盾构隧道范文10篇

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：

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。

【内容摘要】盾构法隧道施工在上海地铁建设中应用最为广泛。在实施盾构法隧道施工监理工作中监理人员应熟悉和掌握施工质量监控重点及相应对策，从而为业主提供优质的监理服务

【关键词】盾构法隧道监理监控重点对策

㈠引言

近年来，为适应城市发展需要和满足城市居民日益增长的出行需求，上海市地铁建设不断加快了建设步伐。根据上海地区软土地质的特点，地铁区间隧道建设一般都采用盾构法施工，盾构法施工是以盾构机为隧道掘进设备，以盾构机的盾壳作支护，用前端刀盘切削土体，由千斤顶顶推盾构机前进，以开挖面上拼装预制好的管片作衬砌，从而形成隧道的施工方法。盾构机的类型有多种，目前在上海地铁区间隧道建设中以土压平衡式盾构应用最为广泛。土压平衡盾构工艺原理是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘，将正面土体切削下来的土进入刀盘后面的密封舱内，井使舱内具有适当压力与开挖面水土压力平衡，以减少盾构推进对地层土体的扰动，从而控制地表沉降或隆起，在出土时由安装在密封舱下部的螺旋运输机向排土口连续的将土渣排出。由于地铁盾构法隧道施工技术难度大、施工风险高、质量要求高、不可预测因素多。因此，监理人员应熟悉和掌握盾构法隧道施工监理监控重点及相应对策，在监理工作中才能真正做到有效地对施工质量进行监控，从而为业主提供优质的监理服务。本人有幸参加了地铁二号线西延伸工程的施工监理工作，在区间隧道掘进施工监理过程中，通过不断摸索与总结，也积累了一些菲薄的工作经验，以下就以土压平衡式盾构为例，对隧道掘进施工中监理应监控的重点及采取的对策，谈几点体会，以为抛砖引玉。

㈡正文

1.盾构始发（出洞）阶段

1盾构挖进引起地层变形的主要因素分析

盾构穿越运营地铁隧道施工的过程中，经常会出现地层变形的现象，而引起地层变形的因素有很多。例如，地层初始应力的改变、施工引起的地层损失、衬砌结构的变形、扰动土体蠕变、扰动土体固结等。其中地层损失对地层变形的影响较大，引起地层损失的施工因素，主要由盾构穿越运营地铁隧道施工过程中产生的正常地层损失、不正常地层损失组成，以及在施工中可能存在的灾害性地层损失等，而要避免这类问题的发生，必须要从盾构穿越运营地铁隧道施工技术入手，这样才能有效的避免或降低地层损失带来的危害。其中要注意的是施工区域土质从上至下的组成成分，例如，杂土层、粉质粘土层、淤泥质粉质粘土层、粘土层等，每一层土质都会对施工质量产生直接的影响。

2盾构穿越运营地铁隧道施工技术探讨

地铁隧道在施工的过程中，盾构穿越运营地铁隧道施工是重要环节之一，同时也是保证地铁隧道使用安全的重要因素。

2.1严格控制盾构推进速度，避免大角度纠偏

从施工实践中发现，盾构的推进速度对运营地铁隧道变形有着直接的影响，因此，要结合实际的施工情况，严格控制盾构的推进速度。盾构穿越运营地铁隧道施工的过程中，盾构的推进速度主要考虑到千斤顶推力、土仓正面土的压力以及施工区域的土体性质等几方面因素，对盾构推进速度的控制主要从这几方面进行。一般情况下，盾构的推进速度应控制在5mm/min至10mm/min之间，同时要保证在穿越区间隧道过程的线形为平曲线线形，这样才能避免或降低对地层产生扰动的现象。另外，在盾构穿越的过程中，要采用铰接装置，并对穿越区间进行分段处理，每段应控制在20cm至30cm之间，同时要不断地对盾构的穿越过程实施纠偏，这样可以避免大角度纠偏对施工质量的影响，当然，纠偏数据要结合实际的施工情况进行分析，并对施工参数进行相应的调整，从而避免或降低对周围土壤的扰动以及对地层造成的损失等，确保运营地铁隧道施工的质量。

1、概述

1.1工程概况

岗厦站为深圳市地铁一期工程一号线上的一座车站，它位于福华路与彩田路交汇处地下，车站在福华路下方，横穿彩田路，呈东西向布置。车站有效站台长度中心里程为CK7+194.951.

车站周围建筑物和人口密集，福华路与彩田路交通十分繁忙。在福华路与彩田路交汇处的四角为高层建筑，车站西部南北两侧为结构较差的八层民房。站区范围地下管线众多，计有雨水、污水、给水、煤气、电力电缆等30多条，其中彩田路东西两侧雨、污水管埋深4m多，特别是彩田路东侧11万伏电缆埋设于车站上方。在车站西南侧14m处有较大断面的电缆隧道。

车站主体结构为地下两层三跨框架结构，长220.1m，宽21.9m，高12.8m，埋深16m多。车站及周围环境详见图1车站总平面图。

1.2车站结构设计要求

摘要:以德国VMT公司的单圆盾构机为例，介绍盾构机和激光导向系统的组成，探讨激光导向系统的工作原理。重点揭示激光导向系统的测绘学原理。总结提高激光导向系统测量精度应采取的措施。

关键词:隧道施工；盾构机；地铁；控制测量；导向系统；姿态解算；修正曲线

Abstract：Basedonthesampleofsingle-circleTBMmadeinGermanyVMTCo.,thecomponentsofTBMandtheLaserNavigationSystemaredescribed,andtheprinciplesoftheAutomaticLaserNavigationSystem,especiallyintermsofSurveyingScience,arediscussed.Finally,themeasurestoimprovethesurveyingprecisionoftheNavigationSystemaresummarized.

Keywords:tunnelconstruction;TBM;Metro;controlsurvey;navigationsystem;positioning;correctioncurve

0引言：

20世纪70年代以来，盾构掘进机施工技术有了新的飞跃。伴随着激光、计算机以及自动控制等技术的发展成熟，激光导向系统在盾构机中逐渐得到成功运用、发展和完善。激光导向系统，使得盾构法施工极大地提高了准确性、可靠性和自动化程度，从而被广泛应用于铁路、公路、市政、油气等专业领域。

摘要：成都地铁一期工程沿线建筑物密集、交通繁忙、地下管线纵横，其区间隧道基本通过饱水的砂卵石、且含有少量大粒径漂石的地层中，其施工方法的选择对于加快工程进度、提高工程质量、降低造价至关重要、作者在对国内外盾构施工进行调研基础上，推荐采用加泥式土压早衡盾构机进行区间隧道施工。

关键词：地铁区间隧道盾构机

成都市地铁一期工程为规划地铁一号线的红花堰至世纪广场段，正线全长15．15km，其中地下线长11．92km，高架及过渡段长3．23km。计有车站13座，车辆段及综合基地1处，控制中心1座，主变电所1座。

1环境条件

成都市地铁一期工程位于成都市中心南北主轴线和主要客运交通走廊内，沿线建筑物密集，商贸繁荣，交通十分紧张。线路途经火车北站、骡马市、市体育中心、天府广场、省体育馆、火车南站、行政广场、世纪广场等交通枢纽和主要客流集散点以及待开发的城南市级副中心和高新技术产业开发区。

2地质情况

摘要：盾构施工是当前隧道工程建设的重要方式，其能在盾构机等钢组件的作用下，沿着隧洞轴线边向前推进完成土壤切削掘进，具有施工自动化程度高、施工便捷的特征，同时其整体的经济、安全效益较为突出。本文在阐述盾构机组成及工作原理的基础上，分析隧道施工中盾构设备的日常维护要点和长期管理措施，期望能提升盾构机使用的规范程度，增强盾构设备适用性，进而推动隧道盾构施工工作的有序开展。

关键词：隧道工程；盾构设备；维护管理

隧道不只是公路交通工程建设的重要内容，其能有效缩短两地间的公路里程，确保公路交通运行的顺畅性、便捷性，更是轨道交通工程的基础工程。盾构施工是当前较为隧道工程项目施工中常用的常方式，其凭借着先进的盾构机设备进行岩土切削掘进施工，满足了隧道高效、安全开挖需要。在隧道项目建设中，盾构机的性能直接关系着隧道施工的效率、质量和安全效益，故而有必要深层次分析盾构机的作业原理，做好盾构机的养护管理，为盾构机的安全运行奠定良好基础。

1盾构机设备的构成及工作原理

1.1结构组成

作为隧道盾构施工的主要设备，盾构机的结构组成较为复杂，其不仅包含盾体、刀盘驱动、双室气闸结构，而且设计管片拼装机排土机构、后配套装置单元，此外电气系统以及辅助设备等都是盾构机的重要组成部分。盾构机的盾体包含前盾、中盾和尾盾三个部分，其中，前盾往往和承压隔板焊接在一起，两者不仅对刀盘驱动起到支撑作用，而且能实现泥土仓和工作空间的有效隔离。在法兰螺栓作用下，中盾与前盾相互连接，盾构机中盾中设置着油缸，当油缸运作时，能推动盾构机向前运动。盾构机尾盾是通过铰与中盾相连的，其在盾构机转向中发挥着重要作用。刀盘是盾构机作业的重要单元，其设置在盾构机的最前方，通过刀具的作用，能快速地完成土体切削，完成隧道掘进。隧道转向掘进时，需通过外侧的超挖刀进行作业。刀盘驱动固定在前盾承压隔板的法兰上，这些刀盘驱动一般是由9组马达和主齿轮箱组成。双室气闸安装在盾构机前盾的上方，这样通过调节气闸前室和主室之间的压力，满足整体的作业需要（见图1）。

摘要：盾构机广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程，被称为“工程机械之王”，而超大直径盾构机更是堪称工程机械中的“王中王”。本文从国产超大型盾构研制的紧迫性和必要性出发，阐述了国产超大型盾构品牌创建的背景，品牌崛起的主要做法、创建路径及成效，进一步印证了中国高端装备制造品牌坚持自主创新，形成具有自主知识产权的核心技术，实现科技自立自强的重要意义，以期为行业企业的品牌建设提供借鉴和参考。

关键词：超大型盾构；自主研制；创新驱动；品牌建设

一、国产超大型盾构研制的背景

盾构工法于19世纪初在英国产生，至今已经有200年的历史。19世纪末到20世纪中叶，盾构工法相继传入美国、法国、德国、日本等国。20世纪60年代到80年代，盾构工法发展得到进一步完善，且成效显著。1984年，我国首次应用从日本引进的盾构机，建成了上海市芙蓉江下水道总管工程。盾构机如地下游龙一般的掘进方式让刚刚打开国门的国人大开眼界，使用盾构机不用开挖地面、不用爆破土石，而且掘进速度快，有利于人员安全和环境保护，这对地下施工来说有着巨大的优势。此后，盾构机在我国隧道施工中开始普及，在庞大的中国基建市场上，充斥着各种国外品牌的盾构机。2010年以前，我国工程建设所需的大直径、超大直径盾构机完全依赖国外进口。2001年，国家“86计划”正式包含了“隧道掘进机的主要技术研究”，启动了国产盾构机的研发之旅。2010年，中国交通建设集团有限公司（以下简称“中交集团”）敏锐地看到轨道交通和城市基础设施建设的风口，发挥央企优势，在江苏省常熟成立中交天和机械设备有限公司（以下简称“中交天和”），集中力量打造国产盾构机专业制造商。中交天和工厂及厂房刚开始建设，中交集团承接的南京纬三路过江隧道工程，需要两台刀盘直径超过14米的超大型盾构机。南京纬三路过江隧道是当时我国首个复合地质条件下的超大型隧道工程，也是当时世界上同类隧道中规模最大、距离最长、水压最高、地质条件最复杂的隧道。国外唯一能够提供这种设备的厂商以施工风险高为由，开出7亿元一台的天价，且制造周期远超工程预期。刀盘直径超过12米的盾构机在国际上被称为超大型盾构机，但当时国内还没有一家企业能够制造10米级的盾构机。设备买不起，工程等不起，没有技术就要任人宰割。由此，中交集团决心自己进行研发和制造。

二、国产超大型盾构品牌建设的主要做法

（一）啃下硬骨头，立足自主研制

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