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1、盾構法施工概述地下工程施工方法明挖法暗挖法盾構法礦井法概述盾構法施工是以盾構作為施工機械在地面以下暗挖修筑隧道的一種施工方法。盾構是一種鋼制的活動防護裝置，或活動支撐；盾構是既可支承地層壓力，又可以在地層中推進的活動鋼制圓形或半圓形裝置。概述在盾構的掩護下，鉆頭可以安全地開挖地層，一次掘進相當于裝配式襯砌一環(huán)的寬度。尾部可以裝配預制管片或砌塊，迅速地拼裝成隧道的永久襯砌，并將襯砌與土層之間的空隙用水泥壓漿填實，防止周圍地層的繼續(xù)變形和圍巖壓力的增長。盾構推進主要依靠盾構內部設置的千斤頂，用千斤頂塊頂在拼成的襯砌
2、環(huán)上，使它推進到已挖好的空間內，然后縮回活塞桿，為下一環(huán)襯砌拼裝創(chuàng)造條件。概述重復上述過程，不斷開挖、不斷推進，借助盾構這種特制施工機械，可用較快的速度完成隧道施工基本作業(yè)循環(huán)，直至隧道建成。盾構施工前，應先修建一豎井，在豎井處安裝盾構。采用盾構開挖出的土體，由豎井通道提升運出地面棄土場處理。盾構施工工藝，見圖所示。1－盾構；2－盾構千斤頂；3－盾構正面網(wǎng)格；4－出土轉盤；5－出土皮帶運輸機；6－管片拼裝機；7－管片；8－壓漿泵；9－壓漿孔；10－出土機；11－管片襯砌；12－盾尾空隙中的壓漿；13－后盾管片；
3、14－豎井1、盾構施工法優(yōu)點1）該施工方法屬于地下工程暗挖法施工，不受地面交通、河道、航運、潮汐、季節(jié)、氣候等條件的影響，能較經(jīng)濟合理地保證隧道安全施工，可在盾構支護下安全地開挖、襯砌等；2）盾構的推進、出土、拼裝襯砌等可全部機械化，自動化作業(yè)，施工勞動強度較低，而掘進速度比較快；1、盾構施工法優(yōu)點3）施工中沒有噪聲和振動，對周圍環(huán)境沒有干擾；4）在松軟含水地層中，修筑埋置深度較大的長大隧道，具有經(jīng)濟、技術、安全等方面的優(yōu)越性。2、盾構施工法存在的缺點1）盾構是一種價格較昂貴、針對性強的專用施工機械，對每一座采
4、用盾構法施工的隧道，均應根據(jù)工程地質、水文地質條件、襯砌結構斷面尺寸的大小進行專門制造、運送、拼裝與拆卸等，且設備較復雜。因此，一般不能隨便將其他隧道施工用的盾構重復使用；2、盾構施工法存在的缺點2）需要有氣壓供應設備、人工井點降水、襯砌管片預制、襯砌結構的防水設施及堵漏、隧道內的運輸、施工測量、場地布置、拼裝與拆卸工作井等施工技術的密切配合才能順利施工。且用氣壓法施工時，涉及到壓縮空氣泄出的危險、減壓病等醫(yī)學上的防護措施；2、盾構施工法存在的缺點3）對于短于750米的隧道，有統(tǒng)計資料顯示，被認為是不經(jīng)濟的；對
5、隧道曲線半徑過小或隧道埋深較淺時，施工困難較大（對水底隧道當覆蓋土太淺時施工反而不太安全）；2、盾構施工法存在的缺點4）當盾構法施工采用全氣壓方法穩(wěn)定地層時，施工條件較差，因此對勞動保護要求較高，用盾構法施工時，在隧道上方一定范圍內，尤其是飽和含水松軟土層，地表沉陷尚難以防止，拼裝襯砌對襯砌整體防水技術要求很高。上述缺點，有待于在今后采用盾構法施工實踐中，加強科學研究，進一步加以克服和改進。目前，各國采用盾構法施工建水底公路隧道已成為較為常用的模式，隨著交通建設的高速發(fā)展，用大直徑盾構建筑水底公路隧道將會日益增
6、多。第二節(jié) 盾構機械分類與構造一、盾構機械分類盾構是一種集施工開挖、支護、推進、襯砌、出土等多種作業(yè)于一體的大型暗挖隧道施工機械。盾構類型很多，可按開挖方式、構造類型、盾構的斷面形狀、盾構前部構造和排水與穩(wěn)定開挖面方式等進行分類。一、盾構機械分類按盾構斷面形狀不同可分為圓形、拱形、矩形、馬蹄形四種；圓形因其抵抗地層中的土壓力和水壓力較好，襯砌拼裝簡便，可采用通用構件，易于更換，因而應用較廣泛。一、盾構機械分類按盾構開挖方式不同分為：手工挖掘式、半機械挖掘式和全機械挖掘式三種；按盾構前部構造不同分為：敞胸式和閉胸
7、式兩種；按排除地下水與穩(wěn)定開挖面的方式不同分為：泥水加壓、土壓平衡式的無氣壓盾構，局部氣壓或全氣壓盾構等。隨著科技發(fā)展，盾構機械的種類越來越多，適用性更加廣泛。盾構列表盾構列表二、盾構機械的構造（一）手工挖掘式盾構手工挖掘式盾構是盾構的最基本形式，主要由盾殼、支護結構、推進系統(tǒng)、拼裝機構和附屬設備等五部分組成，適用于開挖面基本能自穩(wěn)的土層中的隧道工程。1、盾構殼體盾殼由切口環(huán)、支承環(huán)和盾尾等組成，并由鋼板焊成圓形殼體，盾殼組成見圖所示。盾殼1－切口環(huán)；2－支承環(huán)；3－盾尾；4－縱向加強肋；5－環(huán)狀加強肋（1）切
8、口環(huán)切口環(huán)位于盾構的前部，前端設有刃口，施工時可以切入土層中，在它的掩護下工人可在開挖面上安全地開挖。有一些盾構設有千斤頂操縱的前檐可以向前伸長，以增加掩護長度。一般切口環(huán)不宜過長，否則會使盾構穩(wěn)定性變差，并增大盾構推進阻力。機械化盾構的切口環(huán)中需容納各種專門挖土設備。（2）支承環(huán)支承環(huán)位于盾構的中部，是盾構受力的主要部分，它由外殼、環(huán)狀加強肋和縱向加強肋組成；環(huán)狀加強肋焊在支承環(huán)兩端
