1、中國盾構技術與國外的七大差距1、地層穩定和地面沉降控制技術 由于環境 保護和地面設施的制約， 對隧道施工的施工質量和環境保護要求越來 越高，地面沉降控制成了衡量現代盾構技術水平的關鍵技術之 一。現代盾構控制地面沉降和減少對土體擾動的最基本和有效的方法 是采用泥水平衡和土壓平衡（包括加壓，加泥水、泡末和其他 土質改性劑） 技術。我國現有的平衡式盾構都是通過預先設定土倉內 壓力值以達到穩定地層的目的，在施工工程中根據地表沉降情 況再進行調整，是一種“滯后式”的土壓糾正。由于開挖面上土層的 原始應力比較復雜，這種預先設定與滯后調整的結果會使機頭 處的地面隆起或塌陷， 所以地層穩定和地表沉降控制的效果

2、在很大程 度上取決于施工人員的經驗，施工質量難以保證。國外先進的 平衡式盾構， 在土倉內都設置先進的土壓傳感器， 配備實時反饋及調 整的機、電、液與計算機控制系統，在通常情況下都能很好地 保證地層穩定的效果。 這是國內外盾構技術所存在的主要差距。 2 、 結構設計技術 我國目前研制的盾構掘進機都是單體形式的， 盾體是一個剛體， 斷面尺寸越大在運動方面限制也就越嚴格， 給隧道 的彎道設計和施工造成困難。另外，由于盾構斷面全為一孔， 所以即使建造距離很近的（15m）復線隧道，也必須分上行與下行兩線進行獨立施工，給地面設施擁擠的城市隧道的設計帶來困難， 分別施工的兩隧道的相互干擾也給施工帶來不利影響

3、。 國外盾構掘進 機已出現可折曲的盾體和多體等形式解決曲率半徑小的彎道 施工和復線隧道的一次施工等問題。 可以把盾體分成兩到三截， 轉彎 靈活；截面有眼鏡形、三圓形、拱形、 HV 等多種形式。 國外先進盾構除了轉彎半徑與爬坡方面的限制較小外，像 HV 型盾 構，在掘進過程中，可作水平與豎向的靈活轉動，形成空間 相對位置多樣的隧道。 3、刀盤刀具設計技術 從現有的盾構看，國 內已經掌握基本的全斷面切割刀盤技術，通常是在盾構機頭 部安裝一個整體轉動的圓盤， 在上面布置若干刀頭包括超挖刀頭， 轉 動方向固定，只能切割規則空間。在刀頭刀盤的組合與刀頭 刀盤的運動分解上，缺少變化，在某些情況下，給盾構掘

4、進機的轉彎 和爬坡等造成一定的麻煩。國外盾構出現了能有多種切割方向， 可以伴隨盾構機體位的改變而作相應調整的刀盤； 并且實現了通過盾 構掘進機刀具的切割方向和刀盤的分解組合生成多種異形空間 （如矩形，橢圓形，眼鏡形，擴大形等等） 。另外，國內對刀具、刀 盤的巖土適應性設計方面缺少完整的理論依據、系統的經驗 數據和可靠的實驗裝備，在刀具的可靠性和壽命方面存在一定的差 距。 4、液壓推進與導向技術 國內盾構所用土壓探測與傳感裝置基本依賴進口， 根據地表變形和運動軌跡進行實時反饋控制也基 本沒有應用。國外先進的盾構施工通常在開挖面與盾構周邊 必要的位置布置有各種監控點， 采集盾構運行狀態、 土壓和地

5、層擾動 等多種信號，這些信號和地表沉降信號一起輸送給信號處理 計算機，計算機分析這些數據后 ,發送液壓系統控制信號，實現對盾 構推進和導向的自動控制，基本可以實現無人化的精確操作。 上海地鐵 1 號線使用的法國盾構及延安東路復線隧道使用的日本盾 構，都有先進的計算機信息處理與控制系統，既減少了人員勞動 強度，又增加盾構機的工作效率與施工精度， 通過實時數據分析處理、 快速反饋、工程狀態顯示、實時控制，方便現場人員實時 決策，達到信息化施工。 5、襯砌技術 目前國內盾構都是采用管片 拼裝系統將砼管片拼裝成隧道襯砌，管片拼裝系統由中心支撐 回轉機構、 徑向和水平移動液壓缸等組成， 雖然實現了管片移

6、動的機 械化，但是管片的對中、就位、拼裝等基本還是靠人工作業， 管片的拼裝往往占用大量寶貴的掘進作業時間， 直接影響施工進度和 質量。日本已研制成功全自動化拼裝系統，包括砼管片的 輸送、拼裝機鉗住管片、管片就位、管片接頭螺栓的自動穿孔和擰緊 等工序的自動化。目前歐洲和日本開始采用 ECL（ 擠壓混凝土襯砌施工法） 技術代替傳統的管片襯砌系統， 在施工成本 和襯砌質量方面都取得了良好的效果，這項技術在國內 還沒有應用。 6、防水和同步注漿技術 我國現有的盾構施工隧道管 片襯砌中，主要采用環向與縱向膨脹橡膠防水，與國外相比， 還沒有發展采用土工防水布等技術。同步注漿技術是控制地層變形、 地面沉降的

7、重要措施，其關鍵是隨著盾構的推進及時充分地充 填盾殼外徑與隧道襯砌外徑之間的建筑空隙。 目前有兩種同步注漿系 統：單液注漿和雙液注漿系統。單液注漿系統較簡單，但是 漿液的性能要求較高很難配制合適的漿液。 雙液注漿由二套貯漿桶和 注漿泵等組成，在出口處二管交叉噴出盾尾，即時硬化充填 空隙，避免了單液注漿如果漿液凝結過快堵塞注漿系統并使充填不充 分，凝結過慢又使隧道軸線變形和地面產生額外的沉降兩難 局面。單液同步注漿系統在國內已經研制成功， 但是雙液注漿系統和 漿液仍然依賴進口。 7、系統集成技術 英、德、日、法、美 等國，在長期的從實踐到理論，再從理論到實踐的反復探索過程中， 形成了一套針對本國隧道地質條件的盾構設備設計理論、模擬試驗方法和系統的經驗數據， 包括掘進機刀盤形式、 刀具選型和 布置、出土形式等；同時也逐漸形成了安裝和調試的系統技術。幾乎 能針對所有的施工隧道地質條件設計、 制造適用的盾構。 這些國家還 在進一步研制適用范圍更廣、 開挖深度更深、技術自由度更大的技術。 尤其是日本， 依賴于盾構技術的發展， 除了目前能用盾構開發出各種 異形空間外，還提出大深度開發地下空間的種種構想， 包括建造地下 城市，深度常常達到地下百米以