【正文】 隧道埋深較大時，只能依賴盾構。 隨著隧道工程對施工質量和環(huán)保要求的逐步提高，現(xiàn)代盾構己演變成為一種高度智能化，集機、電、液、光、計算機技術為一體的大型工程機械裝備。在發(fā)達國家盾構法施工的隧道已占隧道總量的 90%以上。我國在盾構施工隧道的關鍵設備和施工技術方面與發(fā)達國家相比存在著 較大的差距，為盡快提高我國盾構掘進水平使我國在先進隧道施工技術方面占世界一席之地，那么對于盾構技術在城市地鐵施工中的應用研究就顯得尤為重要。 從盾構施工法的定義 :使用盾構機在地下掘進，邊防止開挖面土砂崩塌，邊在機內(nèi)安全的進行開挖作業(yè)和襯砌作業(yè)，從而構筑成隧道的施工法。按照這個定義，盾構施工法是由穩(wěn)定開挖面、盾構機挖掘和襯砌三大要素組成。那么縱觀盾構隧道掘進 190 來年的發(fā)展史看，盾構隧道施工法和盾構掘進機的改進都是在圍繞著 :①地層穩(wěn)定和地面沉降控制 。②機械化、自動化掘進和掘進速度 。③ 襯砌和隧道質量，這三個要素進行盾構掘進機的改進和施工方法的革命。傳統(tǒng)的盾構法是把這三個要素分別獨立考慮的，把地層穩(wěn)定處理作為盾構的輔助方法，主要有降低地下水位法、畢業(yè)論文 2 改良地基法、凍結法及氣壓法等。在盾構掘進機本身結構上沒有考慮對地層穩(wěn)定的影響或減少和防止地面沉降，盾構一般為敞胸式結構。但是，這樣的盾構很難滿足在城市內(nèi)施工時的各種要求，特別是關系到地面建筑安全的地面沉降問題，所以，下一代盾構 — 閉胸式盾構就應運而生了。 現(xiàn)代盾構的一個最為顯著的特點就是統(tǒng)籌考慮盾構法的這三個要素，用盾構掘進機設備本身解決工作面穩(wěn)定的 問題。現(xiàn)代盾構掘進機采用了類似機器人的技術，如控制、遙控、傳感器、導向、測量、探測、通訊技術等，集機、電、液、傳感、信息技術于一體，具有開挖削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等多種功能。在許多情況下盾構施工的綜合施工成本比人工開挖施工低得多，而掘進速度高得多。可以說，盾構掘進機是目前世界上最先進的隧道掘進設備，適用于軟土、礫石、硬巖等不同地質構造的隧道暗挖 。盾構法施工己是一門很成熟的地下工程施工技術，已成為大多數(shù)地下隧道工程施工首選的常規(guī)技術。 面對 21 世紀我國城市地下空 間的大量開發(fā)利用，城市地鐵的大規(guī)模建設，盾構法施工與傳統(tǒng)隧道開挖方法比較，因其具有開挖快、優(yōu)質、安全、經(jīng)濟、有利于環(huán)境保護和降低勞動強度的優(yōu)點，那么地鐵區(qū)間隧道施工越越多的采用盾構法無疑是最好的選擇。面對近年來我國的盾構隧道工程的社會需求量極大，從業(yè)新軍 (單位、人員 )的數(shù)量猛增，所以，無論是使我國的盾構技術趕上國際水平還是新軍提高業(yè)務素質，都表明對于盾構技術在工程實踐中的應用的研究很有必要。 本文研究的內(nèi)容是盾構技術在城市地鐵隧道施工中的應用。包括 :型與相應的配置 :介紹盾構的構造和分類的基礎上， 探討盾構選型的依據(jù)和選型的原則，并在此基礎上確定盾構的相應配置。 :(1)盾構施工過程； (2)特殊地段的施工。 畢業(yè)論文 3 第 2章 盾構的選型與相應的配置 盾構的基本構造主要分為盾構殼體、推進系統(tǒng)、拼裝系統(tǒng)三大部分，見簡單的手掘式盾構的基本構造圖 。 圖 盾構基本構造示意圖 從工作面開始可分為切口環(huán)、支承環(huán)和盾尾三部分。 (1)切口環(huán) 切口環(huán)位于盾構的最前端，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)，部分盾構切口環(huán)前端還設有刃口以減少切入地層的擾動。切口環(huán)保持工作面的穩(wěn)定，并作為把開挖下來的土砂向后方運輸，因此，采用機械化開挖、土壓式、泥水加壓式盾構時，應根據(jù)開挖下來土砂的狀態(tài)，確定切口 環(huán)的形狀、尺寸。 (2)支承環(huán) 支承環(huán)緊接于切口環(huán)，是一個剛性很好的圓形結構。地層壓力、千斤頂?shù)姆醋饔昧?，以及切口入土正面阻力、襯砌拼裝時的施工載荷等承受作用于盾構上的全部載荷。 在支承環(huán)外沿布置有盾構千斤頂，中間布置拼裝機及部分液壓設備、動力設備、操縱控制臺。當切口環(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)的長度應不小于固定盾構千斤頂所需的長度，對于有刀盤的盾構還要考慮安裝切削刀盤的軸承裝置、驅動裝置和排土裝置的空間。 圖最好重畫，標注文字重新寫。 圖號從 1 開始，依次編寫。 畢業(yè)論文 4 (3)盾尾 盾尾主要用于掩護管片的安裝工作。盾尾末端設有密封裝置，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。 盾構掘進的動力是靠液壓系統(tǒng)帶動千斤頂?shù)耐七M機構，它是盾構重要的基本構造之一。 (l)盾構千斤頂?shù)倪x擇和配置 盾構千斤頂?shù)倪x擇和配置應根據(jù)盾構的靈活性、管片的構造、拼裝管片的作業(yè)條件等來決定。 (2)千斤頂數(shù)量 千斤頂?shù)臄?shù)量根據(jù)盾構直徑、千斤頂推力、管片的結構、隧道軸線的情況綜合考慮。一般情況下，中小型盾構每只千斤頂?shù)耐屏?600~1500kN，在大型盾構 中每只千斤頂?shù)耐屏Χ酁?2021~2500kN。 (3)千斤頂?shù)男谐? 盾構千斤頂?shù)男谐虘紤]到盾尾管片拼裝及曲線施工等因素，通常取管片寬度加上 100mm~200mm 的余量。 另外，成環(huán)管片有一塊封頂塊，若采用縱向全插入封頂時，在相應的封頂塊位置應布置雙節(jié)千斤頂，其行程約為其它千斤頂?shù)囊槐?，以滿足拼裝成環(huán)所需。 (4)千斤頂?shù)乃俣? 盾構千斤頂?shù)乃俣缺仨毟鶕?jù)地質條件和盾構形式?jīng)Q定，一般取 50mm/min 左右，且可無級調速。為了提高工作效率，千斤頂?shù)幕乜s速度要求越快越好。 (5)千斤頂塊 盾構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。其次，還必須在頂塊與管片的接觸面上安裝橡膠或柔性材料的墊板，對管片環(huán)面起到保護作用。 管片拼裝機俗稱舉重臂，是盾構的主要設備之一，常以液壓為動力。為了能將管片按照設計所需要的位置，安全、迅速地進行拼裝，拼裝機在鉗捏住管片后，還必須具備沿徑向伸縮、前后平移和 3600(左右疊加 )旋轉等功能。 拼裝機的形式有環(huán)形、中空軸形、齒輪齒條形等，一般常用環(huán)型拼裝機。這種畢業(yè)論文 5 拼裝機安裝在支承環(huán)后部，或者盾構千斤頂撐板附近的盾尾部，它如同一個可 自由伸縮的支架，安裝在具有支承滾輪的、能夠轉動的中空圓環(huán)上的機械手。該形式中間空間大，便于安裝出土設備。 盾構向前推進時管片就從盾尾部脫出，管片受到自重和土壓的作用會產(chǎn)生變形，當該變形量很大時，己成環(huán)管片與拼裝環(huán)在拼裝時就會產(chǎn)生高低不平，給安裝縱向螺栓帶來困難，為了避免管片產(chǎn)生高低不平的現(xiàn)象，就有必要讓管片保持真圓，該裝置就是真圓保持器。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。當一環(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 千斤頂使支架圓弧面密貼管片后，盾構