盾构技术特点、分类及适用范围国培学员: S1.盾构法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。
盾构掘进机的特点:盾构掘进机（简称盾构）是地面下暗挖施工隧道的专用工程机械, 具有一个可以移动的钢结构外壳(盾壳), 内装有开挖、排土、拼装和推进等机械装置, 可以进行开挖、支护、衬砌等多种作业一体化施工, 广泛应用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道工程建设。
目前, 在欧美等工业发达国家使用盾构机进行施工的城市隧道占90%以上。
2、现代盾构掘进机集液压、机电控制、测控、计算机、材料等各类技术于一体, 属于技术密集型产品, 其生产主要集中在日本、德国、英国、美国、加拿大等少数发达国家, 其中又以德国、美国、日本技术最为先进。
盾构施工法与矿山法相比具有的特点是地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和盾尾间隙注浆充填等主要作业都在盾构保护下进行, 工艺技术要求高、综合性强（土建、机械)。
盾构施工技术的优缺点:优点:a）具有良好的隐蔽性；b）掘进速度快且施工费用不受埋置深度大而影响；c）适宜在不同颗粒条件下的土层中施工, 尤其在松软含水地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；d）多车道的隧道可做到分期施工, 分期运营, 可减少一次性投资。
缺点:a）盾构施工是不可后退的；b）盾构是一种价格昂贵、针对性很强的专用施工机械, 对于每一条用盾构法施工的隧道, 必须根据施工隧道的断面大小、埋深条件、地基围岩的基本条件进行设计、制造或改造, 一般不能简单的倒用到其它隧道工程中重复使用；3、c）对隧道曲线半径过小或隧道顶部覆土太浅时, 施工困难较大, 而且不够安全, 特别是饱和含水松软土层, 在隧道上方一定范围内地表沉陷尚难完全防止, 拼装衬砌时对衬砌整体防水技术要求很高。
4、盾构施工技术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。
盾构机的基本知识⼀、盾构机基本知识1.1盾构机的基本概念盾构(英⽂为Shield)词的含义在⼟⽊⼯程领域中为遮盖物、保护物。
这⾥把外形与隧道横截⾯相同,但尺⼨⽐隧道外形稍⼤的钢筒或框架压⼊地中构成保护掘削机的外壳。
该外壳及壳内各种作业机械、作业空间的组合体称为盾构机。
盾构是⼀种既能⽀承地层的压⼒、⼜能在地层中掘进的施⼯机具。
1.2盾构机起源1818年英国⼯程师布鲁涅尔发明了盾构施⼯⽅法，并取得了专利。
⽤于泰晤⼠河隧道施⼯。
其后英美法相继进⾏的盾构的研究和应⽤。
⼆⼗世纪初⽇本引进盾构，盾构在⽇本迅速发展和应⽤与创新。
现在盾构主要⽣产国有⽇、德、美、英、法、加拿⼤等国家。
1.3盾构的施⼯过程及原理(1) 建造坚井( 盾构出发竖井和接收竖井)。
(2) 把盾构主机和配件分批吊⼊始发竖井中,并在预定迸发掘进位置上组装成整机,随后调试其性能使之达到设计要求。
(3) 盾构从竖井或基坑墙壁上的开⼝(洞门) ( 可⼈⼯开⼝,也可由盾构⼑盘直接掘削)处始发,沿隧道的设计轴线掘进。
(4) 盾构掘进到达预定终点的竖井时,盾构进⼊该竖井,掘进结束。
随后检修盾构或解体盾构运出。
盾构机的掘进是靠盾构前部的旋转掘削⼑盘掘削⼟体(这⾥把⼑盘掘削的地层⾯称为掘削⾯),掘削⼟体过程中必须始终维持掘削⾯的稳定〔即保证掘削⾯上的⼟体不出现明塌。
为满⾜这个要求必须保证⼑盘后⾯⼟舱内⼟体对地层的反作⽤压⼒(称为被动⼟压) ≥地层的⼟压(称为主动⼟压 )〕;靠舱内的出⼟器械( 螺旋输送机或者吸泥泵)出⼟;靠中部的推进千⽄顶推进盾构前进;由后部的拼装机拼装成环(也称隧道衬砌 );随后再由尾部的背后注浆系统、向衬砌与地层问品的缝隙中注⼊填充浆液,以便防⽌隧道和地⾯的下沉。
1.泥⼟压必须可以对抗掘削上地层的⼟压和⽔压2.必须可以利⽤螺旋输送机等排⼟机构，调节排⼟量3.对必须混⼊添加材的⼟质⽽⾔，注⼊的添加材必须可使泥⼟(混⼊添加材的掘削⼟)的塑流性和抗渗性提⾼到满⾜掘削⾯稳定要求的⽔准。
