盾構(gòu)施工方法

盾構(gòu)法施工技術(shù)-------路上

2023/5/241盾構(gòu)施工技術(shù)2023/5/242目錄

1.1關(guān)于地下建筑空間施工的幾個(gè)概念1.2TBM和盾構(gòu)機(jī)的具體區(qū)別2.1盾構(gòu)法施工技術(shù)2.2盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備3盾構(gòu)法隧道施工工藝

2023/5/2431.1關(guān)于地下建筑空間施工的幾個(gè)概念明挖法：也稱挖蓋法暗挖法：也稱礦山法，鉆爆法等淺埋暗挖法：盾構(gòu)法：沉井法：沉管法：頂管法：地下連續(xù)墻法：TBM法：2023/5/244(1)明挖法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖挖建蓋（填）2023/5/245(2)暗挖法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖一般堅(jiān)硬巖層中的隧道均采用該方法施工。挖襯埋深一般大于10m2023/5/246(3)淺埋暗挖法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖初襯二襯超前支護(hù)錨桿、管棚或灌漿埋深一般小于5m一般用于城市交通繁忙地帶，不允許中斷交通，且地質(zhì)條件又較差的地段，武漢市的地下過街通道大多采用該法施工。如武漢廣場(chǎng)、武漢會(huì)展中心、洪山廣場(chǎng)過街通道等2023/5/247(4)盾構(gòu)法地下結(jié)構(gòu)(隧道)施工示意圖盾構(gòu)法隧道施工適用于軟土地區(qū)埋深大的隧道工程，可穿越江河、湖泊、海底、地面建筑物和地下管線密集區(qū)的下部。

2023/5/248(5)沉井法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖

沉井結(jié)構(gòu)用途十分廣泛，主要用于點(diǎn)式地下建筑工程：如自來水廠、電廠和化工廠的水泵房、地下沉淀池和水池、地下熱電站、地下油庫、地下車間和地下倉庫等。此外，也可用作地鐵、水底隧道等各種設(shè)備井、通風(fēng)井、盾構(gòu)拼裝井、車間和區(qū)間段連續(xù)沉井等。2023/5/249(6)沉管法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖12023/5/2410(6)沉管法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖2沉管法一般用于水下隧道施工，目前國內(nèi)已建成的最大的沉管隧道是上海外環(huán)越江隧道，總長(zhǎng)2880m（沉管段長(zhǎng)736m），雙向8車道。2023/5/2411(7)頂管法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖頂管法主要用于建造穿越城市交通繁忙地帶的地下工程，其長(zhǎng)度、斷面尺寸均受到較大限制。國內(nèi)最長(zhǎng)的頂管隧道是西氣東輸工程穿越黃河的隧道，長(zhǎng)度近3000m，直徑約2m。2023/5/2412(8)地下連續(xù)墻法施工示意圖

地下連續(xù)墻法可用于點(diǎn)式、條式地下工程的施工，如上海、廣州大部分地鐵車站均采用該法施工。其特點(diǎn)類似于明挖法，但比明挖法占用場(chǎng)地小，對(duì)周圍環(huán)境影響較小，且造價(jià)相對(duì)較低。2023/5/2413(9)TBM法地下結(jié)構(gòu)施工示意圖目前國內(nèi),習(xí)慣上將用于巖石地層的隧道掘進(jìn)機(jī)稱為TBM,將用于軟土地層的隧道掘進(jìn)機(jī)稱為盾構(gòu)機(jī)。歸類還是同在掘進(jìn)機(jī)門下。2023/5/24141.2TBM和盾構(gòu)機(jī)的具體區(qū)別？1.適用的工程不一樣，TBM用于硬巖，盾構(gòu)機(jī)用于土層的挖掘。2.兩者的掘進(jìn)，平衡，支護(hù)系統(tǒng)都不一樣。3.TBM比盾構(gòu)技術(shù)更先進(jìn)，更復(fù)雜。4.工作的環(huán)境也不一樣，TBM是硬巖掘進(jìn)機(jī)，一般用在山嶺隧道或大型引水工程，盾構(gòu)是軟土類掘進(jìn)機(jī)，主要是城市地鐵，及小型管道。

其實(shí)TBM和盾構(gòu)除了這些本質(zhì)的差別外，籠統(tǒng)的來說，都是一樣，都是隧道全斷面掘進(jìn)。只是不同的工作環(huán)境應(yīng)用不同的機(jī)械罷了。2023/5/24152.1盾構(gòu)法施工技術(shù)盾構(gòu)（shield）是一種鋼制的活動(dòng)防護(hù)裝置或活動(dòng)支撐，是通過軟弱含水層，特別是河底、海底，以及城市居民區(qū)修建隧道的一種機(jī)械。頭部可以安全地開挖地層,尾部可以裝配預(yù)制管片或砌塊，迅速地拼裝成隧道永久襯砌。盾構(gòu)推進(jìn)主要依靠盾構(gòu)內(nèi)部設(shè)置的千斤頂。概述2023/5/2416適用條件在松軟含水地層中修建隧道、水底隧道及地下鐵道時(shí)采用各種不同形式的盾構(gòu)施工最有意義，特別是該施工方法屬地表以下暗挖施工，不受地面交通、河道、航運(yùn)、潮汐、季節(jié)等條件的影響，2023/5/2417優(yōu)點(diǎn)：安全性、高效率、危害小、經(jīng)濟(jì)性缺點(diǎn)：重復(fù)利用率低、施工復(fù)雜、適用性受限、工作條件差、地表變形不易控制

盾構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)2023/5/2418盾構(gòu)隧道的歷史用盾構(gòu)法修建隧道開始于1818年，法國工程師布魯諾爾；1825年在英國泰晤士河下首次用矩形盾構(gòu)建造隧道；近代，日本盾構(gòu)法得到了迅速發(fā)展，用途越來越廣，并研制了大量新型盾構(gòu)；我國于1957年北京下水道工程中首次出現(xiàn)2.6m小盾構(gòu)；上海市延安東路過江道路隧道使用11.0m直徑的大盾構(gòu)；2023/5/2419盾構(gòu)按形狀分類大致有圓形（又稱半盾構(gòu)）、矩形、馬蹄形等幾種。圓形因其抵抗水土壓力較理想，襯砌拼裝簡(jiǎn)便，構(gòu)件可以互換，較為通用，數(shù)量最多。圓形盾構(gòu)中，敞胸盾構(gòu)和閉胸盾構(gòu)兩大類。按開挖方式分為：人工挖掘式、半機(jī)械挖掘式、機(jī)械挖掘式。

2023/5/2420一、盾構(gòu)機(jī)定義二、盾構(gòu)機(jī)構(gòu)造三、盾構(gòu)機(jī)分類及型式四、盾構(gòu)配套設(shè)施2.2盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備2023/5/2421盾構(gòu)機(jī)是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械，現(xiàn)代盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)集光、機(jī)、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、同步襯砌注漿、拼裝隧道襯砌管片、測(cè)量導(dǎo)向糾偏等功能，涉及地質(zhì)、土木、機(jī)械、力學(xué)、液壓、電氣、控制、測(cè)量等多門學(xué)科技術(shù)，而且要按照不同的地質(zhì)進(jìn)行“定制式”的設(shè)計(jì)制造，可靠性要求極高。盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)已廣泛用于地鐵、鐵路、地下公路、城市市政、水電等隧道工程。一、盾構(gòu)機(jī)定義2023/5/2422二、盾構(gòu)機(jī)構(gòu)造盾構(gòu)機(jī)是在鋼殼體的保護(hù)下，進(jìn)行地下隧道工程掌子面開挖及襯砌連續(xù)作業(yè)，并依靠鋼殼體內(nèi)千斤頂?shù)耐屏ο蚯巴七M(jìn)。盾構(gòu)機(jī)主要由切削刀盤、前部盾體、連接橋架、后配套臺(tái)車等部分組成。切削刀盤根據(jù)工程地質(zhì)情況選擇不同型式、配置相應(yīng)刀具；前部盾體由主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、渣土輸送系統(tǒng)、管片拼裝系統(tǒng)、同步注漿等系統(tǒng)組成；后配套臺(tái)車主要為前部盾體內(nèi)各系統(tǒng)配置動(dòng)力源以及水、電、氣、液、測(cè)量與監(jiān)測(cè)等輔助施工系統(tǒng)和人工操作系統(tǒng)；連接橋架是前部盾體和后配套臺(tái)車的連接橋梁，各系統(tǒng)的動(dòng)力通過橋架上的管線路從后配套臺(tái)車提供給前部盾體內(nèi)的執(zhí)行元件。2023/5/2423

切削刀盤盤型滾刀重型撕裂刀刮刀鋼格柵面板輻條輻條泡沫口中心刀面板式刀盤2023/5/2424輻條式刀盤外周強(qiáng)化刀先行撕裂刀刮刀輻條輻條泡沫口中心刀2023/5/2425前部盾體主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、渣土輸送系統(tǒng)、管片拼裝系統(tǒng)、同步注漿等系統(tǒng)2023/5/2426

后配套臺(tái)車主要配置盾構(gòu)機(jī)各系統(tǒng)所需的動(dòng)力源以及水、電、氣、液、測(cè)量與監(jiān)測(cè)等輔助施工系統(tǒng)以及人工操作等系統(tǒng)2023/5/2427三、盾構(gòu)機(jī)分類及型式開敞式土壓平衡式泥水式泥土加壓式復(fù)合式巖石盾構(gòu)盾構(gòu)機(jī)分類2023/5/2428不同型式的盾構(gòu)機(jī)——適應(yīng)不同工程的需要圓形盾構(gòu)雙圓盾構(gòu)2023/5/2429矩形盾構(gòu)橢圓形盾構(gòu)2023/5/2430球形盾構(gòu)2023/5/2431異型盾構(gòu)2023/5/2432多聯(lián)盾構(gòu)2023/5/2433子母盾構(gòu)2023/5/2434

轉(zhuǎn)向盾構(gòu)2023/5/2435漿液攪拌站盾構(gòu)配套設(shè)施——與盾構(gòu)機(jī)組成完備的施工系統(tǒng)水平運(yùn)輸系統(tǒng)電機(jī)車垂直運(yùn)輸系統(tǒng)龍門吊地面監(jiān)控室2023/5/2436管片生產(chǎn)廠盾構(gòu)配套設(shè)施碴土坑現(xiàn)場(chǎng)管片堆放場(chǎng)風(fēng)、水、電、照明2023/5/2437一、盾構(gòu)法的由來二、土壓平衡盾構(gòu)法施工工藝3.1盾構(gòu)法隧道施工工藝2023/5/2438

盾構(gòu)法于19世紀(jì)初起源于歐洲，受啟發(fā)于蛀蟲挖洞，20世紀(jì)初日本引進(jìn)盾構(gòu)施工技術(shù)，并使其得以較大發(fā)展。上世紀(jì)60年代該技術(shù)引入中國。目前，日本及歐洲處于盾構(gòu)技術(shù)的領(lǐng)先地位。隨著盾構(gòu)機(jī)制造業(yè)的發(fā)展和施工工藝的不斷改進(jìn)，逐步形成了比較完善的盾構(gòu)系列施工工法。近年來隨著城市建設(shè)的發(fā)展，地下空間得到廣泛的開發(fā)利用，盾構(gòu)設(shè)備的自動(dòng)化程度越來越高，其適用性得以拓展，能夠適用于多種地質(zhì)條件和復(fù)雜環(huán)境條件。已在城市地鐵、市政管道、地下公路、越江隧道等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。一、盾構(gòu)法的由來2023/5/2439

目前在盾構(gòu)工程中普遍采用的多為閉胸式盾構(gòu)機(jī)，其中以泥水平衡式與土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)最為普及。而且由于盾構(gòu)工程大部分位于人口密集的城區(qū)，從減少施工污染、降低施工造價(jià)等多方面綜合考慮，又以土壓平衡盾構(gòu)法施工為主。二、土壓平衡盾構(gòu)法施工工藝2023/5/2440土壓平衡盾構(gòu)法施工工藝流程施工準(zhǔn)備盾構(gòu)推進(jìn)渣土排出管片拼裝測(cè)量軸線控制盾尾油脂壓注施工監(jiān)測(cè)壁后注漿輸送漿液制備土方運(yùn)輸開啟皮帶輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)及出土口管片運(yùn)輸管片生產(chǎn)盾構(gòu)施工工藝流程圖（一個(gè)循環(huán)）

2023/5/2441盾渣構(gòu)土掘排進(jìn)出2023/5/2442壁后同步注漿2023/5/2443管片拼裝2023/5/2444始發(fā)臺(tái)架圖片2023/5/2445

折葉式密封環(huán)2023/5/2446盾構(gòu)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)組裝圖片2023/5/2447盾構(gòu)機(jī)主體組裝過程2023/5/2448操作平臺(tái)組裝2023/5/2449螺旋輸送機(jī)、整圓器組裝2023/5/2450橋架、皮帶輸送機(jī)、單軌梁、反力架的安裝2023/5/2451反力架的結(jié)構(gòu)型式

2023/5/2452初始掘進(jìn)（1）洞口土體加固（2）地面配套設(shè)施安裝施工（3）洞門范圍內(nèi)的鉆孔灌注樁鑿除（4）始法臺(tái)架安裝（5）盾構(gòu)始發(fā)軌道鋪設(shè)（6）反力架安裝（7）洞門橡膠密封圈安裝（8）盾尾密封刷涂滿密封油脂（9）盾構(gòu)機(jī)的聯(lián)動(dòng)調(diào)試滿足要求（10）臨時(shí)管片準(zhǔn)備就緒（11）碴土運(yùn)輸準(zhǔn)備工作就緒（12）盾構(gòu)機(jī)已準(zhǔn)確定位（13）自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)安裝、測(cè)試完畢（14）初始掘進(jìn)范圍內(nèi)的地面監(jiān)測(cè)點(diǎn)已布設(shè)完畢并獲得初始的數(shù)據(jù)（15）供電系統(tǒng)（含備用電源）、給排水系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等正常（16）始發(fā)反力架和基準(zhǔn)環(huán)已在始發(fā)井地面試拼裝，在井下安裝時(shí)要經(jīng)過精確定位測(cè)量，確保第一環(huán)臨時(shí)管片的準(zhǔn)確位置----掘進(jìn)前的準(zhǔn)備工作

2023/5/24531、土壓力的平衡（開挖過程控制）2、進(jìn)尺與出土量的平衡（即時(shí)控制）3、注漿量與建筑孔隙量的平衡（填充控制）4、盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)變化量的平衡（掘進(jìn)參數(shù)控制）5、盾構(gòu)與管片兩者各項(xiàng)姿態(tài)間的平衡（軸線控制）通過盾構(gòu)施工控制達(dá)到五種平衡狀態(tài)2023/5/2454

施工參數(shù)和開挖面穩(wěn)定控制的好壞直接影響地表沉降大小、地下管線和地表建筑物的安全。因此施工中應(yīng)對(duì)開挖面的穩(wěn)定進(jìn)行嚴(yán)格控制。為了保證盾構(gòu)機(jī)順暢排土，需對(duì)掘削下來的土砂加泥或加化學(xué)泡沫等添加劑以控制土倉內(nèi)土砂的塑性、流動(dòng)性處于適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，以保證盾構(gòu)機(jī)能夠順暢排土。開挖面穩(wěn)定控制2023/5/2455管理重點(diǎn)：不同地層條件下進(jìn)尺與出土量的平衡（即時(shí)控制），及時(shí)進(jìn)行土質(zhì)狀態(tài)記錄與分析，并及時(shí)調(diào)整每環(huán)總出土量，保證掘進(jìn)過程中進(jìn)尺與出土量的對(duì)應(yīng)統(tǒng)一。出碴控制2023/5/2456

在施工中實(shí)時(shí)進(jìn)行施工數(shù)據(jù)采集，建立完善的信息化施工模式：1、盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù)的采集2、盾構(gòu)機(jī)導(dǎo)向數(shù)據(jù)的采集3、施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)4、人工控制測(cè)量數(shù)據(jù)

盾構(gòu)施工類似工廠流水線作業(yè)，因此施工中要求各環(huán)節(jié)緊密銜接，任何一道工序發(fā)生滯后，都將直接影響施工工效，或?qū)е率┕ねＶ埂Ｒ虼藨?yīng)進(jìn)行信息化施工管理，收集各階段的施工參數(shù)，通過分析、歸納，在施工中不斷對(duì)各種參數(shù)的設(shè)定進(jìn)行優(yōu)化，將會(huì)提高施工的質(zhì)量、效率。盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)控制----即信息化施工2023/5/2457

地表沉降控制是盾構(gòu)施工的重點(diǎn)，及時(shí)的進(jìn)行壁后注漿是有效控制地表沉降的措施之一。在壁后注漿施工中，由于盾構(gòu)隧道穿越地層的多樣性，注漿量變化幅度較大，因此采取以注入壓力控制為主，兼顧注入量的方法進(jìn)行注漿管理。注漿參數(shù)控制----注漿壓力及注漿量平衡2023/5/2458注漿材料選用壁后注漿漿液分為單液砂漿和雙液化學(xué)漿液，單液砂漿漿液應(yīng)具備以下性能：

1.具有良好的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性及流動(dòng)性，并能保證適當(dāng)?shù)某跄龝r(shí)間，以適應(yīng)盾構(gòu)施工以及遠(yuǎn)距離輸送的要求。

2.具有良好的充填性能。

3.在滿足注漿施工的前提下，盡可能早地獲得高于地層的早期強(qiáng)度。

4.漿液在地下水環(huán)境中，不易產(chǎn)生稀釋現(xiàn)象。

5.漿液固結(jié)后收縮率小，泌水率低。

6.原料來源豐富、經(jīng)濟(jì)，施工管理方便，并能滿足施工自動(dòng)化技術(shù)要求。

7.漿液無公害，價(jià)格合理。2023/5/2459通過施工測(cè)量以及盾構(gòu)設(shè)備的自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)，實(shí)時(shí)取得盾構(gòu)的當(dāng)前姿態(tài)，再通過盾構(gòu)操作系統(tǒng)調(diào)整掘進(jìn)控制，使盾構(gòu)姿態(tài)保持在要求的偏差范圍內(nèi)；管片拼裝前認(rèn)真測(cè)量已經(jīng)成環(huán)的管片姿態(tài)，根據(jù)盾構(gòu)隧道曲線方向、推進(jìn)千斤頂?shù)男谐滩?、盾尾間隙等條件合理選擇管片類型，拼裝過程中要注意保證管片的拼裝質(zhì)量滿足要求。管理重點(diǎn)：盾構(gòu)姿態(tài)；成環(huán)管片姿態(tài)；管片選型。隧道軸線控制2023/5/2460CCR盾構(gòu)掘進(jìn)糾偏施工過程已建隧道設(shè)計(jì)軸線盾構(gòu)機(jī)糾偏曲線盾構(gòu)方位糾偏曲線隧道2023/5/2461六、盾構(gòu)機(jī)接收及解體盾構(gòu)接收施工流程圖

模擬貫通測(cè)量測(cè)量結(jié)果分析與驗(yàn)證掘進(jìn)計(jì)劃洞門部分鑿除洞門密封的安裝接收托架的安裝與固定到達(dá)段的掘進(jìn)洞門剩余部分的鑿除碴土的清理貫通后上接收托架2023/5/24621、根據(jù)盾構(gòu)機(jī)的貫通姿態(tài)及掘進(jìn)糾偏計(jì)劃進(jìn)行推進(jìn)，糾偏要逐步完成，每一環(huán)糾偏量不能過大。2、在盾構(gòu)機(jī)距離端頭墻50米時(shí),選擇合理的掘進(jìn)參數(shù)，逐漸放慢掘進(jìn)速度，逐漸降低推力，緩慢均勻地切削洞口土體，以確保到達(dá)圍護(hù)樁和墻體的穩(wěn)定和防止地層坍塌。3、加強(qiáng)地表沉降監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋信息以指導(dǎo)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)。4、在拼裝的管片進(jìn)入加固范圍后，漿液改為快硬性漿液，提前在加固范圍內(nèi)將泥水堵在加固區(qū)外。當(dāng)最后一環(huán)管片拼裝完成后，通過管片的二次注漿孔，注入雙液漿進(jìn)行封堵。5、由于盾構(gòu)到站時(shí)推力較小，致洞門附近的管片環(huán)與環(huán)之間連接不夠緊密，因此作好后20環(huán)管片的螺栓緊固和復(fù)緊工作。防止管片松弛而影響密封防水效果。盾構(gòu)到達(dá)施工技術(shù)措施2023/5/2463隧道剖面圖1-進(jìn)風(fēng)道；2-進(jìn)風(fēng)口；3-排風(fēng)口；4-排風(fēng)道；5-路面（下拉桿）6-天棚（上拉桿）；7-吊桿；8-照明燈；9-滅火器；10-消防栓；11-電纜；12-排水管；13-給水管；14-縱向螺栓；15-環(huán)向螺栓2023/5/2464盾構(gòu)的基本構(gòu)造1-1(切口環(huán))；2-2(支承環(huán))；3-3(縱剖面)通常由盾構(gòu)殼體、推進(jìn)系統(tǒng)、拼裝系統(tǒng)、出土系統(tǒng)等四大部分組成。2023/5/24651）盾構(gòu)殼體盾構(gòu)殼體由切口環(huán)、支承環(huán)、盾尾與豎直隔板、水平隔板組成，并由外殼鋼板連成整體。切口環(huán)：開挖；上下寬度可以等值、也可以不等值，甚至是活動(dòng)的。容納各種專門的挖土設(shè)備。支承環(huán)：承受荷重的核心部分，剛性較好的圓環(huán)結(jié)構(gòu)。水平隔板和豎直隔板：增加盾構(gòu)剛度，水平承受拉力，豎直承受壓力。盾尾：掩護(hù)工人在其內(nèi)部安裝襯砌。2023/5/24662）推進(jìn)系統(tǒng)由盾構(gòu)千斤頂和液壓設(shè)備組成，上下左右活塞桿伸出長(zhǎng)度不同達(dá)到糾偏目的。盾構(gòu)千斤頂一般是沿支承環(huán)圓周均勻分布的；2023/5/24673）拼裝系統(tǒng)襯砌拼裝器又稱舉重臂，是拼裝系統(tǒng)的主要設(shè)備，以油壓系統(tǒng)為動(dòng)力，一般舉重臂均安裝在支承環(huán)上。舉重臂能作旋轉(zhuǎn)、徑向運(yùn)動(dòng)，還能沿隧道中軸線作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。完成這些運(yùn)動(dòng)的精度應(yīng)該保證待裝配的管片上的螺栓孔能和已裝配好的螺栓孔對(duì)齊，以便螺栓固定。2023/5/24684）出土系統(tǒng)出土方式一般有三種：（1）有軌運(yùn)輸：皮帶運(yùn)輸機(jī)－礦車－洞口－垂直起吊至地面。（2）無軌運(yùn)輸：自卸卡車（3）管道運(yùn)輸：混合泥漿，壓力輸出，出土連續(xù)化2023/5/24692023/5/24702023/5/2471盾構(gòu)分類及其適用范圍1）人工開掘式、半機(jī)械式敞胸盾構(gòu)全部敞開，隨時(shí)觀察地層變化情況，并配備簡(jiǎn)便的液壓、風(fēng)動(dòng)挖掘，機(jī)具、人工挖掘，當(dāng)開挖面難以保持穩(wěn)定時(shí)可以采用氣壓等人工措施及正面支撐、支撐千斤頂?shù)入S挖隨撐。2023/5/24721）擠壓式閉胸盾構(gòu)在塑性粘土及淤泥中采用,盾構(gòu)正面用胸板密閉起來。厚蘭隧道、林肯隧道和打浦路隧道都采用過半擠壓及全擠壓推進(jìn)的閉胸盾構(gòu)施工.襯砌結(jié)構(gòu)常發(fā)生橢圓率的現(xiàn)象，先襯砌水平直徑縮小，豎向直徑增大，繼之，盾構(gòu)離遠(yuǎn)時(shí)，豎向直徑減小，水平直徑增大。主要是隧道上方土壤結(jié)構(gòu)破壞、隆起，形成一個(gè)卸載拱，而水平壓力仍然保持著初始數(shù)值之故。2023/5/24733）機(jī)械式閉胸盾構(gòu)（1）局部氣壓盾構(gòu)（2）泥水加壓式盾構(gòu)（3）土壓平衡式盾構(gòu)2023/5/24742023/5/2475盾構(gòu)幾何尺寸的選定及盾構(gòu)千斤頂推力計(jì)算主要指盾構(gòu)外徑D和盾構(gòu)長(zhǎng)度L、盾構(gòu)靈敏度L/D。最小建筑空隙值xx=mα=mD=d+2(x+δ)δ=0.02+0.01（D-4）2023/5/24761）盾構(gòu)長(zhǎng)度LL=L0+L1+L2+L3L0—盾尾長(zhǎng)度；L1—支承環(huán)長(zhǎng)度；L2—切口環(huán)長(zhǎng)度；L3—前檐長(zhǎng)度。2023/5/24772）盾構(gòu)靈敏度L/D經(jīng)驗(yàn)數(shù)值:小型盾構(gòu)D=2~3m，L/D=1.5中型盾構(gòu)D=3~6m,L/D=1.00大型盾構(gòu)D=6~9m,L/D=0.75特大型盾構(gòu)D＞12m,L/D=0.45~0.752023/5/24784）盾構(gòu)千斤頂推力計(jì)算阻力包括：盾構(gòu)外表面與四周地層的摩阻力；盾尾內(nèi)殼與襯砌結(jié)構(gòu)之間的摩阻力；盾構(gòu)切口部分刃口切入土層的阻力；盾構(gòu)切口環(huán)切入土層時(shí)的正面阻力；開挖面正面支撐阻力；以及盾構(gòu)自重引起的阻力，糾偏時(shí)的阻力，局部氣壓或泥水壓力，阻力板阻力等。2023/5/2479

盾構(gòu)推進(jìn)及襯砌拼裝3.1盾構(gòu)推進(jìn)已建隧道所采用過的大直徑盾構(gòu)，大部分都屬于手掘式敞胸盾構(gòu)或閉胸?cái)D壓盾構(gòu)，或者是兩者兼有的盾構(gòu)。技術(shù)先進(jìn)的泥水盾構(gòu)或土壓平衡盾構(gòu)很少采用。本節(jié)將主要介紹在松軟含水地層中采用手掘式敞胸盾構(gòu)施工，輔以氣壓，人工井點(diǎn)降水及其它地層加固措施，盾構(gòu)開挖掘進(jìn)時(shí)的幾種施工方法。2023/5/24801）人工井點(diǎn)降水加

手工掘式敞胸盾構(gòu)施工人工井點(diǎn)降水，經(jīng)濟(jì)，適用于漏氣量大的砂性土。地下水位降低、疏干地層，增加土體強(qiáng)度，以保證開挖面穩(wěn)定，盾構(gòu)在地下水位以上通過，施工場(chǎng)地較干燥。一般都采用噴射井點(diǎn)，深度曾用到27m，使埋深為25m的隧道能順利開挖。2023/5/2481具體過程：（1）先借助盾構(gòu)千斤頂使盾構(gòu)推進(jìn)，將切口環(huán)部分切入地層，然后在切口環(huán)保護(hù)下進(jìn)行土體開挖與運(yùn)輸，這樣對(duì)周圍地層擾動(dòng)較小。（2）分層開挖，施工工具為普通手工工具或手持式風(fēng)動(dòng)工具。（3）每環(huán)管片可分?jǐn)?shù)次開挖和推進(jìn)，盾構(gòu)糾偏時(shí)可以利用超挖解決。（4）可借助支撐千斤頂加撐板對(duì)開挖面進(jìn)行臨時(shí)支撐；（5）當(dāng)用網(wǎng)格式盾構(gòu)時(shí)，防止盾構(gòu)后退。2023/5/24822）氣壓加手掘式敞胸盾構(gòu)施工盾構(gòu)施工在含水松軟不穩(wěn)定地層中采用氣壓來疏干和支護(hù)開挖面，以防止涌水、開挖面崩坍，增強(qiáng)地層強(qiáng)度，是一種極古老，且行之有效的施工方法。（1）氣壓大小及耗氣量的確定理論上，每10m水頭必須用0.1Mpa的氣壓力來平衡。實(shí)際上，僅為理論壓力的50%~60%，空氣量?jī)H為理論空氣量的10%~50%。2023/5/2483中小型盾構(gòu)，壓力等于離盾構(gòu)上端約D/2處的地下水壓力;大直徑盾為2/3D處的地下水壓力;頂部均超壓，需有足夠的覆蓋層2023/5/2484施工時(shí)為了防止空氣泄出，盾構(gòu)頂部必須有足夠厚的覆蓋層t即t值過大則直接影響到隧道埋置深度，過小則覆蓋不足，往往容易發(fā)生噴發(fā)事故。國外隧道規(guī)范規(guī)定；水底隧道的最小覆蓋層必須大于盾構(gòu)直徑（日本）或等于盾構(gòu)直徑，覆蓋層寬度應(yīng)大于或等于盾構(gòu)直徑的6倍。采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算耗氣量：

—土質(zhì)系數(shù)，當(dāng)壓力大于0.1MPa時(shí)，粘性土=3.65；砂性土=7.30。

2023/5/2485（2）氣壓盾構(gòu)施工氣壓盾構(gòu)施工中閘墻和氣閘作用是將作業(yè)區(qū)與常壓作業(yè)區(qū)隔開。閘墻必須有足夠的強(qiáng)度與氣密性.氣閘是鋼板鉚接或焊接而成的圓筒形結(jié)構(gòu)，分人行閘和外閘兩部分。人行閘的管理是氣壓施工的重要環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格遵守氣壓作業(yè)的工作時(shí)間及進(jìn)出氣閘的變壓時(shí)間，以防減壓病。2023/5/24863）泥水加壓盾構(gòu)施工用泥水加壓盾構(gòu)代替上述氣壓盾構(gòu)施工，克服了氣壓施工的弊病。地面沉降，減壓病，