文档介绍：盾构法隧道技术盾构法隧道技术
——文献综述报告
张贯章
土木工程 07-1
2011 年 3 月 10 日
一、盾构的基本概况
盾构法是暗挖隧道的专用机械在地面以下建造隧道的一种施工方法。由于
城市市区建筑公用设施密集，交通繁忙，明挖隧道施工对城市生活干扰严重，特
别在市中心，若隧道埋深较大，地质又复杂时，用明挖法建造隧道则很难实现。
而盾构法施工城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道具
有明显优点。采用此法建造隧道，其埋设深度可以很深而不受地面建筑物和交通
的限制。近年来由于盾构法在施工技术上的不断改进，机械化程度越来越强，对
地层的适应性也越来越好。此外，在建造水下公路和铁路隧道或水工隧道中，盾
构法也往往以其经济合理而得到采用。
1）除了竖井施工外，施工作业均在地下进行，噪音、震动引起的公害小。
既不影响地面交通，又可以减少对附近居民的噪音和震动的影响
2）盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理，施工
人员也少，劳动强度低，生产效率高。
3）土方量外运较少。
4）穿越河道时不影响航运。
5）施工不受风雨等气候条件影响。
6）隧道施工费用不受覆土量多少影响适于建造覆土较深的隧道，在土质差
水位高的地方建设埋深较大的隧道时，盾构法有较好的技术经济优越性。
7）当隧道穿过河底或其他建筑物时，不影响施工。
8）只要设法使盾构的开挖面稳定，则隧道越深，地基越差、土中影响施工
的埋设物等越多，与明挖法相比，经济上、进度、施工越有利。
1）当曲率半径过小时，施工较为困难。
2）需要保证一定的覆土厚度，否则在陆地上开挖面不稳定，在水下施工不
够安全。
3）井中长期有震动和噪声，需要采取措解决。
4）在采用全气压疏干和稳定气流时，施工条件差，对劳动保护要求高。
5）目前还不能完全防止以盾构正上方为中心的地表土层沉陷，特别在饱和
含水松软的图层中亚欧采取严密的技术措施来最大限度的减少沉陷。
6）在饱和含水地层中，盾构法施工所用的拼装衬砌对达到整体结构防水性
的要求较高。
7）在气压施工时，在周围有发生缺氧和枯井的危险，必须采取相应的办法。
盾构法施工的概貌如图 1 所示。
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图 1、盾构法施工概貌示意图（网格盾构）
1——盾构；2——盾构千斤顶；3——盾构正面网格；4 一一出土转盘；5－一出土皮带运输
机； 6——管片拼装机；7——管片 8——压浆泵；9－一压浆孔；10——出土机；11——由
管片组成的隧道衬砌结构； 12——在盾尾空隙中的压浆；13——后盾装置；14——竖井
构成盾构法施工的主要内容是：先在隧道某段的一端建造竖井或基坑，以供
盾构安装就位。盾构从竖井或基坑的墙壁开孔处出发，在地层中沿着设计轴线，
向另一竖井或基坑的设计孔洞推进。盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千
斤顶传至盾构尾部已拼装的预制隧道衬砌结构，再传到竖井或基坑的后靠壁上，
盾构是这种施工方法中最主要的独特的施工机具。它是一个能支承地层压力而又
能在地层中推进的圆形或矩形或马蹄形等特殊形状的钢筒结构，在钢筒的前面设
置各种类型的支撑和开挖土体的装置，在钢筒中段周圈内面安装顶进所需的千斤
顶，钢筒尾部是具有一定空间的壳体，在盾尾内可以拼装一至二环预制的隧道衬
砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向紧靠盾尾
后面的开挖坑道周边与衬砌环外周之间的空隙中压注足够的浆体，以防止隧道及
地面下沉。在盾构推进过程中不断从开挖面排出适量的土方。
使用盾构法，往往需要根据穿越土层的工程地质水文地质特点辅以其他施工
技术措施。
需要考虑的主要有：
1．疏干掘进土层中地下水的措施；
2．稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施；
3．隧道衬砌的防水堵漏技术；
4．配合施工的监测技术；
5．气压施工中的劳动防护措施；
6．开挖土方的运输及处理方法等。
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二、盾构的类型
1）全开敞式盾构:
① 手掘式盾构
图2、手