盾构概述

盾构工程概况方案本文将围绕盾构工程的概况方案展开介绍，包括盾构工程的定义、历史发展、工程特点、工程流程、技术创新等多个方面，以期为读者提供详尽的了解与参考。

一、盾构工程的定义盾构工程是指利用盾构机械在地下进行隧道开挖和施工的工程。

盾构机械是一种用于地下隧道工程中的重大特种设备，由盾构机、推进系统、控制系统、土压平衡系统、地面系统、支撑系统等组成。

盾构机械是一种专门用于地下隧道或者管道开挖的设备，它通常包括有盾构壳体和刀盘两个部分，盾构壳体主要用于承受土压力，而刀盘则是用于开挖土壤。

盾构机可以在地下进行安全、高效、高质量的施工，与传统的开挖方法相比，盾构机械可以降低对地表的干扰，减少对周围环境的影响，保证地下结构的安全和稳固。

二、盾构工程的历史发展盾构技术最早起源于19世纪下半叶，最初是用于给伦敦排水系统进行隧道开挖。

20世纪初，盾构技术逐渐发展起来，被应用到了各种地下隧道的建设中。

随着科学技术的不断进步，盾构技术也得到了长足的发展，出现了各种不同类型的盾构机械。

在20世纪60年代，随着计算机技术及控制技术的发展，盾构机械得到了进一步的改进，实现了自动化和数字化的控制系统，从而大大提高了施工的效率和质量。

21世纪以来，盾构技术得到了广泛的应用，不仅在地铁、城市交通建设中，也在水利工程、污水处理工程等领域得到了广泛的应用。

三、盾构工程的工程特点1. 工程量大：盾构工程通常需要进行大量的土方开挖和土方运输工作，需要大量的人工、机械设备和材料投入。

2. 时间短：盾构工程可以在较短的时间内完成大量的隧道开挖和施工工作，因此能够快速的提高城市的交通建设速度和效率。

3. 成本低：盾构工程在施工过程中可以降低对周围环境的影响，减少对周围建筑物和地表责任的占用，从而减少了施工成本。

4. 环保节能：盾构工程在地下进行隧道开挖和施工，可以有效的减少对地表的占用和环境的破坏，从而实现了环境保护和资源节约。

5. 质量稳定：盾构工程在施工过程中可以保证施工质量的稳定，从而保证了地下结构的安全和稳固。

189 - 189 -盾构法施工概述盾构法是以盾构为核心在地面以下暗挖隧洞的一种施工方法。

盾构法始于英国，自 1925 年 布鲁诺尔(Brunel)在伦敦泰晤士河下首次用一台矩形盾构开挖水底隧洞以来，已有 170 余年历史。

在一百多年中，世界各国制造了数以千计的各种类型、各种直径的盾构，盾构掘进机从低级发展到高级，从手工操作到计算机监控机械化施工，使盾构掘进机及其施工技术得到了不断发展和完善。

现代盾构已经发展成为集机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧洞衬砌、测量导向纠偏等功能的大型的施工机械设备。

● 盾构法作为一种先进的隧洞施工工法具有：（1） 对环境干扰少，对交通及居民生活影响小；（2） 盾构推进、出土、衬砌等工序循环进行，易于管理，施工人员少；（3） 施工不受地形地貌，江河水域等地表环境条件限制；（4） 施工不受天气条件（雨雪等）限制；（5） 出土量少，对周围环境及地表沉降影响小；（6） 在土质差，地下水位高的地方建大埋深隧洞具有优越性。

由于这些优点，盾构法特别适宜于城市隧洞和穿江越海的施工，目前盾构工法已在城市隧洞的构筑中确定了稳固的统治地位。

● 盾构法是一项综合性的施工技术。

构成盾构法的主要内容有：（1） 先在隧洞某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位。

（2） 盾构机主机和配件吊装下井，在预定位置组装成整机并调试使其性能达到设计要求。

（3） 盾构从竖井或基坑的墙壁开口处出发，在地层中沿着设计轴线推进。

盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌，再传到竖井或基坑的后靠壁上。

盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体，以防止隧洞及地面下沉，在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。

（4） 盾构到达预定终点的竖井或基坑时掘进结束，然后检修盾构或解体盾构运出。

● 盾构是进行土方开挖正面支护和隧洞衬砌结构安装的施工机具，它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。

第 6 章盾构施工技术第一节概述一、基本原理盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。

先在隧道的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位。

盾构从竖井或基坑的墙壁预留孔处出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。

盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌、再传到竖井或基坑的后靠壁上。

●盾构是进行土方开挖、正面支护和隧道衬砌结构安装的施工机具●盾构是一个既能支承地层压力，又能在地层中推进的钢筒结构●钢筒的前面设置各种支撑和挖土装置钢筒的中段周圈内安装顶进千斤顶钢筒的尾部可安置数环隧道衬砌●盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体，以防止隧道及地面下沉，在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。

二、国外盾构施工技术发展概述1. 人工开挖盾构的发明世界上第一条人工开挖盾构隧道是由Mare Brunel和他的儿子—起在伦敦泰晤士河下建成的。

该盾构呈矩形（11.6m宽，7m高），总共只有366m长的隧道耗时20年左右，曾经历很大困难，出现过五次以上涌水。

1869年，James Henry Greathhead采用圆形敞开式盾构在泰晤士河下再建了一条外径为2.18m的行人隧道，该隧道衬砌是铸铁管片，隧道在不透水的粘土层中掘进，无地下水威胁，因此进展相当顺利。

1886年，Greathead在建造伦敦地铁时首次使用了压缩空气盾构，解决了在含水地层中修建隧道的问题。

2.机械化盾构的问世1876年：第一台机械化盾构的专利出现。

第一台机械化盾构的设想是用由几块板构成的半球状刀盘旋转切削土体，然后靠径向转动的土斗将切削下来的土体运到皮带输送机上。

1896年，J．Price的专利比第一台盾构有较大改进，刀盘由若干轮辐构成，电动驱动由长轴传递，其外形也与现代盾构较为接近。

早期的盾构技术在英国发明并得到发展并不是偶然的事件，由于19世纪和20世纪上半叶，英国是全球最强盛的工业化国家，而对隧道掘进来讲，伦敦的粘土可说是地球上较理想的土层，因此，由当时最发达的国家率先在较理想的土层中发展盾构技术是合乎技术发展的逻辑的。

盾构技术在煤巷掘进中的应用探讨摘要：盾构技术在煤矿掘进中的应用是随着煤矿开采工作的不断发展而逐渐出现的。

煤矿盾构技术是指利用盾构机进行巷道的掘进和支护。

盾构机是一种具有前进装置、掘进装置和支护装置的特种设备，它能够在地下空间中钻进、掘进和支护巷道，实现快速、安全、高效的巷道建设。

传统的煤巷掘进方式容易导致矿山事故的发生，如瓦斯爆炸、顶板坍塌等。

传统的煤巷掘进方式会产生大量的粉尘、废气和噪音等环境污染物，严重影响矿工的劳动环境和周围自然环境。

传统的掘进方式通常需要大量的人力和时间，而盾构技术具有自动化、连续化的特点，能够大幅度提高巷道开挖的速度和工作效率。

基于对于传统掘进方式存在的问题，以及工作安全性、环境友好性和工作效率要求的提高，结合盾构技术在其他工程领域的成功应用经验，通过研究和应用盾构技术来改进煤巷开采工作。

关键词：盾构机;岩巷掘进;煤巷掘进;智慧矿山;掘进效率;1 盾构技术的概述盾构技术是一种专业的地下隧道掘进技术，它通过使用盾构机来完成地下隧道的开挖和支护。

盾构机是一种具有前进装置、掘进装置和支护装置的特种设备，能够在地下空间中进行钻进、掘进和支护，实现快速、安全、高效的隧道建设。

1.1原理盾构技术的基本原理是利用盾构机推进并同时进行土层的掘进和隧道内衬的安装。

在掘进过程中，盾构机依靠刮土器和压力室对地质物料进行掘进和排泥，同时使用液压顶管机构将预制的隧道衬砌片逐段安装在掘进面后部，形成稳定的隧道结构。

隧道衬砌可以采用预制混凝土环片、铸铁环片或者复合材料环片等，以提供隧道的强度和稳定性。

1.2盾构技术的优势工作效率高：盾构技术具有自动化、连续化的特点，施工速度较快，尤其适用于长距离隧道的掘进。

同时，盾构机还可以在施工过程中进行土层的探测和处理，提高工作效率。

施工质量好：盾构技术通过预制隧道衬砌片的安装，能够确保隧道的结构稳定和密封性能良好。

这种施工方式可以减少地下水的渗漏，防止土体塌方，提高隧道的使用寿命。

《地下铁道》7.1 盾构法概念及盾构的基本组成和基本参数隧道与地下工程系7.1 盾构法概念及盾构的基本组成和基本参数■概述◆在流砂、淤泥类、软弱地层及复杂的城市地层中修建地下铁道时，采用盾构法施工，是一种有效的措施。

这种方法能确保施工安全和作业机械化，施工速度快。

27.1 盾构法概念及盾构的基本组成和基本参数2.基本工作原理◆盾构施工时，先在隧道某段的一端建造竖井，盾构在竖井内组装完成;◆然后从竖井的墙壁开孔处出发，在地层中沿着隧道设计路线推进，在推进过程中不断地从开挖面排出适量的土体。

◆盾构推进中所受到的地层阻力通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制衬砌管片上，再传至竖井的后靠壁。

◆1970年代日本及德国针对在城市建设区域的松软含水地层中由于盾构施工所引起的地表沉陷、研究高精度钢筋混凝土衬砌和接缝防水等技术问题，并研制了各种新型的衬砌和防水技术，以及局部气压式、泥水加压式和土压平衡式等新型盾构及相应的工艺和配套设备。

1.国外发展简介近10多年来世界上采用盾构法建造的几座著名隧道：◆英法海峡隧道(全长48.5km，海底段37.5km)◆日本东京湾公路隧道(长9.4km)◆丹麦斯多贝尔特大海峡隧道(长7.9km)2.我国盾构技术的发展◆我国于1956年在海州露天矿用直径2.6m的盾构在砂土层开凿了疏水巷道。

◆上海从1960年用不同类型盾构成了一批地铁区间隧道、水底公路隧道、地下人防通道、引水隧道、排水隧道、电缆隧道等工程。

◆1980年，上海进行了地铁1号线试验段施工，研制了一台直径6.41m的刀盘式盾构，在淤泥质粘土地层中掘进隧道1230m。

◆1987年上海隧道股份公司研制成功了我国第一台直径4.35m的加泥式土压平衡盾构，穿越黄浦江底粉砂层，掘进长度583m。

2.我国盾构技术的发展◆我国盾构隧道施工技术在1990年代以来得到了较大发展。

◆1990年上海地铁1号线工程全线开工，18km区间隧道采用7台直径6.34m土压平衡盾构掘进。

盾构法隧道工程监测技术交流1 概述1.1盾构的定义盾构，全称隧道掘进机（Tunnel Boring Machine），是一种用于软土、土岩混合、岩石等地层内隧道暗挖施工的机械设备，具有金属外壳，外壳内装有整机及其辅助设备，通过外壳的掩护进行地层开挖、渣土（石）排运、整机推进和管片安装或其他支护等作业，使隧道一次成型。

传统上讲，用于土层或土岩混合地层的称为盾构，用于岩石地层的称为岩石全断面掘进机（国际上简称TBM）。

在欧美地区，一般将上述两种情形统称为TBM，而在日本、中国和东南亚地区，仍习惯的有盾构和TBM之分。

盾构是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构集机、电、传感、信息等技术于一体，具有开挖切削地层、输送渣土、拼装隧道衬砌（一般是管片或锚喷支架支护）、测量导向纠偏等功能。

盾构已广泛用于城市地铁、铁路、公路、市政、水电隧道等工程中。

TBM是Tunnel Boring Machine的简称，在盾构/TBM的发展历史上，曾经在很长一段时间里一直将盾构定义为在土体内修建开挖隧道的机械化设备，而将TBM定义为在岩石地层中开挖隧道的机械化设备。

随着社会的不断发展，工程建设大规模开展，施工建设条件更加复杂，在采用机械掘进机开挖隧道的过程中，经常遇到隧道断面为土岩混合的情况，同时在全岩隧道开挖中大量出现软硬不均（岩石的无侧限抗压强度相差较大，国际上一般定义岩石单轴抗压强度为10～20以上）的地层情况，土层隧道开挖中出现断面内土体性质差异较大的复合地层等情况，因此国际隧道协会已经将软土盾构和硬岩TBM统称为TBM。

图1和图2分别为典型的盾构和TBM刀盘外部结构图。

为了统一使用外文译文中的盾构或TBM这个词，同时也为了规范国内对盾构设备的用语，我国已在一些相关规范或规程中将历史上曾经的“盾构机”一词统称为“盾构”。

尽管国际隧道协会已经将传统意义上的盾构和岩石TBM的称谓仍然会争论一段时间，例如混合式盾构、混合式TBM，泥水盾构、泥水TBM等。

盾构学习总结盾构是一种现代化的隧道掘进技术，它的出现极大地改变了传统的隧道掘进方式，大大提高了隧道建设的效率和质量。

盾构学习总结主要包括盾构的基本原理、工作流程、施工方法、安全注意事项和未来发展方向等内容。

盾构的基本原理是利用盾构机在地下连续掘进并同时安装衬砌，形成一个完整的隧道结构。

盾构机是由刀具系统、推进系统、螺旋输送系统、回填系统和控制系统等部分组成，它能够在地下连续进行掘进和支护，不受地表交通和建筑物的影响，适用于各种地质条件的隧道建设。

盾构的工作流程主要包括预处理、掘进、支护、回填和出洞等阶段。

在预处理阶段，需要进行地质勘探、隧道设计、设备布置等工作。

在掘进和支护阶段，盾构机通过推进系统和刀具系统进行掘进，同时利用螺旋输送系统和回填系统进行材料运输和支护施工。

在出洞阶段，需要进行隧道结构检测和竖井开挖等工作。

盾构的施工方法主要包括硐室法、开挖法和顶管法等。

硐室法是在地表开挖一个深井，并在该深井内进行隧道掘进和支护施工；开挖法是直接在地下进行隧道掘进和支护施工；顶管法是利用顶管机进行隧道掘进和支护施工。

不同的施工方法适用于不同的地质条件和工程要求。

盾构的安全注意事项包括地质灾害防范、设备运行安全、工人作业安全等方面。

地质灾害防范是指在地下工程施工中要进行地质勘探和地质预测，采取相应的控制措施，确保施工安全。

设备运行安全是指盾构机在施工过程中要进行定期检查和维护，确保设备的正常运行。

工人作业安全是指工人要进行安全培训，严格执行操作规程，确保施工现场的安全。

盾构技术在未来的发展方向包括智能化、环保化和多功能化等。

智能化是指盾构机要加强自动化和智能化技术的研发和应用，提高施工效率和质量。

环保化是指盾构机要减少施工过程中的环境污染和资源浪费，推动绿色施工。

多功能化是指盾构机要实现多种功能的集成，满足不同地质条件和工程要求的隧道建设。

•盾构施工技术基本原理与特点•盾构机选型与配置策略•盾构隧道施工流程与关键技术•质量控制要点及方法论述目•安全防护措施与应急处理方案•总结回顾与展望未来发展趋势录盾构机结构组成及工作原理盾构机主机推进系统管片拼装机后配套系统螺旋输送机皮带输送机盾构法施工适用条件与优势适用条件优势国内外盾构技术发展现状国内发展现状国外发展现状软土地层砂卵石地层硬岩地层030201不同地质条件下盾构机选型方法关键部件配置及性能要求刀盘与刀具推进系统管片拼装机辅助设备选择及功能实现渣土改良系统注浆系统通过添加泡沫剂或高分子聚合物等改良剂，优化渣土性能，提高掘进效率。

测量与导向系统施工前期准备工作安排地质勘察与评估进行详细的地质勘察，了解地层分布、岩土性质、水文地质条件等，为盾构机选型和设计提供依据。

盾构机选型与配置根据地质勘察结果和隧道设计要求，选择合适的盾构机型，并进行相应的配置和调整。

施工场地布置合理规划施工场地，包括盾构机安装、管片堆放、材料加工等区域的布置，确保施工顺利进行。

掘进过程中参数调整策略土压平衡控制01刀盘转速与扭矩控制02推进速度与姿态控制03注浆作业在管片拼装完成后，及时进行注浆作业，填充管片与地层之间的空隙，提高隧道的稳定性和防水性能。

管片拼装按照设计要求，选择合适的管片类型，采用正确的拼装方法，确保管片拼装质量符合标准。

质量控制与检测对拼装完成的隧道进行质量检测和控制，包括管片错台、渗漏水等问题的检查和处理，确保隧道质量符合要求。

管片拼装、注浆等后续操作规范原材料质量把控措施严格筛选供应商选择具有良好信誉和稳定质量的供应商，确保原材料来源可靠。

原材料检验对每批进货的原材料进行严格的检验，包括外观、尺寸、性能指标等，确保符合设计要求和相关标准。

存放管理对检验合格的原材料进行分类存放，避免混料和损坏，同时做好防潮、防尘、防晒等措施。

1 2 3过程监控成品检验数据记录与分析过程监控和成品检验标准制定常见问题分析及解决方案盾构机故障管片破损渗漏水问题施工安全问题现场安全管理制度建立和执行情况回顾建立完善的安全管理制度严格执行安全管理制度加强安全宣传教育危险源辨识和风险评估结果展示危险源辨识风险评估防范措施制定应急预案制定和演练活动组织应急预案制定应急演练活动组织应急资源准备本次培训内容总结回顾盾构施工技术原理及特点盾构施工质量控制要点典型案例分析行业前沿动态分享新型盾构机研发及应用01盾构施工新技术研究02行业法规与标准更新03盾构机大型化、智能化发展新材料与新技术的应用绿色施工与环保要求提升数字化与信息化发展未来发展趋势预测。

盾构学习总结
盾构工程是一种先进的地下隧道施工方法，近年来在我国得到了广泛的应用。

盾构工
程具有施工速度快、工程质量高、对地面环境影响小等优点，因此受到了广大工程师和技
术人员的关注和喜爱。

在学习盾构工程的过程中，我深感其复杂和独特的施工原理，同时
也体会到了其广泛的应用价值和重要性。

下面我将结合自己的学习经验，对盾构工程进行
总结和回顾。

盾构工程的基本原理和技术特点。

盾构工程是一种利用盾构机械在地下推进施工的方法，其基本原理是利用盾构机械推动掘进头在地下进行掘进，并利用螺旋输送装置将掘进
的土屑输送到地面。

盾构机的主体是由前部的刀具和掘进头、中部的壳体和泥水处理装置，以及后部的驱动装置和控制系统组成。

盾构机在施工过程中需要根据不同的地质条件和工
程要求，采用不同的掘进方法和工程方案。

盾构机的推进、掘进和土层处理等技术特点，
决定了盾构工程施工速度快、质量高、安全可靠的特点。

盾构工程的应用领域和发展现状。

盾构工程在城市地铁、水利工程、交通隧道等方面
都有广泛的应用，成为地下工程中一种重要的施工方法。

随着我国城市建设的快速发展和
地下空间的开发利用，盾构工程得到了更加广泛的应用，成为地下工程建设的重要组成部分。

目前国内盾构机生产技术已经逐步成熟，国产化率也在不断提高，盾构机的施工质量
和性能也得到了持续的提升。

盾构工程在国际上也有着广泛的应用和发展，成为国际地下
工程领域的重要技术和装备。

盾构工程在我国和国际上的应用领域和发展现状均表现出了
良好的态势。