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不 同 地 层 下 盾 构 机 械 掘 进 关 键 技 术 与 风 险 对 策
Key Technology and Risk Countermeasures of Shield Tun neling Under Different Strata
徐 标
(中煤第三建设(集团)有限责任公司，安徽 宿州 234000)
XU Biao
(China Coal No．3 Construction(Group)Co．Ltd．，Suzhou 234000，China)
【摘 要】在地下空间开发和利用中，盾构机械的应用十分重要，它可以在很大程度上提高掘进效率。为了有效确保地下空间的开发
和利用，需要根据不同地层结构对盾构机械进行调整。论文对不同地层下盾构机械掘进的关键技术与风险对策进行研究分析，以供
参考和借鉴。
【Abstract]ha the development and utilization ofunderground space，the application ofshield machine is very important，it can improve the
tunneling efficiency tO a great extent．Therefore，in order tO effectively ensure the development and utilization of underground space，it is
necessary to adjust shield machinery according to different stratum structure．This PaDer focuses on the research and analysis ofkey technology
andrisk ofshieldmachinedrivingunderdifferents仃ata．forreference
【关键词】地层机构；盾构机械；关键技术；风险对策
【Keywords]stratigraphicmechanism；shieldmachine；keytechnology；riskcountermeasure
【中图分类号]U231 [3Z献标志码IA 【文章编号】1007．9467(2018)05．0074．02
[DOI]10．13616／j．cnki．gejsysj．2018．05．235
1 引 言 2 盾 构 机 的 基 本 原 理 分 析
近年来 ，我国地下空间开发项 目不断增多，遇到各种各
样复杂的地质状况类型，这给盾构机械的应用提出了更高的
要求。通常情况下，利用盾构机械进行开发的地层类型包括
3种，即土质地层 、岩石地层以及砂卵石土石混合地层，在这
3种地层开发中应用盾构机械时 ，一旦控制不到位，必将导
致各种风险的发生 ，一方面减缓施工进度，另一方面也给施
工单位造成损失。因此 ，需要施工企业针对地下空间开发的
不同地层结构 ，对盾构机械进行相应的调整 ，以确保施工的
顺利进行。
【作者简介】徐标(1976 )，男，安徽宿州人，工程师，从事市政工程
和机电工程研究。
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现阶段 ，我国地下空间开发和利用工程中普遍使用盾构
施工技术，随着该技术的不断推广，盾构机已成为一个系统化
的机械设备，盾构机主要包括以下几部分：(1)刀盘系统。该结
构的主要作用是切削泥土，有效提高了掘进面的稳定性。(2)推
进系统。该 、，它通过尾部千斤顶的
推动力，克服各种摩擦阻力，使得掘进工作有效进行 ，同时该结
构中预留有 4个不同方位的千斤顶，其 目的用于改变掘进方
向。(3)螺旋机系统。该结构主要是将土仓中的泥土排出，保持
仓内的稳定性。(4)管片拼装系统。该结构通过自动化的方式可
以实现预制管片的安装，使得洞内形成衬砌结构。(5)注水注泥
系统。该结构主要将一些特殊的泥土输送到土仓中，以达到改
良渣土性能的作用，从而为渣土顺利排出奠定基础。
3 盾 构 机 的 分 类
通常情况下 ，盾构机根据地层结构的不同可以分为 2种，
3．1手 掘式 盾构 机
手掘式盾构机_般用于地质疏散的地层结构中，在利用
该设备时 ，既可以使开挖面全部敞开 ，亦可以边开挖边支撑。
相对比其他的盾构设备，手掘式盾构机结构较为简单，且配套
的设备较少，所以操作更加的便捷 ，同时其造价也相对较低。
另外 ，在利用手掘式盾构机进行掘进施工时，由于其正面是敞
开的 ，所以工作人员可以随时观察到地层结构的变化，以确保
随时进行相应风险的防范 ，例如 ，在地下开发项 目中，遇到某
些障碍物时，利用手掘式盾构机就可以很好地进行处理。尽管
手掘式盾构机优点较多，但是其也存在一些不足之处，主要体
现在以下几个方面 ：(1)当遇到含水地层时，为了确保掘进的
顺利进行，利用手掘式盾构机就 须要做好地层的加固处理 ；
(2)由于手掘式盾构机是人工操作 ，所以当遇到地层坍塌时 ，
很容易造成人员伤亡；(3)手掘式盾构机结构简单 ，自动化水
平较低，所以劳动量较大 ，一方面减缓了掘进进度 ，另一方面
也给工程造成了一系列的安全隐患『l1。
3．2 半 机械 式盾构 机
通常情况下，半机械式盾构机主要是在手掘式盾构机基
础上安装了挖土机械，以提高掘进效率。半机械式盾构机是手
掘式盾构机的升级版，所以其具备手掘式盾构机的相应优点。
在实际的掘进工作中，可以根据不同的地层机构，对挖土机械
设备进行调整，以确保掘进的快速进行。相对比手掘式盾构
机，半机械式盾构机不仅大大降低了人工劳动力，而且有效地
加快了施工进度，因此 ，该设备被广泛应用到地下空间开发和
不同地层下盾构机械掘进关键技术与风险对策（论文）.pdf
