【正文】 1 地鐵盾構(gòu)知識(shí)交流 202211 第二部分 盾構(gòu)法施工 第一部分 盾構(gòu)機(jī)選型 3 第一部分 盾構(gòu)機(jī)選型 1. 盾構(gòu)法隧道的起源及發(fā)展史 1818年，英國(guó)的布魯諾從蛀蟲(chóng)鉆孔得到啟示，提出盾構(gòu)掘進(jìn)隧道設(shè)想。 布魯諾爾 1806注冊(cè)專(zhuān)利的盾構(gòu) 螺旋盾構(gòu)， 1818 1825～ 1843年，布魯諾在倫敦泰吾士河下用盾構(gòu)法修建458m長(zhǎng)的矩形隧道（ ）。 1830年，英國(guó)的羅德發(fā)明“氣壓法”輔助解決隧道涌水。 1865年，英國(guó)的布朗首次采用圓形盾構(gòu)和鑄鐵管片， 1869年用圓形盾構(gòu)在泰吾士河下修建外徑。 1863年倫敦的首條地鐵大都會(huì)地鐵建成通車(chē)。 1963年 Sato Kogyo公司 (佐藤工業(yè)）土壓平衡盾構(gòu) 1917年，日本引進(jìn)盾構(gòu)施工技術(shù)，是歐美國(guó)家以外第一個(gè)引進(jìn)盾構(gòu)法的國(guó)家。 1963年，土壓平衡盾構(gòu)首先由日本Sato Kogyo公司開(kāi)發(fā)出來(lái)。 日本第一臺(tái)使用的土壓平衡盾構(gòu)（ IHI公司 1974年制造） 日本東京灣海底隧道 1989年，日本最引人注目的泥水盾構(gòu)隧道工程開(kāi)工。東京灣海底隧道長(zhǎng) 10km，是世界最長(zhǎng)公路專(zhuān)用海底隧道，用八臺(tái)直徑 。 1990年 12月，上海市隧道公司承建的上海合流污水治理工程過(guò)江隧道推進(jìn)施工。采用自己設(shè)計(jì)制造直徑 。盾構(gòu)自重 190t,總推力 2880t，總功率 500kW。 直徑 加泥式土壓平衡盾構(gòu) 1992年，日本研制成世界上第一臺(tái)三圓泥水加壓式盾構(gòu)，并成功地用于大阪市地鐵 7號(hào)線“商務(wù)公園站”車(chē)站工程施工。 三連體泥水加壓平衡盾構(gòu)基本構(gòu)造圖 平衡 盾構(gòu)研制及工程應(yīng)用 1987年，上海市隧道公司承建過(guò)江電纜隧道工程，成功設(shè)計(jì)了我國(guó)第一臺(tái)直徑，由上海造船廠制造。 1992年 臺(tái)北地鐵淡水線（ Herrenknecht）土壓平衡盾構(gòu) 1994年 10月，上海隧道工程股份有限公司采用盾構(gòu)法承建的南京第一條秦淮河治理工程隧道推進(jìn)。 南京夾江隧道直徑 最具風(fēng)險(xiǎn)的是盾構(gòu)推抵江中段，即鉆入全斷面粉砂層中，該粉砂層上方?jīng)]有其它土層與夾江水間隔。直徑 掘進(jìn)機(jī)于 1995年 2月 5日順利進(jìn)入江心州接收井。 與法國(guó) FCB公司合作設(shè)計(jì)制作的 1992年 6月，上海市隧道工程公司承建上海地鐵 1號(hào)線上?；疖?chē)站～漢中路車(chē)站區(qū)間隧道盾構(gòu)推進(jìn)， 1993年 4月全線貫通。 1993年 8月，上海隧道工程股份有限公司承建上海地鐵 1號(hào)線黃陂路站～陜西路站區(qū)間隧道， 1994年 4月全線貫通。 土壓平衡盾構(gòu)設(shè)備示意圖 1995年，上海隧道工程股份有限公司于開(kāi)始研究矩形隧道技術(shù)， 1996年研制一臺(tái) ，頂進(jìn)矩形隧道 60m，解決了推進(jìn)軸線控制、糾偏技術(shù)、沉降控制、隧道結(jié)構(gòu)等技術(shù)難題。 1996年，上海隧道工程股份有限公司施工總承包延安東路隧道南線工程。長(zhǎng) 1300m圓形主隧道采用從日本引進(jìn)的直徑。 延安東路隧道南線泥水盾構(gòu) 19 海瑞克泥水盾構(gòu) 泥水土壓平復(fù)合式盾構(gòu) 鄂式破巖機(jī) 1998年 12月，上海隧道公司承建中國(guó)第一條較長(zhǎng)距離的水底觀光游覽隧道 ――上海外灘觀光隧道。采用國(guó)外二手直徑 施工。 三龍過(guò)江示意圖 1999年 5月，上海隧道公司研制成功國(guó)內(nèi)第一臺(tái) 式土壓平衡掘進(jìn)機(jī)，在浦東陸家嘴地鐵車(chē)站掘進(jìn) 120m，建成兩條過(guò)街人行地道。 2022年 9月，上海隧道工程股份有限公司建設(shè)的中國(guó)首條雙圓隧道在軌道交通 8號(hào)線應(yīng)用 上海地鐵建設(shè)用盾構(gòu) 在上個(gè)世紀(jì) 90年代，修建上海地鐵一號(hào)線的時(shí)候，區(qū)間隧道都采用盾構(gòu)施工，共使用了 7臺(tái)盾構(gòu)機(jī)，推進(jìn)長(zhǎng)度約為 。 以后在地鐵二號(hào)線、明珠線和 M8線等線路的施工中，所有區(qū)間隧道都采用了盾構(gòu)法施工，最高峰時(shí)同時(shí) 100余臺(tái)盾構(gòu)機(jī)在作業(yè)。 國(guó)產(chǎn) 863盾構(gòu) 24 上海隧道股份研發(fā)的軟土盾構(gòu)在上海 2號(hào)線西延伸首次使用，同 時(shí)中鐵隧道集團(tuán)研發(fā)的復(fù)合式盾構(gòu)也投入使用。 中隧與小松聯(lián)合制造的盾構(gòu)機(jī) 廣州修建地鐵一號(hào)線由日本青木公司采用了 3臺(tái)盾構(gòu)機(jī)施工，造價(jià)昂貴，每延米約 1萬(wàn)美元。 施工的三號(hào)線，共有 15臺(tái)盾構(gòu)機(jī)在作業(yè)，以后開(kāi)工的地鐵新線不斷采購(gòu)了新盾構(gòu)機(jī)。 北京修建地鐵盾構(gòu)法施工的線路也在不斷增加。 中國(guó)用掘進(jìn)機(jī)修建鐵路隧道 TB880E修建的秦嶺 TB880E掘進(jìn)機(jī) 安康至南京磨溝嶺鐵路隧道 (掘進(jìn)機(jī) ) 2. 盾構(gòu)法隧道基本原理及特點(diǎn) 盾構(gòu)法隧道的基本原理是用一件有形的鋼質(zhì)組件沿隧道設(shè)計(jì)軸線開(kāi)挖土體而向前推進(jìn)。這個(gè)鋼質(zhì)組件在初步或最終隧道襯砌建成前，主要起防護(hù)開(kāi)挖出的土體、保證作業(yè)人員和機(jī)械設(shè)備安全的作用，這個(gè)鋼質(zhì)組件被簡(jiǎn)稱(chēng)為 盾構(gòu) 。盾構(gòu)另一個(gè)作用是能夠承受來(lái)自地層的壓力，防治地下水或流沙的入侵。 ? 盾構(gòu)法隧道基本原理 ? 盾構(gòu)法隧道優(yōu)缺點(diǎn) 盾構(gòu)法隧道優(yōu)點(diǎn)： （ 1）在盾構(gòu)支護(hù)下進(jìn)行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航運(yùn)、潮汐、季節(jié)、氣候等條件的影響，能較經(jīng)濟(jì)合理地保證隧道安全施工； 盾構(gòu)法隧道施工不受地面自然條件的影響 （ 2）盾構(gòu)的推進(jìn)、出土、襯砌拼裝等可實(shí)行自動(dòng)化、智能化和施工遠(yuǎn)程控制信息化，掘進(jìn)速度較快，施工勞動(dòng)強(qiáng)度較低； 盾構(gòu)法隧道機(jī)械化、自動(dòng)化高 （ 3）地面人文自然景觀受到良好的保護(hù)，周?chē)h(huán)境不受盾構(gòu)施工干擾；在松軟地層中，開(kāi)挖埋置深度較大的長(zhǎng)距離、大直徑速度，具有經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、安全、軍事等方面的優(yōu)越性。 盾構(gòu)法隧道缺點(diǎn) （ 1）盾構(gòu)機(jī)械造價(jià)較昂貴，隧道的襯砌、運(yùn)輸、拼裝、機(jī)械安裝等工藝較復(fù)雜；在飽和含水的松軟地層中施工，地表沉陷風(fēng)險(xiǎn)極大。 （ 2）需要設(shè)備制造、氣壓設(shè)備供應(yīng)、襯砌管片預(yù)制、襯砌結(jié)構(gòu)防水及堵漏、施工測(cè)量、始發(fā)接收?qǐng)龅夭贾?、盾?gòu)轉(zhuǎn)移等施工技術(shù)的配合，系統(tǒng)工程協(xié)調(diào)難； （ 3）建造短于 750m的隧道沒(méi)有經(jīng)濟(jì)性；對(duì)隧道曲線半徑過(guò)小或隧道埋深較淺時(shí)，施工難度大； （ 4）盾構(gòu)機(jī)的通用性比較差，適應(yīng)性有限，并非所有地層都適合盾構(gòu)施工，需要針對(duì)地層情況專(zhuān)門(mén)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 總之，由于盾構(gòu)機(jī)在地鐵區(qū)間施工中正被 越來(lái)越廣泛的使用。 盾構(gòu) 機(jī)的分類(lèi)原則： 無(wú)論是那種盾構(gòu)機(jī)或 TBM，不管是圓形的方形的、單圓的多園的、人工的、機(jī)械的、半機(jī)械的等等，它們都必須具備兩種功能，一是與圍巖的主動(dòng)土壓和水壓的 平衡方式 ；二是出土方式 。將盾構(gòu)機(jī)的這種平衡方式和出土方式稱(chēng)之為盾構(gòu)機(jī)的 型 。盾構(gòu)機(jī)的選型就是對(duì)盾構(gòu)機(jī)平衡方式（采用土壓平衡還是泥水平衡）和出土方式（采用螺旋輸送器和皮帶機(jī)還是泥漿泵和泥漿管路）的選擇。這是一級(jí)功能分類(lèi)。 二級(jí)功能分類(lèi)是指密封艙的狀態(tài)，即通常所說(shuō)的盾構(gòu)機(jī)的模式 ，分為開(kāi)胸式、閉胸式、半開(kāi)胸式和加氣壓式 。 型 是在盾構(gòu)施工前選擇的，也就是在施工招標(biāo)前決定的。而 模式 是根據(jù)地質(zhì)環(huán)境的變化在施工過(guò)程中由操作人員實(shí)時(shí)設(shè)定的。 3. 盾構(gòu)機(jī)的分類(lèi) 盾構(gòu)機(jī)的分類(lèi) 盾 構(gòu) 機(jī)均 一 地 層 盾構(gòu) 機(jī)復(fù) 合 地 層 盾構(gòu) 機(jī)地 層 盾 構(gòu) 機(jī)巖 層 盾 構(gòu) 機(jī)混 合 盾 構(gòu) 機(jī)土 壓 平 衡 型盾 構(gòu) 機(jī)