盾構(gòu)施工的全新方法

第五章盾構(gòu)法施工

第一節(jié)概述

盾構(gòu)法是暗挖隧道的專用機械在地面如下建造隧道的一種施工措施。盾構(gòu)是與隧道形狀

?致的盾構(gòu)外殼內(nèi)，裝備著推進機構(gòu)、擋土機構(gòu)、出十.運送機構(gòu)、安裝襯砌機構(gòu)等部件的隧

道開挖專用機械。采用此法建造隧道，其埋設(shè)深度可以很深而不受地而建筑物和交通H勺限制。

近年來由于盾構(gòu)法在施工技術(shù)上的不停改善，機械化程度越來越強，對地層的適應(yīng)性也越來

越好。都市市區(qū)建筑公用設(shè)施密集，交通繁忙，明挖隧道施工對都市生活干擾嚴重，尤其在

市中心，若隧道埋深較大，地質(zhì)又復(fù)雜時，用明挖法建造隧道則很難實現(xiàn)。而盾構(gòu)法施工都

市地下鐵道、上下水道、電力通訊、市政公用設(shè)施等多種隧道具有明顯長處。此外，在建造

水卜公路和鐵路隧道或水工隧道中，盾構(gòu)法也往往以其經(jīng)濟合理而得到采用。

盾構(gòu)法是一項綜合性的施工技術(shù)。盾構(gòu)法施工的概貌如圖5-1所示。構(gòu)成盾構(gòu)法H勺垂耍

內(nèi)容是：先在隧道某段的?端建造脛井或基坑，以供盾構(gòu)安裝就位。盾構(gòu)從帳井或基坑的墻

壁預(yù)留孔處出發(fā)，在地層中沿著設(shè)計軸線，向另一豎井或基坑的設(shè)計預(yù)留孔洞推進。盾構(gòu)推

進中所受到的地層阻力，通過盾構(gòu)千斤頂傳至盾構(gòu)尾部已拼裝的預(yù)制襯砌，再傳到豎井或基

坑的后靠壁上。盾構(gòu)是一種能支承地層壓力，又能在地層中推進口勺圓形、矩形、馬蹄形及其

他特殊形狀H勺鋼筒構(gòu)造，其直徑稍不小于隧道襯砌的直徑，在鋼筒的前面設(shè)置多種類型的支

撐和開挖土體H勺裝置.，在鋼筒中段周圈內(nèi)安裝頂進所需的千斤頂，鋼筒尾部是具有?定空間

的殼體，在盾尾內(nèi)可以安頓數(shù)環(huán)拼成的隧道襯砌環(huán)。盾構(gòu)每推進一環(huán)距離，就在盾尾支護下

拼裝一環(huán)襯砌，井及時向盾尾背面H勺襯砌環(huán)外周H勺空隙中壓注漿體，以防止隧道及地面下沉,

在盾構(gòu)推進過程中不停從開挖面排出適量口勺土方。

盾構(gòu)是進行土方開挖正面支護和隧道襯砌構(gòu)造安裝的施工磯具，它還需要其他施工技術(shù)

親密配合才能順利施工。重要有：地下水H勺減少；穩(wěn)定地層、防止隧道及地面沉陷的土壤加

固措施；隧道襯砌構(gòu)造的制造；地層的開挖；隧道內(nèi)的運送：襯砌與地層間的充填；襯砌的

防水與堵漏；開挖土方H勺運送及處理措施：配合施工的測量、監(jiān)測技術(shù)：合理H勺施工布置等。

此外，采用氣壓法施工時，還波及到醫(yī)學(xué)上的某些問題和防護措施等。

圖5—1盾構(gòu)法施工概貌示意圖（網(wǎng)格盾構(gòu)）

1------盾構(gòu)；2盾構(gòu)千斤頂：3------盾構(gòu)正面網(wǎng)格：4出土轉(zhuǎn)盤：5出土皮帶

運送機：6一一管片拼裝機；7一一管片：8一一壓漿泵：9一一壓漿孔：10一一出土

機；11——由管片構(gòu)成的隧道襯砌構(gòu)造；12——在盾尾空隙中的壓漿；13——后盾裝置;

14——豎井

第一節(jié)盾構(gòu)構(gòu)造、分類及合用范圍

-、盾構(gòu)的外形和材料

1、盾構(gòu)口勺外形

盾構(gòu)的外形就是指盾構(gòu)H勺斷面形狀，有圓形、雙圓、三圓、矩形、馬蹄形、半圓形或與

隧道斷面相似的特殊形狀等。例如：將人行隧道筑成矩形，最大地運用了挖掘空間：將水利

隧道筑成馬蹄形，使流體的力學(xué)性能到達最佳狀態(tài)；將穿山隧道筑成半圓形，可以使底邊直

接與公路連接等等。不過，絕大多數(shù)盾構(gòu)還是采用老式的圓形，

2、制造盾構(gòu)的材料

盾構(gòu)在地卜穿越，要承受水平載荷、垂直載荷和水壓力，假如地面有構(gòu)筑物，還要承受

這些附加載荷，盾構(gòu)推進時，還要克服正面阻力，因此，規(guī)定盾構(gòu)具有足夠的強度和剛度。

盾構(gòu)重要用鋼板單層厚板或多層薄板制成，鋼板?般采用A3鋼。鋼板間連接可采用焊接和

例接兩種措施，大型盾構(gòu)考慮到水平運送和垂直吊裝的困難，可制成分體式，到現(xiàn)場進行就

位拼裝，部件的連接一般采用定位銷定位，高強度螺栓聯(lián)接，最終焊接成型。

二、盾構(gòu)的基本構(gòu)造

盾構(gòu)的基本構(gòu)造重要分為盾構(gòu)殼體、推進系統(tǒng)、拼裝系統(tǒng)三大部分，見簡樸的手掘式盾

構(gòu)的基本構(gòu)造圖5—2。

1、盾構(gòu)殼體

從工作面開始可分為切口環(huán)、支承環(huán)和盾尾三部分。

(D切口環(huán)

切口環(huán)位于盾構(gòu)的最前端，起開挖和擋土作用，施工時最先切入地層并掩護開挖作業(yè)，

部分盾構(gòu)切口環(huán)前端還設(shè)有刃口以減少切入地層的擾動。切口環(huán)境保護持工作面的穩(wěn)定，并

作為把開挖下來的土砂向后方運送，因此，采用機械化開挖、土床式、泥水加壓式盾構(gòu)時，

應(yīng)根據(jù)開挖下來土砂H勺狀態(tài)，確定切口環(huán)H勺形狀、尺寸。

切U環(huán)口勺長度重要取決于盾構(gòu)正面支承、開挖的措施，就手掘式盾構(gòu)而言，考慮到正面

施工人員、挖土機具有回旋H勺余地等。大部分手掘式盾構(gòu)切口環(huán)的頂部比底部長，如同帽檐,

有時還設(shè)有千斤頂控制的活動前沿，以增長掩護長度；對于機械化盾構(gòu)切口環(huán)內(nèi)按盾構(gòu)種類

安裝多種機械設(shè)備。

311

//

7/

7%

呈

■SSZ

圖5-2盾構(gòu)基本構(gòu)造示意圖

「切口環(huán)2-支承環(huán)3-盾尾4-支承千斤頂5-活動平臺6-平臺千斤頂

7-切口8-盾構(gòu)千斤頂9-盾尾空隙10-管片拼裝機II-管片

如泥水盾構(gòu)，在切口環(huán)內(nèi)安頓有切削刀盤、攪拌器和吸泥口：上壓平衡盾構(gòu)，安頓有切

削刀盤、攪拌器和螺旋輸送機；網(wǎng)格式盾構(gòu)，安頓有網(wǎng)格、提士轉(zhuǎn)盤和運土機械的進口；棚

式盾構(gòu)，安頓有多層活絡(luò)平臺、儲土箕斗：水力機械盾構(gòu)，安項有水槍、吸口和攪拌器。

在局部氣壓、泥水加壓、土壓平衡等盾構(gòu)中，因切口內(nèi)壓力高于隧道內(nèi)，因此在切口環(huán)

處還需布設(shè)密封隔板及人行艙的進出閘門。

(2)支承環(huán)

支承環(huán)緊接丁?切口環(huán)，是一種剛性很好H勺圓形構(gòu)造。地層壓力、千斤頂H勺反作用力，以

及切口入土正面阻力、襯砌拼裝時口勺施工載荷等承受作用于后閔上口勺所有載荷。

在支承環(huán)外沿布置有盾構(gòu)千斤頂，中間布置拼裝機及部分液壓設(shè)備、動力設(shè)備、操縱控

制臺。當(dāng)切口環(huán)壓力高于常壓時，在支承環(huán)內(nèi)要布置人行加、減壓艙。

支承環(huán)口勺長度應(yīng)不不不小于固定盾構(gòu)千斤頂所需的長度，對于有刀盤的盾構(gòu)還要考慮安

裝切削刀盤H勺軸承裝置、驅(qū)動裝置和排土裝置的空間。

(3)盾尾

盾尾重要用于掩護管片口勺安裝工作。盾尾末端設(shè)有密封裝置，以防止水、土及壓注材料

從盾尾與襯砌間隙進入盾構(gòu)內(nèi)。盾尾密封裝置損壞、失效時，在施工中途必須進行修理更換,

盾尾長度要滿足上述各項工作的進行。

盾尾厚度應(yīng)盡量薄，可以減小地層與襯砌間形成的建筑空隙，從而減少壓漿工作量，對

地層擾動范圍也小有助于施工，但盾尾也需承擔(dān)土壓力，在碰到糾偏及隧道曲線施工時，尚

有某些難以估計的載荷出現(xiàn)。因此其厚度應(yīng)綜合上述原因來確定。

盾尾密封裝置要能適應(yīng)盾尾與襯砌間日勺空隙，由于施工中糾偏的頻率很高，因此，規(guī)定

密封材料要富有彈性、耐磨、防扯破等，其最終目的是要可以止水。形式多種，目前常用的

是采用多道、可更換的盾尾密封裝置，盾尾的道數(shù)根據(jù)隧道埋深、水位高下來定，一般取2?

3道，如圖5-3。

圖5—3盾尾密封示意圖

1一盾殼：2—彈簧鋼板：3一銅絲束：4一密封油脂：5一壓板；6一螺栓

由于鋼絲束內(nèi)充斥了油脂，鋼絲又為優(yōu)質(zhì)彈簧鋼絲，使其成為一種即有塑性又有彈性的

整體，油脂保護鋼絲免于生銹損壞。采用專用的盾尾油脂泵加注油脂，這種盾尾密封裝置使

用后效果較佳，一次推進可達500nl左右，這重要取決于土質(zhì)狀況，在砂性土中掘進，盾尾

損壞較快，而在粘性土中掘進則使用壽命較長。

盾尾的長度必須根據(jù)管片寬度及盾尾日勺道數(shù)來確定，對于機械化開挖式、土壓式、泥水

加壓式盾構(gòu)，還要根據(jù)盾尾密封的構(gòu)造來確定，必須保證管片掙裝工作的進行；修理盾構(gòu)干

斤頂和在曲線段進行施工等原因，故必需有某些余量。

2、推進機構(gòu)

盾構(gòu)掘進的動力是靠液壓系統(tǒng)帶動千斤頂?shù)耐七M機構(gòu)，它是盾構(gòu)重要H勺基本構(gòu)造之、

(1)盾構(gòu)千斤頂日勺選擇和配置

盾構(gòu)千斤頂?shù)倪x擇和配置應(yīng)根據(jù)盾構(gòu)H勺靈活性、管片的構(gòu)造、拼裝管片的作業(yè)條件等來

決定。選定盾構(gòu)千斤頂必須注意如下事項：

①千斤頂要盡量地輕，且經(jīng)久耐用，易于維修保養(yǎng)和掉換；

②采用高液壓系統(tǒng)，使千斤頂機構(gòu)緊湊。目前使用的液壓系統(tǒng)壓力值為30?40MPa；

③千斤頂要均勻地配置在靠近盾構(gòu)外殼處，使管片受力均勻：

④千斤頂應(yīng)與盾構(gòu)軸線平行。

(2)千斤頂數(shù)量

千斤頂日勺數(shù)量根據(jù)盾構(gòu)直徑、千斤頂推力、管片的構(gòu)造、隧道軸線的狀況綜合考慮。一

般狀況下，中小型盾構(gòu)每只T斤頂H勺推力為600?15()0kN,在大型盾構(gòu)中每只千斤頂?shù)耐屏?/p>

多為2023?2500kN。

(3)千斤頂?shù)男谐?/p>

盾構(gòu)千斤頂?shù)男谐虘?yīng)考慮到盾尾管片拼裝及曲線施工等原因，?般取管片寬度加上

100mm?200mm匹J余量。

此外，成環(huán)管片有一塊封頂塊，若采用縱向全插入封頂時，在對應(yīng)的封頂塊位置應(yīng)布置

雙節(jié)千斤頂，其行程約為其他千斤頂口勺?倍，以滿足拼裝成環(huán)所需。

(4)千斤頂?shù)乃俣?/p>

盾構(gòu)千斤頂?shù)乃俣缺仨毟鶕?jù)地質(zhì)條件和盾構(gòu)形式?jīng)Q定,一般取50mm/min左右，且可無級

調(diào)速。為了提高工作效率，千斤頂口勺回縮速度規(guī)定越快越好。

(5)千斤頂塊

盾構(gòu)千斤頂活塞的前端必須安裝頂塊，頂塊必須采用球面接頭，以便將?推力均勻、分布

在管片的環(huán)面。另一方而，還必須在頂塊與管片口勺接觸面上安裝橡膠或柔性材料的J墊板，對

管片環(huán)面起到保護作用。

3、管片拼裝機

管片拼裝機俗稱舉重臂，是盾構(gòu)的重要設(shè)備之一，常以液E為動力。為了能將管片按照

設(shè)計所需要的位置，安全、迅速地進行拼裝，拼裝機在鉗捏住管片后，還必須具有沿徑向伸

縮、前后平移和360”(左右疊加)旋轉(zhuǎn)等功能。

拼裝機H勺形式有環(huán)形、中空釉形、齒輪齒條形等，一般常用環(huán)型拼裝機。這種拼裝機安

裝在支承環(huán)后部，或者盾構(gòu)千斤頂撐板附近的盾尾部，它如同一種可自由伸縮口勺支架，安裝

在具有支承滾輪的、可以轉(zhuǎn)動的中空圓環(huán)上的機械手。該形式中間空間大，便于安裝出土設(shè)

備。

4、真圓保持器

盾構(gòu)向前推進時管片就從盾尾部脫出,管片受到口垂和十年H勺作用會產(chǎn)生變形.當(dāng)該變

形量很大時，已成環(huán)管片與拼裝環(huán)在拼裝時就會產(chǎn)生高下不平，給安裝縱向螺栓帶來困難，

為了防止管片產(chǎn)生高下不平的現(xiàn)象，就有必要讓管片保持真圓，該裝置就是其圓保持器。真

圓保持器支柱上裝有上、下可伸縮的千斤頂和圓弧形的支架，它在動力車架挑出的梁上是可

以滑動的。當(dāng)?環(huán)管片拼裝成環(huán)后，就將真圓保持器移到該管片環(huán)內(nèi)，支柱的千斤頂使支架

圓弧而密貼管片后，盾構(gòu)就可進行下一環(huán)日勺推進。盾構(gòu)推進后圓環(huán)不易產(chǎn)生變形而保持著真

圓狀態(tài)。

三、盾構(gòu)基本參數(shù)的選定

(一)、盾構(gòu)直徑

盾構(gòu)直徑必須根據(jù)管片外徑、盾尾空隙和盾尾鋼板厚度等設(shè)計要素確定，而盾尾空隙應(yīng)

根據(jù)管片的形狀尺寸、隧道的平面形狀、糾偏、盾尾密封構(gòu)造的安裝等進行確定。

盾構(gòu)直徑是指盾殼的外徑，而與刀盤、穩(wěn)定翼、同步注漿用配管等突出部分無關(guān)。

所謂盾尾空隙，是指盾殼鋼板內(nèi)表面與管片的外表面口勺空隙。

根據(jù)隧道限界和構(gòu)造尺寸規(guī)定，在確定襯砌外徑之后，可按施工規(guī)定或經(jīng)驗確定盾構(gòu)直

徑。下面根據(jù)圖5-4,簡介兩種計算措施。

1、D=d+2(x+8)(5-1)

式(5—1)41:D—盾構(gòu)直徑(mm)；

d-隧道外徑(mm);：

x—盾尾空隙(mm)：

6—盾尾鋼板厚度(mm)。

圖5-4盾構(gòu)直徑”算圖

為了滿足盾構(gòu)曲線段施工或推進施工時糾偏所需要間隙，盾尾空隙可由下式計算：

X=ML/d(5-2)

式(5—2)中：M-盾尾和管片的搭接長度(mm)；

L-盾尾內(nèi)襯砌環(huán)頂端可以轉(zhuǎn)動的最大

水平距離，也稱盾尾最大覆蓋襯砌長度(mm)。

根據(jù)實際經(jīng)驗，盾尾空隙一般取20?30mm。

2、D=d內(nèi)+2(6+x+T+T'+e)(5-3)

式(5—3)中：drt-隧道內(nèi)徑(nun);

T~隧道襯砌厚度(mm)：

V-隧道內(nèi)襯厚度(mm)；

e—最小余量(mm)：

D、8、x意義同前。

上面兩式中均有一種盾尾鋼板厚度6,此值應(yīng)通過計算求得，可是計算工作較為復(fù)雜,

因此一股采用經(jīng)驗公式或類比法相近選用。

8=0.02+C.01(D-4)(5-4)

式5—4中D為盾構(gòu)外徑，單位為m。

當(dāng)D〉4m時，式中的第二項為零。

(二)、盾構(gòu)長度和敏捷度

盾構(gòu)長度重要取決于地質(zhì)條件、隧道的平面形狀、開挖方式、運轉(zhuǎn)操作、襯砌形式和盾

構(gòu)的敏捷度(即盾殼總長L與盾構(gòu)外徑1)之比)o一般在盾構(gòu)直徑確定后，敏捷度值有某些經(jīng)

驗數(shù)據(jù)可參照:

小型盾構(gòu)(D=2?3m)(L/D)=1.50

中型盾構(gòu)(1)=3?6m)(L/D)=1.00

大型盾構(gòu)(D>6m)(L/D)=0.75

盾構(gòu)總長度由切口環(huán)、支承環(huán)、盾尾三部分構(gòu)成，它不包括盾構(gòu)內(nèi)設(shè)備超過盾尾H勺部分,

如后方平臺、螺旋輸送機等。

盾構(gòu)長度計算公式:

L=L+L+L(5-5)

1、切口環(huán)長度L

機械化盾構(gòu)僅考慮能容納開挖機具即可：

在手掘式盾構(gòu)中要考慮到人工開挖的以便，U可以較長些，因此正面土體穩(wěn)定期L最

大值為：

L=D.tg0或LW2m(5-6)

式5—6中：<1)-開挖而坡度與水平面口勺夾角一般取45"：

在棚式盾構(gòu)中,其分層是按人H勺高度分隔：

N=D/H(5-7)

式5—7中:層數(shù)(計算后數(shù)值歸整):

H人H勺高度(m)。

由于分了層的H值比I)小得多，因此這時的切口環(huán)長度為：

L=H.ctg4)(5-8)

注意:式中H值應(yīng)取層高的最大值Hmax。

有些盾構(gòu)根據(jù)需要將另設(shè)前檐，其長度大概300?500mm,詳細取多少要按盾構(gòu)直徑大

小合適選用。

2.支承環(huán)長度L

該部分長度取決于盾構(gòu)千斤頂、切削刀盤的軸承和驅(qū)動裝置、排上裝置等空間，而盾構(gòu)

千斤頂?shù)拈L度與預(yù)制襯砌的寬度有關(guān)。

L=見+ic(5-9)

式5—9中：Wc-最寬襯砌寬度，包括楔形環(huán)、加寬環(huán)。

ic—余量，一-般取200?300mln,

重要考慮到盾構(gòu)千斤頂?shù)男蘩碓颉?/p>

3、盾尾長度L

盾尾長度取決于管片口勺形狀和寬度：

L=K.凡+L+C(5-10)

式5—10中：K-常數(shù)，一般取1.5?2.5，這與與否需調(diào)

換損壞的襯砌及盾尾密封裝置有關(guān)：

.-襯砌環(huán)寬度加)；

L-千斤頂頂塊厚度(m)：

C施工余量，一般取80?200mm,選用時應(yīng)考慮

拼裝襯砌時環(huán)面清洗工作，以及穿拼裝螺栓、尤其是首尾相接的縱向螺栓等工作H勺以便。

(三)、盾構(gòu)的推力

盾構(gòu)向前行進是靠安裝在支承環(huán)周圍日勺千斤頂頂力，各千斤頂頂力之和就是盾構(gòu)的J總推

力，在計鳧推力時，一定要考慮周全，要將盾構(gòu)的施工全過程中也許碰到的阻力都要計嵬在

內(nèi)。

盾構(gòu)的總推進力必須不小于多種推進阻力的總和，否則盾構(gòu)無法向前推進。盾構(gòu)日勺多種

推力和計算公式如下：

1、R—盾構(gòu)外壁周圍與上體之間的摩擦力或粘結(jié)力；

(1)砂性±Ft=U>nDL(P.+W)(kN)(5-11)

(2)粘性±FLCJTDL(kN)(5-12)

2、同一推進中切口插入土壤的貫入阻力：

F2=(..t.Ep.Pm(kN)(5-13)

3、F3一工作而正面阻力；

2

F3=P(.JiD/4(kN)(5-14)

(1)盾構(gòu)在人工開挖、半機械化開?挖時為工作面支護阻力.

(2)盾構(gòu)采用機械化開挖時，為作用在切削刀盤上的推進阻力。

4、F,一管片與盾尾之間的摩擦力；

F4=u2.G2(kN)(5-15)

5.&一變向陽力(曲線施T/糾偏等原因的阻力):

F5=R.S(kN)(5-16)

6.F6—后方臺車的牽引阻力;

FB=U3.GI(kN)(5-17)

公式符號解釋：

u,-鋼與土H勺摩擦系數(shù)

u2-鋼與鋼或混凝土的摩擦系數(shù)

k-車輪與鋼軌之間的摩擦系數(shù)

D—盾構(gòu)直徑（m）

L-盾構(gòu)長度（m）

W-盾構(gòu)重量（kN）

G.-后方臺車重量（kN）

G2-管片（成環(huán)）重量（kN）

八-作用在盾構(gòu)上的平均土壓（kPa）

Pf-工作面正面壓力（支護千斤頂反力、作用在

隔墻上的土壓力、泥漿壓力等）（kPa）

c-粘聚力（kPa）

KP-被動土壓力系數(shù)

R-地層抗力（承載力、被動土壓力等）（kPa）

。-工作面周圍長度（m）

t-刃腳貫入深度（m）

s-抵御板在推進方向H勺投影面積（m2）

總推力￡F=E+F：+F3+K+Fs+R(5-18)

盾構(gòu)總推力也可由以上件+R+F3+F1的總和再乘以2來求出。盾構(gòu)總推力也可按經(jīng)驗

公式求得:

R=PnD2/4(5-19)

式中F.L盾構(gòu)的總推力(kN)

p.,一開挖面單位截面積的推力(kN)

a.人工開挖、半機械化開挖盾構(gòu)、機械化開挖盾構(gòu)：

P)=700-ll00kPa

b.封閉式盾構(gòu)、土壓平衡式盾構(gòu)、泥水加壓式盾構(gòu)：

Pj=1000-1300kPa

四、盾構(gòu)的分類及其合用范圍

盾構(gòu)是修建隧道的正而支護掘進和襯砌拼裝的專用機具，盾構(gòu)類型的區(qū)別重要是盾構(gòu)正

面對土體支護開挖的措施工藝不一樣而言。為此盾構(gòu)的種類按其構(gòu)造特點和開挖措施來分，

重要可分為四大類，如下：

廣敞開式

手掘式盾構(gòu)-f正面支撐式

f棚式

「全擠壓

擠壓式盾構(gòu)-」局部擠壓

f網(wǎng)格

廣正、反鏟

半機械式盾構(gòu).螺旋切削

f軟巖掘進機

f開胸大刀盤切削

機械式盾構(gòu)-「局部氣壓

f閉胸式-4泥水加壓

f土壓平衡

（一）、手掘式盾構(gòu)

手掘式盾構(gòu)是構(gòu)造最簡樸、配套設(shè)備少、因而造價也最低，制造工期短。

其開挖面可以根據(jù)地質(zhì)條件決定，所有敞開式或用正面支撐開挖，一面開挖一面支撐。

在松散的砂土地層，可以按照土的內(nèi)摩擦角大小將開挖面分為兒層，這時的盾構(gòu)就被稱為棚

式盾構(gòu)見圖5—5。

手掘式盾構(gòu)的垂要長處：

1、正面是敞開的，施工人員隨時可以觀測地層變化狀況，及時采用應(yīng)付措施：

2、當(dāng)在地層中碰到樁、大石塊等地卜.障礙物時，比較輕易處理：

3、可向需要方向超挖，輕易進行盾構(gòu)糾偏，也便于曲線施工；

4、造價低，構(gòu)造設(shè)備簡樸，易制造，加工周期短。

圖5-5手掘式盾構(gòu)示意圖

它的重要缺陷有：

1、在含水地層中，當(dāng)開挖面出現(xiàn)滲水、流砂時，必須輔以降水、氣壓等地層加固等措

施；

2、工作面若發(fā)生塌方時，易引起危及人身及工程安全事故：

3、勞動強度大，效率低、進度慢，在大直徑盾構(gòu)中尤為突出。

手掘式盾構(gòu)盡管有上述不少缺陷，但由于簡樸易行，在地質(zhì)條件良好的工程中仍廣泛應(yīng)

用。

（二）、擠壓式盾構(gòu)

擠壓式盾構(gòu)（見圖5-6）口勺開挖而用胸板封起來，把上體擋在胸板外，對施工人員是

比較安全、可靠，沒有塌方口勺危險，當(dāng)盾構(gòu)推進時，讓土體從胸板局部開口處擠入盾構(gòu)內(nèi),

圖5-6擠壓式盾構(gòu)示意圖

然后裝車外運，不必用人工挖土，勞動強度小，效率也成倍提高。在特定條件下可將胸

板所有封閉推進，那就是全擠壓推進。

擠壓式盾構(gòu)僅合用丁?松軟可塑H勺粘性土層，合用范圍較狹穹。在擠壓推進時對地層土體

擾動較大，地面產(chǎn)生較大的隆起變形，因此在地面有建筑物的地區(qū)不能使用，只能在空曠的

地區(qū)或江河底下、海灘處等區(qū)域。

[TEE即入㈤八1

I

L/?J=^<=

'I%

圖5—7網(wǎng)格式盾構(gòu)示意圖

1—盾構(gòu)千斤頂（推進盾構(gòu)用）；2?開挖面支撐千斤頂：3—舉重臂（拼裝裝配式鋼筋混凝

土襯砌用）：4—堆土平臺（盾構(gòu)F部土塊由轉(zhuǎn)盤提高后落人堆土平臺）：5—刮板運送機,

土塊由堆土平臺進入后輸出；6——裝配式鋼筋混凝土襯砌；7—盾構(gòu)鋼殼；8—開挖面鋼網(wǎng)

格；9—轉(zhuǎn)盤，10—裝土車。

網(wǎng)格式盾構(gòu)是一種介于半擠壓和手掘之間H勺盾構(gòu)型式見圖5-70這種盾構(gòu)在開挖面裝

有鋼制的開口格柵，稱為網(wǎng)格。當(dāng)盾構(gòu)向前掘進時土體被網(wǎng)格切成條狀，進入盾構(gòu)后運走:

當(dāng)盾構(gòu)停止推進時，網(wǎng)格起到支護士體的作用，從而有效地防」二了開挖面的坍塌。網(wǎng)格盾構(gòu)

對土體擠壓作用比擠壓式盾構(gòu)小，因此引起地面變形的量也小某些。

網(wǎng)格盾構(gòu)也僅合用于松軟可塑的粘土層，當(dāng)土層含水量大時，尚需輔以降水、氣壓等

措施。

（三）、半機械式盾構(gòu)

半機械式盾構(gòu)是在手掘式盾構(gòu)正面裝上機械來替代人工開挖，根據(jù)地層條件，可以安裝

反鏟挖土機或螺旋切削機（見圖5-8）o土體較硬可安裝軟巖掘進機。

圖5-8半機械式盾構(gòu)

半機械式盾構(gòu)的合用范圍基本上和子掘式同樣，其長處除可減輕工人勞動強度外，其他

均與手掘式相似。

（四）、機械式盾構(gòu)

機械式盾構(gòu)是在手掘式盾構(gòu)的切口部分裝上一種與盾構(gòu)直徑一般大小的大刀盤，用它來

實現(xiàn)盾構(gòu)施工的全斷面切削開挖。

當(dāng)?shù)貙油临|(zhì)好，能自立或采用輔助措施亦能自立，則可用開胸式的機械盾構(gòu)，反之如地

層土質(zhì)差，又不能采用其他地層加固措施，此時，采用閉胸機械式盾構(gòu)比較合適。

目前簡介三種常用的機械式盾構(gòu)：

1、局部氣壓式盾構(gòu)（見圖5—9）

這種盾構(gòu)系在開胸機械式盾構(gòu)的切口環(huán)和支承環(huán)之間裝上隔板，使切口環(huán)部分形成?種

密封艙，艙中輸入壓縮空氣，以平衡開挖面的土壓力，保證正面上體自立而不坍塌。氣壓是

為了疏干地下水，變化土體的物理性能有助于施工，用盾構(gòu)法進行隧道施工，苜先是要處理

切口前開挖面的穩(wěn)定，加局部氣壓是使正面土體穩(wěn)定的措施，從而替代r在隧道內(nèi)加氣壓的

全氣壓施工措施。這樣，襯砌拼裝和隧道內(nèi)其他施工人員，就可不在氣壓條件下工作，這無

疑有很大的優(yōu)越性。

圖5-9局部氣壓式盾構(gòu)示意圖

1一氣壓內(nèi)出土運送系統(tǒng)2—皮帶運送機3—排土抓斗4一出土斗5一運土車6一運管

片車輛7—管片8—管片拼裝機9一伸縮接頭

但局部氣壓盾構(gòu)的某些技術(shù)問超，目前未得到很好地處理，這重要是：

(1)從密封艙內(nèi)持續(xù)向外出土的裝置，還存右.漏氣和使用壽命不長的問題；

(2)盾尾密封裝置還不能完全制止壓力艙內(nèi)日勺壓縮空氣通過開挖面經(jīng)盾構(gòu)外表至盾尾

處泄漏；

(3)襯砌環(huán)接縫防止不了壓力艙內(nèi)的氣體、通過盾構(gòu)外表通至盾構(gòu)后部管片縫隙滲透隧

道內(nèi)。

以上三處的漏氣，就影響到正面壓力艙內(nèi)的壓力控制，由于壓力艙容量小，加上這三處

防漏氣技術(shù)尚未徹底處理，因此壓力艙內(nèi)東力值上下波動較人，當(dāng)正面碰到有問題需要處理，

須有工人進入壓力艙工作，這種施工條件對人的生理影響很大。而正常施工中，艙內(nèi)壓力控

制不好，正面土體穩(wěn)定就沒有保證，也將直接影響施工。故目前該型式盾構(gòu)使用已不多。

2、泥水式盾構(gòu)和泥水加壓平衡盾構(gòu)（見圖5T0）

前面論述了局部氣壓盾構(gòu)的技術(shù)難題是持續(xù)出土與壓縮空氣的泄漏問題。在地層壓力差

及土質(zhì)同樣條件下，漏氣量要比漏水量大80倍之多。因此，若在上述局部氣壓的密（如

圖為泥水式盾構(gòu)，泥水加壓平衡式盾構(gòu)）封艙內(nèi)用泥水或泥漿來替代壓縮空氣，這樣既可運

用泥水壓力來支撐開挖面土體，又可大大減少泄漏。刀盤切削下來的土在泥水中通過攪拌機

攪拌，用雜質(zhì)泵將泥漿通過管道輸送到地面集中處理，這樣就處理了持續(xù)出土的技術(shù)難題，

泥水盾構(gòu)的長處是顯而易見的。

但泥水盾構(gòu)的輔助配套設(shè)備多，首先要有一套自動控制和泥水輸送系統(tǒng)，另一方面還要

有一套泥水處理系統(tǒng)，因此泥水盾構(gòu)的設(shè)備費用較大。這是它的重要缺陷，但反而言之，象

泥水處理系統(tǒng)這樣的輔助設(shè)備可反復(fù)運用，經(jīng)濟上還是可行的.

圖5T0泥水加壓盾構(gòu)示意圖

3、土壓平衡式盾構(gòu)（見圖5-11）

這種盾構(gòu)又稱削土密封式或泥土加壓式盾構(gòu)，是在上述兩種機械式盾構(gòu)H勺基礎(chǔ)上發(fā)展起

來的合用于含水飽和軟弱地層中施工的新型盾構(gòu)。

該盾構(gòu)打勺前端也是一種全斷而切削刀盤，在盾構(gòu)中心或卜部有一種長筒形螺旋輸送機時

進土口，其出口在密封艙外。

所謂土壓平衡，就是盾構(gòu)密封艙內(nèi)一直充斥r用刀盤切削、.來的土，并保持一定壓力平

衡開挖面的土壓力。

圖5T1土壓平衡盾構(gòu)示意圖

1一刀盤用油馬達；2—螺旋機：3一螺旋機馬達；4一皮帶運送機

5一閘門千斤頂；6—管片拼裝機；7一刀盤支架；8—隔壁；9—排障進入口

螺旋輸送機靠轉(zhuǎn)速來控制出土量，出土量要親密配合刀盤的切削速度，以保持密封艙內(nèi)

充斥泥土而又不致過于飽和。這種盾構(gòu)防止了局部氣壓盾構(gòu)的重要缺陷，也省略了泥水加壓

盾構(gòu)投資較大的缺陷，至今，土壓平衡盾構(gòu)與泥水加壓平衡盾構(gòu)，已成為比較成熟、可靠的

新型設(shè)備，廣泛地在隧道施工中予以應(yīng)用。

五、盾構(gòu)選型

盾構(gòu)法施工的地層都是復(fù)雜多變的，因此對于復(fù)雜日勺地層要選用較為經(jīng)濟日勺盾構(gòu)是目前

的一種難題。

在選擇盾構(gòu)時，不僅要考慮到地質(zhì)狀況、盾構(gòu)的外徑、隧道的長度、工程的施工程序、

勞動力狀況等，并且還要綜合研究工程施工環(huán)境、基地面積、施工引起對環(huán)境H勺影響程度等。

選擇盾構(gòu)的種類規(guī)定掌握不一樣盾構(gòu)的特性，表5T所列是多種盾構(gòu)選型H勺要點，同步，還

要逐?研究如下項目：

(1)開挖面有無障礙物：

(2)氣壓施工時開挖面能否自立穩(wěn)定；

(3)用氣壓其他輔助施工法后開挖面能否穩(wěn)定：

(4)擠壓推進、切削土加壓推進時，開挖面能否自立穩(wěn)定；

(5)開挖面在加水壓、泥壓、泥水壓作用下，能否自立穩(wěn)定：

(6)經(jīng)濟性。

盾構(gòu)選型時一般需要鑒別盾構(gòu)工作面與否穩(wěn)定，一種較為實用的鑒別措施稱布諾姆氏試

驗法

在松軟地層中，設(shè)盾構(gòu)工作面開有一種進土門，地層的垂直力為Y.H，垂直力所產(chǎn)生的

側(cè)向土壓作用在進土門處，然后以土體與否向盾構(gòu)內(nèi)部流動作為鑒別盾構(gòu)的工作面與否稔定

的條件。試驗的成果表明，在軟上地層中，垂直作用于進士門上的上床。a與進士門部位的

覆土H、土體重度丫及地層H勺不排水抗剪強度C,存在如下關(guān)系：

oa=Y.H-(6-8)Cu(5-20)

當(dāng)進土門向盾構(gòu)外部推進時，作用在進士門上日勺土壓為：

OP=Y.H-(6-8)Cu(5-21)

式中的系數(shù)(6-8)與土質(zhì)無關(guān)，只與進士門的形狀或盾構(gòu)工作面向支承條件有關(guān)。當(dāng)

o°W0時.T作面支承條件不能到達卜式條件時,盾構(gòu)丁作而就不能保持穩(wěn)定°因此,在

粘性土體中，作用于盾構(gòu)工作面處的土體垂直力Y.H、氣壓強度P。以及土體的不排水剪切

強度C存在如下關(guān)系:

Y1I-PDW6CU(5-22)

若滿足以上條件，則認為盾構(gòu)工作面是穩(wěn)定的。不過，以上條件也不是絕對的，在實際

工程中常有不符合鑒別式H勺狀況，需要工程技術(shù)人員根據(jù)經(jīng)驗深入地判斷。

第三節(jié)盾構(gòu)法施工準備

一、盾構(gòu)法施工的前期準備

1、始發(fā)井土建構(gòu)造完畢

盾構(gòu)的始發(fā)井土建構(gòu)造完畢后方可進行盾構(gòu)施工，始發(fā)井內(nèi)須預(yù)留JS構(gòu)出洞口勺洞門，洞

圈一般為鋼構(gòu)造，以便安裝盾構(gòu)出洞的止水裝置。盾構(gòu)出洞前洞口須由鋼板、鋼板樁或地下

持續(xù)墻圍護。

2、盾構(gòu)選型

根據(jù)隧道所通過的地層地質(zhì)及地面構(gòu)筑物狀況、施工進度、經(jīng)濟性等條件進行盾構(gòu)選型,

確定所用的盾構(gòu)類型(詳見第本章第?節(jié))。

3、管片生產(chǎn)

根據(jù)管片設(shè)計圖紙及技術(shù)規(guī)定，設(shè)計出制造管片鋼模的圖紙，加工鋼模，然后進行管片

生產(chǎn)。由于管片鋼模，加工工藝復(fù)雜，故加工周期較長。

在盾構(gòu)出洞之前，必須生產(chǎn)一定數(shù)量H勺管片，以滿足施工需要。

二、技術(shù)準備

1、熟悉施工圖紙和有關(guān)的設(shè)計資料

學(xué)習(xí)工程建設(shè)單位提供的工程圖紙設(shè)計和有關(guān)H勺地質(zhì)資料、施工驗收規(guī)范和有關(guān)H勺技術(shù)

規(guī)定，通過學(xué)習(xí)充足理解和掌握設(shè)計人員口勺設(shè)計意圖、構(gòu)造特點和技術(shù)規(guī)定，在動工前或分

項工程實行前應(yīng)有設(shè)計單位進行設(shè)計交底。

2、理解隧道沿線的地下管線、構(gòu)筑物及地質(zhì)狀況

對地下管線及地下構(gòu)筑物，需要理解管線種類構(gòu)造、類型、埋深等，與隧道的互相關(guān)系

等狀況，對于地面建筑物，需要理解建筑物的種類、構(gòu)造、基型埋深與隧道的互相關(guān)系等狀

況，然后采用對應(yīng)的保護措施。

3、熟悉施工用機械的特點

熟悉盾構(gòu)機的重要施工參數(shù)及對應(yīng)的盾構(gòu)施工工法，掌握施工要領(lǐng)。

4、編制施工組織設(shè)計

編制施工組織設(shè)計是施工準備工作的重要構(gòu)成部分，隧道施工的施組編寫規(guī)定根據(jù)隧道

施工的特點，確定各個關(guān)鍵工序的施工技術(shù)，合理地布置施工場地，科學(xué)地制定施工方案。

在隧道施工口勺施組中，如下工序必須明確：

(1)施工現(xiàn)場總平面布置：

(2)盾構(gòu)基座及后靠布置形式：

(3)盾構(gòu)出洞時洞門密封的方式：

(4)盾構(gòu)出洞地基加固方式；

(5)材料垂直、水平運送的方式及隧道斷面布置：

(6)盾構(gòu)推進日勺方案、工藝流程：

(7)隧道注漿措施及控制地面沉降的技術(shù)措施；

(8)通過特殊路段的施工技術(shù)措施：

(9)盾構(gòu)進洞地基加固方案及盾構(gòu)進洞方案：

(10)測量措施等。

編寫規(guī)范的施組還應(yīng)包括如下內(nèi)容:

(1)組織管理體系；

(2)質(zhì)量原則及質(zhì)量保證措施：

(3)安全生產(chǎn)措施：

(4)文明施工措施；

(5)工程用料及施工用料使用計?劃；

(6)勞動力使用計劃：

(7)施工進度計劃。

三、生產(chǎn)物資的準備

生產(chǎn)物資重要包括材料、構(gòu)件、施工機械。

材料的準備重要是根據(jù)圖紙和施組的有關(guān)規(guī)定，并按施工進度、材料名稱、規(guī)格、數(shù)量、

使用時間、消耗量編制出材料需要量計劃，組織貨源、運送、倉儲、現(xiàn)場堆放及運送，保證

施工順利進行。

構(gòu)件口勺準備重要指管片的預(yù)生產(chǎn)，并貫徹運送、堆放，保證準時按量供應(yīng)。

施工機械的準備，根據(jù)所采用的施工方案、施工進度，確定施工機械H勺類型、數(shù)量、進

場時間、運送安裝方式、放置的位置等，編制施工機械的需要量計劃，保證施工順利進行。

四、勞動力的準備

根據(jù)施組中所確定的勞動力使用計劃，組織勞動力進場，根據(jù)需要對施工人員進行有關(guān)

的技術(shù)培訓(xùn)，同步進行安全、消防和文明施工等方面的教育，安排好職工的生活，向施工人

員進行技術(shù)交底和質(zhì)量交底,保訐施丁質(zhì)量和進度C

五、施工現(xiàn)場準備

1、盾構(gòu)拼裝式拆卸的工作井

作為拼裝式拆除盾構(gòu)H勺井，其建筑尺寸應(yīng)滿足盾構(gòu)拼裝、拆除的施工工藝規(guī)定，一般井

寬應(yīng)不小于盾構(gòu)直徑1.6?2.0m,井的長度：盾構(gòu)推進方向，重要考慮到盾構(gòu)設(shè)備安裝余地，

以及盾構(gòu)出洞施工所需最小尺寸。

2、盾構(gòu)基座

盾構(gòu)基座設(shè)置于工作井的底板上，用作安裝及擱置盾構(gòu)，更重要的是通過設(shè)在基座上的

導(dǎo)軌，使盾構(gòu)在出洞前就有對的H勺導(dǎo)向。因此導(dǎo)軌要根據(jù)隧道設(shè)計軸線及施工規(guī)定定出平面、

高程、坡度來進行測量定位。

盾構(gòu)基座可采用鋼筋混凝上構(gòu)造（現(xiàn)澆或預(yù)制）或鋼構(gòu)造。導(dǎo)軌夾角一般為60?90。，圖5

一12所示為常用的鋼構(gòu)造基座。盾構(gòu)基座除承受盾構(gòu)自重外，還應(yīng)考慮盾構(gòu)切入土層后，進

行糾偏時產(chǎn)生的集中荷載。

圖5—12盾構(gòu)基座示意圖

3、盾構(gòu)后座（后盾）

在工作井中盾構(gòu)向前推進、其推力要靠工作井后井壁來承擔(dān)，因此在盾構(gòu)與后井壁之間

要有傳力設(shè)施，此設(shè)施稱為后座，一般采用隧道襯砌、專用頂塊、頂撐等構(gòu)成。

后座不僅要作推進頂力的傳遞，還是垂直水平運送的轉(zhuǎn)折點。所后來座不能正環(huán)，應(yīng)有

開口以作垂直運送通口，而開口尺寸需按盾構(gòu)施工的出進設(shè)備材料尺寸決定，第一環(huán)閉口環(huán)

在其上部要加有后盾支撐，以保盾構(gòu)頂力傳至后進壁。

由于工作井平而位置口勺施工誤差，影響到隧道軸線與后井壁口勺垂直度，為了調(diào)正洞口第

一環(huán)管片與井壁洞口的相交尺寸，所后來盾管片與后井壁之間產(chǎn)生一定間隙，這間隙采用混

凝土填充，可盾構(gòu)推力均勻地傳給后井壁，也為拆除后盾管片提供以便。

4、人行樓梯和井內(nèi)工作平臺搭設(shè)

在盾構(gòu)出洞階段施工期內(nèi)，還沒有形成長隧道，盾構(gòu)設(shè)備無法按正常布置，有一種施工

轉(zhuǎn)換過程，在此過程中設(shè)備需放在井內(nèi)，需在井內(nèi)設(shè)置施工平臺以放置多種設(shè)備。并應(yīng)在合

理位置安裝上下樓梯，以供施工人員上下作業(yè)面工作。

5、盾構(gòu)施工地面輔助設(shè)施

為了保證盾構(gòu)正常施工，根據(jù)盾構(gòu)的類型和詳細施工措施，配置必要的J地而輔助設(shè)施：

(1)做好施工場地的控制網(wǎng)測量，保證施工質(zhì)量；

(2)做好三通一平，根據(jù)施工組織設(shè)計中口勺平面布置，設(shè)計施工圍墻、場區(qū)道路、管

片堆場，鋪設(shè)水管、電纜、排水設(shè)施、布置場地照明等：

(3)要有一定數(shù)量管片堆放場地，場內(nèi)應(yīng)設(shè)置行車或其他起吊和運送設(shè)備，以便進行

管片防水處理，并能安全迅速地運到工作面。還可根據(jù)工程或施工條件，搭設(shè)大型工棚或移

動式庶雨棚,壞應(yīng)設(shè)置防水材料倉庫和烘箱：

(5)拌漿間：拌制管片壁后注漿的漿體，并配有堆放原材料的倉庫：

(6)配電間：應(yīng)由兩個電源的變電所供盾構(gòu)施工用電且兩路電源能互相迅速切換，以

免電源發(fā)生故障而導(dǎo)致工程的安全事故；

(7)充電間：負責(zé)井下電機車的蓄電池充電，要配有電瓶箱吊裝的設(shè)備，充電量要滿

足井下運送電箱更換所需，對充電間地坪等設(shè)施應(yīng)防硫酸處理；

(8)空壓機房：若采用氣壓施工，應(yīng)設(shè)置提供必要用氣量的空氣壓縮機和儲氣筒，管

路系統(tǒng)要安頓有符合衛(wèi)生規(guī)定的濾氣器、油水分離器等設(shè)備。并由兩路電源以保證工作面安

全；

(9)水泵房：若采用水力機械掘進，或水力管道運土、進行井點降水措施的施工工程,

應(yīng)設(shè)水泵房，泵房應(yīng)設(shè)于水源豐富處：

(10)地面運送系統(tǒng)：重要通過水平垂直運送設(shè)備，將盾枸施工所需材料、設(shè)備、器具

運入工作井口勺井底車場。還應(yīng)包括供車輛運送的施「道路，整個系統(tǒng)的構(gòu)成形式較多：如：

垂直運送可采用行車、大吊車、電動葫蘆等起重設(shè)備，地面水平運送由鏟車、汽車、電瓶車

等。

根據(jù)施工現(xiàn)場日勺實際條件，結(jié)合所配置的起吊機械、運送設(shè)備構(gòu)成合適的盾構(gòu)施工地

面運送系統(tǒng)較理想H勺形式。將工作井、管片防水制作場地、拌漿間、充電間等布置連成一線,

并合理確定行車的數(shù)量，實現(xiàn)水平和垂直運送互為一體的系統(tǒng)；

(11)盾構(gòu)出土的配套：盾構(gòu)法施工掘進是其重要工序之一，因此出土系統(tǒng)設(shè)施對盾構(gòu)

施工是至關(guān)重要的。

干出土可采用汽車運送，并配有集上坑來保證上體外運，不影響井下盾構(gòu)施工。水力機

械掘進運十.需要有合適H勺排放容量的沉淀池.對泥水盾構(gòu)壞成考慮泥漿拌制及泥水分離等

設(shè)施;

(12)其他生產(chǎn)設(shè)備：一般包括油庫、危險品倉庫、設(shè)備料具間、機械維修間等:

(13)通訊設(shè)備：為r保證盾構(gòu)施工安全，隧道施工特點為線長，因此各作業(yè)點之間通

訊必不可少口勺，目前通訊采用，井下使用的必須是防潮、防爆的，在氣壓施工閘墻內(nèi)

外還須有信號聯(lián)絡(luò)；

(14)隧道斷面布置

隧道斷面布置重要考慮隧道內(nèi)口勺水平運送，水平運送包括車架的行走以及管片、土箱等

的運送，隧道內(nèi)一般采用軌道運送，在斷面布置時要確定軌枕的高度、軌道的軌距等重要尺

寸，軌道的安裝必須規(guī)范，壓板、夾板必須齊全，防止軌距變化引起車輛出軌。對于水力機

械出土的盾構(gòu)來說，隧道斷面布置還必須考慮進出水管日勺布置及接力泵打勺安裝部位，布置時

要考慮管路接頭以便，便于搬運和固定，上述裝置不得侵入軌道運送的界線。人行通道所用

的走道板寬度要不小于50cm,與電機車的安全距離不小于30cm,凈空高度不小于1.8m。隧道

斷面還要布置隧道日勺照明及其供電、盾構(gòu)動力電纜、通風(fēng)管路及接力風(fēng)機、隧道內(nèi)清洗及排

污的管路等：

(15)車架轉(zhuǎn)換

對丁?工作井空間較小，車架不能一次到位環(huán)境，則需要采用車架轉(zhuǎn)換措施，即盾構(gòu)出洞

階段車架與盾構(gòu)分離，通過轉(zhuǎn)換油管、電纜等連接車架與盾構(gòu)，待盾構(gòu)推進一段距離，隧道

內(nèi)能容納車架長度時，再拆除轉(zhuǎn)換管路，將車架吊入隧道與盾構(gòu)相連，到達正常施工H勺狀態(tài):

(16)井底車場的布置

待盾構(gòu)出洞，推進一定距離后，管片與土體日勺摩擦力能平衡盾構(gòu)的推進反作用力時，即

可拆除后盾支撐和后盾管片,充足運用井內(nèi)的空間,在井底形成一種井底車場,通過搭舛平

臺，鋪設(shè)雙軌等措施來提高水平運送的能力，加緊施工進度。

機種手掘盾構(gòu)擠壓盾構(gòu)半機械盾杓機械盾泥水加壓盾構(gòu)土E平衡盾構(gòu)各注

項目構(gòu)削土加壓式加水式加泥式

工作面穩(wěn)定正面千斤頂胸板和氣正面千斤頂、氣壓大刀盤、大刀盤、泥水大刀盤、切削大刀盤、加水加泥作用

與氣壓壓氣壓壓±H作用

工作面觀測目視推力目視目視大刀盤、泥水土E計、排土水壓計、進土土壓計、排土

壓量fitfit

工作面防塌胸板、正面調(diào)整開口胸板、正面千斤頂大刀盤泥水壓、開閉大刀盤、土壓大刀盤、水土泥土壓

千斤頂率板S.

工作面消水井點、化學(xué)井點、化學(xué)注漿井點、化水壓排土機構(gòu)排土機構(gòu)泥土止水性

注漿學(xué)注漿

障礙物處理可能非常困難可能困雄非常困雄非常困雄非常困雄非常困難先導(dǎo)隧

適排障

聞

礫石處理可能可能困難礫石處理裝置困濰礁石取出裝礫石取出裝延徑

置V300mm

以上

合用土質(zhì)粘土、砂土軟粘土粘土、眇七均質(zhì)土軟拈土、含水軟將土、檢砂含水粉質(zhì)粘軟粘土、含水

為宜砂土土砂七

機械變更擠壓手掘式手掘擠壓式困難W難困難困難困難

與地質(zhì)適應(yīng)能調(diào)然開口能刀就刀用排土機構(gòu)刀球7J頭

性率

問題也許涌水開口率不也許涌水粘土多粘土不易分離砂土?xí)r排土細顆粒少施取土敏局限

精確時地易產(chǎn)生困難水壓過工困碓、高水性或超值地

表沉降或土體固海封水困難壓需氣質(zhì)表隆起或沉

隆起較大結(jié)降

工作環(huán)境氣壓內(nèi)施工氣味內(nèi)施氣壓內(nèi)施工氣壓內(nèi)無氣壓無氣壓無氣壓無氣壓

工施工

基地周量的有噪聲、振有噪聲、有噪聲、振動有噪聲湘水設(shè)備啖汽有噪聲有噪聲有噪聲

環(huán)境動振動振動

經(jīng)濟性隧道長度短較經(jīng)濟、隧道長度長時，較手勞務(wù)管泥水處理設(shè)備介于機械式比泥水式盾介于機械式

時,較經(jīng)濟但沉降或掘式經(jīng)濟理費收費昂貴和泥水式中構(gòu)經(jīng)濟和泥水式中

隆起較大低間間

制作費比例11.071.1922.522.702.782.960

.267.350a

手掘式

盾構(gòu)為

1

其他處理設(shè)備

0.44輸送設(shè)

備0.20

表5—1盾構(gòu)選型比較表

第四節(jié)盾構(gòu)的進、出洞技術(shù)

盾構(gòu)的出進洞是盾構(gòu)法施工的重要環(huán)節(jié)，波及到工作井洞門的形式、盾構(gòu)內(nèi)設(shè)備的布置、

隧道出、進洞施工土體加固措施、防止及減少地而沉降等技術(shù)方案。因此出、進洞的施工技

術(shù)、措施、措施合理，能減少許多“后患”保證了施工的速度和安全。

一、盾構(gòu)出、進洞

應(yīng)根據(jù)施工條件、措施選擇對應(yīng)的出、進洞的措施。下面簡介幾種：

（一）、臨時基坑法

在采用板樁或大開挖施工建成（I勺基坑內(nèi)，先將盾構(gòu)安裝、后座施工及垂直運送出入通道

的構(gòu)筑完畢，然后把基坑所有回填，將盾構(gòu)埋置回填土中僅留出垂直運送出入通道口，并拔

除原基坑施工的板樁。這樣盾構(gòu)就在土中進行推進施工，此種措施沒有洞門拆除等問題，一

般只合用于埋置較淺的盾構(gòu)始發(fā)端。

（二）、逐漸掘進法

用盾構(gòu)法進行縱坡較大的、與地面有直接連通的斜隧道（如越江隧道），施工時，其后

座可依托已建敞開式引道來承擔(dān)，盾構(gòu)由淺入深進行掘進，直至盾構(gòu)全斷面進入七層，實際

上這種措施并沒有盾構(gòu)出進洞的技術(shù)問題，而關(guān)健是控制盾構(gòu)在逐漸變化深度中的施工軸線

控制問題。

（三）、工作并進、出洞法

在沉井或沉箱壁上預(yù)留洞及臨時封門，盾構(gòu)在井