盾构法施工技术
1盾构法
1.1 盾构法简介
盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构（Shield）是一个既可以支承地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需千斤顶；钢筒尾部可以拼装预制工或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，应在盾尾支护下拼装（或现浇）一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井处安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。盾构法施工工艺见图1所示。
图1 盾构法施工示意
1.2盾构法施工的优点及适用范围
盾构施工法所具有的优点：
一、可地盾构支护下安全地开挖、衬砌。
二、掘进速度快。盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现机械化、自动化作业，施工
劳动强度低。
三、施工时不影响地面交通与设施，穿越河道时不影响航运。
四、施工中不受季节，风雨等气候条件影响。
五、施工中没有噪声和振动，对周围环境没有干扰。
六、在松软含水在层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性。
盾构施工法最适于在松软含水地层中修建隧道，在江河中修建水底隧道，在城市中修建在下铁道及各种市政设施。盾构施工法一般适宜于长隧道施工，有些资料显示，对于短于750m的隧道被认为是不经济的。因为盾构是一种昂贵，针对性很强的专用施工机械，对每一条用盾构法施工的隧道，都需根据地质水文条件、结构断面尺寸专门设计制造，一般不能得意简单的倒用到其它隧道工程中重复使用。此外，对隧道曲线半径过小或隧道顶覆土太浅时，施工困难较大。对水底隧道，覆土太浅时施工不够安全。当盾构施工法有采用全气压方
法以疏干和稳定地层时，施工条件差，对劳动保护要求较高。用盾构法施工时，在隧道上方一定范围内，特别是饱和含水松软土层，地表沉陷尚难完全防止，拼装衬砌对衬砌整体防水技术要求很高。
自1818年布鲁诺首次提出盾构施工法至今，世界各国已制成数千个盾构，盾构法已广泛用于城市地下工程中：修建上下水道、电力、电缆沟隧道，地下铁道，水底隧道等。各国用盾构法施工的隧道中，大约70%是用于修建上下水道，15%用于地铁道和水底隧道。目前，各国采用盾构施工法建造的水底公路隧道已有20多条，随着交通事业的发展，用大直径盾构建造的水底公路隧道将会日益增多。
2 盾构的类型及构成
2．1 盾构的类型
盾构是一种集开挖支护、推进、衬砌等多种作业一体化的大型暗挖隧道施工机械。主要用于软弱、复杂等地层的隧道施工。盾构的类型很多，可按盾构的断面形式，开挖方式，盾构前部构造和排与稳定开挖面方式进行分类。
按盾构断面形状不同可将盾构分为：圆形、拱型、矩形和马蹄形四种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换，因而应用广泛。
按开挖方式不同可将盾构分为：手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式三种。
按盾构前部构造不同可将盾构分为：敞胸式和闭胸式二种。
按排除地下水与稳定开挖面的方式不同将盾构分为：人工井点降水、泥水加压、土压平衡式的无气压盾构、局部气压盾构、全气压盾构等。
随着隧道与地下工程发展，盾构机械的种类越来越多，适用性也越加广泛，为进一步了解盾构性能和适用性，可将盾构列表分析。
2.2 盾构机械的构成
2.2.1 手工挖掘式盾构
手工挖掘式盾构是盾构的最基本形式，多用于开挖面基本能自稳的土层中。主要由盾壳、支护结构、推进机构、拼装机构和附属设备等五部分组成。
2.2.2 半机械化盾构
半机械化盾构是在手工挖掘式盾构的基础上发展起来的一种盾构。它保留了手工挖掘式盾构的优点，克服了劳动强度大、效率低的缺点，将下半部的手工开挖改为机械开挖，减轻了劳动强度，提高了劳动效率。
主要用于开挖面基本自稳且无水的土层中，下部的开挖机械根据不同的地质条件可采用不同的挖掘机。
2.2.3 泥水加压盾构
泥水加压盾构由盾壳、开挖机构、推进机构、送排泥机构、拼装机构、附属机构等组成。
泥水加压盾构适用范围较大，多用于含水率较高的砂质、砂砾石层、江河、海底等特殊的超软弱地层中，能获得其他类型盾构难以达到的较小的地表沉陷和隆起。
2.2.4 土压平衡盾构
土压平衡盾构是在总结泥水加压盾构和其他类型盾构优缺点的基础上发展起来的一种新型盾构，它由盾壳、开挖机构、推进机构、拼装机构和附属机构等组成。
土压平衡盾构能适应较大的土质范围与地质条件。能用于粘结性、非粘结性，甚至含的石块、砂砾石层、有水与无水等多种复杂的土层中。无泥水处理设备，施工速度高，比泥水加压盾构价格低廉，也可实现自动控制与远距离遥控操作。
2.2.5 网格挤压式盾构
这种盾构是上海隧道工程设计院研制的，它是我国目前用的较为成功，也是用的数量最多的一种盾构。主要由盾壳、开挖机构、排渣机构、拼装机构等组成。
网格式盾构结构简单，施工速度快，但地表沉降与隆起较大。因此施工时，与其他类型盾构相比，需要更加精心操作与管理。
2.2.6 插刀式盾构
插刀式盾构是结构较为特殊的一种盾构，它的盾壳是由许多能够活动的插刀组成，这些插刀可以合成不同的断面形状和尺寸。
使用插刀式盾构不需在终点设置拆装竖井，这种盾构可以将框架部分和插刀收折起来，从已衬砌好的隧道退出。由于插刀式盾构是敞口的，所以它适用于在开挖稳定的土层中施工。
3 盾构法施工
3.1盾构施工前的基本工作
盾构施工的准备工作有：盾构竖井的修建，盾构拼装的检查，盾构施工附属设施的准备。
3.2 盾构衬砌、防水及衬砌背后压浆施工
3.2.1 管片衬砌施工方法
3.2.1.1 管片衬砌施工方法
管片衬砌就是采用预预制管片，随着盾构推进在盾尾依次拼装衬砌环，由无数个衬环纵向依次连接而成的衬砌结构。
预制管片的种类很多，按预制材料分有：铁管片、钢管片、钢筋混凝土管片、钢与钢混凝土组合管片。按结构型式分有：平板管片、箱形管片。
管片接头一般可用螺栓连接：但有的平形管片不用螺栓连接，而采用榫槽式接头或球铰式接头，这种不用螺栓连接的管片也称砌块。
管片衬砌环一般分标准管片、封顶管片和邻接管片三种，转弯时将增加楔形管片。
图2 平板形管片（钢筋混凝土）图3 箱形管片（钢筋混凝土）管片拼装可通缝拼装，亦可错缝拼装。通缝拼装是每环管片的纵向缝环环对齐，错缝拼装是每环管片的纵向缝环环错开二分之一到三分之一宽度。前者拼装方便，后者拼装麻
烦但受力较好。管片拼装方法分先纵后环和先环后纵两种：先纵后环是管片按先底部后两侧再封顶的次序，逐次安装成环，每装一块管片，对应千斤顶就伸缩一次。先环后纵是管片依次安装成环后，盾构千斤顶一齐伸出将衬砌环推向已完成的隧道衬砌进行纵向连接。先环后纵法用得较少，尤其在推进阻力较大时，容易引进盾构后退的情况下不宜采用。
管片拼装前，应做好管片质量的检查工作，检查外观、形状、裂纹、破损、止水带槽有无异物，检查管片尺寸误差是否符合要求。管片拼装结束后，除按规定拧紧每个连接螺栓外，还应检查安装好的衬砌环是否真圆，必要时用真圆保持器进行调整，以保证下一拼装工序顺利进行。盾构推进进的推力反复作用在临近几个衬砌环上，容易引进已拧紧的螺栓松动，必须对推力影响消失的衬砌环进行第二次拧紧螺栓工作，以保证管片的紧密连接与防水要求。
3.2.1.2 现浇混凝土衬砌
采用现浇混凝土进行盾构隧道衬砌施工可以改善衬砌受力状况，减少地表沉陷，同量可节省预制管片的模板及省去预制工作和管片运输工作。
目前采用挤压式现浇混凝土衬砌施工是盾构隧道衬砌施工的发展新趋势。这种方法采用自动化程度较高的泵送混凝土用管道输送到盾尾衬砌作业面，经盾构后部专设的千斤顶对衬砌混凝土进行挤压施工，在施工中必须恰如其分地掌握好盾构前进速度与盾尾内现浇混凝土的施工速度与衬砌混凝土凝固的快慢关系。采用挤压混凝土衬砌施工时，要求围岩在施工时保持稳定，不致在挤压时变形。
图4 挤压混凝土衬砌施工
3.2.2 衬砌防水技术
隧道衬砌除应满足结构强度要求外，还应解决好防水问题，以保证隧道在运营期间有良好的工作环境，否则会因为衬砌漏水而导致结构破坏、设备锈蚀、照明减弱，危害行车安全和影响外观。此外，在盾构施工期间也应防止泥、水从衬砌接缝中流入隧道，引起隧道不均匀沉降和横向变形而造成事故。
隧道衬砌防水施工主要解决管片本身的防水和管片接缝防水问题。
3.2.2.1 管片本身防水
管片本身防水施工主要满足管片混凝土的抗渗要求和管片预制精度要求。
(1)管片混凝土抗渗要求
隧道在含水地层中，由于地下水压力的作用，要求衬砌应具有一定的抗渗能力，以防止地下水的渗入。为此，在施工中应做到以下几点：首先，应根据隧道埋深和地下水压力，提出经济合理的抗渗指标；对预制管片混凝土级配应采取密实级配：设计有规定时按设计要求办理，设计无明确规定时一般按高密实度（B8）标准施工。此外还应严格控制水灰比（一般不大于0.4）且可适当掺入减水剂来降低混凝土水灰比；在管片生产时要提出合理的工艺要求，对混凝土振捣方式、养护条件、脱模时间、防止温度应力而引起裂缝等均应提出工艺
条件。对管片生产质量要有严格的检查制度，并减少管片堆放、运输和拼装过程的损坏率。
(2)管片制作精度要求
在管片制作时，采用高精度钢模，减少制作误差，是确保管片接头面密贴不产生较大初始缝隙的可靠措施。此外，由于管片制作精度不够，容易造成盾构推进时衬砌的顶碎和崩落并导致漏水。过去钢筋混凝土管片不如铸铁或钢制管片，其主要原因就在于钢筋混凝土管片制作精度不够引起隧道漏水。
为保证钢筋混凝土管片制作精度，在制造钢模时要采用高精度机械加工。为保证钢模有足够的刚度，以保证在长期使用过程中不变形，一般要求钢模应比管片重。
3.2.2.2管片接缝防水
前述确保管片的制作精度的目的主要使管片接缝接头的接触面密贴，使其不产生较大的初始缝隙。但接触面再密贴，不采取接缝防水措施仍不能保证接缝不漏水。目前管片接缝防水措施主要有密封垫防水、嵌缝防水、螺栓孔防水、二次衬砌防水等。
（1）密封垫防水
管片接缝分环缝和纵缝两种。采用密封垫防水是接缝防水的主要措施，如果防水效果良好，可以省去嵌缝防水工序或只进行部分嵌缝。密封垫要有足够的承压能力（纵缝密封垫比环缝稍低）、弹性复原力和粘着力，使密封垫在盾构千斤顶顶力的往复作用下仍能保持良好的弹性变形性能。因此密封垫一般采用弹性密封垫，弹性密封防水主要是利用接缝弹性材料的挤密来达到防不目的。弹性密封垫有未定型和定型制品两种，未定型制品通常有现场浇涂的液状或膏状材料，如焦油聚氨脂弹性体。定性制品通常使用的材料是各种不同硬度的固体氯丁橡胶、泡沫氯丁橡胶、丁基橡胶或天然橡胶、乙丙胶改性的橡胶及遇水膨胀防水橡胶等加工制成的各种不同断面的带形制品，其断面形式有抓斗形、齿槽形（也称梳形）等品种。一般使用的弹性密封垫有以下两类：硫化橡胶类弹性密封垫和复合性弹性密封垫。
（2）嵌缝防水
嵌缝防水是以接缝密封垫防水作为主要防水措施的补充措施。即在管片环缝、纵缝沿管片内侧设置羁缝槽，用止水材料在槽内填嵌密实来达到防水目的，而不是靠弹性压密防水。
嵌缝填料要求具有良好的不透水性、粘结性、耐久性、延伸性、耐药性、抗老化性、适应一定变形的弹性，特别要能与潮湿的混凝土结合好，具有不流坠的抗下垂性，以便于在潮湿状态下施工。目前采用环氧树脂系、聚硫橡胶系、聚氨橡胶系、聚氨脂或聚硫改性的环氧焦油系及尿素系树脂材料较多。若采用两次衬砌，仅要求暂时止水，可用无弹性的价廉水泥、石棉化合物。环氧焦油系材料嵌缝效果好，对管片接缝变形有一定的适应性。此外也有采用预制橡胶条来作嵌缝材料的，此法适用于拼装精确的管片环上，具有更换方便、作业环境不污染等优点。但T缝和十字缝接头处理困难，而且要靠此安全嵌实止水也有问题，一般只能起到引水作用。
嵌缝作业在管片拼装完成后过一段时间才能进行，亦即在盾构推进力对它无影响，衬砌变形相对稳定时进行。
目前，国外发展了一种简便的嵌缝方法，即先在嵌缝槽内涂上树脂胶浆，然后嵌填适当尺寸的异形橡胶条。这种凭橡胶的复原力，可以吸收隧道竣工运营之后产生的振动。
（3）螺栓孔防水
管片拼装完之后，若在管片接缝螺栓孔外侧的防水密封垫止水效果好，一般就不会再从螺栓孔发生渗漏。但在密封垫失效和管片拼装精度差的部位上螺栓孔处会发生漏水，因此必须对螺栓孔进行专门防水处理。
目前普遍采用橡胶或聚乙烯及合成树脂等做成环形密封垫圈，靠拧紧螺栓时的挤压作用使其充填到螺栓孔间，起到止水作用。在隧道曲线段，由于管片螺栓插入螺孔时常出现偏斜，螺栓紧固后使防水垫圈局部受压，容易造成渗漏水，此时采用铝制杯形罩，将弹性嵌缝材料束紧到螺母部位，并依靠专门夹具挤紧，待材料硬化后，拆除夹具，止水效果很好。
（4）二次衬砌防水
以拼装管片作为单层衬砌，其接缝防水措施仍不能完全满足止水要求，可在管片内侧再浇筑一层混凝土或钢筋混凝土二次衬砌，构成双层衬砌，以使隧道衬砌符合防水要求。在二次衬砌施工前，应对外层管片衬砌内侧的渗漏点进行修补堵漏，污泥必须冲洗于净，最好凿毛。当外层管片衬砌已趋于基本稳定时，方可进行二次衬砌施工。二次衬砌做法各异。有的在外层衬砌管片内直接浇筑混凝土内衬砌；有的在外层衬砌内表面先喷注一层15cm～20cm 厚的找平层后粘贴油毡开合成橡胶类的防水卷材，再在内贴式防水层上浇筑混凝土内衬。
混凝土内衬砌的厚度应根据防水和混凝土内衬砌施工的需要决定，一般约为150mm～300mm。
二次衬砌混凝土浇筑一般在钢模台车配合下采用泵送混凝土浇筑。每段浇筑长度大约8～10m，由于浇筑时隧道拱顶部分质量不易保证，容易形成空隙，故在顶部必须预留一定数量的压浆孔，以备压注水泥砂浆补强。此外也有用喷射混凝土来进行内衬砌施工的。
单层与双层衬砌防水各有其特点。由于采用二次衬砌，内外二层衬砌为整体结构，从而达到抵抗外荷载与防水的目的。但却导致了开挖断面增大，增加了开挖土石方量，施工工序也复杂；使工期延长；材料增大。目前大多数国家都致力于研究解决单层衬砌防水技术，逐步以单层衬砌防水取代二次衬砌防水，以提高建造隧道的经济效益。
3.2.3向衬砌背后压浆施工技术
为了防止隧道围岩周围土体变形，防止地表沉降，在盾构隧道施工过程中，应及时对盾尾和管衬砌已趋于基本稳定时，方可进行二次衬砌施工。二次衬砌做法各异。有的在外层管片衬砌内直接浇筑混凝土衬砌；有的在外层衬砌内表面先喷一层15 mm~20mm厚的找平层后粘贴油毡或合成橡胶类的防水卷材，再在内贴式防不层上浇筑混凝土内衬。
混凝土内衬砌的厚度应根据防水和混凝土内衬砌施工的需要决定，一般约为150mm~300mm。
二次衬砌混凝土浇筑一般在钢模台车下采用泵送混凝土浇筑。每段浇筑长度大约8m~10m，由于浇筑时隧道拱顶部分质量不易保证，容易形成空隙，故在顶部必须预留一定数量的压浆孔，以备压注水泥砂浆补强。此外也有用喷射混凝土来进行衬砌施工的。
单层与双层衬砌防水各有其特点。由于采用了二次衬砌，内外两层衬砌成为整体结构，从而达到抵抗外荷载与防水的目的。但导致了开挖断面增大，增加了开挖土方量，施工工序也复杂；使工期延长，材料增多，造价增大。目前大多数国家都致力于研究解决单层防水技术，逐步以单层衬砌防水取代二次衬砌防水，以提高建造隧道的经济效益。
3.2.4向衬砌背后压浆法及施工
为了防止隧道周围土体变形，防止地表沉降，在盾构隧道施工过程中，应及时对盾构和管片衬砌之间的建筑空隙进行充填压浆，压浆还可以改善隧道衬砌的受力状态，使衬砌与周围土层共同变形，减少衬砌在自重及拼装荷载作用下的椭圆率。用螺栓连接管片组成的衬砌环，接头处活动很大，帮管片衬砌属几何可变结构。此外，在隧道周围形成一种水泥连结起来的地层壳体，能增强衬砌的防水效能。因此只有在那些能立即填满衬砌背后空隙的地层中施工时，才可以不进行压浆工作，如在淤泥地层中闭胸挤压施工。
压浆可采用盾壳外表上设置的注浆管随盾构推进同步注浆，也可由管片上预留注浆孔进行压浆，压浆方法分一次压注和二次压注两种，后者是指盾构推进一环后，立即用风动压注机（0.5Mpa~0.6Mpa）通过管片压浆孔向衬砌背后压注粒径为3mm~5mm的石英砂或卵石，形成的孔隙率为69%，以防止地层坍塌。继续推进5~8环后，进行二次压注，注入以水泥为主要胶结材料的浆体（配合比为水泥:黄泥=1:1，水灰比为0.4，或水泥：黄泥：细砂=1:2:2，水灰比为0.5,坍落度为15cm~18cm），充填到豆粒砂的孔隙内，使之固结，注浆压力为0.6Mpa~0.8Mpa。一次压注是在地层条件差，盾尾空隙一出现就会发生坍塌，故随着盾尾的出现，立即压注水泥砂浆（配合比为水泥:黄砂=1:3），并保持一定压力。这种工艺对盾尾密
封装置较高，盾尾密封装置极易损坏，造成漏浆。此外，相隔30m左右还需进行一次额外的控制压浆。压力可达1MPa，以便强迫充填衬砌背遗留下来的空隙。若发现明显的地表沉陷或隧道严重渗漏时，局部还需进行衬充压浆。
压浆要左右对称，从下向上逐步进行，并尽量避免单点超压注浆，而且在衬砌背后空隙未被完全充填之前，不允许中途停止工作。在压浆时，除将下正压注的孔眼及其上方的压浆孔的塞子取掉外（用来将衬砌背后与地层之间的空气挤出），其余压冻孔的塞均需拧紧。一个孔眼的压浆工作一直要进行到上方一个压浆孔中出现灰浆为止。
3.3 盾构的开挖技术
3.3.1 盾构的开挖技术
盾构的开挖分敞胸式开挖、挤压式开挖和闭胸切削式开挖三种方式。无论采取什么开挖方式，在盾构开挖之前，必须确保出发竖井的盾构进口封门拆除后地层暴露面的稳定性，必要时应对竖井周围和进出口区域的地层预先进行加固。拆除封门的开挖的开挖工作要特别慎重。盾构通过临时土封门后应用混凝土将管片后座与竖井壁四周的间隙填实，防止土砂流入，并使盾构推进时推力均匀传给井壁。
(1) 敞胸（口）式开挖
敞胸（口）式开挖必须在开挖面能够自稳的条件下进行，属于这种开挖方法的盾构有人工挖掘式、半机械化挖掘式盾构等。
在坚硬的土层中开挖面不需要其它措施就能自稳，可直接采用人工或机械挖掘。但在松软的含水层中采用敞口式开挖，则可采用人工井点降水盾构施工法或气压盾构施工法来稳定开挖面。
(2) 挤压式开挖
挤压式开挖属于闭胸式盾构开挖方式之一，当闭胸式盾构板上不开口时称全挤压式，当闭胸式盾构板上开口时称部分挤压式。挤压式开挖适合于流动性大而又极软的粘土层或淤泥层。
无论是全挤压式开挖或部分挤压式开挖，都会造成地表隆起，但地表隆起随盾构埋深而异，尤其是砂质地层随着阻力增大，地表隆起与盾构的方向控制都较困难。
(3) 密闭切削式开挖
密闭切削式开挖也属闭胸式开挖方式之一，这类闭胸盾构有泥水加压和土压平衡盾构。密闭开挖主要靠安装在盾构前端的大刀盘的转动在隧道全断面连续切削土体，形成开挖面。密闭切削开挖是对开挖面进行全封闭状态进行的，适合开挖自稳性较差的土层。密闭切削开挖在弯道施工或纠偏时不如敞口式便于超挖，清除障碍物也较困难，但其开挖速度快，机械化程度高。
(4) 网格式开挖
采用这种开挖方式时，开挖面由网格梁与隔板分成许多格子。开挖面的支撑作用是由土的粘聚力和网格厚度范围的阻力（与主动土压力相等）而产生的，当盾构推进时，克服这项阻力，土体就从格子里呈条状挤出来。网格式开挖一般不能超前开挖，全靠调调整盾构千斤顶编组进行纠偏。
3.3.2盾构推进
盾构进入地层后，随着工作面不断开挖，盾构也不断向前推进。盾构推进过程中应保证盾构中心线与隧道设计中心线的偏差在规定范围内。而导致盾构偏离隧道中线的因素很多，如土层不均匀，地层中有孤石等障碍物造成开挖面四周阻力不一致，盾构千斤顶顶力不一致，盾构重心偏于一侧，闭胸挤压式盾构上浮，盾构下部土体流失过多造成盾构叩头下沉等，这些因素将使盾构轨迹变成蛇行。因此在盾构推进过程中要随时测量，了解偏差，及时纠。纠偏主要靠以下几个方面来综合控制。
（1）正确调整盾构千斤顶的工作组合
（2）调整开挖面阻力
（3）控制盾构自转
4 地表下沉和隧道沉降施工
在软土中采用盾构法进行隧道施工时，一般会引起隧道一方地表下沉，并且在隧道施工阶段和运营阶段还会产生隧道沉降。当地表下沉和隧道沉降达到一定程度时就会影响周围的地面建筑、地下设施和隧道本身的正常使用。因此，必须认真研究盾构施工中地表下沉和隧道沉降的规律的原因，分析影响地表下沉和隧道沉降的各种因素。在设计和施工中采取合理的措施，减少和控制地表下沉和隧道沉降。同时对盾构经过的上面建筑的基础进行加固，以做好对地面各种建筑和地下设施的加固保护，以使隧道正常运营不受影响。
4.1 影响地表下沉的因素
（1）地表下沉的规律；
（2）地表下沉的原因主要有以下几点：①地层原始应力状态的变化；②地下水位的变化；③盾尾空隙充填压浆不足；④衬砌变形；⑤受扰动土体的固结。
4.2 地表沉降的控制和监测
盾构施工期间由于各种原因引起的地表沉降对周围环境有一定影响，为了保护周围环境的地表建筑、地下设施的安全，必须进行施工监测，在监测的基础上提出控制地表沉降措施和保护周围环境的处理方法。
4.2.1 地表沉降的监测
施工监测项目有以下几个方面：
（1）监测地下水位的变化
（2）监测土体变形
土体变形又包括以下内容：①地表变形观测；②地下土体沉降观测；③隧道各衬砌环脱出盾壳后的沉降观测；④盾尾空隙中坑道周边向内移动观测；⑤对附近建筑物的观测。
4.2.2 地表沉降的控制
对地表沉降的控制主要要做好以下几个方面：
（1）减少对开挖面地层的扰动；
（2）做好盾尾建筑空隙的充填压浆；
（3）隧道选线时，要充分考虑地面沉降可能对建筑群的影响。
4.3 隧道沉降的基本原因
当隧道穿越饱和软粘土采用盾构法施工时，会产生隧道沉降，引起隧道沉降的主要原因是盾构掘进时对下卧层的扰动和隧道上方荷载的变化，如地下水位的变化、水底隧道上方河道水位的变化、隧道渗漏等。
一般来说，从理论上分析隧道衬砌环脱离盾尾的沉降过程大致有三个阶段：（1）初始沉降；（2）下卧层超孔隙水压力消散引起的主固结沉降；（3）下卧层长期压缩变形的次固结沉降。一条隧道大多在盾构推进完毕后半年至一年后才开始使用，因此，一般在施工阶段已大体完成初始沉降和主固结沉降，而在运营阶段则缓慢进行次固结沉降。为避免由于隧道沉降使竣工后的隧道轴线往下偏离设计位置，通常按经验确定一个沉降值，抬高盾构施工轴线，使沉降后的隧道接近设计轴线。
盾构过矿山法暗挖段空推施工技术要点 摘要：通过工程实例，从工程技术方面详述XXXX一期工程202标段东纬路至春光街区间盾构空推过暗挖法隧道施工技术，明确了该施工方法的适用范围，详细总结了该工法的原理、主要施工工艺及现场质量控制要点，对今后类似条件下的盾构空推过暗挖法隧道施工有很好的参考作用。 关键词: 地铁，盾构，空推，过暗挖段，施工工法 1 适用范围 本施工工法适用于直径土压平衡盾构机空推通过暗挖法隧道施工。 2 工程概述 XXXX202标段东纬路至春光街区间刘家桥老盾构井至新盾构井区间盾构全长412米，其中盾构施工正线337米，75米为已经暗挖施工完成区间，需盾构空推管片通过。 图1 盾构空推方向示意图 3 工法原理 首先对硬岩段和极硬岩段采用矿山法开挖，进行初期支护;然后对盾构与暗挖段分界端头墙进行处理，同时在已进行初期支护的暗挖段施工混凝土导台，后对暗挖段回填豆砾石。在空推掘进过程中，由刀盘前方回填的碎石为盾构
机提供反力，保证管片拼装质量; 同时采用盾构机同步注浆系统对管片背后空隙进行充填，并采用管片固定螺栓对已拼装好的管片加固。在空推拼装管片通过后，对空推段进行二次补充注浆固结整环管片，确保施工质量。 4 总体施工方案及施工工艺流程 暗挖盾构空推段总体施工流程为: 暗挖段开挖初支施工→端头墙加固施工→隧道内碴土清理→导台施工→盾构机到达掘进→盾构机检查维修及拆盾构机周边刮刀→盾构机步进上导台( 4～5m) →隧道堆填豆砾石→盾构机步进、拼装管片空推开始→横通道封堵→盾构机步进、拼装管片通过空推段到达竖井→盾构完成空推段掘进 4 工序施工方法 准备工作 背后注浆 由于该暗挖段爆破施工后立设钢筋格栅支护，拱架背后存在着大量的空洞，为避免造成盾构机空推通过造成初支损坏和后期管片压实后， 不密贴和仰拱突然沉降， 寸见图2所示
地铁盾构法隧道施工技 术方案 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
地铁盾构法隧道施工技术方案
地铁盾构法隧道施工技术方案 1.施工流程图 1.1盾构法隧道施工流程图 图1盾构隧道施工流程图 1.2盾构始发流程图 图2 始发流程 图 2.盾构机下井 盾构机从盾构工作井吊入，每台盾构机本身自重约200t ，分解为 5 块，最大块重约60t 。综合考虑吊机的起吊 能力和工作半径，安排1 台200t 和一台40t 汽车吊机进行吊入任务。盾构机下井拼装顺序见图3。 图3盾构机下井拼装示意图 在吊入盾构机之前，依次完成以下几项工作： 1.将测量控制点从地面引到井下底板上； 2.铺设后续台车轨道； 3.依次吊入后续台车并安放在轨道上； 4.安装始发推进反力架，盾构管片反力架示意图见图4； 5.安装盾构机始发托架，盾构始发托架示意图见图5。 图4盾构管片反力架示意图 掘进
图5 盾构始发托架示意图 3.盾构机安装调试 3.1盾构机的安装主要工作 1.盾构机各组成块的连接； 2.盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械结构的连接。 3.盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装； 4.台车顶部皮带机及风道管的连接； 5.刀盘上各种刀具的安装。 3.2盾构机的检测调试主要内容 1.刀盘转动情况：转速、正反转； 2.刀盘上刀具：安装牢固性、超挖刀伸缩； 3.铰接千斤顶的工作情况：左、右伸缩； 4.推进千斤顶的工作情况：伸长和收缩； 5.管片安装器：转动、平移、伸缩； 6.保园器：平移、伸缩； 7.油泵及油压管路； 8.润滑系统； 9.冷却系统； 10.过滤装置； 11.配电系统； 12.操作控制盘上各项开关装置、各种显示仪表及各种故障显示灯的工作情况。 盾构机在完成了上述各项目的检测和调试后（具体应遵照盾构机制造厂家提供的操作手册进行），即可判定该盾构机已具备工作能力。 4.盾构进洞 1.盾构进洞前50 环进行贯通测量，以确定盾构机的实际位置和姿态。此后的掘进不允许有大的偏差发生，逐渐按偏差方位调整盾构机姿态和位置，满足盾构进洞尺寸要求。这一调整应在盾构刀盘进入洞前加固土前完成，以避免盾构进洞发生意外。
地铁盾构施工技术试题 （含选择题80道，填空题25道，简答题10道） 一、选择题：（共80题） 1、刚性挡土墙在外力作用下向填土一侧移动，使墙后土体向上挤出隆起, 则作用在墙上的水平压力称为（）。 A. 水平推力 B.主动土压力C .被动土压力 2、混凝土配合比设计要经过四个步骤，其中在施工配合比设计阶段进行 配合比调整并提出施工配合比的依据是（）。 A.实测砂石含水率 B .配制强度和设计强度间关系 C.施工条件差异和变化及材料质量的可能波动 3、盾构掘进控制“四要素”是指（）。 A .始发控制、初始掘进控制、正常掘进控制、到达控制 B .开挖控制、一次衬砌控制、线形控制、注浆控制 C.安全控制、质量控制、进度控制、成本控制 4、盾构施工中，（）保持正面土体稳定 A .可 B .易C.必须 5、土压平衡盾构施工时，控制开挖面变形的主要措施是控制：（） A .出土量 B .土仓压力 C .泥水压力 6、开挖面稳定与土压的变形之间的关系，正确的描述是：（） A .土压变动大，开挖面易稳定
B .土压变动小，开挖面易稳定 C. 土压变动小，开挖面不稳定 7、土压平衡式盾构排土量控制我国目前多采用（）方法 A.重量控制 B.容积控制 C.监测运土车 8、隧道管片中不包含（）管片 A. A型 B. B型C . C型 9、拼装隧道管片时，盾构千斤顶应（） A .同时全部缩回 B .先缩回上半部C.随管片拼装分别缩回 10、向隧道管片与洞体之间间隙注浆的主要目的是（） A .抑制隧道周边地层松弛，防止地层变形 B .使管片环及早安定，千斤顶推力能平滑地向地层传递 C.使作用于管片的土压力均匀，减小管片应力和管片变形，盾构的方 向容易控制 11、多采用后方注浆方式的场合是：（） A .盾构直径大的 B .在砂石土中掘进 C.在自稳性好的软岩中掘进 12、当二次注浆是以（）为目的，多采用化学浆液。 A .补足一次注浆未填充的部分 B .填充由浆液收缩引起的空隙
1K413020掌握盾构法施工的基本技术要 点 1K413020掌握盾构法施工的基本技术要点1K413020掌握盾构法施工的基本技术要点1k413020掌握盾构法施工的基本技术要点 1k413021各类盾构机掘进控制的要点 盾构的种类按其结构特点和开挖方式可分为: ①手掘式盾构:有敞开式、正面支撑式和棚式，此类盾构辅以气压法或降水法等疏干地层的措施并使用必要的正面支撑后，可适用于各种地层中，特别是地下障碍较多的地层；在精心施工的条件下，亦可将地表变形控制到中等或较小的程度。 ②挤压式盾构:有全挤压、局部挤压、网格等形式。仅适用于软弱黏性土层，适用范围较狭窄，在挤压推进时，对地层土体扰动较大，地面产生较大的隆起变化，所以在地面有建筑物的地区不宜使用，只能用在空旷的地区或江河底下、海滩处等区域。 ③半机械式盾构:包括正、反铲、螺旋切削、软岩掘进机等，适用范围基本和手掘式一样，可减轻劳动强度。 ④机械式盾构:有开胸的大刀盘切削、闭胸式的局部气压、泥水加压、土压平衡等形式，当土质好，能自立，或采用辅助措施后自立时，则可用开胸式机械盾构，如地层土质差，应采用闭胸机械式盾构。
土压平衡盾构推进过程中依靠开挖面切削面板的临时挡土效果、充满于密封仓内的切削土土压，以及螺旋输送机排土机构的综合作用，保证削土土压，以及螺旋输送机排土机构的综合作用，保持开挖面的稳定状态。泥水加压盾构在开挖面和泥水室内充满加压的泥水，通过加压作用和压力保持机构，保证开挖面土体的稳定。 土压平衡系列盾构推进施工时，采用控制螺旋排土机转速和其出土量大小的方法来控制土仓内的平衡压力值。泥水盾构通过调节泥水压力、泥水流量、泥水浓度来达到开挖面的稳定。 土压平衡盾构切口平衡压力值大小与盾构的埋深、土层中土的重度、土层中的内摩擦角有关。 盾构正面稳定的效果将直接影响地层变形，平衡压力过大、过小，进土量过多、过少，平衡压力大小波动过多等情况将导致正面稳定不佳的现象产生。 正面土体稳定控制包含着推力、推进速度和出土量的三者的相互关系，对盾构施工轴线和地层变形量的控制起主导作用，应在盾构施工中根据不同土质和覆土厚度、地面建筑物，配合监测信息的分析，及时调整平衡点，同时控制每次纠偏的量，减少对土体的扰动，及时调整注浆量，有效地控制轴线和地层变形。 1k413022盾构法施工现场的设施布置 开式和闭式盾构现场的平面布置包括:盾构工作竖井、竖井防雨棚及防淹墙、垂直运输设备、管片堆场、管片防水处理场、拌浆站、料具间及机修间、两回路的变(配)电间、电机车电瓶充电间等设施以
地铁施工盾构法的施工技术研究论文 引言 随着我国现代化建设进程的逐步加快，城市建设水平逐步提高，与之相对应的庞大的城市人群给城市交通带来巨大压力。为了缓解城市交通压力，保障人们出行正常，各级政府千方百计寻找新的交通解决方案。地下铁路就是其中重要一项内容。地铁以其低碳环保、高效便捷的优点有效缓解了大型城市人群出行交通困难的问题，广泛应用于世界各国大型都市中，已经成为城市现代化水平的一个重要标志。我国第一条地铁于上世纪70 年代初期在北京投入使用，至今已有四十多年。目前，各地大中城市都已经或正在实施地铁工程，地铁建设已经成为我国城市建设的一项重要组成部分，受到社会各界的普遍关注。由于地铁工程大部分工程都在地面以下，地下施工的特殊性给地铁项目工程建设带来很多与其它交通工程截然不同的特点和问题。作为地铁工程中的关键部分，隧道施工目前普遍使用盾构法进行施工。该技术相对成熟，其以盾构机为主要施工设备，在土层中实施迅速的挖掘作业。在盾构机外壳强大的支护作用和千斤顶等其它设备的配合下，盾构挖掘作业施工速度快，安全系数高，受到世界各地地铁工程建设单位的普遍欢迎，进而广泛应用于地
下工程隧道挖掘施工中。我国地铁事业正处于高速发展阶段，加强盾构施工技术研究，深入把握盾构施工技术特点，对于改进我国地铁工程建设质量，提高施工水平，保障施工安全，降低工程成本，促进地铁事业顺畅健康发展具有极为有利的促进作用。 1地铁工程盾构施工技术的施工原理 盾构施工技术，顾名思义，其以盾构机为主要施工设备进行施工。盾构机具有坚强的盾构钢壳，可以为地下挖掘施工提供极为可靠的安全保障。在盾构机挖掘行进过程中，盾构机的尾部同步进行持续的注浆作业。注浆作业可以最大限度降低盾构机挖掘过程中对周围土层的扰动，从而保障隧道的稳定。盾构机由刀盘、压力舱、盾型钢壳、管片和注浆体等部分组成，各部分各有作用，又相互配合，协调运转，使得盾构机挖掘作业得以顺利实施。盾构机在土层中的挖掘作业实际上包括三方面内容，一是确保开挖面稳定，二是挖掘并排出土壤，三是进行补砌和注浆作业。 2地铁工程盾构施工技术的施工特点 盾构施工技术属于较为先进的隧道挖掘技术，和传统地
地铁隧道盾构法施工质量控制重点及措施 摘要:盾构工法是我国城市地铁隧道建设的主要工法,施工人员熟悉和掌握地铁隧道的施工质量控制重点及方法,对保证隧道的安全生产及质量具有重大意义。 关键词:盾构工法;施工质量;控制重点;措施 引言 我国城市地铁隧道建设正步入快速发展的轨道,由于盾构工法具有工期短、造价低、施工领域宽、自动化程度高等特点,因此得到广泛应用。就沈阳地铁2号线土压平衡盾构的施工实践,论述盾构隧道质量的控制方法,并对一些质量控制重点及方法进行探讨。 1 盾构始发阶段 1.1 盾构端头井土体加固(始发)等相关质量控制 在盾构始发时,提高地基强度,防止沉陷,防止地下水突出及土砂等流入端头井内,需进行洞圈周围土体的加固和改良。常用方法有搅拌桩法、药液注入法、冻结法等。无论采取何种方法,加固和改良的效果是质量控制的关键。 (1)加固效果要通过在不同部位、不同深度钻心取样等手段进行验证,确保满足设计要求。 (2)降低地下水位。在始发期间,端头井周围地 下水位要降至洞圈以下1.5—2m,要实施实时监测,并有备用降水井和降水设备。
(3)临时墙拆除。这是在盾构施工中最应引起注意的一道作业,有很大的危险性。国内外有多种始发掘进的方法:①根据地基改良等情况保持始发井前面土体稳定的同时,拆除临时挡土墙进行掘进。②将始发部位做成双层墙结构,边拔除前面的墙边掘进。③用盾构机边直接切削临时墙边掘进。现在多采用第一种方法。拆除临时墙时应掌握门封的具体结构,制定针对性的措施。拆除临时墙的时间应在盾构机调试达到稳定推进条件后。临时墙与盾构机间应预留不小于1.2m的作业空间。拆除临时墙前应钻梅花型探孔(不少于5点)观察,观察时间不少于12h。考虑到综合因素,始发推进尽量选在白天上午。目前正在开发一种盾构机刀盘直接切削的新材料来替代钢筋,可以不必拆除临时墙,无需释放土体应力,就可以使盾构机安全推进,值得关注。 (4)出洞止水密封装置安装。帘布橡胶板上的安装螺栓必须齐全紧固,防翻卷装置加工牢固,帘布橡胶板紧贴洞门,防泥水流失。 (5)始发出洞应做如下工作:①洞门凿除后,盾构机应迅速靠上洞口土体。②观察洞口有无渗漏,如有应及时封堵(应急封堵材料及排水设备)。③盾构机土仓内不得有砼块、钢筋等,临时墙周边钢筋不得伸入盾构切削圆周内。④第一正环拼装时检查最后一负环管片的位置、真圆度等。⑤控制推进千斤顶的使用情况,防止盾构机磕头或上飘。⑥严格控制负环管片的真圆度。 1.2 盾构始发设备 1.2.1 盾构机基座质量控制重点 (1)位置及尺寸。基座设置前,应对洞中的实际净尺、平面位置、直径及高程进行复核,确定基座的位置和高程。盾构姿态的调整,
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。 ③涉及的专业领域较多，对复合型人才有较多需求。 2、盾构法施工的优点 （1）盾构法隧道施工不受地面自然条件的影响。 在盾构支护下进行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响，能较经济合理地保证隧道安全施工。 （2）盾构法施工隧道机械化、自动化程度高。 盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化，掘进速度较快，施工劳动强度较低。 （3）地面人文自然景观受到良好的保护，周围环境不受盾构施工干扰。 在松软地层中，开挖埋置深度较大的长距离、大直径隧道，具有经济、技术、安全、军事等方面的优越性。
①需要隧道衬砌管片预制、运输、衬砌、衬砌结构防水及堵漏、施工测量、场地布置、机械安装等施工技术的配合，系统工程协调复杂； ②施工过程变化断面尺寸困难；只能前进，不能后退，当隧道曲线半径过小或隧道埋深较浅时，施工难度大，在饱和含水的松软地层中施工，地表沉陷风险较大； ③盾构机制造周期长，造价较昂贵，盾构的拼装、转移等较复杂，建造短于750m的隧道经济性差。 4、盾构施工工艺流程 4.1大流程：盾构总体施工流程 大流程：盾构总体施工流程 始发井交付使用→盾构托架就位→盾构机下井、安装、调试→初始掘进（L=约100m）→负环拆除及其它调整→正常掘进→盾构机到达中间站→盾构机通过中间站→盾构机再次安装、调试→盾构机再次初始掘进→正常掘进→盾构机到达终点站→盾构机解体外运→隧道清理准备验收。 4.2小流程：盾构掘进流程 准备工作→转动刀盘→启动次级运输系统（皮带机）→启动推进千斤顶→启动首级运输系统（螺旋机）→停止掘进→安装管片→回填注浆→准备下一环掘进。 开挖→出土→拼装→注浆。
地铁施工盾构法的施工技术研究 引言 随着我国现代化建设进程的逐步加快，城市建设水平逐步提高，与之相对应的庞大的城市人群给城市交通带来巨大压力。为了缓解城市交通压力，保障人们出行正常，各级政府千方百计寻找新的交通解决方案。地下铁路就是其中重要一项内容。地铁以其低碳环保、高效便捷的优点有效缓解了大型城市人群出行交通困难的问题，广泛应用于世界各国大型都市中，已经成为城市现代化水平的一个重要标志。我国第一条地铁于上世纪70 年代初期在北京投入使用，至今已有四十多年。目前，各地大中城市都已经或正在实施地铁工程，地铁建设已经成为我国城市建设的一项重要组成部分，受到社会各界的普遍关注。由于地铁工程大部分工程都在地面以下，地下施工的特殊性给地铁项目工程建设带来很多与其它交通工程截然不同的特点和问题。作为地铁工程中的关键部分，隧道施工目前普遍使用盾构法进行施工。该技术相对成熟，其以盾构机为主要施工设备，在土层中实施迅速的挖掘作业。在盾构机外壳强大的支护作用和千斤顶等其它设备的配合下，盾构挖掘作业施工速度快，安全系数高，受到世界各地地铁工程建设单位的普遍欢迎，进而广泛应用于地下工程隧道挖掘施工中。我国地铁事业正处于高速发展阶段，加强盾构施工技术研究，深入把握盾构施工技术特点，对于改进我国地铁工程建设质量，提高施工水平，保障施工安全，降低工程 成本，促进地铁事业顺畅健康发展具有极为有利的促进作用。 1 地铁工程盾构施工技术的施工原理 盾构施工技术，顾名思义，其以盾构机为主要施工设备进行施工。盾构机具有坚强的盾构钢壳，可以为地下挖掘施工提供极为可靠的安全保障。在盾构机挖掘行进过程中，盾构机的尾部同步进行持续的注浆作业。注浆作业可以最大限度降低盾构机挖掘过程中对周围土层的扰动，从而保障隧道的稳定。盾构机由刀盘、压力舱、盾型钢壳、管片和注浆体等部分组成，各部分各有作用，又相互配合，协调运转，使得盾构机挖掘作业得以顺利实施。盾构机在土层中的挖掘作业实际上包括三方面内容，一是确保开挖面稳定，二是挖掘并排出土壤，三是进行补砌和注浆作业。 2 地铁工程盾构施工技术的施工特点 盾构施工技术属于较为先进的隧道挖掘技术，和传统地铁隧道施工技术相比，盾构施工技术在施工过程中具有如下特点：一是盾构施工大部分过程位于地下，对施工地点周边环境影响很小，非常适合建筑密集、人群活动频繁的城市环境施工。在采用盾构机进行地铁隧道施工时，施工活动位于地面以下，施工过程中产生的噪音非常微弱，对周围土层的振动也小，不必像其它工程施工那样需要线路沿线施工现场进行特殊的布置安排，对地面活动，特别是交通运输和周边环境影响微弱。二是施工精度要求高。地铁工程对于施工质量和工程安全可靠性有着很高的要求，为了达到这个目标，在工程施工时必须严格控制施工精度。在使用盾构机进行施工时，由于盾构机管片制作精度很高，从而保障了施工误差能够控制在一个极小的范围内。此外，盾构机发掘作业时，只能向前行进，无法做出后退动作，一旦施工过程中出现后退现象，必然会造成盾构装置受到严重损伤，从而产生不可预估的后果，严重影响工程进度和施工安全。为确保施工安全，在施工前期，施工人员一定要做好充分准备，防止任
复杂地层盾构施工技术研究 【摘要】在分析工程重难点的基础上,对包括盾构机选型和刀具配置等盾构机主要技术参数进行较深入的探讨。同时,对掘进模式的优选、掘进参数、盾构机姿态的控制和同步注浆参数的设定等方面的技术措施进行了研究,总结出了一套较为成熟的施工技术方法。 【关键词】隧道;冲洪积扇地层;盾构掘进 北京地铁4号线北宫门-龙背村调出井盾构区间所处地质条件比较特殊,穿越永定河冲洪积扇,并受到西北玉泉山和香山等山脉的影响,且局部穿越出露的极硬岩,具有山前冲洪积扇地层的复合特性,施工难度大, 施工技术要求高。对包括盾构机选型和刀具配置等盾构机主要技术参数进行较深入的探讨以及对掘进模式的优选、掘进参数、盾构机姿态的控制和同步注浆参数的设定等方面的技术措施进行了研究,总结出了一套较为成熟的施工技术。 1、工程概况和施工重难点 1.1 工程概况 北京地铁4号线北(宫门)-龙(背村调出井)盾构区间长523.294 m,根据地勘资料,区间穿越第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层,局部穿越二迭系红庙岭组。第四纪冲洪积层主要以粉土、粉质黏土、粉细砂、卵石圆砾层为主;二迭系红庙岭组主要以强~中风化砾岩、微风化砾岩、微风化砂岩、强~中风化砾岩为主。 根据详勘和补充勘探报告显示,北-龙区间大约有190m左右的全断面岩石,该段岩石为微风化砾岩和强风化砂岩,单轴抗压强度最大76.8 MPa。其余地层主要为粉质黏土、粉土、中粗砂以及全断面的砂卵石层,有较为严重的软硬不均地层出露,具有山前地区的典型特点。钻孔中实测两层地下水,第一层为潜水,第二层为层间潜水。由于本段地下水不具有承压性,总体上对盾构施工没有太大影响,但是盾构施工对含水的砂层产生一些不利因素,尤其是盾构开挖面上部的砂层容易受到扰动而引起局部坍塌(图1)。 1.2 工程重难点 由于本工程为山前冲洪积扇地形,地质复杂多变,盾构机在复合地层中掘进需要根据不同的地层情况频繁转换盾构机的掘进模式、掘进参数和注浆参数,同时也要及时调整添加材料的种类和数量。在岩石地层中掘进,刀具磨损较为严重,导致换刀频率增加,增加了停机时间,对施工工期将产生较大影响。在上软下硬地层中掘进,如何保证掌子面稳定,以及快速安全的通过是本工程的难点。 2、盾构机主要技术参数 2.1 盾构机选型
地铁盾构法施工技术要点分析节妍冰 发表时间：2019-04-18T15:27:07.197Z 来源：《基层建设》2019年第6期作者：节妍冰[导读] 摘要：随着国民经济的快速发展，城市地铁越来越多地受到人们的欢迎，因其快捷、高效，现已成为人们出行的交通工具。 中铁一局集团有限公司陕西西安 710054 摘要：随着国民经济的快速发展，城市地铁越来越多地受到人们的欢迎，因其快捷、高效，现已成为人们出行的交通工具。盾构法施工作为地铁工程建设的常用方法，在地铁工程建设中发挥了关键性作用。本文结合工程实例探讨地铁盾构法施工中盾构始发、掘进参数确认、不良地质应对、出洞作业等关键技术，提出的城市地铁盾构法施工的管控措施和注意事项，可提高施工效率、保证施工质量。 关键词：地铁盾构法；施工技术；要点 1地铁施工盾构法概述 1.1概念 地铁盾构是城市地铁施工中一种重要的施工技术，是在地面下暗挖隧道的一种施工方法，施工效率很高，安全性也很强。它使用地铁盾构机在地下掘进，在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，在机内安全地进行隧道的开挖和衬砌作业。其施工过程需先在隧道某段的一端开挖竖井或基坑，将地铁盾构机吊入安装，地铁盾构机从竖井或基坑的墙壁开孔处开始掘进即始发，并沿设计洞线推进，同时完成洞身预制管片安装形成稳定结构，直至到达洞线中的另一竖井或隧道的端点。 1.2特点 地铁施工盾构法是一种新型的、先进的隧道挖掘技术，近年来在城市地铁工程建设中发挥了重要作用。地铁施工盾构法的特点主要有：首先，对环境影响较小，施工过程中不会制造很大的振动或噪声，因此能够应用于各种条件下环境的施工，有利于调控地铁工程建设的进度。其对环境依赖程度小也是广泛应用的主要原因[2]。其次，精确度很高。地铁盾构法的主要机械设备是盾构机，其运行基础是机械工程、测量工程、自动控制工程，这使得盾构机的精度具有很好的保障。最后，有效节约成本。利用地铁盾构法进行施工时，如果技术人员、操作人员技术娴熟，则所需的人工将大大减少，管理成本也能得到显著降低。同时，长期使用盾构法进行施工也能相对减少盾构机的成本。 2盾构法施工原理及优缺点 地铁盾构法施工的基本工作原理就是利用一个圆柱体的钢组件，沿隧道轴线方向一边向前推进，一边对土体进行切削和挖掘。该圆柱体组件的头部即刀头，负责洞身切削和挖掘成形；壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧道段起着临时文撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在壳体外面。其主要工序如挖掘、排土、管片安装等作业，均在护盾的掩护下进行。 地铁盾构法是一种暗挖的方式，与传统的挖掘方式相比较，不仅可以有效的避免给人们的生活生产带来的不便，而且还能够减少相应的污染，节约成本，因其自身具有一定的信息化以及自动化功能，因此建设效率相对较高，线型精度控制好，进而可提升工程建设成效、确保工期并降低建设成本。 盾构法也有其一定的劣势。一是盾构相关机械设备的规划、制造和安装等前期工作时间较长，投入相对较大，二是需要的专业操作水平相对较高，三是施工过程中对于不确定性地质因素和自然灾害所带来的影响相对较大。因此，在地铁建设过程中，要有效规避风险，保证施工过程顺利进行并保证工程质量满足要求。 3工程概况 苏州市轨道交通3号线工程土建施工项目Ⅲ-TS-15标包含娄江大道站、跨阳路站、娄江大道站～跨阳路站区间（简称娄～跨区间）、跨阳路站～汇隆街站区间（简称跨～汇区间）等2站2区间。 3.1施工环境 其施工环境较复杂，对施工过程有一定影响，应提前解决好相关问题：车站明挖范围内的厂房、厂区及高压架空线改移；明挖车站一侧有河流经过；车站范围有强电、弱电电缆和污水管、雨水管、给水管管线改移；工程区间下穿35KV高压钢管塔及工厂区；工程区间沿线道路地下管线密集，包括：给水、雨水、污水、天然气、电力电缆、路灯、信息等多种管线。 3.2工程特点 3.2.1 工程规模较大，施工工法多，工序转换频繁 本标段工程包括：娄江大道站、跨阳路站、娄～跨区间、跨～汇区间，共计两站两区间；同时娄江大道站需进行苏州高频瓷厂有限公司厂房拆迁施工，大水泾河河道部分清淤回填施工，周边高压架空线拆除施工；跨阳路站需进行基坑内管线改迁施工。采用施工方法包括：明挖法、局部盖挖法、矿山法、盾构法、冷冻法等；采用的施工工艺包括：地下连续墙、钻孔灌注桩、高压旋喷桩、三轴搅拌桩、SMW工法桩等。区间盾构隧道总长约4140m，计划采用2台盾构机掘进施工，施工阶段包括盾构机4次下井、4次始发、4次到达及4次吊出。施工中存在车站与区间，车站与附属工程，区间与附属工程，联络通道冷冻法与暗挖法、盾构始发等工序之间的相互转换。 3.2.2本工程盾构区间主要位于城市建成区，车站周边及区间沿线临近建（构）筑物及地下管线较多，环境复杂，需控制因素较多。另外，本工程存在与相邻标段的施工单位，安装、装修、铺轨等专业单位，业主、监理、设计，安全、质量监督管理部门，市政、园林绿化管理部门，管线、电力管理部门，交通管理部门，周边建（构）筑物产权单位等的接洽、协调与配合册，施工接口多，协调配合及其他工作量较大。 3 地铁施工盾构法的施工技术 3.1盾构出洞准备施工技术 地铁盾构施工过程中，必须要做好盾构出洞前后的准备工作。首先，必须要根据实际施工环境情况，对盾构设备及材料、技术等进行确认，并检查盾构出洞的条件是否符合要求，保证施工顺利的进行。在施工时还要加固盾构设备出洞前的土体质量，从而保证周围建筑不受到影响；其次，设置盾构出洞基座，只有将盾构基座按照实际施工要求进行准确的设置，才能够使其沿着设计目标方向正确的进行掘进施工，否则将会对施工准确性产生影响；最后，还需要检查盾构机及其配套设备是否完善，因为在施工过程中受到周围环境的影响，不能够随时的对设备进行检查维护，因此必须要保证盾构设备的有效性与安全性。 3.2地铁盾构掘进阶段施工技术
地铁施工盾构法施工技术 发表时间：2018-12-21T11:06:35.970Z 来源：《基层建设》2018年第32期作者：白璐 [导读] 摘要：在地铁的施工过程中，地铁盾构法是应用频率较高的的隧道施工技法之一，该技术因其自身的综合施工优势，对于工程整体施工质量、隧道安全建设都具有重要的意义。 上海市合流工程监理有限公司上海 200120 摘要：在地铁的施工过程中，地铁盾构法是应用频率较高的的隧道施工技法之一，该技术因其自身的综合施工优势，对于工程整体施工质量、隧道安全建设都具有重要的意义。本文通过对地铁盾构法在施工中的优势进行简要的分析，进而探究该项技术在各个施工阶段的应用模式，以期为业内施工人员提供相应的技术参考。 关键词：地铁；施工盾构法；施工技术 引言：盾构法主要应用于地势处于平原地区的地铁轨道建设工程当中，相比其他技术，盾构法在提升工程安全性与工作效率这两个方面做出了更大的贡献。随着城市化建设的飞速发展，人口的流动方向逐渐集中到各个城市，相关的城市建设管理人员必须做好建设预案，加强城市的交通建设，在此期间深入探究地铁盾构法在城市中的应用是非常有必要的，只有令其在地铁网络建设中得到良好运用，且充分发挥其技术优势，才能更好的满足人们对于城市交通的更多需求。 一、盾构法程施工技术的优势 由于盾构法的盾构设备质量非常过硬，因此在正式施工过程中，针对挖掘工作、支护操作、排土及衬砌施工都能够快速高效的不间断完成，相比与其它施工设备，盾构机的施工效率非常突出。当盾构法施工技术应用到项目的暗挖阶段时，不管是地面上方的交通状况，还是季节因素及水纹状态，都不会影响到暗挖施工的效果。相关技术研究人员在此方面进行了多年的探索，并且做了多次实验，使得当前的施工技术较为成熟，且技术水准较高，项目工程在该阶段的质量与安全完全能得到保证。在应用盾构法进行施工时，并不需要占据较大的施工面积，只有竖井需要部分场地，而拆迁部分与地下水的水位调整操作都不需要占用场地。在施工过程中应用盾构法既不会发生震动，也不会出现较大的施工噪音，这无论对于周边的商业环境，还是居民的生活区域，都不会造成不良影响。由此可见，盾构法适用于多种施工环境，而对于地质的含水量较高并且地质较软的施工区域，盾构法更易发挥出自身的施工优势，这些优势其他施工技法是不能取代的。 二、地铁施工中盾构法施工技术探讨 （1）盾构出洞准备施工技术 在运用盾构法进行施工的过程中，首先要进行的施工环节便是盾构出洞。在进行该阶段施工操作时需要注意以下几个方面，第一，要对出洞之前及出洞过程中施工需求进行综合分析，进而做好这两部分的预先准备工作，在施工人员分配、材料使用、设备选择及技术操作等方面做出合理的安排。施工管理人员还要审核盾构出洞的条件，保证其一直处于安全的状态下进行操作。此外，在盾构出洞之前还要对其周边的土壤山体进行加固处理，以保护附近的地下管线和周围的建筑群体。第二，要注重盾构出洞基座的设置。在正式出洞之前，施工人员务必要将盾构精准放置在相应的始发基座上，始发基座的位置要与设计中的轴向相符合。当上述流程全部完成之后，方可沿着设计的轴线开展施工工作。由此可见，始发基座的定位对整个施工流程直观重要。第三，注意后配套设备与盾构机的验收工作。由于施工工作井内的操作空间非常有限，因此在验收过程中首先要将盾构机与后配套设备进行适当的处理，然后分节吊装，逐步运到工作井下，待设备全部到达井下之后再进行安装，调试之后投入使用。 （2）地铁盾构掘进阶段施工技术 在进行到掘进阶段的施工操作时，其主要分为两个施工部分，分别为尝试掘进阶段与正式掘进阶段。在尝试掘进的施工阶段中，施工人员需熟练掌握项目施工的具体方案，并且结合施工需要选择适宜的施工工艺，然后进行尝试挖掘操作，等到参与挖掘的设备顺利出洞之后，技术人员要对其尝试挖掘的前一百环数据进行分析，以此来计算施工土层的施工参数，选出最佳参数便于正式掘进时使用。第二，在相关技术人员将尝试掘进阶段计算出的最佳施工参数调整完毕之后，便可进行到正式的掘进阶段。在操作过程中，不但要将盾构机一直保持正确的操作状态，还要结合施工的参数来正确调整盾构机刀盘的转速以及设备的掘进速度和方向。在此过程中一旦设备出现运行异常或者施工人员操作不当，要立即停止施工并及时整改。 （3）挖掘粉砂层阶段施工技术 地铁类建设项目在实际施工过程中经常会受到周边隧道或线路地理环境的影响。而对于盾构法在施工中的应用，最为有利的施工环境就是粉质粘土类的土质层。但是在实际施工中，还是难以避免穿过粉砂层的状况，此时施工难度就会大大升高，因此相关技术人员需借助其他技术来保证该阶段施工的施工进程。一般情况下土体的液化现象及出吐口喷砂的情况会阻碍正常的施工操作，因此该阶段的施工重点就要集中在土体性质的改造方面，尽量提升土质的流动性与止水性能。 （4）地铁盾构机进出洞施工技术 当施工进行到进出洞施工阶段时，相关施工企业应做以下两方面的工作。第一，由于地铁工程的进出洞施工流程较为繁琐复杂，为了顺利实现成本控制目标，并且避免延长施工进程、产生轴线误差，施工技术人员要对地铁的工程地质进行详细勘测，结合数据提前拟定好盾构机进出洞路线，将路线设计交由工程专家审核，待其合格之后再投入使用。第二，待进出洞的路线制定好之后，相关企业还要审查工程施工全程经过的地质环境，如果其中的某段线路并不符合实际需求，则要及时变换施工技术，以确保施工路线的连贯性。第三，在进洞施工阶段中，施工人员必须确保其始发位置，令盾构机从基座的专用导轨上有序的推进，并且设备的壳体部分要全部切入到洞口中，缩短土体的暴露时间。 （5）不良地质城市地铁项目对于盾构法的应用 城市地铁建设中可能会出现对不良地质层面的穿越，比较常见的类型是淤泥质粘土或淤泥质粉质粘土等软土地层，在应用城市地铁盾构法施工时需要采取特殊的施工技术来应对。一方面可以适当提高土舱压力，防止正面土体液化；另一方面可以适当向土舱内加泥，防止喷砂，进而在确保城市地铁盾构法施工安全的基础上，提升城市地铁盾构法施工的效率。 盾构法虽然是普遍应用的技术，但并不是简单技术，而是相当复杂的，在施工过程中精度、准度特别高，严密到丝毫，这就需要在施工前期进行精确测量，才能在具体施工中做到精准、细密。具体施工步骤：需要在施工隧道开始建设一个工作用井，然后把需要应用的设备进行拼装；洞口地层一定要加固，然后依靠作用于拼装好初砌环及工作井后壁上的盾构千斤顶推力，把盾构由起始工作井墙壁开孔处推
1.14复杂盾构法施工技术（北崇区间） 1盾构机组装调试 1.1盾构刀盘的选型 1.1.1刀盘主体结构特点 为了本工程地质条件的掘进要求，设计了辐条结构四个主刀梁和四个副刀梁 刀盘，刀盘具有下列主要特征： 1）辐条式刀盘，4根主辐条+4根副辐条+4个支腿。 2）开口率达到50%，开挖面与刀盘之间的阻碍物少，土体更容易进入土仓， 其土仓中的土体密度及压力更接近开挖面的土体密度与压力，便于土仓中土压力的控制；刀盘与开挖面之间接触面积小，渣土不易堆积在刀盘与开挖面之间，因此，刀盘不容易产生“泥饼”堵塞现象及减轻刀盘与刀具的磨损，并且能降低刀 盘切削扭矩。 3)耐磨设计，刀盘设计充分考虑了地层对刀盘具有较大的磨损性，因此， 在刀盘辐条面板及大圆环前后端面堆焊了大量的网格状耐磨硬质合金，另外刀盘外周也焊有耐磨复合钢板，大大提高了刀盘的耐磨性能，延长其使用寿命。 1.1.2刀具的设计选型及布置 本刀盘的设计充分考虑到了本标段的地质情况，配置的初装刀为1把中心鱼 尾刀、98把切刀、16把铲刀、66把焊接撕裂刀、1把仿形刀（液压控制）、8把 周边保径刀。刀具选用聊城天工公司生产的镶嵌大块硬质合金刀具。 刀盘设计具有以下特点： 1)可实现双向旋转（正/反）。 2)刀具高低搭配，焊接撕裂刀刀高为110mm，刮刀刀高为90mm，焊接撕裂刀 先行开挖松动刮刀前的土体，从而降低对刮刀及面板的直接磨损。 3)采用耐磨性能和冲击性能都非常优越的E5（日本标准）类硬质合金刀头。 4)刀具的布置在刀盘分成内、中、外3部分，刀具数量随直径的增大而增 多，刀具的磨损基本是均匀的
5)中心鱼尾刀呈倒V型结构，其作用可以切削中部位的土层；同时可以起到类似钻头钻尖的定心作用。
地铁盾构法施工新技术要点解析 随着社会经济、科学技术的发展进步，我国交通事业也得到了良好的发展，地铁成为了目前缓解城市交通压力的重要交通工具。而地铁建设环境比较特殊，绝大部分施工环境处于地下，施工极为复杂，盾构法作为地铁建设一项重要的施工技术，大多数用于隧道地铁施工中。本文围绕地铁盾构法施工新技术要点进行探讨分析。 标签：地铁；盾构法；施工；新技术；要点 1、工程实例 某城市在地铁建设过程中合理应用了盾构法。施工中存在以下几方面问题：一是建设城市地铁的时候盾构机需要穿过老旧房区，经过相关部门的鉴定，这些拥有几十年历史的房屋属于CU级危楼；二是建设地铁隧道的时候，近距离的位置就存在河道，并且需要通过数百米范围；三是地铁隧道需要穿过城市繁华地段，存在很多管线，施工困难比较大。 2、盾构施工技术的特点 （1）对城市地面建筑物和周围环境影响小。除了在盾构竖井或基坑处需要一定的施工场地外，地铁隧道沿线不需要施工场地，施工无噪音、无振动公害，对地面交通基本无干扰。适用于埋深较大、不宜明挖的松散地层。（2）施工精度要求高。管片的制作精度几乎相当于机械制造的程度，误差范围要求控制在0.5mm以内；盾构前进过程中要求严格控制对隧道轴线的偏差。（3）盾构施工过程有单行前进、不可后退的强制性，具有较大的风险。盾构施工开始便无法后退，一旦盾构本身出现致命故障，则可能产生灾难性的后果；所以，盾构施工的前期准备工作非常重要。（4）盾构机是适合于某一特定区间的专用设备，如需根据施工隧道的断面大小、埋深、地质条件等进行设计、制造或者改造。 3、地铁盾构法施工新技术 3.1地铁盾构法施工新技术要点 地铁盾构法施工新技术要点包括：控制特殊条件沉降；制造耐久性、高强度管片；比较错缝、通缝拼装，分析总线形变；砂质粉土、流砂给设备带来的危害和影响；进出工作难题和措施；纠偏；施工中如果发现大石块、高压水、桩、超浅覆土等存在灾难性的实际地质情况解决措施。 3.2阐述地铁盾构法施工新技术 3.2.1特殊断面盾构施工技术
盾构过矿山法暗挖段空推施工技术要点 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
盾构过矿山法暗挖段空推施工技术要点 摘要：通过工程实例，从工程技术方面详述XXXX一期工程202标段东纬路至春光街区间盾构空推过暗挖法隧道施工技术，明确了该施工方法的适用范围，详细总结了该工法的原理、主要施工工艺及现场质量控制要点，对今后类似条件下的盾构空推过暗挖法隧道施工有很好的参考作用。 关键词: 地铁，盾构，空推，过暗挖段，施工工法 1 适用范围 本施工工法适用于直径土压平衡盾构机空推通过暗挖法隧道施工。 2 工程概述 XXXX202标段东纬路至春光街区间刘家桥老盾构井至新盾构井区间盾构全长412米，其中盾构施工正线337米，75米为已经暗挖施工完成区间，需盾构空推管片通过。 图1 盾构空推方向示意图
3 工法原理 首先对硬岩段和极硬岩段采用矿山法开挖，进行初期支护;然后对盾构与暗挖段分界端头墙进行处理，同时在已进行初期支护的暗挖段施工混凝土导台，后对暗挖段回填豆砾石。在空推掘进过程中，由刀盘前方回填的碎石为盾构机提供反力，保证管片拼装质量; 同时采用盾构机同步注浆系统对管片背后空隙进行充填，并采用管片固定螺栓对已拼装好的管片加固。在空推拼装管片通过后，对空推段进行二次补充注浆固结整环管片，确保施工质量。 4 总体施工方案及施工工艺流程 暗挖盾构空推段总体施工流程为: 暗挖段开挖初支施工→端头墙加固施工→隧道内碴土清理→导台施工→盾构机到达掘进→盾构机检查维修及拆盾构机周边刮刀→盾构机步进上导台( 4～5m) →隧道堆填豆砾石→盾构机步进、拼装管片空推开始→横通道封堵→盾构机步进、拼装管片通过空推段到达竖井→盾构完成空推段掘进 ?
地铁施工方法 目前，国外地铁施工方法主要有如下几种： 一、地铁区间施工方法 (一)明挖施工法 通常在地面条件允许的情况下，地铁区间隧道宜采用明挖法，但对社会环境影响很大，仅适合在无人、无交通、管线较少之地应用，该方法现较少采用。 明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。 明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状土的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被用为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。 (二)盖挖施工法 埋深较浅、场地狭窄及地面交通不允许长期占道施工情况下采用盖挖法施工。依据主体结构施工顺序分为盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法。该法是在既有道路上先完成周边围护挡土结构及设置在挡土结构上代替原地表路面的纵横梁和路面板,在此遮盖下由上而下分层开挖基坑至设计标高,再依序由下而上施工结构物,最后覆土恢复为盖挖顺作法;反之先行构筑顶板并恢复交通、再由上而下施工结构物为盖挖逆作法。 (三)暗挖施工法
暗挖法是在特定条件下，不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工办法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、新奥法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛，目前地区的隧道施工当中亦以该两种方法居多。 1．钻爆法 我国地域广大、地质类型多样，、等城市处于坚硬岩石地层中，地铁也有部分区段处于坚硬岩石地层中，这种地质条件下修建地铁通常采用钻爆法开挖、喷锚支护（与通常的山岭隧道相当）。 钻爆法施工的全过程可以概括为：钻爆、装运出碴，喷锚支护，灌注衬砌，再辅以通风、排水、供电等措施。在通过不良地质地段时，常采用注浆、钢架、管棚等一系列初期支护手段。根据隧道工程地质水文条件和断面尺寸，钻爆法隧道开挖可采用各种不同的开挖方法，例如：上导坑先拱后墙法、下导坑先墙后拱法、正台阶法、反台阶法、全断面开挖法、半断面开挖法、侧壁导坑法、CD法、CRD 法等。对于爆破，有光面爆破、预裂爆破等技术。对于隧道初期支护，有锚杆、喷混凝土、挂网、钢拱架、管棚等支护方法。及时的测量和信息反馈常用来监测施工安全并验证岩石支护措施是否合理。防水基本采用截、堵、排等几种方法，其中在喷射混凝土表面挂聚乙烯或聚氯乙烯板，然后再灌注二次混凝土衬砌被认为是一种效果良好的防渗漏措施。 2．盾构法 我国应用盾构法修建隧道始于20世纪50～60年代的。最初是用于修建城市地下排水隧道，采用的是比较老式的盾构机（如网格式、压气式、插板式等），80 年代末、90年代初开始采用土压式、泥水式等现代盾构修筑地铁区间隧道。盾构
复杂盾构法施工技术 1.11.1 技术内容 盾构法是一种全机械化的隧道施工方法，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械外运出洞，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。由于盾构施工技术对环境影响很小而被广泛地采用，得到了迅速的发展。 复杂盾构法施工技术为复杂地层、复杂地面环境条件下的盾构法施工技术，或大断面圆形（洞径大于10m）、矩形或双圆等异形断面形式的盾构法施工技术。 选择盾构形式时，除考虑施工区段的围岩条件、地面情况、断面尺寸、隧道长度、隧道线路、工期等各种条件外，还应考虑开挖和衬砌等施工问题，必须选择安全且经济的盾构形式。盾构施工在遇到复杂地层、复杂环境或者盾构截面异形或者盾构截面大时，可以通过分析地层和环境等情况合理配置刀盘、采用合适的掘进模式和掘进技术参数、盾构姿态控制及纠偏技术、采用合适的注浆方式等各种技术要求来解决以上的复杂问题。盾构法施工是一个系统性很强的工程，其设计和施工技术方案的确定，要从各个方面综合权衡与比选，最终确定合理可行的实施方案。 盾构机主要是用来开挖土、砂、围岩的隧道机械，由切口环、支撑环及盾尾三部分组成。就断面形状可分为单圆形、复圆形及非圆形盾构。矩形盾构是横断面为矩形的盾构机，相比圆形盾构，其作业面
小，主要用于距地面较近的工程作业。矩形盾构机的研制难度超过圆形盾构机。目前，我国使用的矩形盾构机主要有2个、4个或6个刀盘联合工作。 1.11.2 技术指标 （1）承受荷载：设计盾构时需要考虑的荷载，如土压力、水压力、自重、上覆荷载的影响、变向荷载、开挖面前方土压力及其他荷载。 （2）盾构外径：所谓盾构外径，是指盾壳的外径，不考虑超挖刀头、摩擦旋转式刀盘、固定翼、壁后注浆用配管等突出部分。 （3）盾构长度：盾构本体长度指壳板长度的最大值，而盾构机长度则指盾构的前端到尾端的长度。盾构总长系指盾构前端至后端长度的最大值。 （4）总推力：盾构的推进阻力组成包括盾构四周外表面和土之间的摩擦力或粘结阻力（F1）；推进时，口环刃口前端产生的贯入阻力（F2）；开挖面前方阻力(F3)；变向阻力（曲线施工、蛇形修正、变向用稳定翼、挡板阻力等）（F4）；盾尾内的管片和壳板之间的摩擦力（F5）；后方台车的牵引阻力（F6）。以上各种推进阻力的总和（∑F），须对各种影响因素仔细考虑，留出必要的余量。 1.11.3 适用范围 （1）适用于各种复杂的工程地质和水文地质条件，从淤泥质土层到中风化和微风化岩层。 （2）盾构法施工隧道应有足够的埋深，覆土深度不宜小于6m。