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第1章.
第2章.
第3章.
第4章.
第5章.
第6章.
第7章.
第8章.
第9章.
、配套设备与管模
1方向的控制包括两个方面：一是盾构本身能够进行纠偏、转向，二是采用先进的激光导向技术保证盾构掘进方向的正确。
4）环境保护与控制能力
盾构法施工的环境保护包括两个方面：首先是盾构施工时对周围自然环境的保护，即地
面沉降满足设计要求，噪声、震动等满足相关环境保护规定的要求；再者要求盾构施工时使用的辅助材料如油脂、泡沫等不能对环境造成污染。
5）掘进速度满足计划工期需求
根据计划工期安排，盾构的掘进速度必须满足本合同段的计划工期要求。
不同类型的盾构机适用的地质类型也是不同的。 盾构机的选型必须做到针对不同的工程，
不同的地质条件进行针对性设计， 才能使盾构更好的适应工程。 盾构机的主要类型有泥水式、
插刀式（敞开式）盾构、土压平衡式、复合型盾构等。其中土压平衡盾构能够适应较大的地
质范围与地质条件，能用于粘结性、非粘结性、有水或无水、软土和卵石圆砾等多种复杂的
地层，施工速度较高，能有效的控制地表沉降。所以根据本合同段的工程条件、地质特点、
工期及施工要求，结合类似工程盾构的选型经验和北京地铁既有盾构工程的盾构类型，在本
工程宜采用加泥式土压平衡盾构。
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土压平衡工作原理：土压平衡盾构的开挖土仓由刀盘、切口环、隔板及添加剂注入系统
组成。将刀盘切削下来的碴土填满土仓，在切削刀盘后面装有使土仓内土砂强制混合的搅拌
臂。借助盾构推进油缸的推力通过隔板进行加压，产生泥土压，这一压力通过碴土及刀盘作
用于整个作业面，使作业面稳定，同时用螺旋输送机排土，螺旋输送机排土量与盾构推进量
相适应，掘进过程中始终维持开挖土量与排土量平衡， 维持土仓内土压力稳定在预定范围内。
土仓内的土压力通过土压传感器进行测量，为保证预定的土压力可通过控制推进力、推进速
度、螺旋输送机转速来控制，控制原理见土仓土压力控制示意图 10-1-2。
土舱土压力与地层水土压力平衡状态
地表面
地下水位
Pw水压力
PE土压力
P
盾构土仓压力
Pw+PE=PEPB
EPB
图10-1-2 土压平衡工作原理示意图
当土仓内的土压力大于地层土压力和水压力时，地表将会隆起；当土仓内的土压力小于
地层土压力和水压力时，地表将会下沉；因此土仓内的土压力应与地层土压力和水压力平衡。
盾构尾部的空隙通过注浆系统进行同步回填浆液，注浆压力及数量应与地层水土压力及空隙量相适应，有效控制地表的沉降。
碴土改良工作原理：土压平衡盾构维持工作面稳定的介质为碴土，为维持土仓内土压力的稳定和碴土的排出，土仓内的碴土必须具有：良好的塑性和流动性、良好的粘—软稠度、低的内摩擦力、低的透水性。一般情况下碴土不一定具有这些特性，刀盘扭矩较大，碴土流动困难，在土压力作用下易压实固结，容易产生泥饼或泥团，在透水性土层中，在水的作用下碴土在螺旋输送机内排出无法形成有效的压力递减，土仓内的土压力难以稳定，因此需要对开挖后的碴土进行改良，使其具有上述特性。根据地层情况，向开挖土仓内注入泡沫、粘土或添加剂，进行强制搅拌，使碴土具有可塑性和不透水性，螺旋机排土顺畅，土仓内的压
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力容易控制和稳定。
1）概述
盾构是一个由不同功能的组件有机结合的综合性施工设备，它集合了盾构施工过程中的
开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能。不同形式的盾构其主机结构特点及配套设施
也是不同的，对盾构来说，盾构法施工的过程也就是这些功能合理运用的过程。
土压平衡型盾构在结构上包括刀盘、盾体、人仓、螺旋输送机、管片安装机、管片小车、
皮带机和后配套拖车等；在功能上包括开挖系统、主驱动系统、推进系统、出碴系统、注浆
系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、激光导向系统及通风、供水、供电系统等。下
面根据这些部件或系统在盾构施工中的不同功能特点来分别进行说明。
盾构机主机结构图机后配套总图见图 10-1-3，图10-1-4（1、2）。
（2）盾构主机
1）刀盘和刀具
刀盘结构是根据本合同段的地质适应性要求设计的。刀盘结构如图10-1-5所示，整个刀盘为焊接结构，在刀盘上焊接了安装各种刀具的刀座。刀盘和主驱动通过一个很厚的法兰盘
连接，刀盘背面和法兰盘通过四根Ф600mm，壁厚100mm的钢管焊接在一起，以传递足够的