盾构工作井封门有以下几种形式： (1)现浇钢筋混凝土封门
(2)钢板桩封门
(3)装配式楔体封门方案
2．洞周土体加固 松散的砂土与饱和含水软粘土：缺少自立性和防水性
一旦有临空面时，土体都将产生大量的坍塌或涌水， 因此对封门外土体进行加固处理是不可缺少的；
• 加固后土体不能太硬，否则将造成盾构机大刀盘切 土的困难，引发机器故障；
盾构总长度可按切口、支承、盾尾三部分的作用及构 造要求确定，计算公式：
(1) 切口部分长度。
机械化盾构仅考虑容纳机具即可，手掘式盾构要考虑 人工开挖的方便，切口要求较长，最大值为：
(2)支承部分长度()。 该部分长度主要取决于千斤顶长度
(3)盾尾部分长度()。
３. 盾构的推力 盾构的前进和方向调整是靠千斤顶推进实现的。因此，要
切削刀盘
面板 钢格栅
辐条 泡沫口
辐条
面板式刀盘
盘型滚刀 重型撕裂刀 刮刀 中心刀
辐条式刀盘
辐条
泡沫口
辐条
外周强化刀 先行撕裂刀 刮刀 中心刀
压力舱(泥土压盾构)
搅拌翼
添加材料注入口
添加材料注入管
独立搅拌翼 搅拌翼
(二)盾构基本尺寸的选定及推力计算
1. 盾构直径
根据隧道限界和结构尺寸要求确定衬砌钢板厚度，按弹性圆环来计算确定，盾尾是一个 以一端固定于支承环上的薄壁圆筒壳体。
2．盾构长度
盾构长度主要取决于开挖方法、预制衬砌环的宽度以 及盾构灵敏度(盾壳总长/盾构外径)。
一般在盾构直径确定以后，灵敏度()值有一些经验数 据可参考：
小型盾构(2~3) 1.50 中型盾构(3~6) 1.00 大型盾构(D>6) 0.75
岩土工程施工技术
王丽琴 主讲 西安理工大学
第六章 盾构法与顶管法
第一节 盾构法施工 第二节 顶管法施工
第一节 盾构法施工
一、发展与改革 二、盾构的分类与盾构机选型 三、盾构机组成和工作原理 四、施工工艺过程 五、盾构开挖方法 六、隧道衬砌的拼装 七、衬砌壁后注浆 八、盾构法施工的辅助措施
三.盾构机组成和工作原理
(3)刀盘扭矩
四.施工工艺过程 施工步骤
盾
工
洞
作盾 口
井构 地
盾 构
构 推 进
的安 层
出
构装 加
建
固
洞
衬 砌
衬砌
安
制作
装
壁盾 后构 注进 浆洞
盾构掘进，渣土排出
盾构法主要施工程序
1、建造盾构工作井 2、盾构掘进机安装就位 3、出洞口土体加固 4、初推段掘进施工 5、掘进机设备转换 6、盾构连续掘进施工 7、接收井洞口土体加固 8、盾构进入接收 井，
并运出地面
(一)盾构的组装及拆卸 在施工段始端和终端，要布置基坑或井，进行盾构的安
装和拆卸工作。
若盾构推进线路特别长时，还应设置检修工作井，尽量 结合隧道规划的通风井、设备井、地铁车站、排水泵房。
作为拼装和拆卸使用的工作井，建筑尺寸应根据盾构装、 拆及施工要求来确定，宽度应比盾构直径大1.6-2.0m，以 满足安装时铆、焊等工作的要求。
盾构在施工后，进入盾构接受井的过程称为盾构进洞；
◢盾构出洞 盾构进洞◣
盾构进出工作井涉及洞门预留块制作、四周土体、封门 凿除、盾构后座支撑下顶进、施工参数的调整
一般出洞50m之后 盾构法隧道施工才进入正常
1．封门形式及作法
• 预留封门在盾构出洞前须抵挡洞外土压力和水压力； • 保证封门不断裂倒塌； • 不产生大量地下水渗漏； • 保持井内施工场地干燥； • 保证洞周土体不出现大的沉降变形；
盾构机现场组装图片
(二)盾构基座
盾构基座在井内用作安装及稳定地搁置盾构，通过设 在基座上的导轨使盾构在施工时获得正确导向； 导轨需根据隧道设计定出的平面及高程位置进行定位； 基座采用钢筋混凝土或钢结构，导轨由两根钢轨组成；
(三)盾构进出洞方法
盾构进出洞是盾构法施工最重要的工序之一；
在始发井内，盾构按设计高程及方向推出预留孔洞，进 正常土层的过程称为盾构出洞；
• 土体改良的范围太大，会造成工程上的浪费； • 加固土体太小，则能保证洞周土体的稳定；
土体的加固方法很多，常用的有深层搅拌桩法、降水法、冻 结法和注浆法等。
搅拌桩法
注浆法
降水法 冻结法
3．盾构进洞 盾构进洞时需防止地下水和流砂等涌入接收井； 当进洞区的土体为砂性土地层时，应对地层进行改良； 改良范围长度宜为盾构长度加上管片的宽度尺寸；
(一)构造组成
盾构掘进机一般由盾构壳、推进千斤顶、正面支撑机 构、挖土及运输、衬砌拼装机构、液压系统、操作系统、 注浆系统和盾尾装置等组成。
盾构机的盾壳是由钢板焊接成壳体，在盾壳掩护下， 进行土体开挖、衬砌拼装等隧道施工的工序。
前部盾体 主驱动系统、推进系统、渣土输送系统、管片拼装系统、同步注浆等系统
求盾构千斤顶有足够力可用以克服盾构推进过程中所遇到的 各种阻力。决定盾构的推力主要有：
（1）盾构壳体与土之间的摩擦力； （2）工作面推进阻力； （3）推进中切口插入土中的阻力； （4）管片与盾尾摩擦阻力等。 除了考虑以上因素外，还有转向、纠偏、防偏转的稳定装 置，挡板等的阻力和后车架的牵引阻力等。
一般来说，把考虑以上因素的计算值再乘以安全系数2所 得的数值作为盾构的推力。
(1)手掘式盾构阻力
①盾壳与周围土层的摩擦阻力： ②衬砌结构与盾尾之间的摩阻力： ③盾构切口环切人土层中增加的摩阻力： ④盾构切口环(相当于盾壳钢板的断面)切人土层时的正面 阻力： ⑤开挖面正面支撑的阻力：
(2)机械式盾构阻力
①机械式(泥水土压平衡)盾构推进时，要克服外壁与周围 土体的摩阻力、开挖面土体作用于盾构的正面阻力、管片 与盾尾的摩擦力，以及车架的牵引阻力。泥水加压盾构外 壁带有泥浆，这项阻力通常小于其它类型的盾构，在实际 计算时，一般仍按惯用公式计算。 ②开挖面正面阻力：泥水加压盾构的正面阻力由作用于开 挖面的土压和泥水压组成。 ③管片与盾尾间的摩擦力：
后配套台车
主要配置盾构机各系统所需的动力源以及水、电、气、 液、测量与监测等辅助施工系统以及人工操作等系统
盾壳可分为切口环、支承环和盾尾三部分。
切口部分：盾构的最前端，切入地层，掩护开挖
支承环部分：位于盾构的中部，刚性圆形结构，承担 地层土压力、千斤顶顶力及施工荷载。
盾尾部分：盾构外壳钢板延长，掩护衬砌安装；盾尾 末端设有密封装置，防水、土及注浆材料。