盾構(gòu)施工技術(shù)

前言

　　隧道及地下空間的大發(fā)展，促進了盾構(gòu)法施工技術(shù)的進步。盾構(gòu)法施工的歷史，始于英國，發(fā)展于日本、德國。自從1825年布魯諾爾在倫敦泰晤士河下使用矩形盾構(gòu)開始修建第一條盾構(gòu)法隧道以來，盾構(gòu)法施工已有180多年的歷史。我國自20世紀(jì)50年代開始涉足盾構(gòu)法修建隧道和管道工程，最近十年開始大規(guī)模應(yīng)用。雖然起步較晚，但由于注意吸收和采用先進技術(shù)和新工藝、參考和借鑒國外成功的經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn)，所以發(fā)展較快，但與國外先進國家仍存在較大差距?！　《軜?gòu)法施工具有掘進速度快、質(zhì)量優(yōu)、對周圍環(huán)境影響小、施工安全性相對較高等優(yōu)點，但由于盾構(gòu)工程的復(fù)雜性，再加上選型及施工方法的不當(dāng)，各地工程事故常有發(fā)生。為了盡快反映盾構(gòu)法施工的新技術(shù)、新方法，總結(jié)盾構(gòu)法施工經(jīng)驗，以充分發(fā)揮盾構(gòu)法施工的技術(shù)優(yōu)勢，《建筑機械化》雜志社組織中鐵隧道集團有限公司、北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司、上海申通軌道交通研究咨詢公司、廣州地鐵設(shè)計院等盾構(gòu)法施工領(lǐng)域的技術(shù)專家編寫了《盾構(gòu)施工技術(shù)》一書，內(nèi)容編寫工作于北京奧運會期間的2（）（）8年8月啟動?！　∪珪黧w內(nèi)容分為三篇共18章，力求深入淺出，全面、透徹闡述盾構(gòu)工作原理、選型、管理及盾構(gòu)施工最新技術(shù)，進而重點論述了具有我國典型地質(zhì)條件特點的以北京為代表的砂卵石地層盾構(gòu)施工、以上海為代表的軟土地層盾構(gòu)施工、以廣州為代表的復(fù)合地層盾構(gòu)施工，介紹了這幾個國內(nèi)代表性城市盾構(gòu)工程的各自特點及技術(shù)應(yīng)用，圖文并茂、資料翔實，總結(jié)概括了國內(nèi)盾構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用和最新經(jīng)驗。隨書附贈光盤匯集了《建筑機械化》近年發(fā)表的數(shù)十篇盾構(gòu)施工技術(shù)論文、盾構(gòu)施工視頻及書中部分插圖的彩圖?！　∧壳?，我國城市軌道交通尤其是地鐵建設(shè)正面臨史無前例的高潮。北京、上海、廣州、深圳、杭州、蘇州、南京、武漢、青島、天津、沈陽、哈爾濱、鄭州、重慶、成都、西安等城市地鐵工程都在緊張建設(shè)或即將開工。本書即以城市地鐵盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)為主要內(nèi)容，對市政、公路、鐵路隧道施工也有參考作用。　　本書邀請了中國工程院院士王夢恕擔(dān)任編委會顧問；由中鐵隧道集團有限公司設(shè)備部副部長陳饋、中鐵隧道集團總工程師洪開榮、《建筑機械化》雜志副主編吳學(xué)松任主編；由中鐵隧道集團董事長郭大煥先生主審。本書第l章～第4章、第7章、第9章、第10章由中鐵隧道集團有限公司設(shè)備部副部長陳饋執(zhí)筆；第5章、第12章的初稿由上海申通軌道交通研究咨詢公司副總經(jīng)理傅德明執(zhí)筆；第6章的初稿由中國中鐵工程總公司原副總工程師劉春執(zhí)筆；第8章的初稿由中鐵隧道集團有限公司工程部副部長楊世武執(zhí)筆；第11章的初稿由北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司總經(jīng)理助理樂貴平、北京交通大學(xué)賀少輝執(zhí)筆；第13章的初稿由廣州地鐵設(shè)計院盾構(gòu)技術(shù)研究所所長鞠世健執(zhí)筆、廣州地鐵總公司副總經(jīng)理竺維彬提供幫助；第14章～第18章由吳學(xué)松主編?！　〕醺逋瓿珊?，由中鐵隧道集團副總經(jīng)理李建斌先生對第2章、第3章、第7章進行了補充和完善；由洪開榮先生對第6章進行大量補充和完善，對第13章進行了補充和完善。

內(nèi)容概要

全書分為四篇，第一篇盾構(gòu)施工介紹了盾構(gòu)類型及其發(fā)展歷史，全面、透徹闡述了盾構(gòu)工作原理、選型、管理及盾構(gòu)施工最新技術(shù)、土工問題、襯砌及管片技術(shù)等；第二篇工程實例重點論述了具有我國典型地質(zhì)條件特點的以北京為代表的砂卵石地層盾構(gòu)施工、以上海為代表的軟土地層盾構(gòu)沲工、以廣州為代表的復(fù)合地層盾構(gòu)施工，介紹了這幾個國內(nèi)有代表性城市盾構(gòu)工程的各自特點砭技術(shù)應(yīng)用；第三篇論文精選（附光盤）主要匯集《建筑機械化》雜志近年發(fā)表的40余篇盾構(gòu)施工陡術(shù)文章，反映了盾構(gòu)工程技術(shù)的最新進展；第四篇為盾構(gòu)隧道施工實例視頻，供大家觀摩學(xué)習(xí)。全書圖文并茂，深入淺出，資料翔實，可參考性強，可供盾構(gòu)設(shè)計、施工、工程管理、教學(xué)、科研等相是專業(yè)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第一篇  盾構(gòu)施工  第1章  盾構(gòu)概論    1、1  盾構(gòu)及其工作原理    1.2  旨構(gòu)分類    1.3  典型盾構(gòu)介紹  第2章  盾構(gòu)的開發(fā)與應(yīng)用    2.1  盾構(gòu)的起源與發(fā)展    2.2  盾構(gòu)在我國的發(fā)展與應(yīng)用    2.3  盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)模式    2.4  盾構(gòu)發(fā)展趨勢    2.5  盾構(gòu)法施工新技術(shù)    2.6  盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展方向    2.7  盾構(gòu)市場前景  第3章  盾構(gòu)法概論    3.1  隧道施工的主要方法    3.2  盾構(gòu)法基本概念    3.3  盾構(gòu)法的主要技術(shù)特點    3.4  盾構(gòu)法的優(yōu)點與不足    3.5  盾構(gòu)法的適應(yīng)范圍    3.6  國外盾構(gòu)法隧道的發(fā)展歷史    3.7  我國盾構(gòu)法隧道的發(fā)展歷史    3.8  國內(nèi)外盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展歷程及主要工程    3.9  典型盾構(gòu)工法介紹  第4章  盾構(gòu)選型    4.1  概述    4.2  盾構(gòu)選型的原則    4.3  盾構(gòu)選型的依據(jù)    4.4  盾構(gòu)選型主要步驟    4.5  盾構(gòu)選型的主要方法    4.6  盾構(gòu)形式的選擇    4.7  刀盤結(jié)構(gòu)形式的選擇    4.8  刀具的種類與破巖機理    4.9  刀盤驅(qū)動方式的選擇    4.10  主要技術(shù)參數(shù)的計算    4.11  施工輔助設(shè)備的選擇  第5章  盾構(gòu)隧道豎井施工    5.1  盾構(gòu)隧道豎井的一般要求    5.2  盾構(gòu)豎井的構(gòu)筑工法    5.3  沉井豎井工法    5.4  擋土圍護豎井施工法    5.5  豎井工程實例  第6章  盾構(gòu)法隧道施工    6.1  盾構(gòu)的現(xiàn)場組裝與調(diào)試    6.2  盾構(gòu)的現(xiàn)場驗收    6.3  盾構(gòu)始發(fā)技術(shù)    6.4  土壓平衡盾構(gòu)掘進技術(shù)    6.5  泥水盾構(gòu)掘進技術(shù)    6.6  管片拼裝技術(shù)    6.7  壁后注漿技術(shù)    6.8  施工測量    6.9  盾構(gòu)帶壓進倉技術(shù)    6.10  刀具的檢查與更換    6.11  特殊地段及特殊地質(zhì)條件施工    6.12  地中對接技術(shù)    6.13  隧道的防水施工技術(shù)    6.14  盾構(gòu)調(diào)頭技術(shù)    6.15  盾構(gòu)到達技術(shù)    6.16  二次襯砌施工技術(shù)    6.17  盾構(gòu)的拆卸與包裝    6.18  盾構(gòu)法施工的安全健康    6.19  盾構(gòu)法施工的環(huán)境保護  第7章  盾構(gòu)施工中的土工問題    7.1  引言    7.2  盾構(gòu)掘進工作面的穩(wěn)定問題    7.3  盾構(gòu)掘進過程中的土工問題    7.4  隧道下臥層土體的變形與流動性    7.5  盾構(gòu)出／進洞段的土工問題    7.6 土體加固技術(shù)  第8章  隧道的襯砌結(jié)構(gòu)與構(gòu)造    8.1  隧道的襯砌結(jié)構(gòu)    8.2  一次襯砌    8.3  二次襯砌    8.4  管肖的桕浩    8.5  管片設(shè)計  第9章  管片制作技術(shù)    9.1  前期籌備    9.2  管片生產(chǎn)    9.3  生產(chǎn)資源配置  第10章  盾構(gòu)設(shè)備管理與使用    10.1  盾構(gòu)設(shè)備的管理    10.2  盾構(gòu)設(shè)備的使用    10.3  盾構(gòu)保養(yǎng)與維修第二篇  工程實例  第11章  以北京為代表的砂卵石地層盾構(gòu)施工    11.1  北京地區(qū)典型工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件    11.2  北京地鐵盾構(gòu)隧道工程概況    11.3  砂卵石地層盾構(gòu)施工的原理及主要問題    11.4  北京地鐵試驗段盾構(gòu)施工實例    11.5  角門北路站-北京南站盾構(gòu)施工實例    11.6  北京地鐵砂卵石地層輻條式盾構(gòu)施工實例  第12章  以上海為代表的軟土地層盾構(gòu)施工    12.1  上海軟土地層盾構(gòu)施工概述    12.2  上海軟土地層施工典型盾構(gòu)    12.3  聲6.34m土壓平衡盾構(gòu)施工概述    12.4  盾構(gòu)穿越建筑物及保護技術(shù)    12.5  盾構(gòu)穿越既有地鐵隧道及保護技術(shù)    12.6  地鐵2號線西延伸工程2標(biāo)施工實例    12.7  雙圓型土壓平衡盾構(gòu)施工    12.8  矩形盾構(gòu)施工技術(shù)    12.9  泥水盾構(gòu)施工技術(shù)  第13章  以廣州為代表的復(fù)合地層盾構(gòu)施工    13.1  廣州復(fù)合地層盾構(gòu)施工概述    13.2  復(fù)合地層需要研究的地質(zhì)問題    13.3  復(fù)合地層中的盾構(gòu)施工難點    13.4  復(fù)合地層中盾構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)    13.5  廣州地鐵盾構(gòu)施工實例第三篇  專題論文精選（附光盤）  第14章  盾構(gòu)及其選型    1  盾構(gòu)國產(chǎn)化迫在眉睫（王夢恕）    2  淺議我國隧道掘進機產(chǎn)業(yè)化及發(fā)展方向（陳饋）    3  盾構(gòu)工程的工廠化管理初探（李建斌）    4  南水北調(diào)中線穿黃工程盾構(gòu)選型（陳饋）    5  成都地鐵試驗段盾構(gòu)選型探討（唐健陳饋）    6  西安地鐵施工盾構(gòu)選型分析（陳饋）    7  土壓平衡盾構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)的選擇（陳英盈）    8  盾構(gòu)選型中大漂石的影響及處理（管會生）  第15章  盾構(gòu)施工技術(shù)    9  北京典型地層條件下土壓平衡盾構(gòu)施工（華東等）    10  北京地鐵盾構(gòu)同步注漿及其材料研究（朱建春等）    11 南京地鐵盾構(gòu)始發(fā)與到達施工技術(shù)（康寶生等）    12  南京地鐵盾構(gòu)掘進技術(shù)（陳饋）    13  客運專線獅子洋隧道盾構(gòu)設(shè)計與施工（陳饋）    14  獅子洋隧道泥水盾構(gòu)始發(fā)技術(shù)    15  廣州新城泥水平衡盾構(gòu)始發(fā)技術(shù)（楊自華鐘志全）    16  成都地鐵砂卵石地層盾構(gòu)帶壓進艙技術(shù)（郭家慶陳饋）    17  重慶過江隧道盾構(gòu)法施工泥水處理技術(shù)（陳饋）    18  越江隧道盾構(gòu)泥水處理系統(tǒng)的應(yīng)用（顧國明唐建飛陳衛(wèi)平）    19  土壓平衡盾構(gòu)施工中常見問題及措施（鐘志全）    20 盾構(gòu)通過不良地質(zhì)的施工技術(shù)對策（徐濟平等）    21  特殊地段盾構(gòu)掘進的沉降控制技術(shù)（謝小兵鐘長平）    22  特殊地段的泥水盾構(gòu)施工（鐘志全楊自華）    23  泥水盾構(gòu)穿越樁基礎(chǔ)掘進施工（楊自華鐘志全）    24  泡沫盾構(gòu)施工技術(shù)與工法特點（管會生）    25  土壓平衡盾構(gòu)掘進中的止水技術(shù)（康洪信）    26  地質(zhì)條件與盾構(gòu)姿態(tài)控制的關(guān)系研究（周奇才吳瑋）    27  盾構(gòu)隧道底部注漿加固技術(shù)（朱相乾鐘志全）    28  盾構(gòu)始發(fā)中水平凍結(jié)法的應(yīng)用（劉典基陳饋）    29  盾構(gòu)氣壓過渡艙及其應(yīng)用（王柏松）    30  盾構(gòu)的組裝和拆卸技術(shù)（呂傳田劉東亮）  第16章  監(jiān)測與診斷    31  盾構(gòu)液壓系統(tǒng)的油溫控制（凌鐵堅鐘志全）    32  重慶過江隧道盾構(gòu)刀具磨損與更換（陳饋）    33  盾構(gòu)刀具磨損原因探析（鄒積波）  第17章  盾構(gòu)管片    34  TBM主機狀態(tài)監(jiān)測（劉志華張淑敏劉洪）    35  盾構(gòu)管模的安裝與調(diào)試（康洪信）    36  盾構(gòu)管片錯臺分析及措施（鐘志全）    37  混凝土盾構(gòu)環(huán)片生產(chǎn)工藝探討（安曉東等）  第18章  盾構(gòu)設(shè)計    38  淺談盾構(gòu)刀盤的設(shè)計與應(yīng)用（李建斌）    39  盾構(gòu)推進系統(tǒng)分析與建模（于睿坤  李萬莉  周奇才等）    40  異形盾構(gòu)變異五桿切削機構(gòu)的設(shè)計及其控制（昊笑偉）第四篇  盾構(gòu)隧道施工視頻（附光盤）  1  上海長江隧道構(gòu)施工  2  廣州地鐵四號線盾構(gòu)施工  3  穿黃隧道盾構(gòu)施工  4  英法隧道施工演示  5  海瑞克盾構(gòu)施工演示  6  土壓平衡盾構(gòu)施工演示參考文獻顧問、主審、作者簡介

章節(jié)摘錄

　　第一篇　盾構(gòu)施工　　第3章　盾構(gòu)法概論　　3.2　盾構(gòu)法基本概念　　盾構(gòu)施工法簡稱盾構(gòu)法，就是用盾構(gòu)修建隧道的方法，是地下暗挖隧道的一種施工方法，它使用盾構(gòu)在地下掘進，在邊防止軟基開挖面土砂崩塌和保持開挖面穩(wěn)定的同時，邊在機內(nèi)安全地進行隧道的開挖作業(yè)和襯砌作業(yè)，從而構(gòu)筑成隧道的施工法?！　“凑者@個定義，盾構(gòu)法是由穩(wěn)定開挖面、盾構(gòu)挖掘和襯砌三大要素組成。盾構(gòu)施工的主要原理是盡可能在不擾動圍巖的前提下完成施工，從而最大限度地減少對地面建筑物及地基內(nèi)埋設(shè)物的影響。盾構(gòu)在地層中推進時，通過盾構(gòu)的外殼和管片來支承四周圍巖防止土砂崩塌進行隧道施工，閉胸式盾構(gòu)是用泥土加壓或泥水加壓來抵抗開挖面的土壓力和水壓力以維持開挖面的穩(wěn)定性，敞開式盾構(gòu)是以開挖面自立為前提，否則需要采用輔助措施?！　〕跗诘亩軜?gòu)施工法是用人工開挖式或機械開挖式盾構(gòu)結(jié)合使用壓氣施工法邊保證開挖面穩(wěn)定邊進行開挖。在圍巖滲漏很嚴(yán)重的情況下，用注漿法進行止漏加固，而對軟弱地層則采用封閉式施工。盾構(gòu)施工的歷史，始于英國，發(fā)展于德國、日本，經(jīng)過一百多年研究開發(fā)和應(yīng)用，現(xiàn)已演變成目前非常盛行的泥水盾構(gòu)和土壓平衡盾構(gòu)。這兩種機型的最大優(yōu)點是在開挖功能中考慮了穩(wěn)定開挖面的措施，將盾構(gòu)施工法三大要素中的前兩者融為一體，無需輔助施工措施就能適應(yīng)地質(zhì)情況變化較大的地層。　　3.3　盾構(gòu)法的主要技術(shù)特點　　盾構(gòu)法的施工過程需先在隧道區(qū)間的一端開挖豎井，將盾構(gòu)吊人豎井中安裝，盾構(gòu)從豎井的預(yù)留洞門處開始始發(fā)掘進并沿設(shè)計線路推進直至到達另一豎井。　　用盾構(gòu)進行隧道施工具有自動化程度高、節(jié)省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開挖時可控制地面隆陷、減少對地面建筑物的影響和在水下開挖時不影響水面交通等特點，在隧道洞線較長、埋深較大的情況下，用盾構(gòu)施工更為經(jīng)濟合理。盾構(gòu)施工法在施工長度大于500m以后才能發(fā)揮較為顯著的優(yōu)勢，由于盾構(gòu)造價昂貴，加上盾構(gòu)豎井建造的費用和用地問題，盾構(gòu)法一般適宜于長隧道施工，對短于500m的隧道采用盾構(gòu)法施工則認為是不經(jīng)濟的。

編輯推薦

　　《盾構(gòu)施工技術(shù)》即以城市地鐵盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)為主要內(nèi)容，對市政、公路、鐵路隧道施工也有參考作用。

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