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第 1 章 绪 论 地下施工技术主要包括： 1、盾构施工技术 2、顶管施工技术 3、沉管施工技术 4、沉井施工技术 5、深基坑围护施工技术 6、非开挖施工技术 第 1 节 盾构施工技术 一、国外盾构施工技术发展概述 1.世界上第一条人工开挖盾构隧道： 人物：Marc Brunel—Isambart Brunel 地点：伦敦泰晤士河下 概况：呈矩形状 （宽11.6m ×高7m ），总长366m 历时：耗时20年左右 发展：1869年，圆形敞开式盾构在泰晤士河下再建了 一条外径为2.18m的行人隧道。 1886年，伦敦地铁时首次使用了压缩空气盾构。 2.第一台机械化盾构的专利： 1876年，由英国的John Dickinson Brunton和Gerge Brunton合作申请。如图1-1所示，第一台机械化盾构的设 想是用由几块板构成的半球状刀盘旋转切削土体，然后靠 径向转动的土斗将切削下来的土体运到皮带输送机上。 1896年，J.Price 的专利（图1-2 ）比图1-1有较大改进， 刀盘由若干轮辐构成，电动驱动由长轴传递，其外形也与 现代盾构较为接近。 图1-1 第一台机械化盾构 图2-2 轮辐式刀盘盾构 3.削土密封式压力平衡盾构 1965年日本首先制造了泥水盾构。 基本原理：是用液体（水或加膨润土的水）平衡开挖 面的土体。 图1-3 泥水盾构 特点：泥水处理系统比较复杂，可用于粘土地层，大 多数情况是在含水砂层中使用。 1974年，日本土压平衡盾构。在此之前，虽然压缩空 气盾构和泥水盾构己能克服含水层中的施工问题，但压缩 空气对人体的危害和泥水对环境的不利影响促使日本的隧 道专家寻找一个更好的解决问题的办法，土压平衡盾构便 应运而生了。 图1-4 土压平衡盾构 4.盾构技术的新发展 20世纪进入80年代后，盾构技术发展的主流大致从以 下两个方面延伸： （1）日本人注重的开发不同几何形状的盾构技术； （2 ）欧洲诸国（特别是德国）致力于研究能适合不同地层 的多功能盾构技术（Combined Shields ）。 图1-6 双圆形盾构 图1-5 矩形盾构端部 图1-7 三圆形盾构 图1-8 竖井隧道一体化盾构 图1-10 混合盾构 （a ）泥水平衡 图 1 - 11 （b ）上压平衡 合 成 盾 构 （c ）机械平衡 5.管片及其联接方式的新发展 管片的联接方式主要是螺栓联接和销钉联接两种方式。 图1-12 塑料销钉 图1-13 钢销钉 Wagner 的销钉技术具有以下特点: （1）施工速度大大提高，这是因为减少了穿螺栓和拧螺栓 的时间； （2 ）可以实现连续施工，这是因为在管片拼装时，盾构可 以不停顿地继续推进，大大提高了工作效率； （3 ）可以减少隧道上方的土体沉降，这是因为盾构能够保 持连续推进气并能及时进行壁后注浆，有效地充填建筑孔 隙； （4 ）可以减少管片的厚度，这是因为在管片的设计中可以 省略因穿放螺栓的手孔；