《大国重器,钢铁巨龙-盾构法》-2020年获江苏省微课一等奖
2023年2月20日,中铁十四局南京建宁西路过江通道左线盾构隧道里,“创新号”盾构机机长薛震一声号令发出,随之而起的是呼啸的风机声、轰轰的盾构机刀盘切削声、哗哗的泥浆管道运输声……与此同时,大型轮轨式龙门吊将数吨重的管片轻轻抓起,稳稳地落在隧道地下线……
大家一定想知道,盾构隧道的管片,是如何安装的呢?过江隧道在面对高水压时,又是如何保证防水性能的呢?接下来就通过微课来详细学习吧!
学习任务单
一、学习指南
1.课题名称:管片安装与防水施工
2.达成目标
通过观看教学视频、查阅施工图纸、施工图片和走进隧道实体模型,熟悉‘自主学习任务单’给出的盾构隧道管片安装步骤和工艺、管片拼接处防排水构造名称、材料、设置位置及其作用和施工铺设等要求。
3.学习方法建议
(1)观看介绍盾构隧道防排水的视频
(2)查阅盾构隧道防排水施工图纸、施工图片和施工规范
(3)走进隧道实体模型,实地查看
二、学习任务
通过观看教学视频自学(或阅读教材、分析提供的学习资源),完成下列学习任务:
(1)盾构隧道防水设施包括哪些?
(2)盾构隧道管片安装工艺是什么?
(3)防、排水构造的作用及其设置位置?
(4)盾构隧道防、排水设施施工要求有哪些?
(5)是否能描述盾构隧道防、排水系统如何设计的?
三、困惑与建议
此项由学生自主学习之后在平台上留言、提问,教师及时解答。
学习内容
本单元需要同学们掌握盾构机施工方法,本讲需要大家掌握盾构机的管片安装方法,另外还需掌握盾构法的防水措施。
台州市域铁路S1线首条盾构隧道顺利贯通
注:视频来源于学习强国网站,教学团队已进行政治性及科学性审核。
任务导语
盾构机内部一般可分为盾构壳体、推动系统、拼装系统、出土系统等四个部分。它相当于一条放大的若干倍的“蚯蚓”,前面的刀盘“吃”土,传送带将土从后部排出,而且不断分泌“粘液”(泡沫),软化土壤降低掘进难度。它通过的地方就形成了一条中空的隧道,隧道的内径就等于它的外径。为了确保在黝黑的地表下可以准确施工,现代盾构机都装有高精度的测量和导航系统,因此能够动态显示当前位置相对于隧道设计轴线的位置偏差,从而确保盾构机沿着正确的方向前进。
下面我们一起来了解下盾构机的施工过程吧~
电子课件
实训指导
请大家一起进入国家级高铁实训中心的全真隧道内,完成现场实训,下面是盾构管片安装作业指导书,请同学们查收。
下图为校企联合实训基地全真隧道。

打破多项世界纪录!“万里黄河第一隧”通车
9月29日,“万里黄河第一隧”——济南黄河济泺路隧道正式建成通车。此举意味着全长约5464公里的黄河第一次拥有了地下隧道,这也是全球首条穿越地上悬河的盾构隧道,更是目前世界上直径最大的公轨合建隧道。
首穿“地上悬河”,施工方突破了重重技术难题,甚至“每天都有如临深渊、如履薄冰”的紧张感——其挑战在于黄河从河南境内到出海口逐渐形成“地上悬河”,隧道所在的济南泺口段河床高出南岸天桥区地面5米,最大洪水位高出11.62米。
在黄河底下挖隧道,好像头顶一盆水打洞,一旦渗漏,就有水淹全城的风险。正因为隧道具有长距离、浅覆土、高水压、超大直径、超深基坑等特点,施工风险极大,所以它被誉为“万里黄河第一隧”。
技术创新篇——突破“卡脖子”技术!全球最大直径盾构机主轴承今天下线
2023年10月12日,由我国自主研制的直径8.61米盾构机主轴承在湖南长沙下线,这是迄今全球直径最大、单体最重、承载最高的整体式盾构机主轴承。它的成功研制,标志着国产超大直径主轴承研制及产业化能力跻身世界领先水平,实现了国产盾构机主轴承从中小直径到超大直径的全覆盖。
主轴承被行业内称为盾构机的“心脏”,在开山凿路、穿江越海的挺进中,盾构机依靠它来带动刀盘不停转动、推进。因此,主轴承需要直面盾构机超重载、大偏载、频变载等极端恶劣工况考验,一体成型的构造一旦损坏,盾构机就面临报废的危险。此前,超大直径盾构机主轴承关键技术被国外企业长期垄断。
据了解,盾构机主轴承被列入制约我国工业发展的35项“卡脖子”关键技术,是盾构机全产业链自主化的“最后一环”。研制团队从设计、材料、制造、试验等环节多向发力、全面攻关,最终实现了直径8.61米盾构机主轴承从无到有、从有到优的突破。它的成功研制,标志着国产超大直径主轴承研制及产业化能力跻身世界领先水平,实现了国产盾构机主轴承从中小直径到超大直径的全面国产化,使国产盾构机有了全系列的“中国心”。