盾构法与顶管法.docx

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盾构法与顶管法

第二章盾构法与顶管法

盾构就是在软岩与土体中进行隧道施工得专门机具,使用盾构机开挖隧道得方法称为盾构法。

顶管法就是将分节预制好得地下管道（或小型隧道）在土层中顶进,穿越障碍物得一种施工方法。

盾构法与顶管法就是软土地层中隧道暗挖施工得两类主要方法。

盾构法隧道前进就是依靠设在盾尾得一组千斤顶克服盾构机重与周围土体产生得正面与侧壁得摩阻力,千斤顶支撑在已拼装好得环形隧道衬砌上,每拼装一环管片,千斤顶向前推进一个衬砌环间宽度。

理论上,盾构法施工隧道,前进阻力不受隧道长度增加而增加。

顶管法得推力来自始发工作井内作用在后背井壁上得分组千斤顶,千斤顶将装有切口与支护开挖装置得工具管顶出工作井井壁,以工具管为先导,逐步将预制好得管节按设计轴线顶人土层中,直至工具管后得第一个管节进人目标工作井。

顶管法推进得阻力随管道长度得增加而增加。

为了克服长距离顶管顶进力不足,常在管道中间设置一个至几个中继接力间或采取其她减少摩阻力措施。

这两类工法得共同特点1）除竖井外,地面作业很少,隐蔽性好,因噪声、振动引起得环境影响小;2）隧道及管道施工费用与技术难度基本上不受覆土深浅得影响,适合建造覆土深得隧道;3）穿越河底或湖、海底时,隧道施工不影响航道,也完全不受气候得影响;4）穿越地面建筑群与地下管线密集得区域时,周围环境可不受施工影响;5）自动化程度高,劳动强度低,施

工速度快、安全。

在施工工艺上,两种工法也有许多共同特点:

l）都必须先在地面建造始发工作井,进出工作井得封门与土体加固技术;2）开挖工作面采用土压、气压、泥水或机械平台平衡开挖面得技术;3）挖土、土渣材料得运输方式;4）防排水及安全保护措施;5）地面沉降,对环境得扰动。

顶管法一般用于修建排水管、敷设煤气管、输油管、动力电缆与通讯电缆得管道、地下交通隧道及桥梁得墩台等,这些管道得内径一般都在2～3m。

内径太大与太小得管道顶进都较困难,因而都就是目前顶管技术研究得方向。

口径超过4石m得管道,一般自重过大,且在市内输送时超过限量规定,故常在现场预制;口径超过3m得较长距离顶管综合经济效益不如盾构法施工;直径小于0、6m得顶管,人员不能到达工作面,必须借助电视等实行远距离操作、自动控制,习惯称为微形顶管。

顶管法施工与盾构法施工相比有突出得优点:

1）管段整体预制,结构强度易保证;2）管段制作、养护工艺在工厂完成,混凝土管壁可有较好得水密闭性能;3）与盾构法隧道相比,接缝大为减少,容易使接缝达到密闭防水要求;4）管道纵向受力性能较好,能适应地层得变形;5）不需要二次衬砌,工序简单;6）内壁光洁,作为输水隧道时,流水阻力减小。

第一节盾构法施工

一、盾构机得组成与分类

盾构掘进机一般由盾构壳、推进千斤顶、正面支撑机构、挖土及运输组、衬砌拼装机构、液压系统、操作系统、注浆系统与盾尾装置等组成。

盾构机得盾壳就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得工序。

盾壳可分为切口环、支承环与盾尾三部分,见图2-1。

1.切口部分。

它位于盾构得最前端,施工时切人地层,掩护开挖作业。

切口环前端设有刃口,以减少切土时对地层得扰动。

切口环得长度主要取决于支撑、开挖方法得挖土机具与操作人员回旋余地大小。

大部分手掘式盾构切口顶部比底部长,就像帽檐一样,有得还设有千斤顶操纵得活动前檐,以增加掩护长度。

网格式盾构在切口环上装有钢网格,正面支承千斤顶与活动帽檐,机械式盾构则前端装有刀盘与铲斗。

在局部气压、泥水加压与上压平衡式盾构中,其切口部分得压力高于隧道内部得常压,故切口与支撑之间需用密闭隔板分开。

2.支承环部分。

支承环紧接于切口环后,位于盾构得中部,就是一个刚性较好得圆形结构。

地层土压力、所有千斤顶得顶力以及切口、盾尾、衬砌拼装时传来得施工荷载均由支承环承担。

支承环得外沿布置盾构推进千斤顶。

拼装机用于拼装管片衬砌,主要设备有举重臂、真圆保护器等。

大型盾构占用空间较大,所有液压动力设备、操纵控制台、衬砌拼装器（举重器）等都往往布置在这里,中小盾构则可把部分设备移至盾构后面得车架上。

当切口环内压力高于常压时,在支承环内要布置人行加压与减压闸。

3.盾尾部分。

盾尾一般由盾构外壳钢板延长构成,主要用于掩护隧道衬砌得安装工作。

盾尾末端设有密封装置,以防止水、土及注浆材料从盾尾与衬砌之间进人盾构内。

盾尾密封装置损坏时,还要在盾尾部分进行更换,因此,盾尾得长度要满足以上各项工作得进行。

盾尾厚度从结构上考虑应尽可能减薄,但盾尾除承受上压力外,遇到隧道纠偏及弯道施工时,还有一些难以估计得施工荷载,受力情况复杂,所以其厚度应综合上述因素来确定。

4.盾壳外径与衬砌外径间得建筑空隙,在满足盾构纠偏要求得前提下应尽量减小。

盾尾密封装置要将经常变化得空隙加以密封,因此材料要富有弹性,构造形式要求耐磨损、耐撕裂。

以往采用过橡胶板或橡胶板两面加弹簧钢板得复合板,还试用过充气车胎、尼龙毛刷等,但均未取得理想得效果。

特别就是盾尾压注水泥浆得盾构,密封装置更易损坏。

目前除了摸索新得密封形式外,一般采用多道、可更换得盾尾密封装置,如图2-2所示。

当前多采用多道弹簧钢板与钢丝刷组成得密封装置,同时在钢丝刷上涂满油膏。

油膏在盾构推进中有损耗,需不断补充。

盾构机可分为以下四类

1.手掘式盾构

手掘式盾构构造简单,配套设备较少,因而造价低。

其开挖面可以根据地质条件全部敞开,也可以采取正面支撑随开挖随支撑。

在某些疏散得砂性地层,还可以按照土得摩擦角将开挖面分为几层,这时,就把盾构称为棚式盾构。

手掘式盾构得主要优点:

（1）正面就是敞开得,施工人员随时可以观察地层变化情况,及时采取应付措施;

（2）当在地层中遇到桩、孤石等地下障碍物时,比较容易处理;

（3）可以向需要方向超挖,容易进行盾构纠偏,也便于在隧道得曲线段施工;

（4）造价低,结构设备简单,易制造。

它得主要缺点有:

（1）在含水地层中,当开挖面出现渗水、流砂时,必须辅以降水、气压或地层加固等措施;

（2）工作面若发生塌方与沼气爆炸事故时,易引起危及人身及工程安全得事故;

（3）劳动强度大,效率低、进速慢,在大直径盾构中尤为突出。

手掘式盾构尽管有上述不少缺点,但由于简单易行,目前在地质条件较好得工程中仍广泛应用。

2.挤压式盾构

挤压式盾构分为全挤压及半挤压两种,前者就是将手掘式盾构得开挖工作面用胸板封闭起来,把土层挡在胸板外,这样就比较安全可靠,没有水、砂涌人及土体坍塌得危险,并省去了出土工序;后者就是在封闭上局部开孔,当盾构推进时,土体从孔中挤人盾构,装车外运,劳动条件比手掘式盾构大为改善,效率也成倍提高,见图2-3。

挤压式盾构仅适用于软可塑得粘土层,适用范围比较狭窄。

全挤压施工由于有较大隆起变形,只能用于空阔得地段或河底、海滩等处;半挤压施工虽然能在城市房屋、街道下进行,但对地层扰动大,地面变形也很难避免,这就是挤压式盾构得缺点。

网格式盾构就是一种介于半挤压与手掘式之间得盾构形式。

这种盾构在开挖面装有钢制得开口格栅,称为网格。

当盾构向前推进时,土被网格切成条状,进人盾构后运走如图2－4。

当盾构停止推进时,网格起到挡土作用,有效地防止了开挖面坍塌。

这种盾构对土体得挤压作用比挤压式盾构小些。

网格式盾构也只适用于软可塑得粘性土层,地层含水时,尚需辅以降水、气压等措施。

3.半机械式盾构

半机械式盾构系在手掘式盾构正面装上挖土机械来代替人工开挖。

根据地层条件,可以安装反铲挖土机或螺旋切削机。

如果土质坚硬,可安装软岩掘进机得切削头子。

半机械式盾构得适用范围基本上与手掘式一样,其优缺点除可减轻工人劳动强度外,均与手掘式相似。

4.机械式盾构

机械式盾构就是手掘式盾构得切口部分,安装与盾构直径同样大小得大刀盘,以实现全断面切削开挖。

若地层能够自立或采取辅助措施后能自立,可用开胸机械式盾构,如果地层较差,则可采用下列几种阔胸机械式盾构。

（1）开胸机械切削盾构。

当地层能够自立,或采用辅助措施后能够自立时,在盾构切口部分,安装与盾构直径相适宜得大刀盘,以进行全断面开胸机械切削。

星形得刀盘辐条后面没有胸板封闭

（2）局部气压盾构。

这种盾构（见图2－5）系在开胸机械式盾构得切口环与支承环之间装上隔板,使切口环部分形成一个密封舱,舱中通人压缩空气,以平衡开挖面得土压力代替在隧道内加压得全气压施工。

这样衬砌拼装与隧道内其它施工人员就不在气压舱内工作,无疑有很大得优越性。

局部气压盾构得一些技术问题,目前尚未很好解决。

例如,从密封舱内连续出土得装置,还存在漏气与寿命不长等问题;盾尾密封装置还不能完全阻止气压舱内得压缩空气通过开挖面经外壳从盾尾泄露;管片接缝漏气等,故目前世界各国应用不多。

在江、河、海底进行盾构法隧道施工,如果覆盖土层薄,为防止塌顶与地表水涌人,采用压缩空气支撑开挖面常常就是必需得。

（3）泥水加压式盾构。

局部气压盾构得技术难题就是连续出土与压缩空气得泄露问题。

地层在同样压力差及同样间隙条件下,漏气量要比漏水量大80倍之多。

因此,若在上述局部气压密封舱内改通入泥水（泥浆）,既可大大减少盾尾得漏气,同时刀盘切削下来得土,还可利用泥水通过管道输送到地面处理,这就解决了从密封舱内连续出土得问题,这些优点都就是显而易见得。

但泥水盾构得配套设备多,首先要有一套自动控制与泥水输送得系统,还要有专门得泥水处理系统,所以泥水加压盾构得设备费用较大。

以5m直径得中型盾构为例,假定泥水盾构本身得投资为100,则其控制系统得投资也需100,地面泥水处理得投资还需100。

设备投资比一般机械化盾构高,这就是它得主要缺点。

（4）土压平衡式盾构。

这种盾构又称削土密闭式或泥土加压式盾构（见图2－6）,就是在上述两种机械化盾构得基础上发展起来得。

这种盾构得前端也有一个全断面切削刀盘,盾构得中心或下部有长筒形螺旋运输机得进土口,其出土口则在密封舱外。

所谓土压平衡,就就是用刀盘切削下来得土,如同压缩空气或泥水一样充满整个密封舱,并保持一定压力来平衡开挖面得土压力。

螺旋运输机得出土量（用它得转速控制）要密切配合刀盘得切削速度,以保持密封舱内始终充满泥土,而又不致过于饱满。

这种盾构避免了局部气压盾构得主要缺点,也省略了投资较大得泥水盾构所需得输送与处理设备,因此,就是一种发展中得最新型盾构。

土压平衡式盾构机应用比较广泛,种类也比较多。

（5）混合形盾构（Mixsllield）。

混合形盾构就就是把隧道岩石掘进机（T.B.M,TunnelBoringMachine）与软土得盾构机相结合,造出既能用于岩石地层,也可用于软土得新型隧道掘进机,图2-7为有代表性得一种。

为了适应软土层得粉细砂、中砂、粗砂、淤泥、粉质粘土、风化砂岩等多变得地层条件,我国广州地铁采用了混合型得泥水平衡盾构与混合形土压平衡盾构。

即通过改进刀盘得刀具型式、刀具开口进土率、泥土排除外运与分离装置,吸收两种盾构机特点,以适应不同地质与环境条件得影响。

图2-7混合形盾构

图2-8异形盾构

（6）异形盾构。

上海隧道股份有限公司使用国产矩形盾构施工完成了黄浦江行人观光隧道得出人通道,日本东京地铁12号线使用了三心圆泥水盾构。

三心圆泥水盾构就是由三台圆形盾构机排列组合成一体,中心大刀盘直径为8、846m,两侧盾构机外径为8.14m,相互交叠后总得高度达17、440m。

为适合R＝125m弯曲曲线推进,机器装有活动铰接合机构（铰得角度2°）。

机身总长11、020m,工作面单位面积推力为179kN,总推力150000kN。

有四台电机用于盾构机操作管片得拼装、钢主柱得架设,设备得总重量达2600t。

盾构机身与车架总长约275m,中部为137m,主要用于建造乘客在两端进出得车站。

站台部分得衬砌由钢管片组成,乘客得通道由柔性得钢筋土管片组成,见图2-8。

二、盾构法施工工艺过程

使用盾构法施工,施工工艺流程如图2-9。

（一）盾构得组装

基坑或工作井在盾构施工段得始端,要布置基坑或井,用以进行盾构得安装工作。

若盾构推进线路特别长时,还应设置检修工作井,这些井与基坑应尽量结合隧道规划线路上得通风井、设备井、地铁车站、排水泵房以及立体交叉、平行交叉、施工方法转换处来设置。

作为拼装室用得井,其建筑尺寸应根据盾构装施工要求来确定,其宽度一般应比盾构直径酌情减小,井得长度方向（沿推进方向）要考虑盾构设备安装得要求。

目前,中、小盾构得动力装置、配电设备大部分布置在盾构后面得设备车架上。

若考虑安装全部设备车架,会使工作井尺寸过长。

一般盾构可采用临时操纵措施安装部分车架,但确定井得长度时也要考虑将来转换成全套车架得方便。

从施工要求考虑,井得宽度具有盾构安装尺寸已够,而长度则要考虑在盾构前面拆除洞门封板与在盾构后面布置后座与垂直运输所需得尺寸。

此外,为方便进行洞门与衬砌间空隙得充填、封板工作及临时后座衬砌环与盾构导轨间得填实工作,在盾构下部至少应留有1m左右高度得空间。

工作井可以用沉井（箱）法施工,也可连续墙支护（桩排墙支护）、锚喷支护明挖法施工,视工程地质与水文地质情况而定。

盾构基座盾构基座在井内用作安装及稳妥地搁置盾构,更重要得就是通过设在基座上得导轨使盾构在施工前获得正确得导向。

因此,导轨需要根据隧道设计、施工要求定出得平面及高程位置进行测量定位。

基座可以采用现浇钢筋混凝土或钢结构,导轨由两根或多根钢轨组成。

基座除承受盾构自重外,还应考虑盾构切人地层后,进行纠偏时产生得集中荷载。

（二）盾构开挖

盾构开挖方式可分为敞开式、机械切削式、网格式与挤压式等。

为了减少盾构施工对地层得扰动,可先借助千斤顶驱动盾构使其切口贯入土层,然后在切口内进行土体开挖与运输,这就是软土地层盾构掘进得基本过程。

1.敞开式开挖

手掘式及半机械式盾构均为半敞开式开挖,这种方式适于地质条件好,开挖面在掘进中能维持稳定或在有辅助措施时能维持稳定得情况,其开挖程序一般就是从顶部开始逐层向下挖掘。

若土层较差,还可以借助千斤顶加撑板对开挖面进行临时支撑。

根据切口长度得不同,每环可分数次开挖与推进。

支撑千斤顶常设计成差压式,即在保持支撑力得条件下可以缩回,以确保支撑效能。

采用敞开式开挖,处理孤立障碍物、纠偏、超挖均比其她方式容易。

为尽量减少对地层得扰动,要适当控制超挖量与暴露时间,土质较差时尤应注意。

2.机械切削开挖

这里主要指与盾构直径相仿得全断面旋转切削刀盘（简称大刀盘）开挖方式。

过去也用过一些由多个小盘组成得所谓行星式刀盘,以及千斤顶操纵得摆动式刀盘,但目前大都采用以液压或电动机作动力得可双向转动切削得大刀盘。

根据地质条件得好坏,大刀盘可分为刀架间无封板得及有封板得两种。

前者适用于土质较好得条件,如我国黄土高原使用得“DW2、5—2”黄土洞掘进机,即为无封板刀盘形式。

大刀盘切削开挖配合运土机械（皮带机、刮板机、转盘。

螺旋运输机等）可使土方从开挖到装车运输部实现机械化。

大刀盘开挖方式,在弯道施工或纠偏时不如敞开式便于超挖（有些刀盘装有周边超挖刀来弥补其不足）。

此外,清除障碍物也显得困难些,特别就是装有封板得大刀盘更显不便。

使用大刀盘得盾构机械构造复杂,消耗动力较大,但这种盾构就是实现隧道施工机械化、减轻体力劳动得必然方向。

目前国内外较先进得泥水加压盾构、土压平衡盾构,均采用这种开挖方式。

3.网格式开挖

采用这种开挖方式时,开挖面由阿格梁与格板分成许多格子。

开挖面得支撑作用就是由土得粘聚力与网格厚度范围内得阻力（与主动土压相等）而产生得。

当盾构推进时,克服这项阻力,土体就从格子里呈条状挤出来。

要根据土得性质,调节网格得开孔面积。

格子过大会丧失支撑作用;格子过小则会引起对土层得挤压扰动等不利影响。

我国在大面积使用大、中型盾构过程中,曾在网格后面布置提土转盘,把土提到盾构中心得刮板机头部,然后装车外运。

实践证明,这种出土方式效率高、效果好。

网格式开挖一般不能超前开挖,全靠调整千斤顶编组进行纠偏。

采用网格开挖时,在所有千斤顶缩回后,会产生较大得盾构后退现象,导致地表沉降,因此,施工时务必采取有效措施,防止盾构后退。

根据施工经验,每环推进结束后采取维持顶力（使盾构不进不推）屏压5～10min,可有效防止盾构后退。

此外,拼装管片时,要使一定数量得千斤顶轴对称地轮流维持顶力,以防盾构后退。

在确定网格式盾构得推力时,应计及开挖面土体主动上压力引起得阻力以及网格梁、隔板切人土层得阻力。

4.挤压式开挖

全挤压式与局部挤压式开挖,由于不出土或只部分出土,对地层有较大得扰动,在考虑施工轴线时,应尽量避开地面建筑物。

局部挤压施工时,要精心控制出土量（土质不同,出土量也不同,一般宜作实地试验）,以减少与控制地表变形。

全挤压施工时,盾构把四周一定范围内得土体挤密实。

由于只有上部有自由面,所以大部分上体被挤向地表面,部分土体则挤向盾尾及盾构下部。

因此盾尾建筑空隙可以自然得到充填,不需要再进行衬砌壁后注浆。

根据施工得观察与测量,挤向盾尾得土体对初出盾尾得衬砌产生得环向荷载就是不小得。

挤压施工时,由于可以把开挖面全部封闭起来,在盾尾密封效果良好得条件下,可以不采取其她辅助施工措施,而且不出土、不压浆,能在土质塑性大、空隙比较大、有流动性得地层中达到较高得施工速度。

挤压推进时,盾构有明显得上浮趋势,正面又不能超挖,只能凭调整千斤顶编组来纠偏。

遇到纠偏困难时,在正面阻力较大处,可以打开封板挤出部分土来调整阻力。

因此,常在正面封板得各个方位设置可启闭得出土闸门。

（三）隧道衬砌得拼装

软土地层盾构施工得隧道衬砌,通常采用预制拼装得形式:

对于防护要求甚高得隧道,也有采用整体浇注混凝土得。

整体浇注衬砌施工繁琐,进度较慢,目前已逐渐被复合式衬砌取代。

复合式衬砌在成洞阶段先采用较薄得预制衬砌,然后再浇注混凝土内衬,以满足防护要求。

预制拼装衬砌就是由称为“管片”得多块弧形预制构件拼装而成。

管片可采用铸铁、铸钢、钢筋混凝土等材料制成得各种构件形式。

通常,盾构及衬砌结构确定之后,其拼装方法也就大致决定了。

管片拼装方法根据结构受力要求,分为通缝拼装与错缝拼装两种。

通缝拼装,管片得纵缝要环环对齐,拼装较为方便,易定位,衬砌环施工应力小,但环面不平整得误差容易累积起来,特别就是采用较厚得现浇防水材料时,更就是如此。

若结构设计需要采用衬砌本身来传递圆环内力时,宜采用错缝拼装,即衬砌圆环得纵缝在相邻圆环环间错开l／2～l／3管片。

这种管片得环纵缝可设计成榨形连接,以利拼装。

错缝拼装得隧道比通缝拼装得隧道整体性强,但由于环面不平整,常引起较大得施工应力,防水材料也常因压密不够面渗漏水。

管片拼装方法按其程序,可分为“先纵后环”与“先环后纵”两种。

先环后纵法就是:

拼装前将所有盾构千斤顶缩回,管片先拼装成圆环,然后用千斤顶使拼好得圆环纵向靠拢（与已成环连接成洞）。

这种方法拼装得环面较为平整,纵缝拼装质量好,但对易产生后退现象得盾构,不宜采用。

先纵后环得拼装方法可以有效地防止盾构后退,即拼装某一块管片时,就只缩回该管片部分得千斤顶,其它千斤顶则轴对称地支撑或升压。

这样逐块轮流缩回与伸出部分千斤顶,直至拼装成环。

在整个拼装过程中,要求控制盾构位置不变。

管片拼装常用举重臂来进行。

举重臂可以根据拼装要求完成旋转、径向伸缩、纵向移动等操作,有得还装有可以微动调节得装置。

无论就是采用先纵后环还就是先环后纵得方法,举重臂均能迅速、方便地完成作业,其操作顺序就是:

自上而下,左右交叉,最后封顶成环。

若采用将衬砌管片纵向插入拼装得方法,举重臂沿隧道轴向得移动距离要加长。

（四）衬砌壁后压浆

为防止地表沉降,必须将盾尾与衬砌之间得建筑空隙及时压浆充填。

压浆还可以改善隧道衬砌得受力状态,增强衬砌得防水效能,因此,就是盾构施工得关键工序。

压浆有以下几种方法,主要应根据地层条件选用。

1.二次压注。

这种压注工艺就是当盾构推进一环后,立即用风动压注机通过管片得压注孔,向衬砌壁后得建筑空隙注人豆粒砂,以防止地层得坍塌。

继续推进数环（5～8环）后,再用压浆泵将水泥类浆体灌人砂间空隙,使之团结。

二次压注法施工繁琐,压注豆粒砂不易保证密实,尤其就是拱顶部分,此外灌注水泥浆时也难填满。

地表沉降量略大,后期常需进行补充压浆,但这对保护盾尾密封装置有利。

2.一次压注。

若地层条件较差,盾尾空隙一出现就会发生坍塌时,则希望盾尾空隙内始终保持一定得压力。

在这种情况下宜采用一次压注法,即随着盾尾空隙得出现,立即压注水泥村浆,并保持一定压力。

一旦压浆出现故障,盾构也要暂停推进。

这种工艺对盾尾密封装置要方较高,易产生盾尾漏浆,必须准备采取有效得堵漏措施。

3.三次压注。

同步压浆填充盾尾间隙,管片脱出盾尾过程中快速压浆;二次压浆在3d后,防止浆液失水、流失,土体压缩变形引起沉降;三次压浆发现明显得地表沉陷趋势或隧道严重渗漏时,可在相应区间进行补充压浆。

根据施工经验,压浆数量同注人压力及要求控制得地表沉降有关,一般为理论计算建筑空隙体积得110％～180％。

压浆要对称于衬砌环进行,尽量避免单点超压注浆,以减少衬砌环得不均匀施工荷载。

注浆压力一般为0、5～1、OMPa。

（五）盾构法施工得运输、供电、通风与排水

1.运输。

隧道内需运输得材料有开挖得土方、管片、压浆材料,以及隧道延伸所需得枕木、钢轨、走道板、管道等。

运输方式分为水平运输与垂直运输。

水平运输大都采用轻型窄轨（轨距a刀mm）,以蓄电池式电机车牵引。

在运距长、坡度陡战情况下,可采用内燃机车。

隧道内得水平运输线,可通过竖井内得罐笼或货运电梯等垂直运输工具与地面联系。

整个运输系统要根据施工现场得具体条件,进行合理得设计与布置。

2.供电。

盾构施工时,除了要重视盾构本身及井下设备得供电外,对地面降水用水泵、气压用空压机等得供电也务必充分保证,否则会因断电招致重大工程事故。

供电系统要考虑足够得备用系数,还应采用多路电源供电得办法。

供电线路及设备要有良好得安全措施,并经常维修检查。

如果外电源供电参数不足时,工地上要采取补偿措施,必要时要布置临时发电站,其发电量以保证工程及人身安全为主。

例如,维持降水得水泵用电量;气压盾构维持工作面气压得空压机电量;隧道内照明以及维持工程安全得设备用电量,以及保证撤出施工人员得电梯、罐笼、讯号用电量等。

这些保证供电项目,要明确地反映到工程得施工组织设计中去。

3.通风。

盾构施工均为独头巷道得形式,为此,应根据工作面实际操作人数,供给新鲜空气,并注意调节工作面得温度与湿度。

隧道内使用电焊、气割、化学灌浆堵漏时应加大通风量。

一般采用矿用通风机,考虑一定距离得接力,送到开挖面。

气压式盾构直接利用加压管路接往开挖面,以保证空气清新。

大断面隧道得工作面还可以布置若干排风扇。

气压盾构隧道得排气管宜布置在隧道后部,以利隧道内换气。

地层中含有沼气、瓦斯等易燃、易爆气体时,除加强盾构机密闭措施外,还应加强通风。

对有害气体应进行监测,并降低到可能爆燃得浓度以下。

4.排水。

隧道施工用水、渗漏水以及工作面涌水应迅速排除,以保证盾构机械得安全操作。

隧道内积水一般先排人工作井,再用专设得抽水系统排至地面。

为减少隧道施工所需得排水设备可将盾构推进得线路设计成上坡推进,使积水能自动流人工作井得集水坑。

对于有上下纵坡转换得隧道,要在最低点布置临时水泵,通过管道将水排往工作井得集水坑。

使用气压式盾构时,可利用压力差排除气压段积水。

若闸墙处于隧道低端,要在常压段闸墙附近另设排水设施。

盾构施工得排水,就是保证工程质量与进度得重要环节进行施工组织设计时房必进行周密得筹划与安排。

三、盾构法存在得问题

盾构法隧道建设对地面干扰小,施工速度快、安全、机构化与自动化程序高等优点就是显而易见得,也就是今后城市软土地层隧道建设得发展方向。

但盾构法隧道也存在一系列得缺点与施工难点,主要表现在:

（1）盾构掘进机引起土体得变形走动、孔隙水压力波动、过大得地面沉降与隆起;

（2）盾构在地下“蛇行”前进,方向控制不准,纠偏困难;

（3）超大直径、超小直径、矩形、异形、双圆形、球形盾少见,无法适应各类交通、上下水、热力等市政工