第四章盾构施工技术第节ppt课件

1、山东科技大学土建学院 乔卫国 教授 第四章 盾构施工技术 第一节 概述一、盾构施工法概念 盾构施工法是在钢制筒形壳体盾构掩护下，在地层中进展挖土和拼装预制衬砌构件，并以液压千斤顶逐渐向前顶进壳体的一种暗挖隧道施工方法。 盾构掘进机shield machine 特点在盾构维护下，进展地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水、盾尾间隙注浆充填等作业，并需随时排除地下水和控制地面沉降。 是工艺技术要求高、综合性强的一类施工方法。二、盾构法主要施工程序1、建造盾构任务井2、盾构掘进机安装就位4、初推段掘进施工5、掘进机设备转换6、盾构延续掘进施工8、盾构进入接纳井，并运出地面7、接纳井洞口土体加固3、出

2、洞口土体加固三、盾构法施工的优缺陷优点：1、作业场地小，因噪音、振动引起的环境影响小；2、在盾构维护下开挖和衬砌，施工平安；3、隧道施工不影响地面交通或水上航道；4、地下施工不受气候影响；5、自动化程度高、劳动强度低、施工速度快普通6m/d,最高12m/d。缺陷：1、施工设备费用较高直径6m土压平衡盾构机约500万美圆，直径6m复合盾构机约800万美圆；2、短于750m隧道施工不经济；3、覆土较浅时，地表沉降较难控制；4、衬砌构造防水要求高；5、曲率半径较小的曲线段施工较困难。适用范围： 适用于各类软土地层和软岩地层的隧道掘进，尤其适用于城市地下隧道工程。 水底公路隧道； 地铁区间隧道； 排水

3、污水隧道； 引水隧道； 公用管线隧道。打 浦 路隧 道 断 面 图打 浦 路隧 道 断 面 图已建成的地铁人行通道地铁区间隧道市政工程隧道过江电缆隧道三、盾构法隧道技术的开展历史1、国外盾构隧道的开展 * 1818年，法国的布鲁诺(Brunel)从蛀虫钻孔得到启示，提出盾构掘进隧道想象，并获得发明专利。* 18251843年，布鲁诺在伦敦泰吾士河下用盾构法建筑458m长的矩形隧道11.3m6.7m,世界上第一条盾构隧道。* 1830年，英国的罗德发明“气压法辅助处理隧道涌水。* 1869年，英国的巴劳(Barlow)初次采用圆形盾构和铸铁管片，在泰吾士河下建筑外径2.2m的隧道。* 1874年

4、，英国的格雷塞德(Greathead)较完好提出了气压盾构法施工工艺，首创盾尾空隙压浆的辅助工法，并用于伦敦地铁南线内径3.2m隧道施工。* 18801890年，在英国和加拿大间的圣克莱河下用盾构法建成直径6.4m、长1800m的水底铁路隧道。* 1896年，开场运用刀盘式机械掘进盾构。* 20世纪初，美国、英国、德国、苏联、法国等国开场采用盾构法修筑地铁和水底公路隧道。* 1940年后，苏联用直径6.09.5m盾构在莫斯科和列宁格勒建筑地铁。* 19391942年，日本初次用盾构施工国铁关门隧道工程盾构直径7.18m，隧道长度725.8m。* 1967年，英国开发胜利首台泥水加压平衡盾构。*

5、 1974年，日本开发胜利首台土压平衡盾构。* 19871991年，英国、法国采用11台盾构掘进50km长的英法海峡隧道，发明单台盾构延续掘进21km的记录。* 19892019年，日本采用8台世界最大直径14.14m泥水加压盾构，掘进东京湾海峡隧道，2条隧道各长15.1km。英法海峡隧道表示图2、我国盾构法隧道技术的开展* 50年代，东北阜新海州露天煤矿初次采用直径2.6m手掘式盾构在沙土层施工疏水巷道。* 1957年，北京市政工程局采用2台直径2.0m和2.6m手掘式盾构进展城市下水道施工。* 1963年，上海隧道工程股份在软土地层进展直径4.2m手掘和网格盾构的浅推进和深推进工程实验。*

6、 1965年，上海采用直径10.22m网格挤压盾构掘进国内首条水底公路隧道打浦路隧道，掘进长度1322m。* 19851988年，上海采用自行研制的直径11.33m网格型水力出土盾构掘进机施工延安东路隧道，掘进长度1476m。* 19851986年，上海引进日本川崎重工制造的直径4.33m小刀盘土压平衡盾构掘进芙蓉江路排水隧道1656m。* 19871989年，上海研制了国内首台直径4.35m土压平衡盾构，掘进完成穿越黄浦江底的市南站电缆隧道583m。技术成果获国家科技提高一等奖。* 19911993年，上海与法国FCB公司协作设计制造7台直径6.34m土压平衡盾构，完成上海地铁1 号线78k

7、m区间隧道掘进施工。* 20192019年，上海引进日本三菱重工直径11.22m泥水加压盾构掘进延安东路隧道南线工程1300m主隧道。* 20192019年，广州引进日本1 台直径6.14m土压平衡盾构和2台直径6.14m泥水加压盾构，完成广州地铁1 号线8.8km区间隧道掘进施工。* 2019年，上海研制国内首台3.8m3.8m组合刀盘型矩形土压平衡盾构，掘进104m地铁2号线陆家嘴车站过街人行地道。* 2019年，北京市政总公司引进日本石川岛播磨直径3.6m土压平衡盾构，完成亮马河排水隧道工程。2000年，广州地铁2号线采用改制的直径6.14m复合型土压平衡盾构，进展风化岩地层中的区间隧道

8、掘进施工。武汉长江隧道， 2019年11月2019年12月试通车。全长3630m，设计为左右道隔离双向4车道公路隧道。采用风格NFM公司消费的11.38m泥水加压平衡盾构和复合刀具，实现长间隔不换刀掘进。 上海长江隧道， 长江首条公铁隧道。 2019年12月28日启动， 08年9月6日双线贯穿。 全长8950m，水域隧道 长7500m，双管双向6 车道，单管外径15.0m, 内径13.7m，采用德国 海瑞克公司泥程度衡 盾构机，直径15.43m， 目前世界上直径最大的 盾构机盾构隧道。北桥南隧越江工程上海长江隧道上海长江隧道 南京长江隧道，2019年1月开挖，2021年8月22日贯穿。双向六车

9、道，长3825m，采用德国海瑞克公司消费的直径14.93m泥程度衡盾构机。南京长江隧道 运用 各国盾构隧道中， 上下水隧道70% ， 地铁和水底隧道15% ， 煤气、电力、通讯隧道15% 。 盾构技术开展方向 大埋深、高水压、大直径、长间隔、高速度、 异园化、机械化、自动化、可视化、智能化。第二节 盾构的构造 盾构根本构造： 盾构壳体 推进系统 拼装系统 出土系统一、盾构壳体组成_切口环、支承环、盾尾三部分1、切口环1位置盾构最前端， 切入土层，掩护开挖 作业，长度2m； 2外形 3设备挖土设备刀盘、挖土机、排土设备、挡土千斤顶、活动平台等4气压式、泥程度衡式、土压平衡式盾构，在切口环与支承环

10、之间设置密闭隔板。垂直形刀盘开挖，稳定土层手掘倾斜形较不稳定土层手掘阶梯形不稳定土层手掘2、支承环1位置是衔接切口环与盾尾的中间部分；2构造盾构构造的主体，较强刚性的圆环构造。设环向、程度、竖直支撑； 接受荷载：地层土压力、千斤顶顶力、管片拼装等施工荷载；3设备推进千斤顶沿构造外沿布置、支配控制室、衬砌拼装机；4长度取决于推进千斤顶长度，普通为衬砌环宽加0.20.3m。3、盾尾1构造盾构外壳钢板延伸，掩护隧道管片拼装；2盾尾安装密封安装，防地下水、加压泥水、衬砌背后注浆浆液从盾尾流入隧道； 密封资料性能要求：富弹性、耐磨损、 耐撕裂、耐压力、止水好。 密封安装类型：橡胶密封：L形、U形钢丝束密

11、封：弹簧钢板、钢丝束、密封油脂二、推进系统 组成液压系统液压站、控制系统、 千斤顶群。 作用盾构的前进、方向调整(抑制推进阻力) 千斤顶布置在支承环周圈布置， 单台推力，1000kN2000kN， 行程比管片宽度长1020cm。 推进速度：50100mm/min 油压：3040MPa(高液压系统)三、拼装系统 管片拼装机把管片按设计位置和外形进展拼装的机械安装； 组成由举重臂和真圆坚持器组成；四、出土系统1、皮带保送机 用于手掘式或半机械化盾构；2、螺旋保送机 用于土压平衡盾构 或手掘式、半机械化盾构；3、泥浆泵 用于泥水加压平衡盾构。半机械化盾构土压平衡盾构土压平衡盾构螺旋保送机出土土箱运土

12、井口土箱吊运管片吊运下井管片程度运输泥程度衡盾构泥程度衡盾构第三节 盾构分类 盾构分类划分的根据有多种，主要按断面外形和发掘方法分类。一、按盾构的断面外形分类1.圆形盾构2.半圆形盾构3.马蹄形盾构4.矩形盾构5.眼镜形盾构6.双圆盾构1、圆形盾构运用最广能接受较大外压、便于推进和管片安装、盾构转动不影响断面利用。2、椭圆形 特殊隧道铁路隧道3、矩形断面断面利用率高，但盾构刚度小，受力不佳，纠偏困难，少用。3.8M3.8M矩形土压盾构及工程运用上海地铁二号线一期工程陆家嘴路车站出入口工程4、双园盾构用于区间隧道建筑。双圆盾构隧道技术在上海地铁工双圆盾构隧道技术在上海地铁工程中的运用程中的运用

13、上海地铁8号线黄兴路开鲁路2.6km区间隧道采用双圆盾构，上海隧道工程股份引进了2 台6300W10900双圆盾构掘进机，于2019年8月始发推进，于2019年12月底完成866m区间隧道掘进。6300W10900双圆盾构掘进机的刀盘为辐条式，开口率较大80以上。双圆盾构掘进机盾构尺寸盾构尺寸 盾构外径盾构外径 6520mm 6520mm 11120mm11120mm盾构内径盾构内径 6540mm 6540mm 盾构机全长盾构机全长 3cm/min 3cm/min 盾构机千斤顶盾构机千斤顶 设备数设备数 2020台台+12+12台台总推力总推力68600KN68600KN刀盘装置刀盘装置 支持

14、方式支持方式 中心轴支持式中心轴支持式旋转数旋转数0.8rpm0.8rpm设备扭矩设备扭矩5046KN-m5046KN-m（常用）（常用）7570KN-m7570KN-m（最大）（最大）驱动方式驱动方式电动机驱动电动机驱动设备数设备数2 2台台拼装装置拼装装置旋转角度旋转角度 左右左右 各各220220 设备数设备数2 2台台仿形刀仿形刀设备数设备数2 2台台2 2超挖量超挖量200mm200mm土压计数土压计数隔仓部隔仓部5 5个个双圆盾构掘进机主要参数双圆盾构掘进机主要参数 双圆盾构管片拼装双圆盾构管片拼装双圆盾构管片拼装流程双圆盾构管片拼装流程双圆隧道施工双圆隧道施工双圆管片拼装双圆管片

15、拼装 二、按发掘方式分为三大类 1.手掘式盾构 1普通手掘式 在切口环前檐及部分挡土千斤顶维护下，人工开挖盾构前方土层的方法。 该方法适用于开挖稳定土层。 特点：盾构构造简单；施工操作、管理简单；便于纠偏；但劳动强度大，效率低，人员易受正面塌方危险。2挤压式盾构 靠强大推力将前方土层全部或部分挤入盾构周围外侧而向前推进。 在盾构的前方设置胸板，以挡住正面的土体。 分为：全挤压式和部分挤压式半挤压式。a.全挤压式盾构任务面胸板全部封锁不出土，而将盾构经过区域的土挤入到外部。适用于软塑土质。b.部分挤压式盾构要部分翻开胸板，部分土体从胸板土孔挤入盾构。3网格式盾构盾构正面装有钢板网格。推进时，土层

16、切成条状顺各网格挤入盾构内，经过保送机运走，停顿推进时网格起挡土作用。网格盾构中网格的作用防止开挖面塌塌，减小地面沉降变形，在土体较稳定的土层中适用。另外：盾构切口的网格上可布置液压启动闸门，可根据需求随时调理开挖面进土部位和进土量，以控制地面变形和纠偏。打浦路越江隧道工程10. 2打 浦 路隧 道 断 面 图打 浦 路隧 道 断 面 图延安东路隧道工程11.3m网格水力出土盾构网格水力出土盾构 2、半机械化盾构 在手掘式盾构的正面装上挖土机械，以替代人工开挖。 适用于良好地地质条件。 特点：半机械式盾构，盾构造价低，效率也较高。3.机械式盾构在盾构切口环部分部分装上与盾构直径相仿的旋转刀盘进

17、展全断面开挖的盾构。机械化盾构按稳定开挖面方式不同分： 部分气压式； 全气压式盾构； 泥水加压式盾构； 土压平衡式盾构。1部分气压式盾构部分气压式盾构在盾构的切口环和支承环之间装有封锁隔板，在盾构的切口环和支承环之间装有封锁隔板，使切口环构成一个封锁仓。仓内通入紧缩使切口环构成一个封锁仓。仓内通入紧缩空气，以平衡开挖面的土压力，维护其稳空气，以平衡开挖面的土压力，维护其稳定。定。缺陷：在封锁仓、盾尾、管片接缝处易漏气。缺陷：在封锁仓、盾尾、管片接缝处易漏气。被泥水加压盾构和土压平衡盾构取代。被泥水加压盾构和土压平衡盾构取代。2泥水加压盾构泥水加压盾构原理原理向盾构封锁隔舱里注入调和泥向盾构封锁

18、隔舱里注入调和泥浆，经过泥水压力与外部土压和水压浆，经过泥水压力与外部土压和水压平衡。平衡。排土方式排土方式刀盘切削下来的沙土，进刀盘切削下来的沙土，进入泥水舱，经搅拌安装搅拌构成高浓入泥水舱，经搅拌安装搅拌构成高浓度泥浆，经过排泥管道由泥浆泵排出，度泥浆，经过排泥管道由泥浆泵排出，送至地面进展泥水分别，然后泥浆送送至地面进展泥水分别，然后泥浆送入地下盾构泥水室，循环运用。入地下盾构泥水室，循环运用。泥水作用泥水作用泥水压力与开挖面水土压力平衡；在地层外表构成一层不透水泥膜，使泥水产生有效压力；加压泥水浸透到地层，可使浸透区域开挖面稳定。 泥水压力比地下水压高0.2MPa。 泥水容重1.051

19、.25g/cm3。 特点可抵抗水压，延续排土； 对地层顺应性广。 但是盾尾漏水，开挖向形状不明， 需较好的动态控制技术泥水压力、 泥水流量、泥水浓度等测定、控制 技术，以确定挖土、排土量， 需求专门泥水分别设备设备贵、 占用场地。 适用条件适用范围广：脆弱的淤泥质土层，松动的砂土层、砂砾层、卵石砂砾层等土层。 留意：松动卵石层、巩固土层会产生漏水，泥水应加胶合剂堵漏。泥程度衡盾构泥程度衡盾构泥水处置系统 3土压平衡盾构土压平衡盾构 该盾构是在上述两种机械化盾构的根底上该盾构是在上述两种机械化盾构的根底上开展起来的，防止漏气漏水的缺陷。开展起来的，防止漏气漏水的缺陷。 原理原理用刀盘切削下来的土

20、，经刀盘后用刀盘切削下来的土，经刀盘后的叶片搅拌充溢封锁仓，并坚持一定压力，的叶片搅拌充溢封锁仓，并坚持一定压力，以平衡开挖面土压力，减少开挖面土体扰以平衡开挖面土压力，减少开挖面土体扰动，控制地表沉降。动，控制地表沉降。 排土排土螺旋保送机出土。螺旋保送机充螺旋保送机出土。螺旋保送机充溢泥土，经过调整刀盘转速、推进速度、溢泥土，经过调整刀盘转速、推进速度、螺旋机转速来调整切削土量和出土量，并螺旋机转速来调整切削土量和出土量，并坚持土舱压力，使之与开挖面水土压力坚坚持土舱压力，使之与开挖面水土压力坚持平衡。持平衡。 分类根据开挖面的稳定机理分为： 削土加压式、加水式、高浓度 泥水加压式、加泥式

21、4类。 削土加压式在土舱内喷入水、空气或添加 混合资料，保证土舱内土砂流动性； 加水式向开挖面参与压力水，保证土的 流动性，平衡地下水压力； 高浓度泥水加压式向开挖面参与高浓度泥 水，经过泥水与发掘土搅拌，保证土 的流动性，平衡开挖面土压和水压； 加泥式向开挖面注入粘土资料和泥浆，使 发掘土具有止水性和流动性，平衡 开挖面土压和水压。 目的添加发掘土流动性、止水性，防止其 在土舱内压实固结。 优点适用性较广有无水、粘结性、非粘结性、含砾石多种复杂土层； 施工速度快； 无泥水处置设备，价钱低。 缺陷开挖面情况不明，难处置； 刀、刀盘磨损大，寿命短。 适用条件最适用于脆弱的冲积土层； 砾石层或砂土

22、层中，需加泥土。运用现状运用现状 地铁区间隧道工程的施工曾经越来地铁区间隧道工程的施工曾经越来越多地采用先进、平安地土压平衡盾越多地采用先进、平安地土压平衡盾构掘进。构掘进。 上海、广州、北京、深圳、南京、上海、广州、北京、深圳、南京、天津，目前有天津，目前有5050余台土压盾构用于地余台土压盾构用于地铁 区 间 隧 道 施 工 ， 其 中铁 区 间 隧 道 施 工 ， 其 中 9 09 0 为 为6.14m6.34m6.14m6.34m的土压盾构，上海的土压盾构，上海地铁还引进地铁还引进5 5台台6.3m6.3mW10.9W10.9双圆型双圆型土压盾构进展双圆隧道掘进施工。土压盾构进展双圆隧

23、道掘进施工。上海地铁6.34m土压平衡盾构 盾构外径盾构外径6.34m6.34m，长，长6.54m6.54m，前端为大刀盘，有，前端为大刀盘，有6 6条轮辐，各装有条轮辐，各装有两排切削刀头。刀盘有两排切削刀头。刀盘有1212条轮辐面板，正面开口率为条轮辐面板，正面开口率为3030。 盾构本体盾构本体 外径外径 6350mm 6350mm 盾尾内径盾尾内径 6240mm 6240mm 最大推力最大推力 33320kN 33320kN 推进速度推进速度 3cm/min 3cm/min 切削刀盘切削刀盘 最大扭矩最大扭矩 4635kN-m 4635kN-m 转速转速 0-0.8r/min 0-0.

24、8r/min 螺旋输送机螺旋输送机 螺杆直径螺杆直径 700mm 700mm 扭矩扭矩 0-15kN-m 0-15kN-m 排土量排土量 200m200m3 3/h /h 拼装机拼装机 回转速度回转速度 0-1.5r/min 0-1.5r/min 回转角度回转角度 210210 提升重量提升重量 82kN 82kN 提升行程提升行程 650mm 650mm 平移行程平移行程 1050mm 1050mm 6.34m6.34m土压平衡盾构主要任务参数土压平衡盾构主要任务参数 与法国与法国FCBFCB公司协作设计制造的公司协作设计制造的6.34M6.34M土压平衡盾构土压平衡盾构盾构掘进施工管理盾构

25、掘进施工管理 土压值取为土压值取为0.18MPa0.18MPa0.20MPa0.20MPa，盾构推力普通为盾构推力普通为10 000kN10 000kN12 000kN12 000kN，推进速度为推进速度为1.5cm/min1.5cm/min2.5cm/min2.5cm/min。同步注浆量为同步注浆量为2.5m32.5m33.5m33.5m3，注入率，注入率注入量注入量/ /盾尾空隙量达盾尾空隙量达140140200200。注浆压力普通采用注浆压力普通采用0.3MPa0.3MPa0.4MPa0.4MPa。 7 7号盾构吊装就位号盾构吊装就位2 2号盾构设备车架号盾构设备车架盾构设备车架盾构设备

26、车架盾构准确进入接纳井盾构准确进入接纳井地铁隧道装修照片 2019年上海地铁2号线24.12km区间隧道开场掘进施工，地铁1号线工程所用的7台6.34m土压盾构经维修以后，继续用于2号线区间隧道掘进，同时又从法国FMT公司和上海的结合体购置2台土压盾构，上海隧道工程股份制造1台土压盾构，合计10台土压盾构用于隧道施工。 于2000年开工兴建的上海地铁4号线工程区间隧道仍运用这10台6.34m土压平衡盾构施工。2019年，向日本三菱重工购置4台6.34m土压平衡盾构，合计14台盾构掘进施工。 20192019年，上海地铁8号线、6号线、9号线相继建立，由于1990年购置的7台土压盾构曾经掘进9k

27、m/台以上，早已超越5km/台的设计运用寿命。2019年以来，又陆续采购10台6.34m土压盾构，使上海地铁运用的盾构到达24台。 南京地铁1号线区间隧道6.34m土压平衡盾构 南京地铁1号线全长22.72km，其中有10.9km区间隧道采用盾构法施工。隧道外径6.2m，隧道覆土6m15m，隧道穿越的地层有粉质粘土、粉砂、粉土，含水量饱和，透水性强。 南京地铁隧道实验段盾构法区间地质剖面图 南京地铁1号线三山街站珠江路站区间段隧道由上海隧道工程股份施工，其它2个标段分别由中铁隧道集团公司和上海机施公司施工。3台6.34m土压盾构分别引进日本三菱和德国海瑞克公司。2019年7月，第1台盾构从三山

28、街站始发推进，盾构的主要任务参数与上海土压盾构相近。其推力约为10000k N12000k N，推进速度200250m/月。盾构穿越内秦淮河时，河底与隧道的最小覆土约为0.7m，采取多种技术措施，土压力设定控制在0.05MPa0.13MPa，使盾构顺利穿越。 南京地铁一号线约南京地铁一号线约16km16km区间隧道全部采用区间隧道全部采用6.34m6.34m土压盾构土压盾构掘进施工，分别从日本和德国引进掘进施工，分别从日本和德国引进3 3台。目前，由上海隧道工程台。目前，由上海隧道工程公司承包钓鱼台站三山街站区间隧道已完成上行线。公司承包钓鱼台站三山街站区间隧道已完成上行线。 北京地铁北京地铁

29、5 5号线砂性地层号线砂性地层6.19m6.19m盾构隧道实验段施工盾构隧道实验段施工 北京地铁5号线北新桥站雍和宫站区间隧道近688m作为盾构实验段工程，于2000年9月25日始发推进。隧道外径6.0m，由6块管片组成，环宽1.2m，管片厚0.3m，隧道覆土12m18m，穿越地层为粉质粘土、细砂和砂卵石地层，地下水位10m，土砂的含水量较小1823，孔隙比小0.60.7，内摩擦角大1837。隧道施工选用德国海瑞克公司的6.19m土压盾构。 北京地铁北京地铁5 5号号线地质纵剖图线地质纵剖图盾构直径盾构直径6 200mm开口率开口率38盾构长度盾构长度7 600mm刀盘扭矩刀盘扭矩5 000K

30、N-m总推力总推力28 580KN刀盘转速刀盘转速03 n/min油缸数量油缸数量32只只螺旋机直径螺旋机直径900mm推进速度推进速度08cm/min螺 旋 输 送 机螺 旋 输 送 机扭矩扭矩225KN-m出土量出土量300 m3/n6.19m土压盾构土压盾构掘进机掘进机 由于粘土含水少，粘结力大，易粘附于盾构刀盘，不易排土，因此盾构在粉质粘土和粘质粉土地层中掘进时注入24泡沫，以光滑刀盘和螺旋保送机。 在砂砾和卵石地层掘进施工，为减少对刀盘、刀具的磨损，提高砂砾、卵石塑流性和止水性，除添加34的泡沫剂外，还注入膨润土泥浆。 盾构的正面土压控制为0.15MPa0.2MPa，盾尾注浆采用单液

31、同步注浆，地面沉降控制为0.5cm2.0cm。隧道掘进施工还配有SLS-T自动导向系统，具有盾构姿态丈量和管片选型预测功能。 复合型土压平衡盾构广州地铁混合地层广州地铁混合地层6.14m6.14m复合型土压复合型土压盾构掘进施工盾构掘进施工 广州地铁1号线始建于2019年，全长18.5km，其中8.78km区间隧道采用2台泥水加压盾构和1台复合型土压盾构施工，盾构直径6.14m6.25m； 广州地铁2号线始建于2019年，全长21.34m，其中10.64km区间隧道采用6台6.14m复合型土压盾构掘进施工。 2019年，广州地铁一号线工程中有8.825km区间隧道采用3台6.14m盾构掘进施工

32、，其中1台为复合型土压平衡盾构，2台为泥水加压盾构，均为日本川崎重工制造，由青木建立承包施工。烈士陵园站农讲所站公园前站2970m区间隧道采用复合型土压盾构，其刀盘上设置了两种刀具，切削粘土的割刀和切削风化岩石的盘形滚刀。 2000年，广州地铁二号线工程海珠广场站至江南新村站3423m区间隧道选用2台由上海隧道工程公司改制的6.14m复合型土压盾构掘进施工。盾构从珠江底穿越，埋深1628m，掘进地层为含水丰富的弱风化岩、强风化岩和中风化岩。 2019年，广州地铁工程购置4台6.14m德国海瑞克公司制造的复合型土压盾构，掘进速度8m/d，最快达20m。广州地铁二号线复合盾构掘进工程广州地铁二号线

33、复合盾构掘进工程 制造商制造商名称名称日本川崎重工日本川崎重工上海隧道工程股份公司上海隧道工程股份公司德国海瑞克德国海瑞克外径（外径（mm）614061406250长度（长度（mm）815081807600总推力（总推力（KN）323403234030100推进速度推进速度（mm/min）050045080扭矩（扭矩（KN-m）/38104360刀盘转度（刀盘转度（rpm）/03066.14m6.14m复合盾构复合盾构 当盾构穿越风化岩地层时，可根据地质和水文条件、盾构选择不同的掘进方式，如土压平衡EPB、敞开式oPen和半敞开式semi-open，正确选择掘进方式可以提高掘进速度和降低本钱。

34、在EPB掘进方式中，遇砂性和风化岩地层时，必需注入泡沫剂或膨润土浆，具有改良切削土砂的塑流性、止水性，防止刀盘构成泥饼，减少刀盘扭矩和刀具磨损，提高掘进速度。广州地铁的掘进施工速度最高到达400m/月。 土压平衡盾构掘进隧道具有土层顺应范围广、掘进速度快、施工平安、工程质量好的优点，其施工本钱已与矿山法接近，是适用于各类隧道工程的一种掘进机。 我国各大城市地铁区间隧道工程普遍选用土压平衡盾构，并经过在各种不同地层中施工构成了成熟的工艺技术。不同的地层条件必需选用不同的刀盘方式、刀具方式和刀具的合理布置，其动力配置和施工参数也必需顺应土层条件。 目前，我国地铁隧道工程所用的土压平衡盾构，大部分是

35、国外厂家制造的。盾构是一种集机、电、液、传感和计算机技术于一体的先进工程机构，我国已起步研制各类土压盾构，并在工程中得到运用，在今后的隧道工程中将越来越多地采用自行设计制造地土压平衡盾构掘进机。 盾构选型 思索要素地质条件、经济性、环境条件 综合思索、选择方案 泥程度衡盾构、土压平衡盾构最先进、造价高； 条件允许，尽量选用土压平衡盾构； 手掘式、半机械式盾构土体稳定、有妨碍物、 隧道长度短，技术经济效益好；各 种 盾 构 工 法 比 较 一 览 表全 断 面 开 挖部 分 开 放 型封 闭 型土 压 式人 工 挖 掘 式半 机 械 挖 掘 式机 械 挖 掘 式闭 胸 式削 土 加 压 式泥 土 加 压 式泥 水 加 压 式工 法 概 要靠人工开挖土砂，以皮带运输机等设备出渣，根据地层性质的不同安装有突檐或千斤顶挡土机构，以稳定开挖面 。采用机械进行大部分土砂的开挖和装运，以千斤顶挡土支撑等机构稳定开挖面，与人工挖掘式相比，对地层的