盾構范文10篇

摘要：隨著全國各大城市地鐵建設的不斷深入，專門從事盾構機施工運營的企業日漸增多，而對于這些企業來說，盾構施工的成本控制工作將是決定企業生命的核心競爭力。本文著力于筆者所在企業盾構施工的實際情況，簡要探討了盾構施工過程中的成本控制措施。

關鍵詞：盾構施工；成本控制；措施

盾構施工是在開挖隧道時采用的全機械化暗挖的施工方法，具有施工速度快、洞體質量比較穩定、對周圍建筑物影響較小等特點，是目前隧道開挖過程中使用最頻繁也最經濟的施工方法。盾構施工具有施工機械價值大、操作專業性要求強、受地質條件影響大等特點，因此成本控制的重難點較多，控制難度大。

一、盾構施工成本構成要素

要分析盾構施工成本控制措施，首先就是要確定盾構施工的成本構成要素，在此基礎上分析各要素占全部成本支出的比例情況，有助于在成本控制過程中分清主次，有的放矢。盾構施工的成本主要可分為直接成本、間接成本和稅金。直接成本包括盾構機械折舊費、施工班組人工費、材料費、配套機械費；間接成本主要包括項目管理的各項支出如管理人員工資、差旅費、辦公費等支出；稅金主要是營業稅金及附加。

二、影響盾構施工成本的因素

因施工過程中缺少與碳排放量相關的定額，導致綠色施工很難進行量化評定，不利于施工企業優化施工方案和綠色施工。本文針對珠海橫琴新區馬騮洲交通隧道超大直徑盾構施工工程提出碳排放計算方法研究課題，提供一套確定盾構施工碳排放的通用計算方法，并最終編制出盾構施工碳排放定額。

1編制碳排放定額的背景、目的和意義

低碳施工是目前的大勢所趨，而目前針對綠色施工，只有定性評價沒有定量評價。“十三五”規劃要求“主動控制碳排放，加強高能耗行業能耗管控，有效控制電力、鋼鐵、建材、化工等重點行業碳排放，支持優化開發區域率先實現碳排放峰值目標，實施近零碳排放區示范工程”。碳排放定額能快速計算出施工的碳排放量，是定量評價綠色施工的有效途徑。碳排放定額能促進企業優化施工方案，滿足節能減排的要求，提高施工企業的經濟效益。目前，我國己開設了7個碳交易市場，在建設工程施工過程中，超出配額標準的需向碳交易市場購買碳排放指標，低于配額標準的可向碳交易市場出賣自己的碳排放指標。由此促進每個建設工程施工項目努力挖潛，實現節能、減排、增效的目標，為企業額外獲取更多的利益。

2計算施工碳排放量的計算模型

計算碳排放的基本方程是：碳排放＝碳排放因子X活動數據。排放因子即量化每單位活動的氣體排放量或清除量的系數。活動數據即特定時期內在界定地區里，人類活動導致的排放或清除的數據，本研宄中稱其為碳源消耗量。碳源指在建設工程施工過程中產生二氧化碳氣體的物質。確定建設工程施工碳排放量的關鍵是碳排放因子和活動數據（碳源消耗量），而要確定碳排放因子和活動數據（碳源消耗量），首先要確定施工過程中產生二氧化碳排放的碳源。對建設工程施工而言，產生二氧化碳排放的碳源包括電力、化石類物質及人類活動，其中電力和化石類物質碳排放因子通過對世界資源研究所、政府間氣候變化專門委員會、國際能源署、美國環境保護署、國家發展和改革委員會應對氣候變化司、國家應對氣候變化戰略研宄和國際合作中心及國家發展和改革委員會能源研宄所等國內外權威機構公布的碳排放準則或標準進行分析，建立碳排放因子計算模型確定。工人在施工過程中產生的二氧化碳排放則通過現場及實驗室測試確定。（1）電力類碳排放因子計算模型：￡FPEmr＋Emr（1）式中：P為工程所在省份＼為P省電網的平均（：02排放因子；五mP為P省發電產生的C02直接排放量；五為其他省、外國及區域電網Z向省凈輸送電量產生的002排放量；盡為P省年度總發電量；￡Pe為其他省、外國及區域電網i向P省凈輸送電量總和。（2）化石類碳排放因子計算模型：＾co2，n＾s＝〇FmXCc，XCFm）teXfiX44／12（2）式中：m為化石燃料種類；EFrn—為燃料m基于質量或體積的（：02排放因子（t（C02）／t或t（C02）／萬m3）；0Fm為燃料m在燃燒過程中的碳氧化率（％）；Ccm為燃料m的單位熱值含碳量；CFmtte為重點用能單位“能源利用狀況報告”中為燃料m提供的參考折標因子；；8為每t標準煤的熱值，約29307MJ。（3）碳源消耗量計算模型：Qj，＝WJXqk（3）式中：J為建設工程施工過程中投入的資源類型，如人工、材料、機械臺班等；X為建設工程施工過程中第7’類資源消耗的碳源類型，如化石類、電力類碳源等；2＞為建設工程施工過程中第J類資源的第丨項碳源消耗量標準；為建設工程概預算定額中第J類資源的投入量標準；＾為第類資源的相應定額中第項碳源消耗量標準。（4）單位碳排放量計算模型：Cv＝SEFJ＾xQjk（4）jk式中：i為與建設工程概預算定額相對應的子目類型；為第＿／類資源的第A項碳源的碳排放因子；q為建設工程概預算定額第f個子目中第J／類資源的碳排放量標準。（5）碳排放量計算模型：五co2＝Sx（5）w式中：為建設工程施工過程中第／個子目的估算工程量，由施工圖紙確定；為建設工程施工過程排放的二氧化碳總量。

3碳源消耗量的測定

摘要：目前常見的刀盤結構有面板式和輻條式2種基本型式，以及介于2者之間的幅板式刀盤。通過文獻分析和工程經驗總結，首先闡述了幾種型式刀盤的結構、基本配置及工程應用。隨后從刀盤土艙構造、開挖面穩定、土壓平衡控制、砂土的流動性、刀盤負荷、障礙物的處置、地層適應性等方面，對2種基本刀盤型式的特性進行了比較和分析。

關鍵詞：盾構；刀盤型式；面板式刀盤；輻條式刀盤

國內外工程實踐表明，盾構在施工中會遇到各種不同地層，從淤泥、粘土、砂層到軟巖及硬巖等。作為盾構機的關鍵部件之一，刀盤主要起到開挖土體、穩定工作面及攪拌土砂的功能，因此在掘進過程中刀盤工作環境惡劣，受力復雜。

刀盤型式及結構關系到盾構的開挖效率、使用壽命及刀具費用。刀盤配置及選型主要依賴于工程地質及水文地質條件，不同的地層應采用不同的刀盤型式，但在地質適應性設計方面缺少完整的理論依據、經驗數據及可靠的試驗數據，在很大程度上還依賴工程經驗。

1刀盤結構型式

盾構刀盤由鋼結構件焊接而成，目前其主流型式有2種：面板式和輻條式［1］。另外，還有介于2者之間的輻板式刀盤（由輻條和幅板組成）［2］。

摘要：施工企業必須擁有龐大的施工機械維持企業的運營發展，對設備的管理是企業強基達標、安全發展的主要生產要素之一。在以盾構法為施工方式的地鐵施工企業中，對盾構設備資產的管理，歸根到底是對盾構操作人員以及盾構設備全壽命環節的管理，地鐵盾構施工的特殊環境，決定了對盾構從業人員的管理成為盾構資產管理的重要環節。文章通過對地鐵盾構資產管理現狀進行分析，提出盾構資產管理的的幾點不足并從五個方面提出改進措施。

關鍵詞：盾構施工;資產;設備管理

前言

近年來，在地鐵施工中，使用盾構法已成為各大城市地鐵施工中的重要技術。盾構法施工，相比較傳統的淺埋暗挖法，具有隱蔽性好、噪音小、安全開挖和砌襯、掘進施工速度快、施工勞動強度降低、施工質量有保障、開挖時可以有效控制地表沉降、施工安全大大提高的優點。但同時，即使采用盾構法施工，因工程地質與水文地質條件存在一定的不確定性，施工工藝復雜、周邊建筑影響、地下管線眾多等因素存在，這些特點都集中表現為盾構施工也存在高風險性。近年，在修建地鐵的各大城市投標中，使用盾構法施工已經成為招標中的硬性條件，因此各大施工企業紛紛采購盾構機。持有并不斷擴大盾構機的數量，是保證企業在地鐵招標中中標的重要硬件。盾構機作為盾構法施工核心機械，采購金額龐大，往往是企業資產的重要組成部分，因此，加強盾構設備的管理，提高盾構設備資產投資效益，提升設備管理創效水平，減少地鐵施工安全風險，才能促進企業可持續發展，因此對盾構機設備的管理及盾構操作人員、盾構施工經濟核算也成為企業管理的重中之重，成為企業資產保值增值的重要因素。

一、盾構設備資產管理的現狀

從上世紀八十年代開始，中國首次開始進口盾構機進行盾構施工到現在我國獨立自主生產盾構機，擁有盾構機獨立自主知識產權，開啟地鐵施工全面盾構時代，已經過去30余年，盾構施工修建的地鐵碩果累累，但盾構設備的管理往往不受重視。盾構設備采購金額大，在粗放的管理模式下，設備保養不善，維修成本高，進而出現項目甚至整個企業的經濟虧損，目前存在這樣問題的大企業不在少數。各大企業的管理理念各有不同，但管理模式基本都為公司成立項目部進行一線施工，并同時提供盾構機及后配套設備并配備盾構司機。

【摘要】地鐵建設屬于一項耗費大量時間與財力的工程項目。地鐵施工中隧道開挖是重要的施工過程，其中使用的方式就是地鐵盾構法。論文闡述地鐵盾構管片的模具生產要求，探索地鐵盾構管片加工的質量控制與檢驗，以供參考。

【關鍵詞】地鐵工程；盾構法施工；技術

1引言

城市化的發展，在經濟的推動下城市交通得到發展與推進，地鐵規劃建設在城市的發展中有很重要的意義。隨著城市人口的激增，有效利用地下空間和解決居民交通需要、緩解城市地面交通緊張的途徑就是建設城市地鐵。城市地鐵的建設也成為近年來城市基礎建設中的重要內容。地鐵實際上屬于交通運輸的一種，在地下運行，根據城市的用地的規劃進行設計。

2模具生產要求

隨著城市的發展，各大城市的交通系統迅速發展，交通系統的發展對盾構管片數量的需求不斷增加。交通系統的發展在機械化和信息技術的推動下，部件結構性能質量要求也不斷增加，在這樣的情況下需要把握好生產中的細節與質量，確保地鐵盾構管片的性能達到建設的需求。本文結合濟南地鐵R1線內直徑6.4m盾構管片生產的整個過程，展開對其的詳細分析。由于是預制混凝土構件，對模具質量的要求非常高，模具的有效運用與構件的生產成本、生產效率、性能質量等有很大的關系，甚至還決定了構件的生產結果等。（1）混凝土澆筑過程應該優先考慮混凝土對模板產生的壓力造成的不利影響，混凝土容易對模板側面造成一定的壓力。因為澆筑混凝土還有一個振搗步驟屬于必要的環節，振搗過程也會產生一定的壓力，側壓力和振搗壓力對模板的影響很大。產生6.4m盾構管片盾構管片的模板，最大弦長為3869.9mm。寬度與厚度均為1200mm和300mm，質量為3.2t。生產的時候控制好振動頻率與離心率，采用模內振動器自振形式，根據相應的數據計算出側壓力和離心力，從側面反映出混凝土的澆筑過程中模具本身對細節的要求非常高，模具的性能質量要求更高。（2）預制構件的過程中，產品會出現一定的缺陷，避免這方面的需要在生產中的時候模具是否存在脫模倒角的情況，以及預制構件存在預留孔洞的情況，預留孔脫模的方向禁止出現倒陰角。預留出脫模倒角為方便出模。生產6.4m直徑盾構管片的時候計算出最小的脫模角度為3.18°，確保在這個角脫模。如果不能滿足這個要求脫模無法完成，還可以采取設置防漏膠條防止混凝土漏漿，避免質量難以達到預期的標準。防漏膠條設置在側模與底模接合的位置[1]。

采用盾構為施工機具，在地層中修建隧道和大型管道的一種暗挖式施工方法。施工時在盾構前端切口環的掩護下開挖土體，在盾尾的掩護下拼裝襯砌（管片或砌塊）。在挖去盾構前面土體后，用盾構千斤頂頂住拼裝好襯砌，將盾構推進到挖去土體空間內，在盾構推進距離達到一環襯砌寬度后，縮回盾構千斤頂活塞桿，然后進行襯砌拼裝，再將開挖面挖至新的進程。如此循環交替，逐步延伸而建成隧道。

歷史和發展

用盾構法修建隧道已有150余年的歷史。最早進行研究的是法國工程師M.I.布律內爾，他由觀察船蛆在船的木頭中鉆洞，并從體內排出一種粘液加固洞穴的現象得到啟發，在1818年開始研究盾構法施工，并于1825年在英國倫敦泰晤士河下，用一個矩形盾構建造世界上第一條水底隧道（寬11.4米、高6.8米）。在修建過程中遇到很大的困難，兩次被河水淹沒，直至1835年，使用了改良后的盾構，才于1843年完工。其后P.W.巴洛于1865年在泰晤士河底，用一個直徑2.2米的圓形盾構建造隧道。1847年在英國倫敦地下鐵道城南線施工中，英國人J.H.格雷特黑德第一次在粘土層和含水砂層中采用氣壓盾構法施工，并第一次在襯砌背后壓漿來填補盾尾和襯砌之間的空隙，創造了比較完整的氣壓盾構法施工工藝，為現代化盾構法施工奠定了基礎，促進了盾構法施工的發展。20世紀30～40年代，僅美國紐約就采用氣壓盾構法成功地建造了19條水底的道路隧道、地下鐵道隧道、煤氣管道和給水排水管道等。從1897～1980年，在世界范圍內用盾構法修建的水底道路隧道已有21條。德、日、法、蘇等國把盾構法廣泛使用于地下鐵道和各種大型地下管道的施工。1969年起，在英、日和西歐各國開始發展一種微型盾構施工法，盾構直徑最小的只有1米左右，適用于城市給水排水管道、煤氣管道、電力和通信電纜等管道的施工。

中國于第一個五年計劃期間，首先在遼寧阜新煤礦，用直徑2.6米的手掘式盾構進行了疏水巷道的施工。中國自行設計、制造的盾構，直徑最大為11.26米，最小為3.0米。正在修建的第二條黃浦江水底道路隧道，水下段和部分岸邊深埋段也采用盾構法施工，盾構的千斤頂總推力為108兆牛，采用水力機械開挖掘進。在上海地區用盾構法修建的隧道，除水底道路隧道外，還有地鐵區間隧道、通向河海的排水隧洞和取水管道、街坊的地下通道等。

盾構法的優越性

盾構法施工得到廣泛使用，因其具有明顯的優越性：

1核電廠輸水盾構隧洞成本構成及主要影響因素分析

1.1某核電廠輸水盾構隧洞工程概況

某沿海核電站取水工程采用雙線盾構隧洞輸水，隧洞軸線平面為直線，水平中心間距29m，盾構輸水隧洞內徑為7.3m，外徑為8.9m，共兩條，采用管片和二次襯砌作為復合支護結構。其中一次襯砌厚度0.5m，作為隧洞的主體結構，二次襯砌0.3m。隧洞軸線為直線。進水口布置在海側的閘門井內，出水口位于陸側的閘門井內。輸水隧洞及進、出口構筑物全長為4420m。隧洞管片為C60高性能防水鋼筋混凝土，二次襯砌采用C40鋼筋混凝土，兩者均摻加聚丙烯合成纖維。本工程盾構進出洞工作井均采用矩形結構，明挖法施工，維護結構采用噴錨支護體系，C25噴混凝土厚度20cm，錨桿采用直徑25的CD反循環注漿錨桿，二襯采用C40鋼筋混凝土，厚度50cm，底板厚1.5m。工作井1由兩個盾構井和一個閘門井組成，2個盾構井平面尺寸15m×17m，結構凈距為8.9m，深度為30m，閘門井平面尺寸為12m×49.5m，深度21.5m。工作井2由盾構井、閘門井及連接它們的取水構筑物組成，其中盾構井深度49.5m，平面尺寸16.4m×43.5m，閘門井深度17.5m，平面尺寸20m×67.2m，連接它們的取水構筑物沿線路方向長度為27.8m。本工程采用一臺泥水加壓平衡式盾構機，其掘進路線為：自出水構筑物（工作井1）出發→取水隧洞一號→進入進水構筑物（工作井2，移位，轉身180°）→取水隧洞二號→最后出水構筑物吊出盾構機。某核電廠輸水盾構隧洞成本分析盾構掘進、盾構管片、二次襯砌、盾構工作井是盾構取水隧洞的主要組成部分，尤其是盾構掘進和盾構管片，兩者相加占到總費用比例的71.8%。

1.2核電廠輸水盾構隧洞成本技術影響因素

影響盾構輸水隧洞成本的因素主要有技術措施和管理措施兩方面。技術措施包括設計方法合理與否，施工材料的選用，施工機械的選擇、工期、成本管理及其他方面等。施工管理措施包括成本管理、進度管理、質量管理和施工管理等。就技術措施而言，從上節的概算造價構成分析來看，影響盾構輸水隧洞造價的因素主要有以下三個方面：（1）盾構隧洞管片及二次襯砌的設計；（2）盾構機的選型設計；（3）盾構隧洞進出口工作豎井的設計。

2盾構法輸水隧洞的成本控制的技術優化措施

摘要：盾構機刀具配置是盾構機刀具設計中是非常重要的內容。本論文著重介紹了刀具的種類和切削原理，同時針對不同的地層情況，提出刀具的具體配置方式。針對盾構機在復合地層隧道掘進，解釋了刀具配置的差異性、刀具配置的“矛盾”現象。結合工程實例，在砂卵石地層中（尤其是含大直徑漂石）長距離隧道掘進的工況下，提出了盾構機生產廠家關于刀具配置新的設計理念和思路。最后提出了刀具配置設計中應考慮的因素。

關鍵詞：刀具種類；切削原理；配置方式；刀具設計

Abstract:TBM(TunnelBoringMachine)CuttingToolsConfigurationisoneofthemostimportantfactorduringTBMcuttingtooldesign.Thisarticlefocusondescribethetypeofcuttingtoolsandcuttingtheory,Meanwhile,thedetailcuttingtoolsconfigurationhasbeenproposedduetodifferentgeologiccondition.Analyzedthediscrepantcuttingtoolconfigurationand“theContradictoryPhenomenon”.Accordingtothereferenceproject,anewcuttingtoolsconfigurationdesignthought&theoryisproposedfromTBMmanufactureforlongdistancetunnelexcavationingravelgeologiccondition(especiallycontentbigboulder).Attheendofthisarticle,thenecessaryconsiderationfactorisprovidedduringcuttingtoolsconfigurationdesign.

Keywords:TypeofCuttingTools;CuttingTheory;CuttingToolsConfiguration;CuttingToolsDesign

0引言

盾構機刀具的配置是盾構機刀具設計中是非常重要的內容，其配置是否適合應用工程的地質條件，直接影響盾構機的刀盤的使用壽命、切削效果、出土狀況、掘進速度和施工效率。

1刀具種類和切削原理

1.1切刀（齒刀，刮刀）

切刀是軟土刀具，布置在刀盤開口槽的兩側，其切削原理是盾構機向前推進的同時，切刀隨刀盤旋轉對開挖面土體產生軸向（沿隧道前進方向）剪切力和徑向（刀盤旋轉切線方向）切削力，在刀盤的轉動下，刀刃和刀頭部分插入到地層內部，不斷將開挖面前方土體切削下來。切削刀一般適用于粒徑小于400mm的砂、卵石、粘土等松散體地層。

1.2先行刀（超前刀）

先行刀是先行切削土體的刀具，超前切刀布置。先行刀在設計中主要考慮與其它刀具組合協同工作。先行刀在切刀切削土體之前先行切削土體，將土體切割分塊，為切刀創造良好的切削條件。先行刀的切削寬度一般比切刀窄，切削效率較高。采用先行刀，可顯著增加切削土體的流動性，大大降低切刀的扭矩，提高切刀的切削效率，減少切刀的磨耗。在松散體地層，尤其是砂卵石地層先行刀的使用效果十分明顯。

1.3貝型刀

摘要：通過**地鐵三號線瀝大盾構區間工程施工實踐，對局部管片發生整環扭轉現象的原因進行分析，并提出預防措施及其治理方法，供同行參考。

關鍵詞：盾構隧道；管片扭轉；原因分析；預防措施

一、工程概況

在地鐵盾構推進過程中，受到盾構刀盤扭矩的影響，拼裝成環的管片拼裝位置與設計值相比旋轉了一定角度，給盾構管片的選型和拼裝造成了一定影響，且可能導致后續車架和電機車軌道鋪設不平整，影響設備的運行。

**地鐵三號線大石北盾構區間工程，隧道單線長3051.5m，雙線長6103m，最大縱坡28‰，最小轉彎半徑800m，隧道內徑5.4m，外徑6.0m。本工程施工采用三菱泥水盾構機，主機機體長8.17m，盾構外徑6.26m，最大推力3.6×104kN，最大扭矩6327kN?m，刀盤轉速0～4rpm。管片采用環寬1.5m的標準環、左轉彎楔形環、右轉彎楔形環等3種(5+1模式)，轉彎環的楔形量為38mm。

在該區段盾構掘進施工時，兩條線均產生了不同程度的扭轉，局部扭轉角度達18°，具體如圖1所示。由于管片扭轉過大，致使管片選型的點位均發生變化，給管片的選型和拼裝帶來了一定的難度，影響了管片的拼裝質量，也使后續臺車架和電機機車軌道鋪設不平整，影響了設備的運行。