盾构

盾构（共9篇）

篇1：盾构

，

对策：采用抬高盾构机的始发姿态、合理安排始发导轨以及快速通过的办法尽量避免“磕头”或减小“磕头”的影响。

篇2：盾构

序号

项目

内容

备注

1

刀盘

两档正反转

刀盘的调试在始发洞门处完成

2

螺旋机

伸、缩、转动

3

进出土闸门

开启、关闭

4

推进千斤顶

伸、缩

5

管片拼装机

正、反转及轴向移动

6

喂片机

托举及轴向移动

7

管片输送机

轴向移动、起重机动作

8

人闸

2.5bar试压

9

泡沫试喷

全部喷孔

10

盾尾油脂

试注

11

储浆罐

转动螺旋叶片

12

注浆泵

启动

13

VMT

显示

14

冷却循环水

开启

15

空压机

启动

16

油脂泵

篇3：盾构

广州地铁五号线区庄站一动物园站一杨箕站区间隧道盾构工程双线总长3 854 m,2台盾构机从杨箕站盾构竖井始发,经动物园站,到达区庄站盾构机解体吊出。其中杨箕站一动物园站区间包括一个直线段和2个曲线段,靠近动物园站的曲线段是特急曲线段(水平转弯半径右线R=200 m,左线R=20 6 m),该曲线段圆曲线长度为375 m,两端缓和曲线各长60 m,盾构机完成该段圆曲线施工后,在另一端缓和曲线上到达动物园站。

盾构机尺寸设计

由于盾构机机体为直线形刚体,在曲线段不能与隧道设计曲线完全拟合,在曲线段盾构机掘进形成的线形为一段段连续的折线,曲线半径越小,盾构机机体越长,折线与曲线拟合难度越大,隧道轴线越难控制,尤其在特急曲线段施工,隧道轴线控制很困难。

为了使选用的盾构机能顺利地掘进转弯半径R=200 m的特急曲线段,施工经验告诉我们,在选择和设计盾构机时,应将盾构机施工隧道水平曲线最小转弯半径设计定位为150 m。

设计铰接装置,减小盾构机机体长度

在盾构机中盾和盾尾结合位置设计铰接装置,通过铰接装置液压缸将总长为8.3 m的盾构机机体分为前段为5m (包括刀盘、前盾和中盾)和后段为3.6 m (盾尾)两部分(搭接长度为0.3 m),有效地缩短了盾构机机体固定段长度。

盾构机机体前后两段中心线最大夹角设计为1.4°

铰接装置液压缸最大行程设计为150 mm,掘进特急曲线段时,曲线外侧铰接液压缸近似全部伸出,内侧铰接液压缸处于完全收缩状态,使盾尾和中前盾两中心线之间形成最大1.4°的夹角,使盾构机前后两部分与隧道设计曲线趋于吻合,预先推出弧线姿态,为管片提供良好的拼装空间。

连接桥架液压缸最大行程设计为300 mm

由于连接桥架总长为12.7 m,它连接盾构机主机和1#台车,通过左右两侧伸缩液压缸固定在管片拼装机的滑道上。在曲线段施工时,曲线外侧液压缸伸出,曲线半径越小,液压缸伸出量越大,在特急曲线段液压缸伸出量最大,当连接桥架液压缸最大行程不能满足特急曲线段施工转弯要求时,曲线外侧连接桥架的连接拉杆将被拉断。因此,在设计盾构机时,将连接桥架液压缸最大行程由通常的250 mm调整为300 mm,以满足特急曲线段施工要求。

井下运输设备尺寸设计

井下运输设备是指在隧道和地铁车站内进行渣土和施工材料运输的设备,具体包括电瓶车、渣土车和浆液车及管片车。电瓶车是动力装置,通过电瓶的电力驱动牵引井下运输设备的行驶,渣土车是装载盾构机掘进排出的渣土,浆液车是运输盾构机同步注浆的砂浆,管片车装载隧道衬砌使用的管片。井下运输设备行驶在临时铺设的轨道上,穿行于盾构后配套台车内。

井下运输设备车辆编组及其正常尺寸

在盾构施工中,井下运输设备列车编组是指隧道内运输车辆的编排列序、数量组成。正确的车辆编组,可以充分发挥运输能力,提高运输效率,加速工程施工进度。根据盾构隧道施工的特点,通常按照两组车辆进行编组,一组车辆配备4个渣土车和1个管片车及1个电瓶车,另一组车辆配备1节渣土车、2个管片车和1个浆液车及1个电瓶车。两组列车编排的数量和车体容积满足盾构施工一环(环宽为1.2 m或1.5 m)所需运进材料和运出渣土等运输要求。

通常情况下,井下运输车辆的尺寸如附表(车辆外形尺寸,顺序为长×宽×高,单位为m×m×m)。

井下运输设备尺寸设计

盾构机在直线段施工时,后配套台车和井下运输车辆都位于直线轨道上,宽度为1.5 m的运输车辆能顺利穿行于台车内,车辆外侧边缘与台车边缘之间左右间距为130 mm,如图1所示;当台车位于曲线轨道上时,由于每节台车长度为10 m,形成4段较长的连接折线,不能与隧道曲线拟合,如图2所示,同时井下运输车辆在曲线轨道上也是多段连接的折线,因此运输车辆形成多段折线在4段台车折线中行驶,容易造成刮碰,甚至无法行驶。

隧道曲线半径越小,后配套台车和运输车辆各自形成的连接折线弧线越小,井下运输车辆穿行台车的能力越小;而且每段折线越长,运输车辆穿行台车的能力越小。因此需要根据后配套台车在特急曲线段左右两侧有效间距及台车和运输车辆两组连接折线弧线的大小及其特点,正确设计运输车辆单节车体尺寸,确保运输车辆能正常穿行位于特急曲线段后配套台车内,保证盾构在特急曲线段的隧道顺利施工。

渣土车安装转向装置

渣土车由轮轨架和车体底架及车箱组成,车箱放置在车体底架上方的巨型槽内,车体底架放置在轮轨架的平面弹性减震装置上,两者之间能相对转动,每个车体底架下方前后各安装一组轮轨,前后轮轨之间没有机械连接装置,彼此独立行驶。

渣土车在特急曲线段行驶时,渣土车的轮轨架按照铺设的曲线轨道行驶,每节渣土车形成的折线能近似与隧道曲线拟合,不刮碰台车车体,从而使渣土车能顺利进出台车进行作业。

减小浆液车长度和宽度

浆液车由前后2个轮轨架和储浆罐组成,储浆罐固定在2个轮轨架上,储浆罐是一个整体,与轮轨架无法相对转动。浆液车的整体式结构使其在特急曲线段形成的车体折线不能与隧道曲线拟合,容易刮碰台车车体。

根据浆液车的结构特点,通过计算将浆液车的尺寸由原来的5.60 m×1.50 m×2.35 m调整为4.00 m×1.10 m×2.35 m,减小浆液车的长度和宽度,车体高度不变,最大容积也由8m3减小至6 m3;同时调整列车编组,将其中一组车辆调整为配备1节渣土车、2个管片车和2个浆液车及1个电瓶车,2个浆液车共12 m3的砂浆量保证盾构施工一环所需的注浆量。

减小浆液车长度,使其在特急曲线段形成的车体折线变短,增加与隧道曲线拟合程度;减小浆液车宽度,增加车体与台车左右两侧有效间距,增强其通行能力,保证浆液车能顺利通过盾构后配套台车。

6 m长钢轨更换为3 m长钢轨

在盾构施工中,在隧道和地铁车站内,采用轨枕和钢轨铺设临时轨道,钢轨是固定在轨枕上,轨枕固定轨道轨距,并给车辆提供连续的滚动表面,承受车辆通过时作用于上面的动荷载。

铺设的临时轨道通常选用的钢轨长度为6 m。在特急曲线段,铺设在隧道内6 m长的钢轨同样为一段段较长的连续折线,不能与隧道曲线近似拟合;选用3 m长的钢轨,形成的连续折线较短,容易与隧道曲线近似拟合,增加运输车辆在台车内的整体通行能力。

管片车和电瓶车

管片车外型尺寸为3.60m×1.50m×0.70 m,长度较短,为3.60 m,而且高度只有0.70 m,后配套台车车体下缘高0.90 m,高于管片车,管片车在后配套台车内行使时,不会刮碰台车车体。因此在特急曲线段进行盾构施工时,不需要重新设计管片车尺寸,采用正常尺寸即可。

由于电瓶车牵引每组车辆倒向行驶在隧道和后配套台车内,当车辆全部驶入台车内进行正常作业时,电瓶车车体没有完全进入到台车内,停留在台车尾部(4#台车末端位置),因此在施工曲线隧道或特急曲线隧道时,不考虑电瓶车车体尺寸。电瓶车尺寸是由其吨位确定的,两者相互对应,电瓶车吨位越大,最大牵引力越大,爬坡能力越强,车体尺寸越大。在盾构施工中,需要根据隧道设计坡度大小确定选用的电瓶车吨位,隧道设计坡度越大,车辆上坡行驶阻力越大,需要电瓶车的牵引力越大,选用的电瓶车吨位也要增加。■

为了使选用的盾构机能顺利地掘进转弯半径R为200 m的特急曲线段,施工经验告诉我们,在选择和设计盾构机时,应将盾构机施工隧道水平曲线最小转弯半径设计定位为150 m

隧道曲线半径越小,后配套台车和运输车辆各自形成的连接折线弧线越小,井下运输车辆穿行台车的能力越小

篇4：盾构

关键词：盾构机；施工；设备解体

1.工程概况

北京地铁四号线20标段范围为一站两区间。其中北宫门站～龙背村区间隧道单线长度为506.7m，此区间包括一座地下二层框剪结构的盾构接收井。北～龙区间原设计工筹为盾构机从北宫门车站右线始发，到达北～龙区间盾构接收井后进行掉头从而完成左线的掘进。

2.原设计正常工序流程

盾构接收工艺按照业内正常的做法，即在盾构机出洞到达前，要完成盾构接收井的围护和主体结构，并且做好盾构的接收准备。（如洞门的凿除、接收架的安放、固定、洞门帘布的安装等）具体见盾构接收施工流程图为：施工准备→盾构接收井施工→洞门部分凿除→洞门密封的安装→接收托架安装→到达段掘进→贯通后步上接收托架。

3.实际工筹安排

在实际施工过程中盾构接收井施工范围受到部队加油站拆迁的影响，导致接收井无法施工。项目上考虑了将接收井沿线路方向前后移动的设想，并邀请专家、设计、监理及业主一起讨论，实地踏勘考察，由于周边交通道路及河流等环境的影响，不具备迁移条件。考虑已经影响到隧道洞通及洞内安装、铺轨等一系列目标节点工期，为了保证施工进度，各方经过专题讨论后同意，决定盾构机从北宫门车站北端头右线始发，到达北～龙区间盾构接收井后停机。一旦拆迁问题解决，立刻组织接收井围护结构、土方开挖及支撑施工，从而开挖出盾构机后进行解体、吊装，运至北宫门车站北端头左线二次下井始发完成剩余隧道的掘进；左线始发、掘进的同时，接收井进行主体结构施工。（详见图3.1）

4.施工过程中采取的保障措施。

4.1 确保盾构机准确无误的到达停机位置所采取的措施。

（1）停机前做好洞内的控制测量；

（2）加强人工测量检测盾构机的导向系统是否正常；

（3）确定盾构机的停机里程；

（4）根据盾构机的几何关系和导向系统的显示里程，推算出盾构机的实际掘进里程，最终使其到达指定的停机位置；

（5）停机后做好盾构机上方的地面监控量测。

4.2 在不具备安放接收架的情况下安全的开挖出盾构机并且进行解体、吊装所采取的措施。

盾构接收井地质情况在地勘报告中显示地面下10米至21.6米范围内为砂卵石层，盾构机停机位置埋深在10米，主要地层为粉细砂及卵石层。盾构接收井内的土方开挖作业意味着盾构机即将被挖出，进一步等待的将是解体、吊装。在不具备安放接收架的情况下，结合了地质情况的特点，为了保证盾构机在开挖、解体及吊装过程中的安全，采用了盾构下方土体注浆加固及支撑的方式来保证安全。解决了在不具备安放接收架的情况下成功的完成了盾构机解体、吊装的安全问题。

施工方案

a、北-龙区间盾构接收井盾体下部注浆加固深度为4.4m，纵向间距250mm，横向间距500mm两排布设；分别倾斜和垂直打入砂卵石层中，深入基底下1m，斜管与直管梅花形交错布置，进行注浆加固；临时支撑采用［28b三角支架间距0.8m沿盾体两侧进行支撑，三角支架之间采用同材料连接钢架进行连接，形成整体支撑体系，以保证在开挖盾体及解体过程中的安全。

施工工艺及浆液参数如下：

b、双液注浆

施工参数

加固范围：盾体下部砂卵层；加固深度：4.4m；

浆液选择：水泥-水玻璃双液浆；浆液配比：水灰比0.8∶1~1∶1；

水玻璃浓度35~40Be’；水泥浆与水玻璃的体积比为1∶0.6；

注浆压力：0.8-1.0 MP； 凝结时间：30-40s

孔位布置：间距500X250； 扩散半径：600mm

土层孔隙率：60%-85%； 土层填充率：0.9

浆液注入率：0.63；浆液消耗系数：1.1

4.3盾构机在地下长时间停机采取措施。

停机前，依据具体的停机时间制定详细的停机方案与计划，安排监测组和盾构队组织专人负责停机期间的工作。

做好停机前的最后一环的掘进，调节停机时的土仓压力比设定压力略大于0.2～0.3bar。

根据同步浆液的初凝时间，安排停机5～7小时后，再掘进50～100mm。掘进过程不进行注浆和出土，防止浆液凝固盾尾密封刷。

盾构停机时间较长，通过中盾和前盾的膨润土加入系统，在盾体周围注满泥浆，保持地层稳定，同时防止周围土体与盾体固结，避免盾构机再次掘进时土体摩擦力过大。

加强对盾构机土仓压力的监视和调整，根据地层情况确定土仓压力警戒值。当土仓压力低于警戒值时，通过膨润土系统加入泥浆来保持土仓压力。

加强对地面的监测，及时反应地层的变形情况。

每隔3天，需要定期做小距离的推动。

停机期间，按正常保养程序对盾构机进行保养。

4.4主体结构未施工的环境下，在深基坑周边完成盾构机解体、吊装重物作业所采取的安全措施。

由于盾构机已经停放在龙背村接收井里，无法按照正常的程序解体、吊装（正常工序即施工完主体结构后再进行接收）。鉴于此情况，为确保基坑安全，吊装过程不向基坑施加侧压力，实施了施工吊车承台桩及承台梁的方案。主要施工方法是在吊车支点位置施工承台桩，承台桩为直径1000mm的钻孔灌注桩，将其与承台梁连接，承台梁中心及周边采用300mm厚C25混凝土回填。承台桩打桩深度与接收井围护桩一致，承台梁与冠梁采用泡沫板进行隔离，防止吊装过程中挤压冠梁而形成不安全因素！

4.5盾构机进出洞的控制。

4.5.1盾构进、出洞端头加固

①盾构机端头进出洞土体加固采用旋喷桩配合搅拌桩方式进行加固，靠近车站及接收井端头采用单排800@600双管旋喷桩，搅拌桩采用三轴850@600。加固后的土体有良好的自立性，密封性、均质性，无侧限抗压强度不小于1MPa，渗透系数小于10-8cm/sec。

②加固范围为：盾构对盾构始发、接收端头沿盾构方向均9米，加固宽度为盾构隧道结构每侧3m，竖向加固范围为盾构隧道结构上下各3m。

③同时在加固体外侧设置一圈闭合的止水帷幕，并加强盾构进出洞端头范围降水措施，沿加固范围四周布5口降水井，对端头处地下水进行降水施工。

4.5.2盾构机进、出洞姿态控制

①盾构机进洞前首先对洞门进行实际测量，掌握洞门的实际位置与设计存在的误差值，来指导和调整盾构机在始发架上的姿态。保证盾构机刀盘中心线与隧道中心轴线的关系满足进洞要求。

②根据我公司以往在华北地区的施工经验，盾构机进洞前将始发架抬高2cm,使盾构机以蛇形姿态进洞，防止盾构机载头现象。

③加大对反力架的监测频率，防止盾构机在进洞时反力架的变形、移位，影响盾构机的姿态。

④在盾构出洞前50m，测量成洞隧道中心轴线与隧道设计中心轴线的关系，同时对接收洞门位置进行复核测量，确定盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划。在考虑盾构机的贯通姿态时注意两点:一是盾构机贯通时的中心轴线与隧道设计轴线的偏差，二是接收洞门位置的偏差。综合这些因素在隧道设计中心轴线的基础上进行适当调整。纠偏要逐步完成，每一环纠偏量不能过大。

⑤盾构机刀盘距离贯通里程小于10m时，在掘进过程中，专人负责观测出洞洞口的变化情况，始终保持与盾构机司机联系，及时调整掘进参数,控制好盾构姿态。

4.5.3进、出洞参数控制

（1）进洞参数控制

盾构进洞时，初始切削土体刀盘转速不宜过大，增加泡沫的用量，不出土，逐步建立土压平衡。根据施工经验，主要参数控制为：推力小于500t，刀盘转速1.0转/min，速度10mm/min。

（2）出洞参数控制

①在盾构机出洞前50米时, 选择合理的掘进参数，逐渐放慢掘进速度，控制在20mm/min以下，推力逐渐降低，缓慢均匀地切削洞口土体，以确保到达端墙的稳定和防止地层坍塌，同时加强洞内盾构掘进方向的测量。

②加快信息反馈。加强地表沉降监测，及时反馈信息以指导盾构机掘进。

③加强观测。专人负责观测出洞洞口的变化情况，始终保持与盾构机司机联系，及时调整参数。

④加强浆液管理。在拼装的管片进入加固范围后，浆液改为快硬性浆液，提前在加固范围内将泥水堵住在加固区外。

⑤密切关注洞门情况。当管片最后一环管片拼装完成后，通过管片的二次注浆孔，注入双液浆进行封堵。注浆的过程中要密切关注洞门的情况，一旦发现有漏浆的现象立即停止注浆并进行处理。

⑥及时压紧橡胶帘布。通过压板卡环上的钢丝绳在盾体出洞及管片拖出盾尾时两次拉紧，以防止洞门泥土及浆液漏出。

4.5.4进、出洞风险规避措施

（1）加固体检查评价：在人工凿除洞门之前，采用垂直抽芯和水平观察孔的手段对加固体的效果进行认真分析和评价，确保加固体质量满足质量标准要求。

（2）增加必要的辅助施工手段，如加固体孔隙、间隙二次注浆；盾构端头深井降水等技术措施。

（3）洞门凿除顺序和凿除时间合理安排，减少掌子面的暴露时间，并严密跟踪监测其变形情况。

（4）盾构始发时，应快速组织，使盾构及时推进到掌子面。

（5）将盾构始发姿态抬高20mm，且始发托架与加固体之间设置导轨，防止盾构机“磕头”。

（6）加强负环拼装质量控制，通过加贴软木衬垫的方式，利用钢环调整好管片姿态。

（7）采用低推力、低转速、低速度推进。

4.5.5进出洞应急处理措施

（1）当洞门局部坍塌时，立即采用喷射混凝土封闭洞门，同时采用木板和方木进行支撑加固。

（2）洞门出现少量涌水且为清水时，采用PVC管进行引流。

（3）洞门出现大量涌水并带有泥砂、流量逐渐增大时，首先用棉纱、木楔和堵漏剂封堵，同时用砂袋或喷射混凝土封堵；随后依据涌水情况从地面进行钻孔注浆。

（4）洞门坍塌、涌水无法控制时，及时将盾构机推入掌子面封闭洞门。

5.总结

篇5：盾构掘进个人总结

2010年3月1日我怀着激动的心情来到南水北调十二标，到现在已经将近一年半的时间了，在这一年多的工作中项目领导、同事们给了我莫大的支持和帮助，使我受益匪浅、感受颇深，使我在工作中不断学习、进步，逐步提高自己的各方面的素质与才能。在工作过程中积极履行了自己的岗位职责，并注意理论与实践的结合，理论指导实践，不断提高自己的业务能力，圆满完成了各项工作任务。

在一年多的工作中，我先后从事测量、报送调度报表、编写交底及方案、管片厂驻场、盾构掘进值班等工作，经历了从项目进场到掘进完成的全部工序。特别是在盾构掘进值班过程中通过理论与实践的学习，对掘进施工过程中各技术参数控制、管片选型等有系统了解。现将一年多的工作情况总结如下： 思想：

在思想上严格要求自己，为项目建设尽心尽力、努力工作。积极主动地完成领导交给的任务，并在做好本职工作地基础上，不断提高自己地业务水平；同时自觉加强理论学习，提高个人素质。工作：

调度报表的报送关键点一是准确，二是及时，准确说的是每份报表数据准确无误，前后闭合，真实的反映施工进度；及时说的是调度报表要按要求及时上交，不能延误。

在管片厂驻场期间主要控制材料进场质量，钢筋使用有无偷工减料，钢筋笼尺寸是否满足图纸规范要求，混凝土各试验参数是否达标，管片出场检查等。

盾构掘进现场值班总结如下：

1、盾尾间隙控制

在掘进过程中，盾尾间隙控制是十分重要的，是保证盾构正常掘进的必要条件。

在盾构机掘进过程中盾尾间隙主要受盾构机姿态及趋势、管片选型、油缸行程差等因素影响，特别是在曲线段掘进过程中，盾尾间隙变化明显，应及时根据盾尾间隙来调整相应参数以保证在后续掘进过程中盾尾间隙足够。

在调整管片拼装不能保证盾尾间隙时应适当调整盾构机姿态，在调整过程中应该保证姿态在可控范围内。

在盾构机即将进入曲线段时应保持曲线外弧侧间隙在30mm-40mm左右，以保证在盾构机转弯时盾尾与管片间有足够间隙。

2、管片选型

在掘进过程中，为保证盾尾间隙以及曲线段线形，合理选择转弯环极为重要。为保证盾构机的顺利掘进，左右侧盾尾间隙都应保证在20mm以上，在曲线段应该并且明确盾构机转弯趋势，当内弧侧间隙过大时应及时连续拼装转弯环，直至内弧侧间隙变小至20mm-30mm左右，此时可以连续拼装三环标准环。应在每环掘进过程中测量盾尾间隙，如果盾尾间隙过小应及时调整管片型号、管片拼装位置，在特殊情况下调整盾构姿态以保证顺利掘进。

其次应该考虑管片拼装完成后的曲线线形，确保转弯环与标准环的安装比例，以保证各型号管片数量满足要求。

3、掘进过程中各参数的控制

上部土仓土压力：根据盾构机埋深及地质条件计算土压力，保持土压力平衡，时刻监控上部土压力，保证盾构机上部土体的稳定性。

注浆压力：保证注浆量及压力以保证管片和周围土体的稳定性，为盾构机掘进提供足够的反作用力同时减少管片在反力的作用下产生的偏移量。

推进速度：在掘进过程中应控制好推进速度与出渣量的协调，也以此来保证上部土仓压力。在曲线段施工中推进速度过快会导致盾构机转弯困难，特别是小半径曲线段掘进。同时会增加管片错台的产生和管片破损的数量以及管片偏移。应控制掘进速度，保证转弯质量。

4、管片拼装

管片的拼装过程中应注意管片安装顺序，确保安装顺利。管片拼装过程中注意拼装位置及与上一环的衔接，在盾尾间隙有变化的情况下应注意管片向间隙大的方向拼装。在曲线段管片拼装过程中应注意管片的转弯趋势。在掘进过程中注意对拼装完成管片螺栓进行紧固。

5、管片错台及破损

管片存在一个水平方向的受力，会导致管片之间发生相对位移，形成错台，另一原因是管片拼装的质量不高，应加强拼装过程中的监督及对拼装手的培训。由于管片的特殊受力状态，管片与管片之间存在着斜向应力，使得前方管片内侧角和后方管片外侧角形成两个薄弱点，使管片破裂。还有一个破裂原因就是因为相邻两环管片产生了相对位移，使得管片螺栓对其附近处混凝土产生剪切作用，使该处的混凝土开裂。在管片易产生错台及破损地段应加强监督，并注意减小盾构机推力。

6、曲线段其他注意事项

在盾构机将要进行曲线段掘进时，将盾构机偏向轴线内弧侧。由于盾构机进行转弯过程中由于地质条件、设备、人为，以及管片受挤压造成行程差不利姿态调整等原因造成转弯不及时，可以将盾构机提前向轴线方向偏移，以保证盾尾与管片之间有足够间隙。

在地质条件不好的土体中掘进，由于刀盘切削土体困难导致外弧侧没有足够空间进行转向，推力油缸压力大，可以使用超挖刀为盾体转弯提供足够的空间，降低转弯难度，特别是小半径的曲线掘进。

过去的一年多的时间里，要感谢各位领导给我的关怀和指导，感谢各位同事给我的支持和帮助，我深刻的认识到在以前的工作中虽然取得了一定的成绩，但离领导的要求还有很大的差距，比如：有时考虑实情不够全面，处理问题不够细致，文件编写不够流畅，团结同事和工人不够紧密，在今后的工作中，我还要继续加强学习，戒骄戒躁，在不断的总结中成长，在不断的审视中完善，在总结和审视中脚踏实地地完成好本职工作，争取下一阶段的工作更上一个台阶。

xxx

篇6：盾构实习报告

正 文

【工程简介】

1.1 南京地铁3号线概况

南京地铁3号线是一条南北客流主干线，贯穿大江南北、连接主城江北新城和东山新城，连接禄口机场、南京南站、南京火车站及江北火车站最重要的对外交通枢纽。南京地铁3号线线路全长44.83千米，总投资为295.07亿元，工程于2010年1月开始实施，12月1日正式开工建设，2014年6月建成通车。整个线路中，高架线2.4千米，地下线42.4千米。1.2 经过车站

南京地铁3号线共设29座车站（28座地下站、1座高架站）。线路最大站间距3459米，为浦珠路站-滨江路站过江区间；最小站间距780米，为浮桥站-大行宫站区间。南

京地铁三号线在江北林场设林场停车场，在江南双龙街立交附近设双龙车辆综合基地一座，在南京南站附近建设地铁3号线控制中心大厦。1.3 开工时间和通车时间

开工时间：2010年1月 通车时间：2014年6月 【施工总结】

工程采用的是目前世界领先的盾构技术，具有工作效率高、施工安全性质高等特点。以下我将对盾构技术进行着重讲解。

2.1 盾构与盾构机

盾构是在软岩和土体中进行隧道施工的专门机具，使用盾构机开挖隧道的方法就是盾构法。

南京地铁D3-TA12标段使用的是德国海瑞克盾构机属于土压平衡式复合盾构机。土压式复合盾构机是把土料作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。土压式复合盾构机在结构一般由盾构壳、刀盘、人舱、螺旋输送机、皮带机、管片安装机、管片小车和后配套拖车等装置组成。

土压式复合盾构机在功能上包括主驱动系统、开挖系统、推进系统、出碴系统、注浆系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、激光导向系统及通风、供水、供电系统等。2.2刀盘与刀具

本区间始发井下所使用的盾构机，外径为6450㎜、开挖直径为6480㎜。刀盘上的刀具布置为：9把单刃滚刀、8把双刃滚刀、4把三刃中心滚刀、68把齿刀、8把周边刮刀。盾构机的刀盘上还安装了一个仿形刀，当盾构机需要调整姿态或较大转弯时可以进行局部超挖。此外，2.5管片安装机构

安装在盾尾，由一对举重油缸、大回转机构、抓取机构和平移机构等组成。管片安装机的控制方式有遥控和线控两种方式，均可对每个动作进行单独灵活的操作控制。管片安装机通过这些机构的协同工作把管片安装到准确的位置。施工人员跟我们讲述了，安装管片的过程“安装管片应该从底部开始，定位好，装上螺栓，对称拼装上面部分，最后是封顶部分，接着就是装上螺栓，从横纵方向。另外每一品之间的缝是错开的，也就是常说的错缝拼装，相邻两品盾构片的摆放顺序是不同的，这样保证了整体的牢固性。盾构片装好之后，为了防止片与外围土体出现裂缝，会在之间进行注浆，填充空隙。

2.6 碴土改良系统

盾构机配有两套碴土改良系统：泡沫系统和膨润土系统。2.7 注脂系统

注脂系统包括三大部分：主轴承密封系统，盾尾密封系统和主机润滑系统。三部分都以压缩空气为动力源，靠油脂泵油缸的往复运动将油脂输送到各个部位。

2.8 注浆系统

注浆系统分为同步注浆和二次注浆两种：

1、同步注浆

盾构机采用同步注浆系统，这样可以使管片后面的间隙及时得到充填，有效的保证隧道的施工质量及防止地面下沉。

2、二次注浆

当盾构机掘进遇地下水较多，易造成喷涌进，就必须采取二次注浆措施，以阻挡盾尾后方来水。（下图为注浆孔）

2.9液压系统

盾构的液压系统包括主驱动、推进系统（包括铰接系统）、螺旋输送机、管片安装机及辅助液压系统。

2.10 SLS-T激光导向系统

盾构机安装了一套VMT公司的导向系统。该系统能够对盾构在掘进中的各种姿态、以及盾构的线路和位置关系进行精确的测量和显示。操作人员可以及时地根据导向系统提供的信息，快速、实时地对盾构的掘进方向及姿态进行调整，保证盾构掘进方向的正确性。

这次实习让我印象最深刻的就是亲身参与了关于盾构拆机的液压、机械两部分的工作。这些都是在学校学不到的东西，下面就是我个人对这部分工作的总结和经验。【盾构机的拆机】

盾构机在吊装之前要先拆机，这是吊出前的主要准备工作。拆机主要分三大块：电气部分的拆除、液压部分的拆除、机械部分的拆除。这些工作要在吊出之前完全准备好，而且其中机械部分的一部分还要在吊出过程中进行拆除工作。3.1、液压部分的拆除 3.1.1、台车间水气管的拆除

拆除之前首先要知道每种颜色代表那种管路。

红颜色是工业气管；绿颜色是水管；蓝颜色是人工气管；紫颜色是泡沫管；白颜色是膨润土管。

每两节台车之间都有水气管路的连接，首先用标识牌对接的管路进行标识。以便装机方便快捷并防止出现管路连接的正确。

首先从五号台车向前进行管路的拆除。

五号台车与四号台车之间，四号台车与三号台车之间，三号台车与二号台车之间，三号台车与二号台车之间，二号台车与一号台车之间，一号台车与连接桥之间。每两节台车间的管路确定用标识牌标识清楚之后进行拆除。拆除后每个管路口都用塑料密封袋包扎起来，防止杂物进入管道。然后用铁丝将管道固定在台车上，避免起吊时管路的散落。连接桥至盾体水气管的拆除

连接桥至盾体中的管路较长，相对台车之间的管道拆除较困难。一一拆除后包扎好后统一将其收回放在连接桥两边摆放整齐并用铁丝牢固的固定在连接桥两边。

盾体中水气管的拆除

首先拆土仓壁上的管路，四根泡沫管，一根水管，一根气管。将其拆除包扎。固定在中盾中。其次，拆除中心回转体上的五根泡沫管。因为拆除刀盘必须将其相连的管路一一拆除。3.1.2、液压管路的拆除

由于泵站在二号台车，所以油管是从二号台车开始的。拆除油管前必须将油管的堵头准备好并且擦洗干净。拆除管路之前必须将其管路中的液压油排出。以免拆管时有大量的液压油浪费。

二号台车到一号台车之间的油管的拆除

二号台车与一号台车间共有十九根油管分别为以下：

推进油缸：两根 管片拼装机：一根

刀盘驱动：七根（其中一根是刀盘驱动PHD油管）螺旋输送机：四根 注浆系统：一根 辅助液压：一根 先到泵：一根 回油管：一根 泄漏油管：一根

皮带机头的拆除

首先用手拉葫芦将皮带机头吊在机头上的梁上直到将其拉紧。然后松掉机头。慢慢将它落下放在事先准备好的管片车上拉至洞口吊走。台车的后移

将台车与盾体所关联的线路，管路分离。把连接桥支在管片车上并且将其固定牢固。然后用电瓶车将台车向后拖动，台车与盾体分离。螺旋机的拆除

螺旋机用500t汽车吊及手拉葫芦将其移出并平稳的固定在管片车上。用电瓶车将它移至洞内。尾盾吊装

尾盾用130t汽车式吊机与500t汽车式吊机抬起翻转。500t汽车式吊机将尾盾缓慢地放下(离地面约500～800mm)。然后吊机缓慢将尾盾吊出井。管片拼装机

管片拼装机及导轨在洞下拆装好，做完后整体吊出。利用一台500t汽车式吊机把拼装机平衡吊起，吊起应呈水平。刀盘

刀盘在井上安装初装盘形滚刀/刮刀重约60t。刀盘起吊也需采用抬吊方式翻转刀盘(吊装方式与中盾一样)。利用一台500t汽车式吊机将刀盘竖直吊稳，吊机把刀盘吊到前端井边1m处停止,再垂直吊出竖井，放到装载车辆上。前盾

前盾包括刀盘驱动。前盾选用与130t和500t汽车式吊机共同吊起，之后两台吊机配合缓慢将盾体翻身，翻身后，通过吊机旋转把前盾吊到前端井边相应位置处停止,吊机缓慢将前盾放到车辆上。中盾

篇7：球体盾构浅议

球体盾构浅议

球体盾构由日本IHI公司研制生产,其引用球体多面性概念,实现多种形式切削方式.其种类分为纵横式连续推进球体盾构、直角掘进式连续掘进球体盾构、长距离开挖球体盾构等.

作 者：李博 宋萌 郑必杰 作者单位：中国矿业大学建筑工程学院,江苏徐州,221000刊 名：科技风英文刊名：TECHNOLOGY WIND年，卷(期)：“”(14)分类号：U2关键词：球体盾构 分类 组成 缺点

篇8：盾构

1 盾构机的基本功能

盾构机一般由壳体、正面支撑机构、推进油缸、开挖及运输机构、衬砌拼装机构、液压系统、注浆系统和盾尾密封装置组成,是一种隧道推进的专用工程机械。盾构机的基本工作原理就是在壳体(它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用,承受周围土层的压力,有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在壳体的掩护下进行)掩护下,刀盘开挖下来的土体过刀盘开口进入开挖仓,推进油缸的推力通过压力挡板传给开挖仓内土体,从而保证开挖面的稳定。开挖仓内的渣土通过螺旋输送机输送出去。通常使用预应力钢筋混凝土管片进行衬砌。

2 盾构机操作者的能力及现状

操作手应具备一定的机械电器及工程地质知识,对盾构机机械结构、电气配置、隧道地层及线路情况有基本的了解。

盾构施工要求操作手具有专业的知识水平、丰富的施工经验、高度的责任心和灵活应变的能力。就像熟练的司机可以根据道路及车流状况合理驾驶车辆而不发生事故。

目前,国内操作手的学习专业背景各不相同,有的是机械电器专业、有的是土木建筑专业、有的甚至是中学毕业的工人。知识背景的不同对盾构施工认识的角度不同,有的重视机械设备,有的重视电器设备,有的只关心施工进度等,没有把盾构施工看成一个集机械、电器、土建于一身的系统工程。

操作手的施工经验各不相同。由于施工环境和人的思想观念,有的单位让中学毕业的工人操作盾构机,足见操作手的生存环境和对操作手重要性的认识还有待提高。

操作手具有良好的责任心是非常重要的。目前,在施工单位,操作手的待遇和承担的责任还不对称,真正有能力承担和愿意承担责任的操作手还太少。

灵活应变的能力。盾构施工地质情况是千变万化的,技术部门的掘进参数是根据不可靠的资料制定的一个范围,操作手要分析所有参数的影响,根据实际推进情况进行适当调整或改变,找出参数之间的影响以及与地质之间的联系,根据推进情况判断地质变化并及时调整掘进参数,使盾构机始终在一个最优的状况中运行,让盾构施工向着优质、高效的方向发展。

3 盾构机的操作

3.1 盾构机启动前的注意事项

1)检查冷却循环水水管卷盘、高压电缆卷盘、台车电瓶车轨道等的延伸和连接是否正常。

2)检查供电电压是否正常、检查皮带机、皮带是否正常、检查出碴系统是否已准备就绪、检查空压机运行是否正常。

3)检查注脂系统是否正常、检查发泡剂液位是否正常、检查发泡剂桶下端的开关是否处于开启位置,推进时观察液面下降情况。

4)检查注浆系统是否已准备好并可以正常运行。

5)检查盾构操作面版状态,开机前应使螺旋输送机前门处于开启位,管片安装模式应关闭,无其他报警指示。

6)检查导向系统是否工作正常,若发现存在问题,首先处理或解决问题,然后再准备开机。

7)检查设备有无其他异常情况,注意是否有人在进行设备的维修保养工作,确认他人的人身安全,盾构掘进无关人员撤离到安全区域。

8)熟练掌握关于本段盾构掘进所发布的掘进参数指令,如掘进模式,土仓压力,线路数据,注浆压力等。

3.2 掘进时的注意事项

1)根据测量系统面版上显示的盾构目前自转状态选择盾构机刀盘转向,刀盘启动时,要缓慢的增大刀盘转速,严禁旋转旋钮过快,以免造成过大冲击,损伤设备。2)缓慢开启螺旋输送机后门,防止开门的速度过快,发生喷涌。3)注意泡沫的注入量,尤其在刚开始掘进时,注意泡沫注入量和土仓内土压的平衡。4)即使不需要发泡剂,都要间隙性地轮流使用发泡系统,防止泡沫管道堵塞。5)为了保证盾构的铰接密封、盾尾密封工作良好,同时也为了保证隧道管片不受破坏,盾构在调向的过程中不能有太大的趋势。6)根据地层的不同保持不同的土仓压力,具体压力值由掘进指令决定。但最大土仓压力值一般不能大于0.3 MPa,否则有可能损坏主轴承密封系统。对于地面沉降要求比较严格的区域,要参照推进量双重控制。7)当盾构处于水平线路掘进时,应使盾构保持稍向上的掘进姿态(趋势值为1 mm/m～2 mm/m),当盾构机在软弱地层推进时应尽可能使盾构机保持在轴线上方20 mm～30 mm推进,以纠正盾构因自重而产生的低头、下沉现象。当盾构机在富水硬岩地层推进时应尽可能使盾构机保持在轴线上方20 mm～30 mm推进,以抵消管片脱出盾尾后的上浮,保证隧道轴线。8)为较好控制盾构机姿态并保证良好的盾尾间隙,推进油缸行程差应控制在50 mm以内。9)当盾构机为被动铰接时,掘进过程中尽量保证各铰接油缸的行程在适中的状态,行程差尽量的小,一般应控制在30 mm以内。当盾构机为主动铰接时应尽量使上下行程和与左右行程和相等。10)当盾尾密封在某一位置有渗漏时,可以在对应的方位进行手动注脂。11)坚持长期统计出土量、发泡剂比例及用量、各种油脂用量等,以便为类似地层提供参考。

3.3 盾构机停机的注意事项

1)根据刀盘扭矩、土压力决定停止推进、停止发泡系统、停止螺旋输送机的顺序。2)确认发泡系统完全关闭,逐步降低螺旋输送机的转速至零。3)关闭螺旋输送机后门、停止皮带机。4)若刀盘扭矩较大,则应持续转动刀盘,适当的搅拌土仓内渣土,当扭矩降低至一定程度时缓慢减小刀盘转速至零,并停止刀盘转动,这样利于下次刀盘启动时扭矩不至于太大。5)停止同步注浆后,为保证注浆管道畅通,必须清疏、维护注浆管道。

4 管片的选型

4.1 管片选型的原则

1)盾尾间隙均衡原则:

管片选型最理想的是使管片安装后,盾尾间隙达到均衡,使盾构机在掘进下一环后盾尾间隙仍然在合理范围内。

2)推进油缸伸缩均衡原则:

管片选型时在考虑盾尾间隙均衡的同时,还应考虑掘进千斤伸缩差值,并明确当前行程差和推进结束后行程差变化,根据推进油缸伸缩差值对后安装管片的影响,应尽量减小推进油缸伸缩差值。

3)管片转向与盾构机趋势一致原则:

管片选型时应注意考虑盾构机的趋势,管片选型应与盾构机趋向一致,才能减少推进时引起管片错台。

4)根据线路转弯半径确定直线环、转弯环大致比例原则:

对于线路存在水平、竖直曲线的路段,管片选型前首先要根据线路情况通过拟合线路计算,确定直线环、转弯环大致比例,在此区间选择管片时应尽量维持此比例。

4.2 管片选型的影响因素

1)转弯管片的设计构造。

为满足曲线模拟和施工纠偏的需要,专门设计了左、右转弯楔形环,通过与标准环的各种组合来拟合不同的曲线。管片选型时首先要明确转弯环的构造及最大楔形量。

2)管片拼装点位对楔形量的影响。

管片封顶块的拼装点不同,管片最大楔形量的方向不同。通常在施工前计算好管片封顶块拼装在各个点位时在水平、竖直方向上的楔形量,以便于操作手根据需要选择。

3)线路转弯对推进油缸行程的影响。

在选择管片时不但首先要保证拼装后推进油缸的行程差,也要预见掘进完下一环的推进油缸的行程差。施工前可以根据不同线路转弯半径计算出推进一环管片长度,上、下、左、右侧推进油缸的行程差。

4)线路转弯对盾尾间隙的影响。

管片选型前不但要仔细测量当前环盾尾间隙量,还要预测下一环推完后盾尾间隙变化量,以便合理选择管片。施工前亦应根据不同线路转弯半径计算出推进一环管片长度,上、下、左、右侧盾尾间隙的变化量。

5 结语

盾构隧道的顺利施工不仅仅依赖先进机器,也要通过合理的操作、选择合适的管片来实现。在盾构法施工中“地质是基础,盾构机是关键,人(管理)是根本”。“提高盾构操作者的水平及能力是减少施工管理过失最直接的方法”。希望通过此文能对盾构施工单位及盾构操作者有所帮助。

摘要：提出在盾构施工中盾构机操作者应具备的基本素质,分析目前盾构机操作者现状,总结在盾构隧道施工中盾构机的操作要点、管片选型的方法等,为相关人士提供参考。

关键词：盾构施工,盾构机操作,管片选型

参考文献

[1]竺维彬,鞠世健.论复合地层盾构施工的理论体系[J].现代隧道技术,2007(sup):1-8.

[2]董建刚.土压平衡盾构推进中施工管理过失的研究[D].广州:中山大学硕士学位论文,2009.

篇9：盾构“中国梦”

从今天回溯10年。科学家“七年磨一剑”自主研发出盾构“心脏”——液压驱动和控制系统，想“移植”到德国产品“海瑞克”身上一试身手，却屡屡碰壁。首台“中国造”靠谱吗？施工方打退堂鼓，不肯给新系统通电，多次沟通无果，科学家发脾气撂电话。

故事或将在此戛然而止。撂下电话的是中国工程院院士、浙江大学流体动力与机电国家重点实验室教授杨华勇。无奈之余，他只好准备“给国家打报告说项目做不下去了”。

谁料峰回路转。第二天，施工方——中铁隧道集团有限公司有关负责人意外松口：“可以通电！”于是，盾构“中国梦”的故事翻开新篇。

2009年，天津地铁3号线营口道至和平路标段，首台国产复合盾构——“中铁1号”以日掘进22.8米的速度在“督军街”——赤峰道下潜行。它静悄悄经过建筑史上的奇葩、全球独一无二的“瓷房子”（现值98亿），穿过张学良、段祺瑞等名人故居，几乎检测不到地表沉降。

同一年，国产直径11.22米的“进越号”首台泥水盾构为上海世博会重大配套工程——打浦路隧道复线画了个完美的弧度：380米的最小转弯半径刷新世界纪录。

2012年，杨华勇及其产学研团队的“盾构装备自主设计制造关键技术及产业化”项目，将国家科学技术进步一等奖揽入怀中。

国家褒奖的背后，是2009年至2011年新增产值62.83亿元，实现利润10.21亿元，创造税收4.25亿元。

灵感源自船蛀打孔

有“工程机械之王”、“移动式掘进工厂”之称的盾构机，其设计灵感源自小小的船蛀。

1818年，侨居英国的法籍工程师布鲁诺尔看到船蛀在船板上蛀孔，再用分泌物涂在孔洞四周以起加固作用。他被灵感眷顾，构建了盾构法隧道掘进施工的原理，发明了敞开式手掘盾构原型。

泰晤士河成了布鲁诺尔的“试验田”。始于1825年，在经历了五次以上特大洪水后，直到1843年泰晤士河河底隧道工程全部完工。

现代盾构机十足“高大上”。集土木、材料、机械、电压、液压、信息、控制等技术之大成。它是在护盾钢筒结构掩护下，能够连续、同步实现切削、排碴、衬砌等隧道一体化掘进作业的高端装备。

回想上世纪六七十年代开挖隧道的经典场面：炸药开道，千余人赤膊挥汗，镐锨锹锄齐上阵，扁担肩扛加手推车一趟趟运土，“工效低、事故多、伤亡大。”杨华勇说，坐火车过秦岭或襄渝线，在每个长点儿的隧道口几乎都看得到当年施工人员长眠的坟头。

而由刀盘刀具系统、刀盘旋转驱动系统、螺旋输送机与密封舱系统、推进系统、管片拼装系统、后配套系统和导向纠偏系统组成的现代盾构机，工作起来“一气呵成”。

先将后配套拖车和设备调入基坑后部，安装始发液压缸和始发反力托架，再将盾首吊入始发井，调整始发位置和姿态。始发液压缸推动盾构进行初始掘进，期间测量系统实时反馈盾构姿态，确保其按预设方向和轨迹掘进。

“钢铁蚯蚓”吞土吐石。在刀盘挤压和刀具切削作用下，刀盘前方土体和岩石被切割破碎，沿刀盘开口进入密封舱，再经螺旋输送机排至输送带，而后到达盾构机尾的矿车，运至隧道口提升至地表，管片也可由矿车运送到盾构机靠近刀盘的前部分。

在切削土体时，推进机构推动盾首前进，当推进距离达到一环管片宽度时停止，盾构进行管片拼装。管片运至拼装机后部，拼装机后退取管片，再回到盾体内部进行拼装，管片环与环之间错开衬砌，一环管片分为六片，分别按照上述步骤进行拼装。拼装完毕后进行同步注浆，推进机构继续向前。

在直径6～15米的大型隧道施工现场完成如此复杂的流程，需要多少人？答案是：每班组仅需12人。

“急诊医生”要当设计师

浙江大学流体动力与机电国家重点实验室教授龚国芳给《瞭望东方周刊》讲了个故事：1995年，中铁隧道集团有限公司从德国购买了一台敞开式全断面硬岩掘进机，用于国家“九五”重点工程西安安康铁路“咽喉”秦岭隧道的开挖。

价格超过3.5亿元的一堆零部件在江南造船厂合体，成为全长256米、刀盘直径8.8米的“巨龙”。工程接近尾声时机器“罢工”，德国专家说要更换液压装置，可新装置要两年后才能到。

施工方把求助电话打到了浙江大学。次日，重点实验室的魏建华教授出发去了秦岭，拆出“生病”的液压装置。魏建华拦了一辆上山接孕妇的救护车才得以下山，而另两位中铁隧道集团的工程师硬是沿着已经打出的隧道，步行穿越18公里，走出白雪皑皑的大山。

魏建华“闭关”半年，终于将液压装置修复，德国巨龙的“心脏”重新起搏。

科研人员被迫穿山入林做盾构“急诊医生”，其时代大背景是经济驶入快车道的中国已经拉开基建大幕——公路、铁路、地铁、水利工程接连上马，城市化建设迅速推进。但国内对盾构的自主研发水平，远远不能支撑市场对盾构的巨大需求。

于是“洋盾构”唱起主角。1990年，上海地铁1号线用的是七台“法国造”；1996年二号线开工，七台不够，又从法国引进两台。同年，延安东路隧道南线工程1300米圆形主隧道，用的是日本造直径11.22米泥水盾构掘进机。2001年后，广州、南京、深圳、北京、天津先后从德、日引进14台直径6.14米～6.34米的土压平衡盾构和复合盾构机，掘进地铁隧道50千米。

“盾构设计技术一直被国外垄断，产品长期依赖进口，高昂的价格制约了盾构的应用，延缓了我国城市地铁的发展，自主研制势在必行。”杨华勇告诉本刊记者。

经济账更能说明问题：单价4000万至6000万元人民币的地铁盾构机，单台平均寿命10～15公里，一条地铁线路有时需20台盾构同时施工。

而处于基础建设期的中国对盾构机的需求占全球50%以上。未来十年，中国还将建设隧道超过一万公里，新增盾构机超过1000台，拉动直接投资超过一万亿元。

2000年7月，在科技部863计划支持下，建设部在北京组织了全国第一次针对盾构装备研制的大学与企业的联合论证会。“这是一件应该上升为国家战略的大事。”作为论证专家之一的杨华勇说。

中国合伙人

2002年，863计划机器人主题启动了对盾构项目的支持，多家企业和高校联合攻关。杨华勇主持召开全国性技术论证会。从北京到杭州，从上海到广州，会开了一个又一个，收集、汇总、分析来自国内外隧道施工现场和制造第一线的难题。

然后是分技术包干——浙江大学负责液压系统，中铁隧道做刀盘刀具，上海隧道做控制系统和后配套系统……

事实上，常年“出急诊”的浙江大学团队早已看清洋盾构有“先天缺陷”——盾构掘进过程中，工程事故占施工量的10%，其中80%是界面失稳、装备失效和方向失准引起的。

失稳——盾构密封舱内控制压力不能与舱外随时变化的水土压力保持始终平衡，偶尔会导致地面塌陷；失效——掘进中突变载荷对盾构动力系统所带来的冲击时常会导致关键部件损坏；失准——纠偏滞后有时使隧道掘进方向偏离设计轴线。

多年攻关，以浙江大学为首的973计划科研团队用三个首创实现“对症下药”：盾构密封舱压力稳定性控制技术、载荷顺应性设计技术、姿态协调性纠偏技术。

“中铁一号”穿过天津“瓷房子”，这里的街道静悄悄，地面沉降小于2毫米，除这一难以测量的骄人成绩令国外同行大跌眼镜外，每米掘进成本还降低了8.3%；

“进越号”在黄浦江底实现了半径380米的转弯，还优雅地下穿500米长的污水南干线、日晖港防汛墙、大楼桩基群和复杂地下管线。

这些是后话。回到21世纪头七年，这些画面只存在于盾构“中国合伙人”的憧憬中。

2004年，浙江大学团队想把自主研发的“中国心”换给正在上海地铁二号线延长段施工的“海瑞克”。

“遭到现场施工人员拒绝，”龚国芳回忆。原因很简单，掘进速度和长度决定工资收入，国货“趴窝”怎么办？

杨华勇“公关”到中铁隧道一位副局级领导那里，仍然无果。“花了国家863计划的经费，就要替国家做事。”正当杨华勇等人黯然神伤，没想到第二天施工现场同意通电。

上海隧道工程股份研制出整台样机“先行号”，也遭冷遇。最后得到时任上海市副市长严隽琪的“背书”，“先行号”才获准试掘一个标段。

结局皆大欢喜。“十五”重大成就展上，中铁隧道和上海隧道各做一台盾构模型参展。时任上海市委书记问展台边的杨华勇：“有什么困难？”

“没有订单！”杨华勇答。

上海市领导视察了上海隧道工程股份，时任市长韩正随后也来到盾构制造工厂。不久，上海市政府下文：不再进口同类盾构。

上海隧道工程股份有限公司因此一下子拿到20多台盾构订单，在迎接世博会的地铁工程中，该公司设计制造的盾构占三成以上。

盾构“国家队”

2014年5月10日，习近平总书记考察郑州中铁工程装备集团有限公司。

这位中国最高领导人说，实现中国梦，装备制造业这个基础必须打牢。装备制造业的核心是技术创新，一个国家综合实力的核心还是技术创新。

“中铁一号”静悄悄经过“瓷房子”，一役成名。中铁隧道随后拿到八台盾构机新订单。此后不久，这家隧道施工行业的“大佬”孵化出独立的中铁工程装备集团有限公司，专门从事盾构机的设计制造。目前订单编号已经超过202台。

仅2009～2011年国产盾构机就达132台，行销国内26个城市，并向新加坡、印度、马来西亚、泰国和伊朗小批量出口，与英国和俄罗斯等五国签订了出口意向。

国产盾构机在300多个地铁、公路、铁路、水利与国防等各类隧道工程施工中得到应用。

2011年，国产盾构机已占当年新增盾构机的60%。预计2015年可占国内新增市场的80%以上。德日产品在中国市场售价降低四分之一以上，订单继续剧减。

习近平登上一台近百米长的盾构机后配套平台，进入小小的主控室，问中铁装备设计研究总院副院长蒲晓波：“这么大的一台设备，一个人可以操作吗？”

11年前，中铁隧道集团有限公司内打算自主设计制造盾构装备，28名青年每人一台笔记本电脑，加入产学研团队。

没过多久，工资发不出，20人各奔前程，只剩下“八大金刚”，其中就有指着60多个实体按钮及屏幕上的触控按钮，给总书记作介绍的蒲晓波。

彼时，没人会料想到中铁工程装备集团有限公司——中国最大、全球第二的盾构机设计和制造基地的诞生。2013年，中铁装备自主研制的世界最大矩形盾构机，成功应用于郑州中州大道下穿工程，开创矩形盾构机应用于市政道路建设的先河。

2013年，“郑州造”盾构机交货47台，新签合同额21.38亿元，产值22.52亿元。

“中铁一号”在天津一战成名后，与中国中铁同台竞争的中国铁建股份有限公司，2009年起在长沙也开始了盾构自主设计制造，“八大金刚”之一程永亮受邀加入新成立的中国铁建重工集团有限公司，铁建重工很快也与以杨华勇为首席的863、973科研团队对接成功。2013年，“长沙造”盾构机交货32台，产值15.83亿，在手合同22.52亿元。目前他们的盾构产品订单累计到了120号。