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[分享]地铁盾构施工
盾构是盾构掘进机的简称，是在钢壳体保护下，由主机和后配套设备形成掘进隧道的机电一体化设备。盾构外壳内装备着推进设备、挡土设备、出土运输设备、安装衬砌设备等部件。采用盾构掘进隧道是暗挖隧道施工的一种先进方法，其优点是对周围环境的影响小、掘进随度快，并且可以实现在各种复杂地质条件下的施工。
按照开挖、工作面支护和防护方式，一般将盾构分为全面开放型、部分开放型、密封型以及全断面隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，简称TBM）。严格讲各种类型的盾构都可称隧道掘进机，只是盾构和TBM的适用范围不同。
1、全面开放型盾构
全面开放型盾构按其掘进方式划分，可分为人工、半机械和机械化三种形式。
人工掘进盾构是最老的盾构，在工作面上全部敞开人工开挖，也可在切口设置支撑系统分层开挖，此方法便于观察、简单价廉，但劳动强度大、效率低。半机械掘进盾构与人工掘进盾构的区别是在盾构正面安装悬臂式挖土机。机械式掘进盾构是在盾构的切口环部分安装与盾构直径相应的刀盘，以便利用全断面开胸机进行切削开挖。盾构进行隧道掘进时，由刀盘、刀具旋转切割地层，螺旋输送机或泥水管道运送渣土，在壳体内拼装预制管片，依靠液压千斤顶推进。
2、部分开放型盾构
部分开放型盾构又称挤压式盾构，它是在开放型盾构的切口环与支撑环之间设置留有开口的胸板，以阻挡正面土体。盾构掘进时，通过挤压将土体挤入隧道排出。该种盾构适用于软弱黏土层。
3、密封型盾构
根据开挖面施工压力的方式，密封型盾构分为局部气压式、土压平衡式、泥水加压式和混合式等几种。
局部气压式盾构是在盾构支撑环的前边装上隔板，使切口形成密封仓，里边充满压缩空气，达到疏干和稳定开挖面土体作用。由于这种盾构依靠压缩空气密封开挖面，因此要求地层透水性要小。
土压平衡式盾构又称削土密封式或泥土加压式盾构。它的前端有一个全断面切削刀盘，它的后面有一个贮留切削土体的密封仓，在其中心装有土体输送机。所谓土压平衡式就是密封仓切削下来的土体和泥水充满密封仓，并保持适当压力与开挖面土压平衡。
泥水加压式盾构与土压平衡式盾构相似，它是在盾构正面和支撑环的前边装置隔板的密封仓中，注入适当压力的泥浆支撑开挖面。由正面刀盘切削土体，进土与泥水混合后，使用排泥泵和管道送出隧道处理。
混合盾构是一种新型盾构，该盾构可以构成泥水加压式盾构、气压式盾构或土压平衡式盾构，当地层条件变化时，盾构机型随地层变化而相应改变调整。
采用盾构法建造隧道，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。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。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得到采用。
盾构法是一项综合性的施工技术。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预留孔处出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。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衬砌。盾构是一个能支承地层压力，又能在地层中推进的圆形的钢筒结构，其直径稍大于隧道衬砌的直径，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，在盾尾内可以安置数环拼成的隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体，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。
盾构是进行土方开挖正面支护和隧道衬砌结构安装的施工机械，它还需要其它施工技术密切配合才能顺利施工。主要有：地下水的降低；稳定地层、防止隧道及地面沉陷的土壤加固措施；隧道衬砌结构的制造；地层的开挖；隧道内泥土的运输；衬砌与地层间的填充；衬砌的防水与堵漏；开挖土方的运输及处理方法；配合施工的测量、监测技术；合理的施工布置等。此外，采用气压法施工时，还涉及到医学上的一些问题和防护措施等。
