盾构法发展历史.ppt

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u1818年，法国工程师布鲁诺尔（MareIsambardBrunel）在伦敦从船蛀在船板上蛀孔，再用分泌物涂在孔的四周中得到启示，发现了盾构法掘进隧道的原理。

u后来，布鲁诺尔完善了构思，注册了专利。

敞开式手掘盾构的原型问世盾构法隧道施工的起源和发展u布鲁诺尔在伦敦泰晤士河下的隧道工程中首次使用这种盾构,设想成为现实。

u矩形盾构断面尺寸为11.3m6.7m。

泰晤士河下的隧道工程始于1825年，施工期间遇到了许多困难，在经历了五次以上特大洪水后，直到1843年才全部完工，成功地贯通了横断泰晤士河的隧道。

泰晤士河底隧道施工时涌水盾构法隧道施工的起源和发展u根据记载，18251911年为世界早期盾构法隧道发展时期，下表为该阶段盾构法隧道发展概况。

年份工程长度（m）直径（m）日进尺（m/d）附注衬砌1825-1843Thames隧道（London）46011.36.71.50Brunel盾构（矩形）砖砌1869-1870Broadway（NewYork）902.85Breach盾构砖砌1869-TowerSubway（London）4032.202.6Greathead盾构铸铁衬砌1886-1890CitySouthSubsay（London）102003.103.454.00初期用压缩空气铸铁衬砌1890-1893GlasgowHarbourroad5805.201.00压缩空气铸铁衬砌1892-1894Sewergallery（Clichy）4652.502.003.00压缩空气到2.9bar铸铁衬砌1896-1899Spreeroad隧道（Berlin）3754.001.40压缩空气轧制钢1898-OrleansRailway（Paris）12309.75管片盾构砖砌1899-1904Sewer隧道（Hamburg）21503.051.30压缩空气0.61.5bar1907-1911Elb隧道Clichy9205.951.70压缩空气2.02.7bar内填钢与混凝土土压式盾构手掘式盾构手掘式盾构半机械式20世纪60年代中期至80年代盾构掘进工法继续发展，产生各种平衡式的工法，盾构机的种类手掘式、半机械式、机械式、泥水式和土压式。

泥水盾构20世纪50年代初，东北阜新煤矿用直径2.6m的手掘式盾构及小混凝土预制块修建疏水巷道，这是我国首条用盾构掘进机施工的隧道。

1963年，上海隧道股份结合上海软土地层对盾构掘进机、预制钢混凝土衬砌、隧道掘进施工参数，隧道接缝防水进行了系统的试验研究。

研制了1台直径4.2m的手掘式盾构进行浅埋和深埋隧道掘进试验，隧道掘进长度68m。

我国盾构技术的早期发展打浦路隧道工程施工直径10.22m盾构掘进机u1966年5月，上海隧道建设公司用盾构法设计建造中国第一条水底公路隧道打浦路隧道。

打浦路隧道全长2.7km，隧道部分长1320m，外径10m。

所用网格盾构有所改进，敞开式施工可转换为闭胸式施工。

我国盾构技术的早期发展u1982年，上海隧道建设公司承建长1476m的延安东路北线隧道工程，采用自行设计的直径11.3m网格型水力机械出土盾构掘进机。

11.3m网格盾构掘进机盾构掘进机结构示意图80年代我国盾构技术的发展80年代我国盾构技术的发展u1987年，上海市隧道工程股份有限公司承建市南站过江电缆隧道工程，成功设计了我国第一台直径4.35m加泥式土压平衡盾构掘进机，能控制正面土压平衡和减少地面沉降，施工速度快，掘进长度达583m，技术成果达到80年代国际先进水平，并获得1990年国家科技进步一等奖。

1988年1月开始盾构推进，9月推进结束。

直径4.35m土压平衡盾构掘进机结构图90年代我国盾构技术的发展u1995年，上海隧道工程股份有限公司开始研究矩形隧道技术，1996年研制了一台2.5m2.5m可变网格矩形隧道掘进机，顶进矩形隧道60m。

u1996年，上海隧道工程股份有限公司总承包施工延安东路隧道南线工程。

长1300m的圆形主隧道采用从日本引进的直径11.22m的泥水加压平衡盾构掘进机施工。

填补了我国泥水平衡盾构施工隧道的空白。

矩形隧道双圆盾构21世纪我国的盾构技术发展和展望21世纪我国盾构技术发展进入了快速上升的阶段，2009年12月，国务院又批复了22个城市的地铁建设规划，总投资超过8820亿元。

根据2009年北京国际城市轨道交通展览会上我国各城市轨道交通发展规划图显示，至2016年我国将新建轨道交通线路89条，总建设里程达2500公里。

盾构施工将在地铁建设中发挥不可替代的作用。

盾构新技术的展望之ECL盾构工法ECL工法就是代之以往的管片，在盾尾浇筑混凝土，修建衬砌的隧道施工方法。

优点：

在盾构掘进的同时加压新浇筑混凝土，因可以修建出与土体密切粘附在一起的衬砌体，又可以得到密实的高质量的衬砌体，还可以控制对周边土体的影响，同时有降低工程费用缩短工期的特点，适用于山岭隧道及都市隧道。

盾构新技术的展望之复合盾构工法复合圆盾构是组合复数的圆形断面修建隧道断面，除了圆形断面本身具备的优点，还有自身独有的优点。

复合圆断面盾构的特点在于隧道的占有宽度及占有面积小，还可以选择合理的、多样的断面形状，与圆形断面相比，可以得到断面积小并且合理的隧道断面。

盾构新技术的展望之球体盾构工法球体盾构机亦称直角盾构机，其刀盘部分设计为球体，可以进行转向。

球体盾构施工法又称直角方向连续掘进施工法。

该方法对施工场地要求较小，并且可以进行直角转弯施工。

对未来城市小半径曲线地铁避让建筑物基础有很强的适用性。

球体盾构的施工方法分为“横一横”和“纵一横”两种。

“横一横”方向连续掘进是先沿一个方向完成施工后，水平旋转球体进行另一个横向隧道的施工，可以满足盾构转弯的要求。

“纵一横”方向连续掘进施工则是从地面开始连续沿直角方向向下开挖到达预定位置后进行转向，然后实施横向隧道施工的方法。