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盾构选型施工程方案一、项目概况本工程位于城市地下，主要是用于建设地下隧道，项目全长约3公里，内径为8米，设计时速为80公里/小时，设计规模为双向四车道，设计深度为25米。
由于本项目地下环境复杂，对地下建筑物和管线的保护和限制条件苛刻，施工难度大。
基于此，我们需要制定合理的盾构选型施工方案。
二、盾构选型1. 盾构机类型选择本项目需要选择一种适合的盾构机进行施工。
我们初步选定了两种类型的盾构机：开式盾构机和封闭式盾构机。
（1）开式盾构机开式盾构机结构简单，维护方便，操作容易，适用于软土层、黏土层和砂土层的隧道施工。
但是在本工程中，由于地质条件较差，软硬岩层交错，地下水丰富，开式盾构机在抵御地下水涌入和岩石崩落方面存在一定的困难。
（2）封闭式盾构机封闭式盾构机结构复杂，但对地下水涌入和岩石崩落的抵御能力较强，适用于软硬岩层、黏土层和砂土层的隧道施工。
同时，封闭式盾构机还具有泥浆压平功能，可有效控制隧道掘进面稳定，提高施工安全性。
2. 盾构机参数选择综合考虑本项目的地质条件，施工环境和施工要求，根据封闭式盾构机对地下水涌入和岩石崩落的抵御能力较强的特点，我们决定选择封闭式盾构机进行本项目的施工。
在选择具体的封闭式盾构机时，需要考虑盾构机的直径、推进能力、驱动功率、泥浆处理能力等参数。
根据工程地质勘察报告和现场实地勘察，我们初步确定了以下盾构机参数：盾构机直径：8.2米推进能力：90米/小时驱动功率：6400千瓦泥浆处理能力：1200立方米/小时三、施工方案1. 盾构机施工工艺（1）水平掘进通过盾构机的主推进缸和尾缸的协同作用，推进盾构机实现水平掘进。
在盾构机水平掘进时，需要加强对盾构机周围土体的支护，以防止地下水涌入和岩石崩落。
（2）泥浆泵送盾构机水平掘进时，需要通过泥浆循环系统对施工面进行稳定压实。
泥浆泵将泥浆从工作面抽回到地面处理，然后再通过泵送管路将处理后的泥浆送回到工作面，形成循环。
泥浆循环系统的设计和使用能够保证施工面的稳定，减少地基沉降，提高施工效率。
隧道盾构法施工中的管片选型摘要：笔者根据从事盾构隧道施工的经验和心得体会，介绍了盾构施工中影响衬砌管片选型的主要因素及管片选型基本原则，并结合实例，简单的讨论关于管片选型的技术和技巧，以供参考。
关键词：管片管片选型隧道线路盾尾姿态掘进工程地质1 概述盾构法施工作为现代隧道施工比较先进的科学的方法，具有对围岩扰动小、施工速度快、作业安全、隧道建成后投入运行早等优点。
盾构法隧道施工中采用预制拼装块（管片）做为永久支护，或永久支护的一部分。
管片一般分为左、右转弯环和标准环。
可以由专门从事砼制品的具有较高水平的厂家提前制作，从而缩小施工用地、加快施工速度，特别对于城市中昂贵的地价、工期相对较短具有重大的意义。
2 影响管片选型的主要因素2.1隧道设计线路隧道设计线路各要素的特征原则上决定了管片拼装成环后横断面的走向，也在总量上限制了管片在一个施工合同中的综合类型分布。
2.1.1曲线地段曲线地段线路的曲线要素、纵向坡度的大小、不同衬砌环和组合特征（楔形量、锥度、偏移量等）决定了要安装的管片类型。
线路所要求提供的圆心角：α＝180L／πR式中：L—一段线路中心线的长度；R—线路曲线半径。
K块（封顶块）不同位置时管片锥度的计算：β＝2arctg(δ×cosθ／2D)式中: β—管片成环后的锥度。
标准环为0。
δ—转弯环楔形量，即转弯环管片12：00时水平方向内外宽度差。
D—管片外径。
θ—K块所在位置对应的角度。
如广州地铁二号线越三区间隧道盾构工程中左转弯曲线：R=399.863m, δ=50mm,D=6000mm,通过计算L12+T+L1+T为最佳组合。
（备注：L12为左转弯12：00，T 为标准环，装L1是考虑了线路为下坡。
）3.2管片适应盾尾间隙进行下一环管片选型的当务之急就是不能使盾尾间隙≤a ，否则，在掘进时盾尾就有可能破坏管片结构，且对盾构的向前推进造成很大的磨擦阻力。
盾尾和盾构机中体连接的铰接油缸的不均匀伸缩，是造成盾尾间隙不均匀的直接原因。
盾构机械设备的性能及选型分析1. 引言盾构机作为现代地下隧道施工的重要设备，在城市建设和基础设施建设中发挥着重要作用。
本文将对盾构机械的性能和选型进行详细分析，以帮助工程设计师和施工方在选择合适的盾构机械设备时做出明智的决策。
2. 盾构机械设备性能分析2.1 掘进能力盾构机械设备的掘进能力是评估其性能的一个重要指标。
掘进能力取决于盾构机的驱动力、推进速度以及其刀盘的结构设计和材料选择。
在选型过程中，需根据隧道的地质条件、长度和直径等因素综合考虑，选择具备充足掘进能力的盾构机。
2.2 安全性能盾构机械设备在施工过程中需要保证施工人员的安全。
因此，选型时应关注盾构机的安全性能表现，如智能监测系统、紧急停车装置、防震减振装置等。
这些装置的应用将最大程度地减少事故发生的可能性，确保施工人员的生命安全。
2.3 自动化程度近年来，随着科技的发展和智能化水平的提高，盾构机械设备的自动化程度越来越高。
自动化程度的提升不仅可以提高施工效率，还可以降低人工操作的风险。
选型时需根据具体工程需求和施工条件，选择自动化程度适宜的盾构机械设备。
2.4 维护保养成本盾构机械设备的维护保养成本包括设备的维修费用、易损件的更换费用以及设备故障停机带来的经济损失等。
选型时应考虑设备维护保养的难易程度、易损件的价格和更换周期等因素，并综合评估维护保养成本的经济性。
3. 盾构机械设备选型分析3.1 地质条件分析地质条件对盾构机械设备的选型至关重要。
需要考虑的地质因素包括地层稳定性、岩性和土壤类型等。
对于不同地质条件，应选择适宜的盾构机械设备，如硬岩盾构机、软土盾构机或土压平衡盾构机等。
3.2 隧道长度和直径隧道长度和直径直接影响到盾构机械设备的选型。
隧道长度较短、直径较小的工程可选择较小、灵活的盾构机械设备，而对于长隧道和大直径隧道的工程，则需要选择大型、高性能的盾构机械设备。
3.3 工期和成本工期和成本是盾构机械设备选型时需要综合考虑的因素。
南京地铁建设盾构机选型1 南京地铁1 号线盾构隧道概况南京地铁1 号线一期工程南起奥体中心站,北至迈皋桥,全长21. 72 km , 共15 个区间。
其中5 个半区间采用土压平衡盾构施工,盾构推进总长度约10. 9 km 。
设计由上海隧道设计院和中铁洛阳隧道设计院承担。
盾构隧道最大覆土厚度15 m , 最小厚度仅有0. 7 m ; 隧道纵坡为V 形,最大纵度为33 % , 形成高站位,低区间;最小平面曲线半径为400 m 。
盾构隧道主要穿越的地层有:可塑-软流塑的粉质粘土、粉土、粉细砂、粉砂夹细砂。
其中淤泥质粘土具有高压缩性,极易产生土体流动,开挖面极不稳定;粉细砂,粉砂夹细砂含水量丰富,透水性强,极易产生涌水、涌砂;尤其是有一段150 m 长的隧道处于严重的液化区,设计、施工中考虑了液化影响。
盾构隧道线路穿越的市中心区,街道狭窄,交通繁忙,道路两侧高楼林立,地下管线繁多。
区间隧道要穿越秦淮河、金川河、古城墙、在建的玄武湖公路隧道,以及多栋建筑物。
盾构穿越秦淮河时上面覆土仅有0. 7 m , 与在建的玄武湖公路隧道底板最小净距也仅为1 m , 施工难度很大。
2 盾构机选型南京地铁1 号线盾构隧道内有4 台盾构施工, 其中3 台为德国海瑞克公司生产,1 台为日本三菱公司生产。
根据南京的地质和水文条件,主要是淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉砂、粉土,地下水位位于地表下1～2 m , 渗透系数为5 ×10-3cm/ s , 易液化。
采用的盾构类型只能是泥水盾构和土压平衡盾构两种。
由于泥水盾构在施工中需要泥浆池进行泥水分离,占地较大,对环境会造成一定的污染, 且盾构价格贵,设备技术不易掌握。
土压平衡盾构适合于粉质粘土、含水砂质粉土层,另外,配备加泥装置,对控制地表沉降效果很好。
因此,四台盾构均选用土压平衡盾构。
现以盾构三标的盾构机为例,介绍盾构机的主要参数。
该台盾构机设计最大埋深18 m , 最大爬坡为35 ‰,最小转变半径为300 m ; 盾构最大推力为3 560 t , 由16 对32 个千斤顶组成;盾构的外径为6 340 mm , 盾构主机长7 400 mm , 盾构总长度60 m ; 刀盘最大旋转扭距为469. 4 t·m , 刀盘的开口度为40 % 。
目录第一章概述 (1)1.1、概述 (1)1.2、上标段使用情况 (1)第二章工程概况 (2)2.1、工程位置 (2)2.2、设计概况 (2)2.3、工程地质及水文地质 (3)2.3.1、地形地貌 (3)2.3.2、地质构造 (3)2.3.3、岩土层特征 (4)2.3.4、土层可挖性分级和隧道围岩分类 (5)2.3.5、水文情况 (6)第三章盾构机特点 (7)3.1、功能设计特点 (7)3.2、海瑞克盾构机针对成都砂卵石地层的功能特点 (8)3.2.1、刀盘驱动及主轴承密封系统 (8)3.2.2、刀盘刀具布置 (8)3.2.3、盾体 (9)3.2.4、盾尾 (9)3.2.5、螺旋输送机 (9)3.2.6、材料闸 (9)3.2.7、压缩空气气源 (9)3.2.8、后配套设计 (10)3.3、四台盾构机的性能参数说明 (10)3.3.1、S-394/S-395盾构机主要性能参数 (10)3.3.2、S-526/S-527盾构机主要技术参数 (13)第四章四台盾构机对该项目地质的适应性及可靠性描述 (17)4.1、盾构机对工程的适应性 (17)4.2、盾构机的可靠性 (18)4.3、工程重难点及盾构机功能的适应性对照表 (19)4.4、刀盘刀具特点及其对区间地质的适应性 (20)4.4.1、刀盘刀具整体布置 (20)4.4.2、刀盘结构特点 (21)4.4.3、刀具的布置形式 (24)4.4.4、刀盘、刀具对地质的适应性 (25)4.4.5、刀具选择对地层的适应性 (25)4.4.6、刀盘设计对地层的适应性 (26)4.4.7、对大粒径卵石、漂石的处理方式 (26)第五章盾构机的改造和维修 (27)5.1、S-394/S-395盾构机的改造 (27)5.1.1、推进油缸 (27)5.1.2、浆液搅拌 (27)5.1.3、加水系统 (27)5.1.4、二次补浆装置 (27)5.2、S-526/S-527盾构机的改造 (27)5.2.1、加水系统 (27)5.2.2、二次补浆装置 (28)5.3、盾构机的维修 (28)5.3.1、海瑞克检测项目（S-394/S-395/S-526/S-527盾构机） (28)5.3.2、自检维修项目 (28)第六章盾构机维修评估总结 (37)附录1 S-394/S-395整机图 .......................................................... 错误!未定义书签。
地铁盾构选型施工方案一、工程概况与目标本工程为城市地铁建设项目，旨在通过盾构法施工，实现隧道快速、安全、经济的建设目标。
工程主要特点为隧道埋深浅，周围地质条件复杂，施工难度大。
因此，选择合适的盾构机型和制定科学的施工方案是确保工程质量和安全的关键。
二、盾构机选型原则盾构机选型应遵循以下原则：适应性原则：盾构机应适应工程地质条件、隧道埋深、周围环境等因素。
先进性原则：优先选择技术先进、性能稳定、操作简便的盾构机型。
经济性原则：在满足工程需求的前提下，综合考虑盾构机的购置成本、维护费用及使用寿命等因素。
可靠性原则：盾构机应具有良好的可靠性和耐久性，确保施工过程的连续性和稳定性。
三、盾构机技术规格根据工程需求和盾构机选型原则，选择适宜的盾构机型，其主要技术规格包括盾构直径、刀盘形式、掘进速度、推进力、扭矩等。
盾构机应具备自动化控制、故障自诊断等功能，提高施工效率和安全性。
四、施工方法与流程盾构法施工主要包括盾构机进场、安装调试、掘进施工、管片拼装、同步注浆等环节。
具体施工流程如下：盾构机进场及安装调试：按照施工计划，将盾构机运输至施工现场，并进行安装调试，确保盾构机处于良好工作状态。
掘进施工：盾构机按照设计轨迹进行掘进，严格控制掘进速度和掘进参数，确保隧道成型质量。
管片拼装：掘进过程中，根据隧道设计要求，进行管片拼装，确保隧道结构的稳定性和防水性能。
同步注浆：掘进过程中，同步进行注浆作业，填充隧道周边空隙，提高隧道承载能力和防水效果。
五、盾构掘进参数设置盾构掘进参数设置应根据工程地质条件、盾构机性能及施工要求等因素进行综合考虑。
主要参数包括掘进速度、推进力、扭矩、注浆压力等。
在施工过程中，应根据实际情况及时调整参数设置，确保掘进过程稳定可控。
六、掘进过程监控与调整掘进过程中应实时监控盾构机的运行状态和掘进参数变化情况，发现问题及时采取措施进行调整。
监控内容主要包括盾构机位置、姿态、掘进速度、推进力、扭矩等参数。
第1章.第2章.第3章.第4章.第5章.第6章.第7章.第8章.第9章.第10章.盾构、配套设备与管模10.1.盾构机选型10.1.1.选型原则盾构机的性能及其对地质条件的适应性是盾构隧道施工成败的关键。
本合同段盾构区间工程的盾构机选型按照性能可靠、技术先进、经济适用相统一的原则，依据招标文件、颐和园站－圆明园站和圆明园站－成府路站区间岩土工程勘察报告等资料，并参考国内外已有盾构工程实例及相关的技术规范进行。
10.1.2.选型依据盾构机选型具体依据如下：（1）本合同段盾构工程施工条件隧道长度：3032+2044.286单线延米；线路间距：8～19m；隧道覆土厚度最小：6m，最大：15.4m；平面最小曲线半径：350m；最大坡度：20.801‰；隧道衬砌管片内径：5400mm 外径：6000mm（2）工程施工环境特点本工程施工环境具有如下特点对盾构机施工有一定的影响：本合同段区间隧道沿线地下管线、建（构）筑物密集。
颐和园－圆明园区间线路下穿颐和园、圆明园，与万泉河高架桥相交；圆明园～成府路站区间线路通过成府小学、化工研究院，下穿万泉河。
区间线路与万泉河高架桥相交时，隧道外轮廓与桩基距离最小为5m，下穿圆明园一座池塘时覆土厚度仅6m，万泉河底部区域隧道覆土厚度为9m。
本合同段区间线路主要沿颐和园路、清华西路布置，与中关村北大街相交，所经道路尤其是中关村北大街交通繁忙、车流量大。
（3）区间地质特点本合同段区间隧道穿越地层主要有粉质粘土、粉土层，局部夹有砂层、卵石圆砾等。
具体的地质统计表见表10-1-1和图10-1-1。
10.1.3. 本工程地质特点对盾构机功能的要求针对以上工程地质条件及特点，盾构应具备以下功能： （1）盾构机对地层条件的适应性要求本合同段隧道地层主要由粉质粘土、粉土层、卵石圆砾层组成，局部夹有砂层，所以盾构对软土地层的适应性应是重点考虑的问题。
盾构在软土地段的施工时应重点考虑以下功能：具备土压平衡掘进功能； 足够的推力和刀盘驱动扭矩； 良好的加泥、加泡沫等碴土改良能力； 合理的刀盘及刀具设计； 具有完善的防喷涌功能； 能够有效防止中心泥饼的生成； 较好的人员仓条件；圆明园－成府路站区间颐和园－圆明园站区间图10-1-1 盾构区间隧道洞身主要地质比例图超前地质钻探及管片壁后同步注浆功能。
目录第一章工程概况 0工程概况 0隧道区间地质概况 0盾构区间地质情况 (1)盾构区间水文情况 (1)工期要求 (2)第二章本工程重点难点分析 (2)第三章选型依据及主要参数 (3)本工程区间隧道施工对盾构机的技术要求 (3)针对施工难点设备的针对性设计 (3)盾构机参数 (4)盾构机简图 (5)拟选盾构情况 (5)盾构机后配套简图 (5)第四章盾构机适应性分析 (6)盾构机组成 (6)刀盘和刀具 (6)驱动系统 (7)推进系统 (8)螺旋输送机 (9)渣土改良系统 (9)耐磨措施 (10)双室人闸系统 (10)皮带输送机 (11)管片运输设备 (11)拼装机 (12)土压控制系统 (12)注浆系统 (13)盾尾密封系统 (14)数据采集系统 (14)盾构机适应性分析 (15)盾构机掘进速度计算 (16)第五章类似工程盾构机选型成功案例 (16)第六章结论 (17)第七章附件 (17)第一章工程概况工程概况宁高城际轨道交通二期（剩余段）土建施工NG-TA01标段盾构区间起讫里程为DK4+350～DK6+450，盾构隧道长度为2100m（双线延米）。
区间隧道采用盾构施工法。
隧道轴线间距离。
管片外径6200mm，管片内径5500mm,管片厚度350mm，环宽1200mm。
表1隧道相关参数表工程区域附近市政道路有将军大道、徒盖东路，进出场道路采用临时混凝土便道。
盾构区间沿线穿越范围内地面建（构）筑物主要为徒盖东路、农田、荒地和河塘。
平面图见图1图1隧道区间平面图.隧道区间地质概况本标段区间隧道穿越地层主要以J3l-2强风化安山岩、J3l-3中风化安山岩为主，其余部分穿越地层为粉质粘土、含卵砾石粉细砂（卵砾石含量为5%-15%），少量残积土。
沿线下伏全~中风化安山岩，天然状态下强度高，平均值。
隧道区间地质概况见图2。
图2隧道区间地址概况图盾构区间地质情况盾构区间水文情况地表水、地下水一般不发育，上层粘性土富水性和渗水性较差，下部基岩层全-强风化一般富水性和渗水性中等，中风化层一般富水性和渗水性较差。
盾构法施工盾构机选型（一）盾构机选型原则采用盾构法施工的工程，首先要根据多方面的条件来统筹考虑盾构及配套设施的选型，一旦机型选定，工程开工后，想要对施工方法作出调整就相当困难。
盾构机的性能及其与地质条件的适应性是盾构隧道施工成败的关键。
本工程的盾构选型主要依据轨道交通一号线一期工程招标文件、设计图纸及地勘资料，参考国内已有盾构工程实例及相关的盾构技术规范，按照适用性、可靠性、先进性、经济性相统一的原则进行盾构机的选型。
1、适合于本工程隧道所穿越土层条件及工程的重难点；2、适合于施工长度、工期要求、设计线路要求；3、后配设备、始发设施等施工设备必须要满足盾构开挖能力；4、充分考虑施工环境。
（二）盾构机选型要点在仔细分析区间勘查设计资料的基础上，结合我司既有盾构施工经验，及轨道交通1~3号线盾构机选型及施工经验，本工程盾构机选型分析如下：1、盾构机的可靠性盾构机的生产厂商必须为国内知名厂商，中铁装备品牌盾构机有较大的用户群，其企业信誉及设备性能已得到充分验证，能够满足地铁施工的需要。
我部对1号线盾构机使用情况进行了调查，主要采用铁建重工品牌的盾构机。
盾构机使用寿命应满足本工程区间施工需求，已施工长度加本工程区间设计长度不得超过盾构机的设计推进里程，以不超过10km为宜。
2、对隧道结构的适应性本工程盾构区间隧道衬砌采用钢筋混凝土预制管片，外径6000mm，内径5400mm，环宽1500mm。
盾构机的尺寸需能够满足管片安装需求。
3、对区间地质的适应性本工程盾构区间穿越地层主要为：从南至北主要地层为：全风化砾岩及圆砾卵石以及强风化板岩，均属于软弱地层，自稳性较差。
盾构机刀盘应具备足够的开口率，利于切削后的土体进入土仓，刀盘刀具配置以滚压为主，切削为辅，刀盘刀具均应有相应的耐磨设计。
根据轨道交通1号线经验多数采用辐条+面板式的复合刀盘，开口率＞30%。
软硬岩刀具刀座相同，根据不同的地质条件可以合理配置刀具，所有刀具均可由刀盘背面进行更换。
盾构机选型技术建议书1、圆隧道建筑设计根据圆隧道断面的特点及该方案的交通组织设计，圆隧道段采用双层车道方案，上下层各布置两条车道，每管隧道内共布置四条车道。
圆隧道段横断面设计综合考虑了建筑限界、设备限界、安全疏散等功能要求及综合误差等因素。
（1）圆隧道建筑限界根据技术标准的论证，圆隧道按城市快速路标准设计，设计车速为80km/h，允许通行一般客车、货车。
根据《城市道路设计规范》（CJJ37-90）的有关规定、参考《公路技术工程技术标准》（JTGB01-2003），并结合盾构法隧道的实际情况以及国内外已修建的盾构隧道的实践经验，拟定了本隧道的隧道建筑限界。
车道的宽度取3.50m，路缘带度0.5m，侧向宽0.25m，限界高度4.5m。
根据隧道内排水需要，路面设置“人”字横坡，坡度为1.0％。
隧道建筑限界如下图所示。
（2）考虑各种运营设备布置的需要维持隧道正常运营的设备、电缆和管线需要一定的空间，布置这些设备的基本原则是：①满足各设备的工艺要求。
②不得侵入建筑限界。
③维修保养方便。
圆隧道内的设备分为两种类型：一类为各种电气和给排水设备：包括车道信号灯、照明灯具（基本照明灯具、应急照明灯具）、火灾探测器、扬声器、水喷雾头、监控摄像机、CO－VI检测仪、车道指示器、各种设备箱（包括消火栓箱、灭火器箱、电话箱、照明配电箱、风机控制箱）、火灾检测器等。
这类设备根据不同的工艺要求，采用大分散小集中的原则有序布置，即沿圆隧道纵向分散布置，而在横断面上相对集中布置：车道指示器、火灾检测光缆、漏泄电缆布置在车道上方；照明灯具、监控摄像机、CO-VI检测仪等布置在侧墙的上部。
另一类是以传输功能为主的电缆、水管等管线：包括DN200消火栓管、DN200水喷雾管、DN300排水管及各种电缆（包括动力电缆及变压器、照明电缆、漏泄电缆、监控电缆）。
漏泄电缆布置在车道上方，弱电布置在专用弱电电缆通道内，强电布置在弱电对面通道内。
（3）考虑防灾救援的需要圆隧道段为一狭长的密闭结构，一旦发生火灾，如不能快速疏散人员，将会严重危及隧道内人员的安全。
设计中在隧道上下层车道间纵向间隔80m设置一处疏散及救援楼梯，并在楼梯口部设置防火门。
通过该楼梯可将上下层车道连通，当有事故或火灾发生时，上下层可以互为逃生通道，增强了防救灾功能和灵活性。
为了防止管片在火灾高温下爆裂而造成结构及人员的伤害，在车道顶部沿管片内壁面设置了防火内衬。
在车道两侧。
均采用道路专用防撞侧石，以确保行车安全。
（4）排烟风道设置的需要根据圆隧道排烟的要求，利用拱形管片之间空间设置排烟风道，排烟风道面积约为6.7m2。
排烟风道每30m设可开启的排烟口。
（5）考虑隧道内装修的要求隧道内装修主要目的是提供安全、舒适、美观的行车环境。
顶部装修要求具有防水、防火、吸声的功能，装修层厚度为3～5cm。
（6）误差及变形圆隧道横断面的设计主要取决于建筑限界和设备布置空间设计要求，同时还应考虑其它因素，如圆隧道施工误差、测量误差、线路拟合误差以及后期变形等均是不可避免的。
结合本工程的地质条件及圆机的选型情况，并参考既有盾构法隧道的施工经验，隧道径向误差及变形余量按150mm考虑。
综合考虑上述各因素，盾构隧道内径确定为13.3m，通过计算分析，管片厚度60cm可满足结构受力、变形等要求，故管片外径为14.5m。
盾构隧道横断面设计如上图所示。
2、圆隧道结构设计2.1设计原则及技术标准5.1.1设计原则（1）圆隧道采用盾构法施工，保证其内净尺寸满足车辆、设备限界、使用、施工工艺等要求，并考虑施工误差、结构变形、位移、测量误差等的影响。
（2）满足线路设计的要求，考虑施工时对现有环境、城市规划、建设所引起的环境改变，及应采取的环境保护措施。
（3）结构设计在满足强度和刚度的前提下，还同时满足防水、防腐蚀等的要求。
（4）考虑到该工程覆土厚度变化较大，工程地质、水文地质情况不尽相同，故设计中采用统一标准，按荷载及地质条件不同，分段计算、综合处理，使设计系列化、规范化，以取得较好的技术、经济效益。
5.1.2设计技术标准（1）主体结构设计的使用年限为100年。
结构安全等级为一级，重要性系数取1.1。
（2）地震基本烈度为7度，暂按8度设防考虑。
（3）隧道结构设计水位按300年一遇水位计算。
（4）隧道稳定抗浮系数为1.1。
（5）结构设计按6级人防验算。
（6）衬砌结构变形验算：计算直径变形≤0.2%D(D为隧道外径)。
2.2圆隧道结构设计5.2.1 圆隧道衬砌结构设计（1）隧道内径的确定隧道内径的确定主要取决于圆隧道建筑设计要求，根据建筑设计要求，隧道内径取13.3m。
（2）衬砌环的宽度、分块及厚度本工程圆隧道衬砌采用2.0m环宽，衬砌环由封顶快F、两块邻接块L和七块标准块B组成，环间采用错缝拼装，衬砌结构厚度暂定60cm。
衬砌采用单层衬砌型式。
管环分块采用7+2+1方式，共10块，7块标准块，2块邻接块及1块封顶块。
封顶块12°51'25.71''，其余九块38°34'17.14''，每个纵缝采用3根，共30根M36螺栓，环缝共采用42根M30螺栓。
纵、环缝不设凹凸榫槽。
但为提高管片拼装精度，纵缝设置定位杆，结合环缝设置的销接头连接，满足管片的拼装精度要求。
为减少因局部应力集中对管片造成的损坏，在纵缝双面各设置2mm厚凸形混凝土传力面，在环缝单面设置4mm厚的凸形混凝土传力面。
在环、纵缝的外弧侧设置框形弹性密封垫槽（距外弧面60mm）及遇水膨胀橡胶密封垫槽，内弧侧设嵌缝槽。
在工作井与盾构连接处采取有传力面的变形缝构造措施，环间充填4mm厚丁晴软木橡胶，以适应变形要求，并满足防水要求。
在地质条件急剧变化处、梅子洲风井与盾构连接处研究是否设置大变形环，大变形环采用钢管片，环缝采用直螺栓连接，以适应更大的纵向不均匀变形。
（4）工程材料普通衬砌环采用钢筋混凝土平板型管片，管片混凝土等级C60，抗渗等级S12，钢筋采用Ⅰ级、Ⅱ级钢筋。
预埋件采用Q235钢材，钢管片采用Q235钢材，所有外露铁件均需进行防腐蚀处理。
（5）衬砌制作、拼装、施工精度要求为保证装配式衬砌结构受力性能良好，提供复核计算假定的结构工程条件，衬砌制作和拼装必须达到以下精度要求：①单块管片制作的允许误差：宽度，±0.4mm；弧、弦长±1.0mm；外半径，±2mm；内半径±1mm；环向螺栓孔孔径及孔位±1mm。
②整环拼装的允许误差：相邻环的换面间隙≤0.8mm；纵缝相邻块的间隙≤0.8mm。
③推进时的轴线误差≤70mm。
（6）衬砌环类型及楔形量的设置为了满足盾构隧道在曲线上偏转及纠偏的需要，设计楔形衬砌环。
本工程拟采用通用双面楔形环管片。
楔形量按最小平曲线半径计算，取48mm，单边楔形角5′41.9″。
该方案能满足本工程直线、曲线段及盾构施工纠偏控制的需要，并为机械设备今后的使用预留了一定的空间，在设计中将对纵向螺栓的布置形式进行优化，更好满足通用楔形环的拼装需要。
（7）管片结构计算由于管片采用错缝拼装，计算模型的选择必须考虑管片接头部位抗弯刚度的下降、环间螺栓等对隧道结构总体刚度的补强作用，根据国内外常用的模型和计算方法，选择两种模型进行分析：修正匀质圆环法和梁—弹簧模型法。
设计采用两种模型计算结果的包络值作为设计依据。
荷载系统示意图梁—弹簧模型图由于盾构所穿越的地层物理力学性质较为均匀，但地面（含河床线）起伏较大。
在结构计算时根据隧道所处地层特点、上覆土变化、地下水位不同等特征选取不同的断面进行计算，其中具有代表性的断面分布见下表。
典型计算断面针对项目特点，本次设计衬砌厚度分别取为600mm和650mm的管片进行了计算分析。
通过分析比较各典型断面计算结果，最不利断面均位于断面三岸边最大埋深处，60cm厚C60混凝土衬砌可满足结构强度要求。
（8）隧道内道路结构及江中泵房设计①道路结构形式圆形隧道内道路结构包括标准段和江中泵房段，其实施方式选择的原则：满足总体施工进度的要求；考虑盾构机掘进过程中管片运输与道路结构施工的相互影响；借鉴已建工程的成功经验。
结构上层将现浇横向板作为路面结构，横向板搁置在现浇纵梁上，纵梁与纵向布置的方柱浇为一体，柱间距为5m。
柱子与管片接触部位通过植筋将二者连为一体。
下层道路采用倒扣的U形槽，其余空间回填C15素混凝土。
②江中泵房设计江中泵房设在隧道内的最低点，用于收集、排出废水。
废水由隧道内江中集水井沿管线廊铺设的排水管排入工作井排水泵房，再由工作井排水泵房抽排入市政管网系统。
3、盾构设备选型3.1盾构选型的依据盾构选型应根据工程地质、水文地质为主要依据，综合考虑周围环境条件、隧道断面尺寸、施工长度、埋深、线路的曲率半径、沿线地形、地面及地下构筑物环境条件，以及周围环境对地面变形的控制要求的工期、环保等因素，同时参考国内外已有盾构工程实例及相关的盾构技术规范、施工规范及相关标准，对刀盘结构、刀具配置、盾构类型、驱动方式、功率要求等进行研究。
6.1.1 根据地质条件进行选型地质条件对盾构选型的影响主要表现在刀盘结构及刀具配置的地质适应性设计，刀盘结构及刀具配置需适应最不利地质条件的要求，确保整个掘进过程中工程顺利安全，最大限度实现长距离掘进。
刀盘结构主要包括辐条式、辐条面板式、面板式三种，对应开口率及适用地层均有所侧重，见下图：辐条式辐条面板式面板式总结已有工程实践经验，刀盘结构地质适应性见下表：针对不同地质条件，刀具也须进行针对性设计及配置，通常而言，单一软土地层（粘土、砂土、砂卵石等）只需配置软土地层刀具，包括齿刀、先行刀或撕裂刀、周边刮刀、仿形刀等，复合地层（沿线隧道断面即有软土又分布有基岩）需同时配置软土刀具及适合基岩的盘形滚刀，此时刀盘为复合式刀盘。
6.1.2 根据地层渗透系数进行选型地层渗透系数对盾构选型是一个重要的因素。
通常，在地层渗透系数小于10-7m/s时。
可选用土压平成盾构；当地层渗透系数在10-7～10-4m/s之间时，既可选用土压平衡盾构也可选用泥水盾构；当地层渗透系数大于10-4m/s时，宜选用泥水盾构。
根据地层渗透系数与盾构类型的关系，若地层以各种继配富水的砂层、砂砾层为主时，宜选用泥水盾构，其他地层宜选用土压平衡盾构。
6.1.3 根据地层颗粒级配进行选型土压平衡盾构主要适用于粉土、粉质粘土、淤泥质粉土、粉砂层等粘稠土层的施工，在粘土土层中掘进时，由刀盘切削下来的土体进入土仓后，在旋转机内形成压力梯降，保证土仓压力的稳定，使开挖面土层处于稳定。
一般来说，细颗粒含量多，渣土易形成不透水的流塑体，容易充满土仓的每个部位，在土仓中可以建立压力以平衡开挖面的土层。
