盾构法施工工艺简要

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(Brun el)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。

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.图6盾构进洞示意图2。

概述盾构法隧道内部结构施工1、盾构法隧道线形控制下掘进过程中，铰接千斤顶形成较大，推进千斤顶分区控制，以确保盾构姿态。

在小曲率段，自動导向系统的激光站每次移站的距离短，移站频率高，否则盾构机自动导向系统无法反映盾构机的真是姿态。

但移站频率高、吊篮不及时复测，会对自动导向精度造成一定影响，因此需增加人工复测频率。

为确保盾尾密封效果、管片质量，减小对地层的扰动，盾构机纠偏原则：每环的纠偏幅度不应太大，当水平、垂直都需要纠偏时：一个方向纠完，再纠另外一个方向，宜先稳住垂直姿态，再水平纠偏；同时纠偏效果不理想。

盾构机在全、强风化凝灰熔岩地层中施工小曲率隧道，保证速度的稳定性，也可以比较容易控制纠偏的尺度，太快或太慢都不利于模拟机盾构机纠偏。

2、盾构法隧道施工管片保护隧道姿态不理想时，利用管片吊装孔，同步注水泥水玻璃速凝浆液。

另外，考虑到曲线=超挖，浆液注入量也需要适当增加。

在软弱地层中，由于围岩自稳性差，应力释放快，塑性变形大，这一环形空间在管片脱出盾尾后，拱顶围岩极有可能发生变形或拱顶围岩下沉，减小了围岩与管片之间的间隙，同时建压掘进和及时地同步注浆使此间隙能得到有效填充，有利于管片快速稳定。

在盾构掘进施工中，盾构通常保持微微抬头姿势掘进，一般底部油缸推力较大，此推力会在设计轴线法线上产生一个向上的分力，特别是下坡段时，底部推进力增大，分力随之增大，这个分力加剧了管片的上浮，特别是在同步注浆浆液没有完全提供约束力的情况下。

由于双液浆在同步注浆管过程中易堵管，可选择在管片注浆孔进行注浆，即管片脱出盾尾后采用人工对管片进行注浆。

但通过吊装孔注双液浆往往要停止掘进，为减小注浆对施工进度的影响，可根据管片脱出盾尾后管片间相对上浮量不超过限界要求的前提下，选择隔环注双液浆的方式减小管片悬臂距离，同时优化同步浆液配合比。

一方面可有效封堵后部来水，减小同步注浆浆液前窜机率；二是有效填充管片壁后建筑间隙以达到防止管片上浮和稳定管片的目的。

泥水平衡盾构法区间工程主要施工方法和施工工艺8.3.6.1 工程概况穿越面存在渗透系数50-150m/d的卵石层，且场地地下水与海水连通，区间设计为单洞单线隧道，采用标准直径泥水平衡盾构法施工。

跨海段隧道穿越岩体主要为中风化钙质板岩和中风化白云质灰岩，以软岩、较硬岩为主，RQD值约60~90%，局部存在较破碎强风化岩体，隧道所穿岩体均呈中强透水性，地下水与海水呈连通状态，单洞双线隧道，采用大直径泥水平衡盾构法施工。

8.3.6.2 端头加固泥水盾构区间均采用旋喷桩工法进行端头加固。

8.3.6.3 盾构始发1）盾构井始发（1）施工工艺流程盾构始发施工工艺流程见图8.3.6-1。

图8.3.6-1泥水盾构始发施工流程（2）施工要点及方法泥水盾构始发施工要点及方法见表8.3.6-1。

表8.3.6-1泥水盾构始发施工要点及方法）在掘进前必须组装好泥水处理设备，安装好泥水输送泵，调试的内容主要是各个系统的机械设备方面是够正常，且各个系统根据始发端头的地质及水文情况对帘幕板的密封情况进行检查，并以此为依据对泥浆的比重和缓冲气压室内的气体压泥水流量、密度计的校正以及筛分系统各个振动电机、各台泵、各旋流筛板是否能适预埋一定数量的依据盾构始发隧道设计轴线确定盾构始发姿应由专业测量工程师按照设计高程和水平位经再次复核在误差范围内后对始发基座根进行固定，在工字钢上放置枕木和应由专业测量工程师按照盾构机移至始发基座拟定）吊装下井时，在盾构机部件上设置牵引绳，缓慢起钩、下盾构机主机吊装可以采用一台履带吊主副钩或两台汽车吊即可进行空载调试。

主要调试内容为：液压系统，润滑系统，冷却系统，配电系空载调试证明盾构机具有工作能力后即可进行负荷调试。

负荷调试的主要目的是检查各种管线及密封的负洞口后浇环梁及反力架自身尺由测量给出轴线位置及高程，进行安装加固。

安装完毕后要对反力架的垂直度且必须与结构钢筋牢固连接；检查橡胶帘布的整体性、硬度、老化程度及洞门钢环上的螺栓孔是否完好并清理干净，然后按照橡胶帘布安装→螺栓安装→折页压板安装→螺帽安装的顺序自上而下进行施工，并确保折页压板螺可盾构机在始发施工前应进行盾构始发前的条件验收工作，始发条件经自检，检查结果全部达到要求，报监理初审，再组盾体与洞门外圈有一定的空隙，确定负拼装精度要求较严4使管片背部与盾尾内壁之间形成均匀的盾尾间隙，保证管片与盾尾同心，同时，可保证负环管片在拼装好以后能顺利向后推进，并防止管片破坏盾尾刷。

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。

给水排水工程盾构法施工工艺1.盾构掘进1）始顶盾构的始顶是指盾构在下放至工作坑导轨上后，自起点井开始至完全没入土中的这一段距离。

它常需要借助另外的千斤顶来进行顶进工作。

盾构千斤顶是以已砌好的砌块环作为支承结构来推进盾构的，在始顶阶段，尚未有已砌好的砌块环，在此情况下，常常通过设立临时支撑结构来支撑盾构千斤顶。

一般情况下，砌块环的长度为30～50m。

在盾构初入土中后，可在起点井后背与盾构衬砌环内，各设置一个其外径和内径均与砌块环的外径与内径相同的圆形木环。

在两木环之间砌半圆形的砌块环，而在木环水平直径以上用圆木支撑，作为始顶段的盾构千斤顶的支承结构。

随着盾构的推进，第一圈永久性砌块环用黏结料紧贴木环砌筑。

在盾构从起点井进入土层时，由于起点井井壁挖口的土方很容易坍塌，因此，必要时可对土层采取局部加固措施。

2）顶进（1）确保前方土体的稳定，在软土地层，应根据盾构类型采取不同的正面支护方法。

（2）盾构推进轴线应按设计要求控制质量，推进中每环测量一次。

（3）纠偏时应在推进中逐步进行。

（4）推进千斤顶应根据地层情况、设计轴线、埋深、胸板开孔等因素确定。

（5）推进速度应根据地质、埋深、地面的建筑设施及地面的隆陷值等情况调整盾构的施工参数。

（6）盾构推进中，遇有需要停止推进且间歇时间较长时，必须做好正面封闭、盾尾密封并及时处理。

（7）在拼装管片或盾构推进停歇时，应采取防止盾构后退的措施。

（8）当推进中盾构旋转时，采取纠正的措施。

（9）根据盾构选型、施工现场环境，选择土方输送方式和机械设备。

3）挖土在地质条件较好的工程中，手工挖土依然是最好的一种施工方式。

挖土工人在切削环保护罩内接连不断地挖土，工作面逐渐呈现锅底形状，其挖深应等于砌块的宽度。

为减少砌块间的空隙，贴近盾壳的土可由切削环直接切下，其厚度为10～15cm。

如果在不能直立的松散土层中施工，可将盾构刃脚先行切入工作面，然后由工人在切削环保护罩内施工。

对于土质条件较差的土层，可以支设支撑，进行局部挖土。

盾构法（TBM）是一种常用于地下隧道施工的先进工艺。

它是一种机械化施工方法，使用特殊设备，称为盾构机，来推进隧道的同时，进行地层的掘进和围岩的支护。

盾构法施工工艺在隧道工程中具有许多优点，包括高效、安全和环保等方面。

盾构机的工作原理是借助盾构管片的支撑，通过推进装置将盾构机沿着隧道轴线推进。

盾构机主要由推进装置、掘进装置和周边设备组成。

推进装置负责推进盾构机，掘进装置则负责地层的掘进和围岩的支护。

整个施工过程中，掘进装置同时进行导孔、掘进和衬砌的操作，保证隧道的安全和机械化施工的高效。

盾构法施工工艺主要包括以下几个步骤：1. 现场准备和勘察：在开始施工之前，需要进行现场准备工作，包括场地平整、设施搭建和施工前的勘察工作。

勘察工作主要是确定地下地层情况，包括土质、水位和岩石等信息，为隧道施工提供基础数据。

2. 盾构机组装和调试：在准备阶段完成后，需要将盾构机送至工地，并进行组装和调试。

盾构机组装完成后，需要进行一系列的测试和调试工作，确保盾构机的各个部件和系统正常运行。

3. 导孔和掘进：当盾构机准备就绪后，可以开始进行导孔和掘进工作。

导孔是在隧道前端钻孔并设置预制管片，以便盾构机通过。

掘进工作则是通过盾构机的推进装置将盾构机沿着隧道轴线推进，同时进行掘进和支护。

4. 围岩支护：在掘进的同时，需要进行围岩的支护工作，以保证隧道的稳定和安全。

常用的围岩支护方式包括钢拱、喷射混凝土和预制管片等，根据地层情况和设计要求选择合适的支护方式。

5. 衬砌施工：当盾构机达到设计要求的位置后，可以进行衬砌施工。

衬砌是为了保护隧道的内壁，并确保隧道结构强度和密封性。

常用的衬砌材料包括预制管片、钢筋混凝土和涂料等。

盾构法施工工艺具有许多优点。

首先，相对于传统的施工方法，盾构法可以大大缩短施工周期。

其次，由于盾构机主要是在地下施工，所以可以减少地上的干扰和对交通的影响。

此外，盾构法还能减少对环境的破坏，因为施工过程中的噪音、振动和颗粒物排放等都可以得到有效控制。

盾构法施工工艺流程概述盾构法是一种用于施工地下隧道的现代化方法之一。

它可以在减小地面震动和噪声影响的同时，提高隧道施工的安全性、可靠性和效率。

本文将详细介绍盾构法施工的工艺流程，以帮助读者更好地了解盾构法的施工方法和特点。

工艺流程盾构法的工艺流程通常包括以下几个步骤：步骤一：洞口设置在进行盾构法隧道施工前，需要先进行洞口设置。

通常选用地面的平台或井口设置口，以方便将盾构机和材料等物品运入洞内。

在进行洞口设置时，需要注意选址、测量和设计以及环境保护等方面的问题。

步骤二：盾构机组装盾构机是盾构法施工中最重要的施工设备之一。

在进行盾构施工前，需要先对盾构机进行组装，包括主要设备和辅助设备的安装和调试，以确保其正常运行。

盾构机的各部件应按照要求进行连接和定位，各管路的安装和排列要合理。

步骤三：地面开挖地面开挖是盾构法隧道施工的第一步，也是最为基础的工作环节。

在地面开挖时，需要严格按照设计要求进行开挖，注意与周围环境的协调统一，避免对周围建筑物和地下设施产生不利影响。

同时也要注意排放采矿中的毒性气体和粉尘等有害物质，以免对施工场地和周围环境造成污染。

步骤四：成型壁件安装在地面开挖后，需要对隧道进行支护，避免隧道失稳和坍塌。

成型壁件是支护隧道的主要设备之一，它可以在盾构机前面成型，支撑隧道的开挖面。

在进行成型壁件安装时，需要注意壁面的质量和厚度，以及安装位置和角度，避免产生变形和裂缝。

步骤五：管片组装管片是盾构法隧道的主要建筑材料之一，可以将成型壁件组成完整的隧道结构。

管片通常由钢筋混凝土制成，具有较强的耐久性和承载能力。

在进行管片组装时，需要注意选料、质量、尺寸和连接方式等方面的问题，以确保管片结构的强度和稳定性。

步骤六：支架回收随着盾构机不断前进，成型壁件和管片仍需要进行支撑，避免隧道失稳。

支架是支撑隧道的主要设备之一，可以通过液压系统进行伸缩和旋转，适应不同的地形和环境。

在支架过程中，需要配合盾构机前进的速度，进行合理的操作和调节，避免支架崩塌和损坏。