夹粉土粉砂、⑥粉质粘土粉土中粗砂砾砂互层。各层土的物理力学性质指标如表1所示。拟建厂房1#车间(6层)距离盾构区间中心线最近约23.9m，该车间纵向基本与盾构线路平行，纵向长度约85.8m;综合楼西侧一边角(12层部分)距离盾构区间中心线最近约25.6m，该楼纵向基本与盾构线路垂直。根据厂房场地的地勘资料，盾构区间穿过③层淤泥质粘土、④层粉质粘土及⑤层粉质粘土夹粉土粉砂，上覆土由下到上主要为③层淤泥质粘土、②层粉质粘土及①层素填土。

2盾构区间对厂房影响的理论分析

2.1盾构区间影响范围分析

盾构区间施工会对周边土体产生一定的影响，本次研究采用Peck［4］沉降槽理论公式对区间施工的影响范围进行分析。按Peck公式(1)估算盾构掘进时引起的地面沉降:Sx=Vl2槡πiexp(－x22i2)(1)式中，Sx为横向地表沉降量;Vl为盾构隧道单位长度的地层损失量;x为地表距隧道中心线的水平距离;i为沉降槽宽度系数(盾构中心线至沉降反弯点的距离);Z为盾构中心处埋深;φ为土体内摩擦角。使用Peck公式，按地层损失率1%估算得到的地表沉降值如图1所示，从图中可以看出，隧道掘进时引起的地面最大沉降约27.5mm，但影响范围较小，在离右侧盾构区间中心线15m处，地表沉降已接近于零。