(一)、城市地铁隧道施工国内外发展简史：

当公路、铁路、城市地铁以及重要的市政管线遇到江河、海峡等障碍或遇地面交通密集交叉、建筑物密集林立的情况时，往往必须修筑城市地下隧道。这类隧道在地表以下埋置较深，多采用暗挖法施工，当隧道长度大于1000m时，采用盾构法施工的工程屡见不鲜。

国外最早于1818年，Marc Isambard Brunel获得隧道盾构法施工的专利，并在1825年到1843年间首次使用盾构在伦敦的泰晤士河下修建了一条河底隧道，初步证明盾构法隧道施工的价值。1830年劳德考克让施（Lord Cochrance）发明了施加压缩空气防止涌水的#8220;气压法#8221;。1896年Haag在柏林第一次申请了德国泥水式盾构的专利，形成了现代泥水式盾构的雏形，推动了盾构施工技术的发展。1917年日本开始在铁羽越线的折返段隧道施工中引进盾构法，1938年正式在国铁关门隧道应用盾构法施工，为日本盾构技术的发展奠定了基础。1967年由英国提出的泥水加压系统在日本得到了实施，日本研制成功第一台有切削刀盘、水力出土的泥水加压式盾构（直径为3.1m）。1974年日本独创性地研制成功土压平衡盾构，同时德国Wayss amp; Freytag也研制成功颇具特点的膨润土悬浮液支撑开挖面的泥水平衡盾构。到20世纪初，盾构施工法在英、美、德、俄、法、日等国开始推广。目前在欧美等发达国家使用盾构机进行施工的城市隧道已占90%以上。

我国盾构掘进技术的应用可以追溯到1953年东北阜新煤矿用手掘式盾构修建直径为2.6m的疏水巷道，但是由于受这一时期我国经济技术的限制，盾构技术一直没有受到足够的重视，盾构技术的发展非常缓慢，应用也相当有限。直到1985年以后，随着经济技术的突飞猛进，各种地下工程的需求与日俱增，我国开始引进和研制全断面闭胸式盾构，可以说我国起步了现代盾构技术的开发和应用。经过几十年来特别是改革开放以来的快速持续建设，我国在隧道及地下工程领域已得到了很大的发展，至今已建成各类隧道超过7000座，隧道总长度超过4000km，隧道数量和总延长位居世界首位，并且目前仍以每年新建200-300km隧道的速度在增加。我国目前是世界上使用盾构数量最多、发展最快、未来需求最大的市场，已是世界上的隧道第一大国。21世纪是我国隧道及地下工程大发展的世纪，据有关专家预测，到2020年，我国将要完成近6000km的地下隧道建设，平均每年约300km。到2011年国内各种地下工程建设约需岩石掘进机、盾构机180台(不包括微型机)，年均需求量约为30台。截至目前，使用的盾构总数约有200多台次。城市地铁快速发展对盾构需求最多。

我国城市地铁正处在高速发展期，地铁和轨道交通规划总长度已超过3000km。目前已建成和在建的数量仅占规划数量的10%左右，未来城市地铁建设仍将快速发展。越江隧道建设方兴未艾，对大直径和超大直径盾构的需求将有快速增长。至今有10个城市已建或在建20多座盾构法越江隧道。计划中的越江盾构隧道更多，城市各种地下管线隧道有待发展,对盾构的潜在需求大。有关专家预测,我国城市的给水、排水、电缆、电讯、热力、输气等隧道工程的长度将超过1000km，其对小型盾构、微型盾构或掘进机的需求量也相当大。

(二)、关于盾构与盾构法施工

盾构是一种钢制活动防护装置或活动支撑，是通过软弱含水层，特别是河底，海底，以及城市中心区修筑隧道的一种机械。盾构法施工技术经百余年的发展，改进，完善，技术已日趋成熟。现代盾构已不再局限与圆形断面，各类矩形，椭圆形，双圆形以和三圆形等。已成功的应用于各类地下工程的建设和施工中，世界盾构的数量逐年在上升，施工方法也逐步多样化。盾构法施工时在闹市区和水底的软弱地层中修建地下工程较好的施工方法之一，近年来，盾构机械设备和施工工艺的不断发展，适应大范围的工程地质和水文地质条件的能力大为提高。

盾构法施工是使用盾构机在底下掘进，边防止开挖面土砂崩塌，边在机内安全的进行开挖作业和衬砌作业，从而构筑成隧道的施工法。盾构施工法是由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大要素组成。盾构法施工的内容包括：始发和到达，盾构的掘进、衬砌、压浆和防水等。在隧道的一端建造竖井或基坑，将盾构安装就位。盾构从竖井或基坑的墙壁开孔出发，在地层中沿着实际轴线，向另一竖井或基坑的孔洞推进。盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的隧道衬砌结构上，再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构机是这种施工方法中主要的独特施工机具。

盾构法施工的概貌如下图所示。