盾式開鑿法簡稱盾構法，是一種全機械化施工方法，主要用於區間隧道的開挖。它是將盾構機械在地層中推進，通過盾構外殼和管片支承四周圍岩防止發生隧道內坍塌，同時在開挖面前方用切削裝置進行土體開挖，通過出土機械運至洞外，靠千斤頂在後部加壓頂進，並拼裝預製混凝土管片，形成隧道結構的一種機械化施工方法。
基本介紹
- 中文名：盾式開鑿法
- 外文名：Shield method
- 別稱：盾構法
- 定義：一種全機械化施工方法
- 用途：用於區間隧道的開挖
- 學科：土木工程
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基本概念
盾構法是在地面下暗挖隧道的一種施工方法。盾構法隧道的基本原理是用一套有形的鋼質組件沿隧道設計軸線向前推進而開挖土體，這個鋼質組件在初步或最終隧道襯砌建成前，為便於土體開挖，主要起保證作業人員和機械設備安全的作用，這個鋼質組件被簡稱為盾構。當代城市建築、公用設施和各種交通網路交織複雜，市區明挖隧道施工，對城市生活的干擾問題El趨嚴重，特別是在市區中心遇到隧道埋深較大，地質複雜的情況，沿用明挖法建造隧道則很難實現。在這種條件下採用盾構法對城市地下鐵道、上下水道、電力通信、市政公用設施等各種隧道建設具有明顯優點。此外，在建造穿越水域、沼澤地和山地的公路和鐵路隧道或水工隧道中，盾構法也往往因它在特定條件下的經濟合理性而得到採用。
施工
盾構法的主要施工內容是：先在隧道某段的一端建造豎井或基坑，以供盾構安裝就位。盾構從豎井或基坑的牆壁開孔處出發，在地層中沿著設計軸線，向另一豎井或基坑的設計孔洞推進。盾構推進中所受到的地層阻力，通過盾構千斤頂傳至盾構尾部已安裝的預製隧道襯砌結構。薦傳到豎井或基坑的後靠壁上。盾構是這種施工方法中最主要的、獨特的施工機具。它是一個能支承地層壓力又能在地層中推進的圓形、矩形或馬蹄形等特殊形狀的鋼筒結構，在鋼筒的前面設定各種類型的支撐和開挖土體的裝置，在鋼筒中段周圈內安裝頂進所需的千斤頂，鋼筒尾部是具有一定空間的殼體，在盾尾內可以拼裝一至二環預製的隧道襯砌環。盾構每推進一環的距離，就在盾尾支護下拼裝一環村砌。並及時向開挖坑道周邊與襯砌環外周之間的空隙中壓注足夠的漿體，以防止隧道及地面下沉。在盾構推進過程中不斷從開挖面排出適量的土方。
使用盾構法，往往需要根據穿越的工程地質與水文地質特點輔以其他施工技術措施，主要有以下幾種措施：
（1）疏乾掘進土層中地下水的措施。
（2）穩定地層、防止隧道及地面沉陷的土體加固措施。
（3）隧道襯砌的防水堵漏技術。
（4）配合施工的監測技術。
（5）氣壓施工中的勞動防護措施。
（6）開挖土方的運輸及處理方法等。
盾構法隧道的特點
盾構法較其他方法具有以下優點：
（1）除豎井施工外，施工作業均在地下進行暗挖施工，不受地面交通、河道、航運、潮汐、季節氣候等條件的影響，能較經濟合理地保證隧道安全施工。且不影響地面交通，又可減少對附近居民的噪聲和振動影響。
（2）盾構推進、出土、拼裝襯砌等主要T序可自動化、智慧型化循環進行，施工易於管理，施工人員也較少。
（3）土方量較少，掘進速度較快，施工勞動強度較低。
（4）地面人文自然景觀可得到良好的保護。
（5）在土質差、水位高的地方建設埋置深度較大的長距離、大直徑隧道。盾構法具有較高的技術經濟優越性。
盾構法除具有以上優點外，也存在以下問題：
