大直径盾构隧道的技术进展

隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨篇一隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨摘要：隧道盾构施工技术是一种现代化的地下工程技术，具有高效、安全、环保等优点，被广泛应用于城市轨道交通、铁路、公路等领域。

本文首先介绍了隧道盾构施工技术的概念和优点，然后分析了其发展趋势，最后探讨了其应用现状和未来发展前景。

一、隧道盾构施工技术概述隧道盾构施工技术是一种集机械、材料、地质等多种学科于一体的综合性工程技术。

它利用盾构机械在地下推进，通过盾构外壳的支撑作用和刀盘的切削作用，开挖和拼装隧道。

隧道盾构施工技术具有以下优点：高效：盾构机械的推进速度较快，可以实现快速施工，缩短工期。

安全：盾构机械具有较高的稳定性和可靠性，可以减少施工风险。

环保：隧道盾构施工技术在施工过程中对周围环境的影响较小，具有较好的环保性能。

二、隧道盾构施工技术发展趋势随着科技的不断进步和工程实践的不断发展，隧道盾构施工技术也在不断发展和完善。

其发展趋势主要包括以下几个方面：大直径盾构的应用：随着城市轨道交通和大型管道等工程的需要，大直径盾构的应用越来越广泛。

大直径盾构可以满足更大断面、更高使用要求的隧道施工需求。

复杂地质条件下的盾构施工：在复杂地质条件下，如软土、砂卵石、岩溶等地质条件下，盾构施工的技术要求越来越高。

针对不同地质条件，研发和应用相应的盾构技术和设备是未来的发展趋势。

智能化盾构施工：随着人工智能技术的发展，智能化盾构施工将成为未来的发展趋势。

通过引入传感器、监控系统等技术，实现对盾构施工的实时监控和智能控制，提高施工效率和安全性。

绿色施工：隧道盾构施工技术在绿色施工方面具有较大的潜力。

通过优化施工方案、采用环保材料和技术等手段，降低施工对环境的影响，实现节能减排和可持续发展。

三、隧道盾构施工技术的应用探讨隧道盾构施工技术在城市轨道交通、铁路、公路等领域得到了广泛应用。

在城市轨道交通方面，由于城市环境复杂，盾构施工具有较好的适应性。

在铁路方面，盾构施工可以满足长距离、大断面的隧道施工需求。

上软下硬地层超大直径泥水盾构掘进关键技术摘要：改革后，在我国社会高速发展的影响下，带动了我国各行业领域的进步。

近年来，在人们生活水平的提升下，对建筑行业的要求不断提高。

目前，超大直径泥水盾构机在上软下硬岩地层长距离掘进时，容易出现开挖面失稳、掘进参数突变、姿态不易控制、刀具异常损坏、泥水环流易滞排等现象。

以汕头海湾隧道项目为依托，通过研究超大直径泥水盾构机穿越上软下硬地层的施工技术，从盾构机选型、施工方案选择、掘进管理与控制、掘进参数控制、掘进姿态控制等方面提出了具体的控制措施和注意事项。

关键词：超大直径泥水盾构；上软下硬；掘进参数引言近年来盾构施工技术发展迅速，盾构隧道施工已经成为一种成熟的施工方法，上软下硬地层施工的工程也日益增加，然而在这种地层下的施工会面对各种难点。

因此，针对该类施工工程的施工技术和策略研究十分重要。

研究泥岩和砂卵石相交地层分析的掘进参数，依据地质条件确定了合理的掘进参数范围。

研究上软下硬地层中盾构施工主要掘进参数的分布情况，总结出各个掘进参数的分布模型。

分析了在上软下硬地层中新建隧道对已有隧道的影响，总结了已有隧道沉降和变形特点。

刀具磨损、掘进参数及舱内状况等方面研究了盾构施工管理。

从刀具管理、掘进参数及冲刷系统等方面进行分析，提供盾构施工过程中的掘进管理建议。

研究了上软下硬富水砂层掘进过程中的注浆控制，采用了洞内超前注浆加固施工技术，保证施工安全。

目前，在上软下硬地层施工技术方面已经有很多专家学者进行研究，但缺少对上软下硬地层掘进参数的分析研究。

本文基于和燕路过江通道某区间盾构隧道工程，分析盾构施工技术的主要难点，探究掘进过程中掘进参数的变化情况，总结出解决主要施工难点的控制策略。

1上软下硬地层特点及施工难点根据地层组合的形式，上软下硬地层大体上可以划分为三种类型。

一是第四系土层的上软下硬。

这种组合的特点是上部地层的标贯级数很低，含水量高，颗粒粒径小，下部地层反之。

二是岩石地层的上软下硬。

隧道施工技术的最新进展隧道施工技术一直是工程建设领域中备受关注的话题，随着科技的不断发展和创新，隧道施工技术也在不断取得新的突破和进展。

本文将就隧道施工技术的最新进展进行探讨，介绍一些目前在隧道施工领域中被广泛应用的新技术和新方法。

一、盾构隧道施工技术盾构隧道施工技术是目前隧道工程中应用最广泛的一种方法，其优点在于施工速度快、施工质量高、对周围环境的影响小等。

在盾构隧道施工技术中，随着盾构机的不断改进和升级，其施工效率和适用范围也在不断提高。

目前，一些新型的盾构机在施工过程中采用了智能化控制系统，能够实现对隧道施工过程的精准控制，提高施工效率和质量。

二、冻结法施工技术冻结法施工技术是在特殊地质条件下应用较多的一种隧道施工方法，其原理是通过在地下隧道周围注入冷却剂，使地下水结冻，形成一层冻土屏障，从而实现隧道的施工。

近年来，随着冷却剂和冷却设备的不断改进，冻结法施工技术在应对复杂地质条件下的隧道施工中表现出色，取得了一定的成效。

三、地下爆破技术地下爆破技术是传统的隧道施工方法之一，但随着爆破技术的不断发展，地下爆破技术也在不断创新和改进。

现代地下爆破技术采用了先进的爆破药剂和爆破装置，能够实现对爆破过程的精确控制，减少对周围环境的影响，提高爆破效率和安全性。

同时，地下爆破技术还广泛应用于隧道掘进和岩石开采等领域，为工程建设提供了重要支持。

四、隧道掘进机技术隧道掘进机是隧道施工中常用的设备之一，随着隧道掘进机技术的不断创新和改进，其在隧道施工中的作用日益凸显。

目前，一些新型的隧道掘进机采用了先进的液压系统和控制系统，能够实现对隧道掘进过程的精准控制，提高施工效率和质量。

同时，隧道掘进机还广泛应用于软土隧道和岩石隧道等不同地质条件下的隧道施工，为工程建设提供了便利。

五、无人机技术在隧道施工中的应用无人机技术作为近年来快速发展的新兴技术之一，也在隧道施工领域得到了广泛应用。

通过无人机可以对隧道施工现场进行实时监测和勘察，为施工过程提供数据支持和安全保障。

地下工程施工技术新进展随着我国城市化进程的加快，地下空间资源的开发和利用逐渐成为了一种趋势。

为了适应这一趋势，地下工程施工技术也在不断创新和进步。

本文将介绍我国地下工程施工技术的新进展。

一、盾构法施工技术盾构法施工技术是一种非开挖地下空间的方法，具有对地面环境影响小、施工速度快、隧道质量高等优点。

近年来，我国盾构法施工技术取得了显著的进展。

1.超大直径盾构装备随着城市地下空间的不断开发，超大直径盾构装备的需求也越来越大。

目前，我国已经成功研制出直径超过16米的超大直径盾构机，能够满足更大型地下空间工程的需求。

2.大直径泥水盾构常压换刀技术大直径泥水盾构常压换刀技术是一种新型换刀技术，能够在不开挖隧道的情况下进行刀具的更换，大大提高了施工效率。

3.多模盾构、类矩形盾构隧道建造技术多模盾构和类矩形盾构是新型盾构机，能够在不同的地质条件下进行施工，具有更高的适应性。

类矩形盾构隧道建造技术能够有效提高隧道空间的利用效率。

4.联络通道机械法施工技术联络通道机械法施工技术是一种用于地铁隧道施工的新型技术，能够在地铁隧道之间快速建造联络通道，提高地铁隧道的运行效率。

二、TBM施工技术TBM（全断面岩石隧道掘进机）施工技术是一种高效、快速的地下空间施工方法。

近年来，我国TBM施工技术也取得了显著的进展。

1.TBM隧道变形、坍塌、突涌、卡机等重大工程问题的解决《TBM设计与施工关键技术》一书的出版，对制约复杂地质TBM隧道施工的关键核心技术进行了全面突破，为我国TBM隧道施工提供了重要的技术支持。

2.TBM隧道施工监测技术随着物联网技术的发展，TBM隧道施工监测技术也取得了很大的进步。

通过在施工现场部署大量的传感器，实时收集施工现场的数据，为施工决策提供依据。

三、基坑开挖技术基坑开挖技术是一种传统的地下工程施工方法，适用于地质条件良好且地面比较平坦开阔的地段。

近年来，基坑开挖技术也在不断创新。

1.基坑围护开挖技术随着基坑工程的规划施工与建筑物设施的距离越来越靠近，基坑的深度不断增加，基坑工程涉及的范围和规模逐渐加大，基坑围护开挖技术得到了大力开发，逐渐发展成熟，并达到国际先进水平。

超大直径泥水盾构到达施工技术杨纪彦(中铁十四局集团有限公司,济南　250014)摘要:超大盾构的到达施工作为盾构施工的重要环节,工艺复杂,风险巨大。

以南京长江隧道为例,阐述洞前水泥搅拌桩加固、降水、冷冻及工作井内灌水(土)等综合施工措施,成功实施了浅覆盖、强透水地层条件下大直径泥水盾构机的接收,可为类似工程提供借鉴。

关键词:超大直径盾构;到达;施工技术中图分类号:U 455 文献标志码:B 文章编号:1672-741X (2009)05-0548-04Case Study on Arri vi n g Constructi on Technology of Slurry Shi eldMachi n e with Super 2l arge D i a meterY ANG J iyan(The 14th B ureau of China R ail w ay Construction Corporation,J inan 250014,China )Abstract:A s one of the crucial p r ocedures of shield boring,the arriving of shield machineswith super 2large dia meters is comp licated in technol ogy and has great risks .Taking the arriving of the shield machine for Nanjing Yangtze R iver Tun 2nel as an exa mp le,the author p resents the comp rehensive constructi on measures,including the portal secti on reinf orce 2ment by m ixing p iles,de watering,freezing and water &s oil filling in shield arriving shaft .The above measures guaran 2tee the safe arriving of the super 2large dia meter slurry shield under the conditi on of shall ow cover and highly per meable gr ound .This paper can p r ovide reference f or si m ilar p r ojects in the future .Key W ords:shield machine with super 2large dia meter;arriving;constructi on technol ogy0　引言超大直径盾构施工技术在我国刚刚起步,多学科交叉,技术含量高。

盾构法隧道施工的进展与应用一、盾构法隧道施工简述盾构法隧道施工(Shield Tunnelling)，是在地表以下地层中承受盾构机进展暗挖隧道的一种施工方法，可以实现边掘进、边出土，边拼装衬砌构造的工厂化施工。

相对于传统的明挖法和矿山暗挖法隧道施工，盾构法隧道技术具有环境较好，掘进速度较快、隧洞成型质量较好、工作环境较好、不受地表环境条件限制、不受天气限制及人性化等优点,从而使盾构法在地下铁道、大路隧道、水工及市政隧道等方面得到广泛应用。

二、盾构法施工的起源与进展盾构机是盾构法隧道施工的核心，盾构机最初于1818 年，法国的布鲁诺尔(M.I.Brune1)从蛀虫钻孔得到启发，最早提出了用盾构法建设隧道的设想，并在英国取得了专利。

布鲁诺尔设想的盾构机机械内部构造由不同的单元格组成，每一个单元格可容纳一个工人独立工作并对工人起到保护作用。

承受的方法是将全部的单元格牢靠地装在盾壳上。

当时设计了两种方法，一种是当一段隧道挖完后，整个盾壳由液压千斤顶借助后靠向前推动；另一种方法是每一个单元格能单独地向前推动。

第一种方法后来被承受，并得到了推广应用，演化为成熟的盾构法。

此后，布鲁诺尔逐步完善了盾构构造的机械系统，设计成用全断面螺旋式开挖的封闭式盾壳，衬彻紧随其后的方式。

1825 年，他第一次在伦敦泰晤土河下开头用框架机构的矩形盾构修建隧道。

经过18 年施工，完成了全长458m 的第一条盾构法隧道。

1830 年，英国的罗德制造“气压法”关心解决隧道涌水。

1865 年，英国的布朗首次承受圆形盾构和铸铁管片，1866 年，莫尔顿申请“盾构”专利。

在莫尔顿专利中第一次使用了“盾构”〔shield〕这一术语。

1869 年用圆形盾构在泰吾士河下修建外径2.2m 的隧道。

1874 年，工程师格瑞海德觉察在强渗水性的地层中很难用压缩空气支撑隧道工作面，因此开发了用液体支撑隧道工作面的盾构，通过液体流，以泥浆的形式出土。

第一个机械化盾构专利是1876 年英国人约翰·荻克英森·布伦敦和姬奥基·布伦敦申请的。

大直径盾构隧道发展现状、技术挑战与科研思考
大直径盾构隧道是一种高效、安全、环保的地下交通工程建设方式，近年来其发展迅速。

然而，随着隧道直径的增大和建设环境的复杂化，大直径盾构隧道的建设面临着越来越多的技术挑战。

本文通过分析大直径盾构隧道的发展现状，总结了其存在的技术难题，并提出了一些科研思考和对策。

首先，大直径盾构隧道的建设难度主要集中在以下几个方面：
1. 设备技术：大直径盾构机制造成本高、运输困难，同时还需要具备高强度、高耐腐蚀等性能，这对设备的研发和制造提出了很高的要求。

2. 施工技术：大直径盾构隧道面临着土层深厚、地质情况复杂、地下水位高等多重难题，如何保证施工工艺的安全有效是当前的关键问题。

3. 质量控制：大直径盾构隧道施工过程中需要保证隧道的直径、位置、弯曲程度等指标达到设计要求，如何有效控制质量是施工的重要难点。

其次，为了应对这些技术挑战，需要从以下几个方面加强科研思考：
1. 设备技术：需要加强盾构机的研发，提高其自动化程度、精度和稳定性，同时探索新型材料的应用和优化设计方案，以降低制造成本和提高设备性能。

2. 施工技术：需要进行深入的地质勘察和建模，制定相应的施
工工艺，提高施工的精度和安全性。

同时，需要加强对隧道变形和地下水流的预测和控制，保证施工安全。

3. 质量控制：需要采用先进的测量技术和数据处理手段，实现对隧道直径、位置、弯曲程度等指标的实时监测和控制，确保施工质量符合设计要求。

综上所述，大直径盾构隧道是地下交通工程建设的重要方式，但其建设面临着诸多技术挑战。

通过加强科研思考和技术创新，可以有效提高大直径盾构隧道的建设质量和效率，推动其更为广泛的应用。

大直径盾构穿越黄河粉细砂地层掘进技术研究大直径盾构穿越黄河粉细砂地层掘进技术研究随着城市化进程的不断推进，地下空间的利用逐渐成为解决城市发展问题的重要途径之一。

盾构是一种常用的地下隧道开挖施工方法，而在黄河流域等地发现的大量粉细砂地层给盾构施工带来了巨大的挑战。

因此，开展大直径盾构穿越黄河粉细砂地层的掘进技术研究，对保证工程质量和施工效率具有重要意义。

大直径盾构的穿越黄河粉细砂地层掘进技术需要在施工过程中克服地层的塑性变形、土体润湿性、掘进液密度和泥浆性质等问题。

首先，要对黄河粉细砂地层的工程特性进行详细研究。

黄河流域土壤多为细颗粒颗粒，含水量高达40%以上，使得土体易塑性变形，导致隧道变形和沉降的风险加大。

因此，需要在施工前进行针对性的勘察与试验，确保施工过程中的安全性。

其次，在大直径盾构的掘进技术中，施工液的选择和性能也是一个关键问题。

由于黄河粉细砂地层的润湿性较强，施工液在穿越过程中易被土层吸附，从而导致泥浆的失效和润滑性能下降。

因此，在泥浆的配方中要添加一定量的凝聚剂和防沉剂，以提高液弹性模量，减少掘进过程中的渗漏和过流现象，保证盾构施工的平稳进行。

黄河粉细砂地层的掘进技术中，盾构结构的设计和施工方式也需要进行合理选择。

由于地层具有一定的不均匀性和变化性，需要根据地下水位、地层强度以及存在的隐患等进行结构设计的优化。

同时，在施工过程中，合理控制盾构的掘进速度和推进压力，以防止地层的不稳定和破坏。

此外，要合理选择管片的质量和尺寸，确保在穿越过程中的环片的导向和支撑作用。

大直径盾构穿越黄河粉细砂地层的掘进技术研究还需要加强现场监测与控制。

通过在盾构掘进的同时进行地下水位、地表变形和管片沉降等方面的实时监测，可以及时发现和处理施工中的异常情况，保障工程的质量和安全。

此外，要加强施工人员的培训和素质提升，提高他们的综合素质和应变能力。

总之，大直径盾构穿越黄河粉细砂地层掘进技术的研究对于提高隧道施工效率和质量具有重要意义。

#隧道/地下工程#收稿日期:2008-04-30作者简介:肖明清(1970)),男,教授级高级工程师,国家一级注册结构工程师,1992年毕业于西南交通大学地下工程及隧道工程专业,工学硕士。

国内大直径盾构隧道的设计技术进展肖明清1,2(11西南交通大学土木工程学院,成都 610031;21中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063)摘 要:自上世纪90年代以来,我国大直径盾构隧道的建设得到较大的发展,特别是近期建设的武汉、南京和上海越长江隧道以及广深港客运专线狮子洋隧道,无论是在工程建设规模还是建设难度方面,均堪称世界级工程,也代表了当前国内盾构隧道的设计水平。

对目前国内几座有代表性的大直径盾构隧道的概况进行介绍,对设计技术的进步进行总结。

关键词:大直径盾构;隧道;设计;技术进展中图分类号:U 455143 文献标识码:A 文章编号:1004-2954(2008)08-0084-041 概述111 国内外大直径盾构的发展概况1818年,英国的布鲁诺(M 1I 1B r une l)提出盾构工法并申请了专利,1825~1843年,他利用矩形(618m @1114m )盾构,在伦敦泰晤士河下几经挫折修建了世界上第一条盾构隧道。

1869年,Barlo w 和G rea t 采用圆形盾构(外径2121m 的铸铁管片)在泰晤士河下成功修建了第二条盾构隧道。

随后,盾构工法相继传入美国、法国、德国、日本、苏联以及我国,并得到逐步发展,尤其从20世纪60年代以来,随着机械制造技术的发展,不同类型盾构机相继出现,可实施的盾构隧道直径也逐渐增大,掘进长度与开挖深度也在不断增加,陆续建成了英法海峡隧道、东京湾海底隧道、荷兰绿色心脏隧道等一批著名工程。

我国盾构隧道的应用时间相对较短,较为全面的试验是1962年在上海塘桥的试验隧道(<4116m 的普通敞胸盾构)工程。

1966年,上海用盾构法建造了国内第一条水底公路隧道)))打浦路隧道。

超大直径盾构掘进新技术及应用提名公示一、引言近年来，随着城市化进程的不断推进，越来越多的地下空间被开发和利用，因此盾构掘进技术也得到了广泛应用。

作为一种高效、安全、环保的掘进方法，盾构已经在各个领域得到了广泛应用。

而在超大直径盾构方面，为了满足更大直径的掘进需求，新技术的开发与应用也变得尤为重要。

本文将介绍一些超大直径盾构掘进新技术及其应用，以提名公示。

二、超大直径盾构掘进新技术1. 硬岩掘进技术由于超大直径盾构在掘进过程中需要克服的地质条件和岩石硬度较大，因此硬岩掘进技术成为了关键。

一种常用的技术是采用硬岩刀盘机头，利用高压喷射水或钻头同时作用于掘进面，以增加刀具的破碎效果。

同时，结合电动液压系统，可以实现对刀具的自动控制和监测。

2. 多盾片技术为了应对超大直径盾构掘进过程中所需面对的高地应力和良好支护的要求，多盾片技术应运而生。

该技术通过增加盾片数量，分散地应力，提高盾构对地层的稳固性。

此外，多盾片技术还可以增加盾构机械的灵活性和适应性。

3. 自适应刀盘转速控制技术超大直径盾构在掘进中面临的地质条件复杂多变，因此需要根据实际情况调整刀盘转速以实现更高的掘进效率。

自适应刀盘转速控制技术可以根据盾构前进速度、刀具磨损程度等参数，自动调整刀盘的转速，以达到最佳的掘进效果。

4. 先导孔爆破技术为了提高超大直径盾构在复杂地质条件下的掘进效果，先导孔爆破技术的应用变得越来越重要。

通过在预先钻穿地层的孔洞中放置合适的炸药，可以实现对地层的破碎和刺激，为盾构的掘进提供良好的条件。

三、超大直径盾构掘进新技术的应用1. 地铁建设拥有超大直径盾构的地铁线路建设不仅可以提高人流交通的效率，还可以减少城市地面交通拥堵问题。

超大直径盾构掘进技术在地铁建设中的应用，可以实现快速、安全、高效的掘进，减少对周边环境的干扰。

2. 水下隧道建设水下隧道建设是一项技术难度较高的工程，利用超大直径盾构技术可以有效解决这个问题。

超大直径盾构的应用可以极大地减少施工对水体的影响，从而实现对浅海地区的快速、安全、高效的掘进。

大直径泥水盾构关键技术自主研发及应用我还记得那一天，阳光正好，我和老李站在城市地铁建设的工地上。

老李是这个项目的老工程师了，他戴着那顶已经有点破旧的安全帽，眼睛紧紧盯着面前巨大的隧道口，就像一位将军在审视自己的战场。

“你看啊，”老李指着那黑黝黝的洞口对我说，“这地铁建设可不容易，尤其是这种大直径的隧道，就像在地下给城市打通一条巨龙的巢穴一样。

”我顺着他的手指看过去，心里满是好奇。

这时候，旁边几个年轻的工人也凑了过来，他们眼睛里闪烁着兴奋又疑惑的光。

“李工，这大直径隧道为啥这么难挖啊？”一个年轻小伙子问道。

老李笑了笑，拍了拍小伙子的肩膀说：“小伙子，这就好比你要在一块硬邦邦的大蛋糕里挖一个特别大的洞，而且还不能让蛋糕塌了，这得多难呐。

咱们以前没有自己的大直径泥水盾构关键技术的时候，就只能看着别人干，用人家的技术，那可就像租房子住，总感觉不是自己的家，处处受限制。

”大直径泥水盾构技术，简单来说，就像是一个超级大的地下钻孔机。

但是这个“钻孔机”可不像我们平常看到的小电钻那么简单。

它要面对的是各种各样复杂的地质情况，就像一个战士要在不同的地形上战斗。

有时候是松软的泥土，有时候是坚硬的岩石，这就要求这个“大机器”得足够强大，足够智能。

以前啊，我们国家没有这项自主技术的时候，那可真是处处碰壁。

引进国外技术吧，不仅价格昂贵，而且人家还不一定把核心技术教给你。

就像你去学人家做饭，人家只让你看个大概，关键的调料和火候就是不告诉你。

老李说到这儿的时候，无奈地摇了摇头，眼神里透露出一丝不甘。

可是咱们中国人，什么时候被困难吓倒过呢？于是，一群像老李这样的科研人员和工程师们就开始了漫长的自主研发之路。

这研发过程，就像是一场艰苦的马拉松比赛。

他们日夜钻研，在实验室里不断做实验，失败了一次又一次。

有时候，我看到老李对着那些复杂的图纸愁眉不展，头发都白了不少。

但是，他们没有放弃。

他们一点点地摸索，就像探险家在黑暗的洞穴里寻找出口一样。