浅谈盾构法施工
浅谈盾构法施工
陈宇宏
西南交大峨眉校区 四川
乐山 614202
摘要:盾构法施工作为最近兴起的地铁施工方法,极大地加快了地铁施工进度、增强了复杂地质下施工安全系数。本文简单介绍了盾构法施工的原理和优缺点,
对其未来发展做出展望。
关键词:盾构法 施工 优缺点
盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在
地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。
同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠
千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机
械化施工方法。随着我国城市化进程的加速发展,地下建筑和地下交通设
施的建设日益增加,盾构法施工也逐渐普及。
盾构机于1847 年发明,它是一种带有护罩的专用设备。利用尾部已装
好的衬砌块作为支点向前推进,用刀盘切割土体,同时排土和拼装后面的
预制混凝土衬砌块。盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式,以水力式
居多。水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。澎润土液既用
于平衡土压力和地下水压力,又用作输送排出土体的介质。
盾构法特点
盾构法施工得到广泛使用,因其具有明显的优越性:①在盾构的掩护
下进行开挖和衬砌作业,有足够的施工安全性;②地下施工不影响地面交
通,在河底下施工不影响河道通航;③施工操作不受气候条件的影响;④产生
的振动、噪声等环境危害较小;⑤对地面建筑物及地下管线的影响较小。
适用条件:在松软含水地层,或地下线路等设施埋深达到10m 或更深
时,可以采用盾构法。
1、线位上允许建造用于盾构进出洞和出碴进料的工作井 ;
2、隧道要有足够的埋深,覆土深度宜不小于
3、相对均质的地质条件;
4、如果是单洞则要有足够的线间距,洞与洞及洞与其它建(构)筑物
之间所夹土( 岩)体加固处理的最小厚度为水平方向1.0m,竖直方向
5、从经济角度讲,连续的施工长度不小于
优点:
1、安全开挖和衬砌,掘进速度快;
2、盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化作业,施工劳
动强度低[2] 。
3、不影响地面交通与设施,同时不影响地下管线等设施[1] ;
4、穿越河道时不影响航运,施工中不受季节、风雨等气候条件影响,
施工中没有噪音和扰动 ;
5、在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面
的优越性;
缺点
1、断面尺寸多变的区段适应能力差;
2、新型盾构购置费昂贵,对施工区段短的工程不太经济;
3、工人的工作环境较差
施工步骤盾构
施工方法由以下几个步骤组成
第一,在置放盾构机的地方打一个垂直井,再用混泥土墙进行加固;
第二,将盾构机安装到井底,并装配相应的千斤顶;
第三,用千斤顶之力驱动井底部的盾构机往水平方向前进,形成隧道;
第四,将开挖好的隧道边墙用事先制作好的混泥土衬砌加固,地压较
高时可以采用浇铸的钢制衬砌加固来代替混泥土衬砌。
盾构法施工中,其隧道一般采用以预制管片拼装的圆形衬砌,也可采
用挤压混凝土圆形衬砌,必要时可再浇筑一层内衬砌,形成防水功能好的
圆形双层衬砌。
发展趋势展望
1、信息化方向
信息化是当今社会发展趋势,地下工程施工也不例外,地下施工技术
与原有的计算模型、计算方法相结合,充分发挥各自的长处,构成以施工
监测和信息为显著特征的地下工程信息化施工,是地下工程施工的发展趋
势之一,相信在以后的地下基础施工中会担当大任。
2、加强勘探工作
勘探工作是地下工程施工的必备环节,尤其是地下隧道的设计和施工,
地质勘察工作对制定方案尤为重要,目前,大多施工单位只是对隧址地质
情况概括性的描述,还不能形成有效的指导价值,就要求我们在以后的施
工中,必务打开地层后进一步对地质进行勘探。为此,加强施工中的地质
超前预报技术的开发、研究,发展和利用多种勘探手段,准确而及时获得
大量多而有用的地质信息资料,对地下基础施工非常重要。
3、加强应用施工新技术的开发研究
加强新技术的开发研究,是我们推进地下工程高效施工的长效办法和
措施,主要需要做好几个方面的工作:
一是研究优化爆破设计,经编程后
由计算机控制钻孔,提高爆破能力。二是加强对湿喷混凝土及喷射钢纤维
混凝土的应用研究,完善施工工艺。三是加强对预制拼装式衬砌的研究应
用,使预制混凝土向尺寸误差小、拼装密封条件好的方向发展。综上所述,
地下工程建筑在城市化进程中扮演着重要的角色,是解决城市建筑面积狭
小、交通阻塞等城市通病的较好的建筑形式,优点突出、特色鲜明。
总结
盾构法施工是符合时代需求的施工工法,不断提高设备创新、不断优
化施工工法是加快施工进度、提高资源利用效率的重要方法。作为新时代
的交通建设者,我们要做到因地制宜的协调利用各种施工方法,最终实现
“科学施工、绿色施工”的目标。
参考文献
[1] 冯卫星.浅谈隧道及地下工程施工安全.河北交通科技出版社,2009.
[2] 王梦恕.中国隧道及地下工程修建技术.人民交通出版社,2010.
[3] 朱永全.隧道工程.中国铁道出版社,2009.