盾構(gòu)技術(shù)在隧洞施工中的應(yīng)用分析

高延偉，翁子才，張照煌

（1.中國建筑出版?zhèn)髅接邢薰?，北?100037；2.華北電力大學(xué) 能源動力與機(jī)械工程學(xué)院，北京 102206）

1 研究背景

目前，隧道（洞）的施工已廣泛應(yīng)用全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)[1]（全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)和盾構(gòu)的統(tǒng)稱），其中，巖石質(zhì)隧道一般用全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)[2]（Full Face Rock Tunnel Boring Machine，簡稱TBM或硬巖TBM），以土質(zhì)為主地層隧道（洞）的施工一般采用盾構(gòu)（Shield）。因此，盾構(gòu)是以土質(zhì)為主地層全斷面施工的地下工程機(jī)械裝備，廣泛用于水利水電隧洞、城市地鐵、鐵路公路隧道、礦藏巷道、城市管廊[3]等洞室的開挖。

1.1 國外現(xiàn)狀歐洲是盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)源地，在研發(fā)大直徑、大埋深、長距離等施工隧道用盾構(gòu)方面走在了世界前列，國外有名的盾構(gòu)公司主要在德國和日本。當(dāng)今盾構(gòu)基本都是基于泥水加壓平衡和土壓平衡兩種模式，或這兩種模式的組合，形成復(fù)合型盾構(gòu)以適應(yīng)地質(zhì)條件多變條件下的隧道施工。雖然現(xiàn)代盾構(gòu)在驅(qū)動方式、測控導(dǎo)向、部件結(jié)構(gòu)、自動控制等方面有很大改進(jìn)，但在掌子面的壓力平衡原理和實現(xiàn)方法上變化并不大。

現(xiàn)在的盾構(gòu)技術(shù)是一項眾多技術(shù)領(lǐng)域的高度集合體，包括液壓技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、測控技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)、通訊技術(shù)、材料技術(shù)等。近200年來，盾構(gòu)技術(shù)隨著各類相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展而逐步完善、改進(jìn)和提高，使得盾構(gòu)的自動化程度越來越高，進(jìn)而提高了盾構(gòu)施工的安全性和可靠性，改善了工人的勞動環(huán)境和勞動強(qiáng)度，尤其在地表沉降量和隆起量控制、施工地質(zhì)地層改良、施工自動化、掘進(jìn)速度、隧道襯砌等技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)步顯著。

1.2 國內(nèi)現(xiàn)狀進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國盾構(gòu)技術(shù)進(jìn)步速度進(jìn)一步加快，在邊引進(jìn)、邊消化吸收、邊借鑒并自主創(chuàng)新研發(fā)的技術(shù)路線指引下，我國于2001年將盾構(gòu)技術(shù)列入國家863計劃，決定實現(xiàn)盾構(gòu)技術(shù)的國產(chǎn)化[4]。目前，我國已有30多家盾構(gòu)制造企業(yè)，并取得了很多研究成果，逐漸擺脫了盾構(gòu)技術(shù)被國外企業(yè)壟斷的局面。有些企業(yè)已經(jīng)可以單獨(dú)承接工程項目，并具有自主研發(fā)設(shè)計制造盾構(gòu)成套設(shè)備及應(yīng)用施工的能力。盾構(gòu)及盾構(gòu)應(yīng)用技術(shù)在我國已逐步走向自主化、本土化、產(chǎn)業(yè)化和市場化的發(fā)展道路，且已有部分盾構(gòu)出口海外。在世界交通快速發(fā)展的過程中，我國盾構(gòu)及其施工技術(shù)的國際化發(fā)展有著前所未有的機(jī)遇和廣闊前景。目前，我國仍有一些工程依賴進(jìn)口盾構(gòu)施工，其中德國和日本等多家盾構(gòu)制造企業(yè)在我國的市場占有率仍很大[5]。

2 盾構(gòu)技術(shù)應(yīng)用的趨勢分析

2.1 國內(nèi)應(yīng)用趨勢目前，由于地下鐵路的修建往往通過人口密集區(qū)，所以無法進(jìn)行大面積敞開式施工，在這樣環(huán)境下，采用盾構(gòu)施工就成為必然選擇。

隨著國家發(fā)展戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的根本條件就是當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施建設(shè)。從公開信息和相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)[6]，我國對一帶一路沿線國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目多達(dá)300多項，其中交通設(shè)施行業(yè)不僅投資項目數(shù)量占比最大（見圖1所示），而且投資金額也是遠(yuǎn)超其他行業(yè)（見圖2所示）。因此，我國發(fā)展戰(zhàn)略的實施，為盾構(gòu)及盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)一步完善提供了廣闊發(fā)展前景。

圖1 基礎(chǔ)設(shè)施各行業(yè)投資項目數(shù)量占比

圖2 基礎(chǔ)設(shè)施各行業(yè)投資金額（單位：萬美元）

國內(nèi)盾構(gòu)行業(yè)具有以下特點：（1）產(chǎn)業(yè)集中度高；（2）企業(yè)開拓國際市場積極性高，出口形勢好；（3）產(chǎn)品和技術(shù)水平發(fā)展快；（4）行業(yè)社會關(guān)注度高。

但是，國內(nèi)盾構(gòu)行業(yè)發(fā)展仍存在一些關(guān)鍵問題，如：關(guān)鍵配套件的國產(chǎn)化問題尚未解決，主軸承、主減速機(jī)、主液壓件等幾乎完全依賴進(jìn)口；設(shè)備用潤滑油液幾乎全是進(jìn)口品牌產(chǎn)品。

盡管我國盾構(gòu)及其應(yīng)用技術(shù)不斷提高，與發(fā)達(dá)工業(yè)國家的差距逐漸縮小，但是在一些方面仍存在差距，如適應(yīng)性設(shè)計、系統(tǒng)集成技術(shù)、關(guān)鍵零配件的制造等[7]。只要正視這種差距，取彼之長補(bǔ)己之短，一定能在產(chǎn)品、技術(shù)、服務(wù)上實現(xiàn)新的突破，從而真正實現(xiàn)從中國制造到中國創(chuàng)造的轉(zhuǎn)型升級。

2.2 國外應(yīng)用趨勢國外關(guān)于盾構(gòu)的設(shè)計主要有兩種理念，一種是以德國的海瑞克等公司為代表的歐美型，其設(shè)計理念是追求設(shè)計先進(jìn)，追求完美，配置完善，功能齊全，自動化程度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)久耐用，較少考慮經(jīng)濟(jì)性；另一種是以三菱重工等公司為代表的日本盾構(gòu)，其設(shè)計理念則是以適應(yīng)本工程使用需要為目標(biāo)，盡量簡化設(shè)計，剔除多余的儲備功能。其主要零部件基本按等壽命設(shè)計，不求最先進(jìn)但求實用，從而大大降低了造價。其中，德國和日本的盾構(gòu)不僅在我國廣泛應(yīng)用，例如，德國海瑞克已在我國廣州、香港等地區(qū)建有子公司，而且在許多國家都有大量應(yīng)用。

目前，盾構(gòu)及其應(yīng)用技術(shù)正朝著極限化、多樣化、自動化等趨勢發(fā)展[8-9]。

極限化：盾構(gòu)研制的極限化是指盾構(gòu)開挖斷面直徑的大型化、施工隧道的地下深度化、施工掘進(jìn)的高速化和開挖斷面直徑的小型化。（1）大型化，亦即盾構(gòu)大斷面化方面。隨著火車行車速度越來越高，為了減小占地空間，單洞雙線大斷面隧道成為了發(fā)展方向，對于公路隧道，由于高速公路越來越多，公路等級要求也越來越高，車流量越來越大，導(dǎo)致公路車道的增多，修建公路隧道時其斷面也就趨于極大化。目前，超大型盾構(gòu)施工案例已經(jīng)有約30例，德國海瑞克生產(chǎn)制造的直徑17.6m泥水加壓平衡盾構(gòu)是目前世界上最大的盾構(gòu)設(shè)備，2015年用于香港屯門至赤蠟角海底雙向4車道公路隧道工程。（2）隧道地下深度化?，F(xiàn)在很多大城市地下結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，市政隧道眾多，如給水隧道、排污隧道、管路隧道、線路隧道等，這些構(gòu)筑物都處于淺覆土地層，若交通隧道覆土太淺則會對這些構(gòu)筑物產(chǎn)生影響，因而隧道線路選擇也就具有埋深越來越深的趨勢。（3）盾構(gòu)掘進(jìn)高速化，亦即，長距離、高速掘進(jìn)方面。隨著穿江越海隧道不斷增多，水下隧道施工對盾構(gòu)的密封性和抗壓性要求極高，由于水底隧道不利于豎井的修建，盾構(gòu)的維修換刀有很大難度，并且很多江河與海峽的跨度較長，水下施工的一般原則就是需要快速通過，因而要求盾構(gòu)具有一次性掘進(jìn)距離長、掘進(jìn)速度高、壽命長等特點。（4）小型化，即盾構(gòu)小斷面化方面。加拿大一家公司推出了不超過1.4m的設(shè)備，如MS40PJS型，其斷面直徑僅為1 m，另有2 m的產(chǎn)品；而美國Robbins公司研發(fā)的設(shè)備直徑可達(dá)1.8、2.1、2.4 m，其一款直徑1.8 m的隧道掘進(jìn)機(jī)已挖掘長度達(dá)125 m；德國的海瑞克公司也研發(fā)出了直徑為0.21～0.7 m等系列設(shè)備；日本的一家企業(yè)先后推出了直徑范圍從0.15 m到2.95 m的隧道開挖設(shè)備。目前，全球最小的盾構(gòu)是日本小松公司研制的直徑為0.15 m的產(chǎn)品[10]。這種設(shè)備特別適用于隧道的分?jǐn)嗝媸┕ぁ?/p>

多樣化：為適應(yīng)不同工程的需要，盾構(gòu)的種類也越來越多，已經(jīng)出現(xiàn)了很多種型式的盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)，如橢圓形斷面盾構(gòu)、多圓盾構(gòu)（MF、DOT、H&V）、球體盾構(gòu)、矩形盾構(gòu)、馬蹄型盾構(gòu)、子母盾構(gòu)、超大型斷面盾構(gòu)等。例如，在高樓林立、房屋密集的城市進(jìn)行作業(yè)時，廠家則推出了小口徑的設(shè)備以供選用[11]。

自動化：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，很多領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用于盾構(gòu)，如計算機(jī)控制技術(shù)、激光超導(dǎo)技術(shù)、傳感器技術(shù)、遙感技術(shù)等。為提高盾構(gòu)施工質(zhì)量、減少隧道內(nèi)作業(yè)人員、提高施工的安全性等發(fā)揮著重要作用。

盾構(gòu)作為地下土質(zhì)及以土質(zhì)為主地層的全斷面開挖先進(jìn)施工裝備，不僅在城市地鐵建設(shè)中發(fā)揮主力軍作用，在城市未來的綜合管廊、儲蓄水設(shè)施（海綿城市）等[12]的建設(shè)中也將發(fā)揮更加重要的作用。

3 盾構(gòu)設(shè)備與施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 關(guān)鍵施工技術(shù)盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)主要包括進(jìn)出洞施工技術(shù)、盾構(gòu)脫困技術(shù)、孤石爆破施工技術(shù)、盾構(gòu)法與礦山法聯(lián)合施工技術(shù)、冷凍刀盤技術(shù)、盾構(gòu)永磁同步驅(qū)動技術(shù)、盾構(gòu)地下對接技術(shù)等。

3.1.1 進(jìn)出洞施工技術(shù)

（1）確保洞口土體穩(wěn)定性[13]。為確保盾構(gòu)出發(fā)和到達(dá)洞口的土體穩(wěn)定性，需要認(rèn)真研究工作井狀況、水文地質(zhì)、埋深和洞口直徑、附近地面環(huán)境、設(shè)備性能等，以便采取有效的預(yù)防穩(wěn)定措施。目前常用的土體穩(wěn)定技術(shù)有以下幾種方法：

降水法：通過降低地下水，減少土體含水量，疏干土體，增加土體凝聚力，提高土體抗剪切強(qiáng)度，改良土體的工程性質(zhì)，一般適合于滲透系數(shù)較高的土體。

化學(xué)注漿法：利用泥水漿液、黏土漿液或其他化學(xué)漿液，通過氣壓液壓或電化學(xué)原理，采用灌注壓入、高壓噴射和深層攪拌，使?jié){液與土顆粒膠結(jié)在一起，以增加土體的自立性和防水性，提高其強(qiáng)度。

凍結(jié)法：該技術(shù)在煤礦建井施工中已廣泛應(yīng)用，國內(nèi)外隧道施工已有許多應(yīng)用。包括水平凍結(jié)法和垂直凍結(jié)法，借助液氮或液氨的流動揮發(fā)性，達(dá)到局部土體溫度急劇降低從而使土體中的空隙水、毛細(xì)水結(jié)冰，將松散土體凍結(jié)成具有一定強(qiáng)度的堅硬土塊。由于凍結(jié)法的費(fèi)用較高，只能用于局部土體的臨時加固。

高壓旋噴樁：以高壓旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層并使之與土體混合，形成連續(xù)搭接的水泥加固體；主要是在始發(fā)端頭的主體結(jié)構(gòu)完成并具有一定的強(qiáng)度后，進(jìn)行高壓旋噴樁作業(yè)，使洞門圍護(hù)的后壁形成隔水區(qū)。

三軸攪拌樁：一般用于地下連續(xù)墻工法，是軟基處理的一種有效方法，利用攪拌樁機(jī)將水泥噴入土體并充分?jǐn)嚢枋顾嗪屯涟l(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬化，從而提高地基強(qiáng)度，可起到基坑圍護(hù)止水的作用。

（2）洞口建筑空隙的密封技術(shù)[14]。盾構(gòu)通過洞口及整條隧道施工過程中，洞壁與盾構(gòu)之間、洞口與隧道結(jié)構(gòu)之間總是存在圓環(huán)空隙，如果不進(jìn)行密封處理，洞口處的土體和水就會沿著空隙進(jìn)入工作井內(nèi)，造成土體流失、地層沉降變形等后果，因而洞口建筑空隙的密封也是盾構(gòu)進(jìn)出洞施工中的一項關(guān)鍵技術(shù)。

出洞時的間隙密封：較為理想的密封方式就是采用單向鉸鏈板加“套襪”技術(shù)，依靠“套襪”的固緊及單向鉸鏈板的保護(hù)實現(xiàn)密封。對于泥水加壓平衡盾構(gòu)，若無法阻止泥水的滲漏，還可采取多道氣囊密封。

進(jìn)洞時的間隙密封：采用可徑向調(diào)節(jié)的“眉毛”板，用電焊固定在洞口環(huán)板與襯砌洞口環(huán)外弧面的預(yù)埋鋼板間。當(dāng)洞口在滲漏條件下難以封堵時，還可采用氣囊環(huán)及洞圈填料盒進(jìn)行密封。

3.1.2 盾構(gòu)脫困技術(shù)[15]當(dāng)盾構(gòu)穿越較差圍巖或是斷層破碎帶、疏松帶時，圍巖變形大且快，容易導(dǎo)致塌方使刀盤或盾殼被卡死，目前比較常用的脫困技術(shù)有：

（1）側(cè)壁導(dǎo)坑法。在盾殼一側(cè)或兩側(cè)開孔，人工進(jìn)入護(hù)盾開挖巖體并做支護(hù)，減小巖體作用在盾殼上的壓力。該法適用于無水或少量滲水的小型斷層破裂帶。

（2）超前化學(xué)灌漿法。利用灌漿泵壓力將化學(xué)灌漿材料灌注到巖體裂隙中使松散或破碎的圍巖形成整體，提高圍巖整體性，有利于盾構(gòu)順利通過。此法適用范圍較廣。

（3）輔助坑道法。輔助坑道的縱斷面可以是水平、傾斜甚至垂直的，分別稱為橫洞、平行導(dǎo)坑、斜井及豎井。適用于規(guī)模較大的斷層破碎帶，但無法適用于高埋深、高地應(yīng)力的軟弱圍巖。

3.1.3 孤石爆破施工技術(shù) 一般可采用軟土聲波探測和隧道三維地震波法超前探測盾構(gòu)待施工隧道前方的孤石等障礙物，其原理是通過不同地質(zhì)形成的界面反差判斷地質(zhì)的變化，爾后，再采用地質(zhì)鉆探，進(jìn)一步探明孤石的位置，確定需要地面處理的范圍。對已經(jīng)探明的孤石可采用地面鉆垂直孔，裝炸藥爆破等措施處理隧道內(nèi)的孤石，使孤石變成單邊長度小于30 cm的碎塊，確保盾構(gòu)順利出碴并通過孤石區(qū)段。

3.1.4 盾構(gòu)法與礦山法聯(lián)合施工技術(shù) 當(dāng)?shù)罔F隧道遇到復(fù)雜地層環(huán)境時，該技術(shù)方法得到了很好地應(yīng)用，如硬巖、孤石群和軟巖等不均勻地層及建筑物樁基基礎(chǔ)等障礙物地段[16]。其可有效縮短隧道施工工期，降低工程施工成本，有很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

3.1.5 冷凍刀盤技術(shù) 將冷凍工法與盾構(gòu)設(shè)備融為一體，在刀盤周圍形成凍結(jié)刀盤，可充分隔絕地下水，加強(qiáng)土體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，用于換刀作業(yè)可提高安全可靠性，也可有效解決下穿建筑物、鐵路、管線、江河湖海等特殊地段沉降控制的難題。

3.1.6 盾構(gòu)永磁同步驅(qū)動技術(shù)[17]目前盾構(gòu)刀盤驅(qū)動的主要形式是液壓驅(qū)動或電機(jī)驅(qū)動。永磁同步電機(jī)由于其轉(zhuǎn)速低輸出扭矩大、控制簡單、功率因數(shù)高、效率高等特點，已被廣泛應(yīng)用于航天和軍事領(lǐng)域。與異步電機(jī)相比，可以簡化減速機(jī)構(gòu)，體積小，進(jìn)而驅(qū)動系統(tǒng)占用空間?。慌c液壓驅(qū)動相比，盡管其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但元器件較少，發(fā)熱量小，維護(hù)更便捷。因而，永磁同步電機(jī)已成為盾構(gòu)刀盤驅(qū)動的新選項。

3.1.7 盾構(gòu)地下對接技術(shù) 盾構(gòu)地下對接技術(shù)就是兩臺盾構(gòu)在地下相向掘進(jìn)至結(jié)合地點進(jìn)行正面對接的技術(shù)。一般會在三種情況下運(yùn)用該技術(shù)，一是單條隧道施工長度大，為縮短工期，在隧道兩端分別采用一臺盾構(gòu)掘進(jìn)；二是由于某些原因盾構(gòu)無法到達(dá)中間豎井或不便設(shè)置豎井的情況，也可能采用兩臺盾構(gòu)相向掘進(jìn)或一臺盾構(gòu)依次從兩端掘進(jìn)；三是隧道大埋深區(qū)段長，設(shè)置豎井成本高。盾構(gòu)地下對接方式有兩種，分別是土木式對接法（或輔助施工對接法）和機(jī)械式對接法，其中土木式對接法較為常用。土木式對接法是在對接地點將地層作加固處理，達(dá)到止水和防止地層失穩(wěn)的效果，兩臺盾構(gòu)成功對接后，完成盾構(gòu)拆卸并施作隧道襯砌；機(jī)械式對接法是通過對盾構(gòu)進(jìn)行特殊設(shè)計，使盾構(gòu)直接進(jìn)行對接的方法，包括MSD（貫入環(huán)式）和CID（刀盤后退式）兩種工法，并且施工的兩臺盾構(gòu)需要一臺為接收型盾構(gòu)，另一臺為貫入型盾構(gòu)[18]。

3.2 盾構(gòu)再利用的局限性盾構(gòu)再利用問題一直是令很多企業(yè)頭疼的大問題，盾構(gòu)再利用不僅可以降低成本，還能使盾構(gòu)在其壽命期內(nèi)發(fā)揮最大作用。影響盾構(gòu)再利用的主要因素有以下幾個方面[19]。

（1）隧道直徑不規(guī)范。盾構(gòu)一般屬于專用設(shè)備，通常是根據(jù)工程地質(zhì)特點及施工需要量身定制，所以，再利用率一般很低，甚至不可能。制約盾構(gòu)再利用的因素之一是隧道斷面尺寸不規(guī)范。盾構(gòu)在完成某隧道工程施工后，一般都達(dá)不到其壽命期限，但由于與其他隧道工程直徑不符，就失去了再利用的可能性，除非對其進(jìn)行技術(shù)改造，否則，不管地質(zhì)狀況多適用、盾構(gòu)設(shè)備多完好也難以繼續(xù)使用。以城市地鐵隧道為例，當(dāng)前我國城市地鐵交通發(fā)展迅速，每個城市的隧道設(shè)計規(guī)范不盡相同。對于直徑規(guī)格為6 m的地鐵隧道，開挖直徑就有6.14 m、6.25 m、6.39 m、6.76 m等不同直徑，而至今還未制定統(tǒng)一的隧道直徑設(shè)計規(guī)范。

（2）地質(zhì)條件復(fù)雜。隧道通過的地質(zhì)條件復(fù)雜性也是盾構(gòu)再利用率不高的制約因素之一。對于同一直徑的盾構(gòu)，地質(zhì)條件不同，刀盤結(jié)構(gòu)、開口率、刀具配置等情況也會不同。一般不同隧道工程，會匹配不同的盾構(gòu)類型，由于地質(zhì)條件復(fù)雜，不同地域的地質(zhì)狀況差異較大造成盾構(gòu)通用性和再利用率較低。如果想再次使用則需對其進(jìn)行各種技術(shù)改裝，結(jié)果就帶來很大的成本支出，一般達(dá)到數(shù)百萬元甚至數(shù)千萬的額外成本。

（3）隧道標(biāo)段劃分不合理。隧道標(biāo)段劃分不合理也是造成盾構(gòu)再利用低的一個因素。再以城市地鐵隧道為例，大多兩個相鄰地鐵站的區(qū)間為1.5 km左右，而每個標(biāo)段又是以兩相鄰地鐵站區(qū)間劃分的。盾構(gòu)貫通上行隧道再掉頭掘進(jìn)下行隧道，其施工長度也就是3 km左右，也就是說，完成一個標(biāo)段的施工，盾構(gòu)施工長度為3 km左右。假如某盾構(gòu)設(shè)計壽命為10 km，盾構(gòu)想要得到充分利用就需要投得3個標(biāo)段。因此，合理的盾構(gòu)隧道標(biāo)段劃分，如采用盾構(gòu)壽命長度劃分標(biāo)段的招標(biāo)方式，就可使盾構(gòu)實現(xiàn)隧道施工的“一次性應(yīng)用”，從而較好解決盾構(gòu)再利用問題。

4 結(jié)論

（1）盡管我國盾構(gòu)及其應(yīng)用技術(shù)已躋身世界前列，但在適應(yīng)性設(shè)計、系統(tǒng)集成、關(guān)鍵零配件等領(lǐng)域還主要依賴國外技術(shù)；在國內(nèi)盾構(gòu)發(fā)展前景廣闊、國際發(fā)展前景看好的大背景下，業(yè)界應(yīng)強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān)，切實突破盾構(gòu)發(fā)展和應(yīng)用技術(shù)瓶頸。

（2）盾構(gòu)是根據(jù)施工隧道形狀和尺寸，并針對具體地質(zhì)研制的大型地下施工裝備，改裝（如增大開挖直徑或縮小開挖直徑等）、轉(zhuǎn)場困難，這就要求一次施工段長度與盾構(gòu)設(shè)計壽命盡量相吻合。但在我們國家的應(yīng)用和發(fā)展，卻存在隧道施工標(biāo)段劃分相對盾構(gòu)設(shè)計壽命過小，不同城市甚至同一個城市相同用途的隧道開挖直徑又不同，這就極大限制了盾構(gòu)效能的充分發(fā)揮。

（3）切實攻克關(guān)鍵技術(shù)、完善盾構(gòu)施工隧道的科學(xué)規(guī)劃，是我國邁向制造強(qiáng)國的堅實基礎(chǔ)，也是提升盾構(gòu)施工技術(shù)的關(guān)鍵。