摘要：21世纪我国隧道与地下工程需求量越来越大，盾构法施工技术将会在隧道和地下工程得到较多的应用。盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，作为一项综合性施工技术，盾构法隧道在地下工程中得到了广泛应用。由于这项技术的运用逐渐娴熟，我国在2010年的建筑业十项新技术中也将盾构法这项施工技术编入其中.文章主要对盾构法的产生，发展，特点，适用条件，施工工艺的应用进行了分析。
关键词：盾构法的产生；发展；特点；适用条件；施工工艺
１产生
盾构法最早可以追溯到1818年，法国布鲁诺尔率先提出了这一 施工技术，并在1825年在泰晤士河修建了第一条盾构法隧道，由于技术、和设备条件的限制，这条全长458米的盾构法隧道历时18 年终于竣工了。这条隧道在历史上开创了盾构法施工技术的先河。
２发展
有了第一条盾构法隧道施工的先例，1869 年格瑞海德再次在泰晤士河底修建了一 条隧道，并在1874年和1886 年先后运用了液压和气压的盾构机，其盾构机模型为后来 大多数国家盾构机制造商所效仿.随着该技术的不断运用，20世纪30年代，仅美国就运用盾构法建造了19项工程.
我国在1959年制定计划，1962 年开始实验，经过大量的实验数据论证，该实验最终获得成功，并在 1966年动工，1970年完工，成功修建了我国第一条隧道——打浦路隧道。开创了我国盾构法施工的先河。
在地铁方面，我国第一个应用盾构技术的是上海的地铁一号线。1991年，上海地铁一 号线引进了法国的７台盾构机，建成了地铁一号线的区间隧道，全长18.5 kｍ。该盾 构直径6.2m，混凝土管片厚度 0.35m，每环６块，环宽1.0m，地面沉降控制在10~30mm。接着上海地铁二号线也采用了此方法进行施工。有了这方面经验，我国在隧道方面开始大规模采用盾构法施工。这种方法 在北京的地铁建设方面尤为突出。
３ 特点
盾构法的基本原理是用一 件有形的钢制组件沿隧道设计轴线开挖土体来向前推进
3.1盾构法的优点
ａ）在盾构支护下进行底下工程暗挖施 工，不受地面的交通、河道、航运、季 节、气候等情况的影响。能够保证隧道的正常施工。在北京的地铁施工中，盾构法就很好的体现了这方面的特点。北京的交通拥堵情况是 众所周知的，任何地上的施工活动都会或多或少的影响交通情况，大型的路面施工还会导致严重的交通堵塞.北京在进行地铁施工的时候，也曾为这一难题而困扰，但是由于盾构法的引进，这一难题很快便解决了。这一方法无 疑为北京地铁的施工和路面交通带来了无法估 量的好处.若没有这种施 工方法，或许当时北京的交通情况会变得更加糟糕，地铁的施工周期也会延长很多。
ｂ）盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实现自动化、智能化、和施工远程控制信息化，掘进速度较快，施丁劳动强度较低。从我国的各项盾构 法施工中可以发现，在各项施工中，所需劳动力均比非盾构法施工 的劳动力要低，而且 施工进度明显加快，并节省了人力物力。
ｃ）地面的人文自然景观受到了良好的保护，周围的环境不受盾构施工的干扰，在 密集建筑物下方施工，完全不影响其正常的使用。并且，不影响地上交通、航道的运行 等。在松软地层中，开挖埋置 深度较大的长距离、大直径隧道，具有经济、安全等优 越性。
ｄ）隐蔽性能好，由噪音、振动引起的公害很小。不会干扰正常的生活。
ｅ）随着盾构法的发展，盾构法不仅仅适用于直线隧道，也适用于有较大的曲率 半径的弯曲隧道。相比顶管法而言，盾构法的这项有点更为突出。
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当然了，任何方法的出现都是一把双刃剑，有优点，也有其缺点。
3.2盾构法的缺点
ａ）盾构机造价昂贵，平均每台盾构机的价格大 约在5000 万以上，隧道的衬砌、运输、安装、机械等工艺较为复杂，在饱和含水的松软地层 中施工，地表沉陷风险较大。
ｂ）针对性较强，每一台盾构机都是针对某一工程而特别订购设计的，所以某一工 程 的盾构机使用完毕后，若其他工程的盾构法施工，则盾构机的改造仍需要一笔昂贵的费用。
ｃ）盾构机的规划、设计、制造和组装的时间过长。由于盾构机的针对性的限制，每一台盾构机都是针对某一工程而特别设计的，所以，在施工前，盾构机的生产所耗费的时间是一个重要的弊端。
ｄ）所耗资金多。从盾构机的订购，到后期 施工的使用，都需要一笔昂贵的费用，若此方法应用在短距离底下工程方面，那么这 就是一项非常不经济的 工程。只有长距 离的地下工程在施工中运用盾构法，才会显示出它的经济性。
ｅ）对隧道曲线半径 过小或隧道埋深较深时，由于盾构机所占体积过大，所以施工 难度较大。
f）工程施工及协调较为复杂。由于盾构法尚属新技术，被我国采用的时间也较 晚，所以在施工和协调方面还有些许困难.诸如：盾构机的制造、盾构机辅助设备的 供应、施工测量、场地的布置以及盾 构机等设备的转移等施 工技术的配合尚不完善，且较为复杂。
４适用范围
在松软含水地层，或地下线路等设施埋深达 到10m或更深时，可以采用盾构法。
５施工工艺
盾构施工现场准备除一般工程施 工要求的“ 三通一 平”、标高基准点定位放线等 外，还需要布置盾构 基地和建造工作竖井用作盾 构及其设备的拼装 井和拆卸井，特别长 的隧道，还应 设置中间检修 工作井。拼装和拆卸用的工作井，其建筑尺寸应 根据盾 构装拆的施工要求来确定。拼装井的井壁上设有盾构出洞口，井内设有盾构基座和盾 构 推进的后座。井的宽度一般应比盾构直径大1.6~2.0米，以满足铆、焊等操作的要求。当采用整体吊装的小盾构 时，则井宽可酌量减小。井的长度，除了满足盾构内安装设备 的要求外，还要考虑盾构推进 出洞时，拆除洞门封板和在盾 构后面设置后座，以及垂 直运输所需的空间。中、小型盾构的拼装井长 度，还要照顾设备车架转换的方便。盾 构在拼装井内拼装就绪，经运转调试 后，就可拆除出洞口封板，盾构推出工作井后即 开始隧道掘进施工。拆卸井设有进口，井的大小要 便于盾构的起吊和拆卸。出井口在 建造始发井时预 先留出，并设置密封圈和临时封板。出口处的土层应适当处理，使拆除封板时不涌水，土体不坍塌.处理方法可采用降水、深层搅拌、注浆、换土、冷冻 等。
６总结
盾构法施工在世界各国的发展中是存在争议的，主要原因是其造价高、投资大。但是，从其优点中也不难发现，这项技术在世界上许多国家得到了不断的发展。为了 加快施工速度，在不 降低水位的条件下，釆用盾 构法将有较好的发展前景。虽然盾构 法还有一 些不足，但是，随着科技的进步，人们不断的对该技术的发展，相信在不 久的将来，盾构法一定会在各个工程领域中得到更好的应用。
参考文献
[1]ＧＢ50446－2008孟文清，阎西康．《现代建筑施工新技术》盾构法隧道施工与验收规范
[２]张立新．北京地铁盾构法施工技术。
[３]张振宇．盾构法施工技术在我国的应用与发展．
[４]周文波．盾构法隧道施工技术及应用．
论文作者:吴斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/5/30
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