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蒙华铁路白城隧道马蹄形盾构设计施工关键技术现 代 隧 道 技 术MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY第61卷第2期(总第415期),2024年4月出版Vol.61,No.2(Total No.415),Apr.2024收稿日期：2024-01-06修回日期：2024-01-27作者简介：申志军（1971-），男，工程博士，正高级工程师，主要从事隧道及地下工程的建造与科研工作，E-mail:.通讯作者：郑余朝（1975-），男，工学博士，教授，主要从事隧道及地下工程设计理论、地下工程近接施工力学原理与风险控制等研究，E-mail:.蒙华铁路白城隧道马蹄形盾构设计施工关键技术申志军1,2姚智文1郑余朝1仇文革1艾旭峰1（1.西南交通大学土木工程学院，成都 610031；2.中铁四局集团有限公司，合肥 230023）摘要：蒙华铁路白城隧道作为世界上首次采用马蹄形土压平衡盾构机施工的大断面山岭黄土隧道，针对其始发接收难、掘进难、姿态控制难、出渣难等工程重难点问题，提出了具体的解决方案：（1）始发段采用C40明洞结构代替常规地铁所使用的盾构始发专用反力架提供反力的技术方案，利用人工钻爆法大管棚端头加固代替常规的端头加固，采用型钢套拱密封代替端墙和帘布橡胶密封，缩短始发时间，节省圬工。（2）接收段在洞口修筑八字形挡墙，替代常规地铁施工中围护结构和洞口段加固作业，设置洞门钢环并密封，保证盾构安全接收。（3）组合式旋转刀盘结合盲区处理技术中的高压水刀喷射装置和盾体切刀较好处理了老黄土地层掘进难题。（4）刀盘翻转纠偏配合打土泵、配重块纠偏以解决姿态控制难题。（5）以3%原液浓度、15%注入率的泡沫和水作为主要改良介质的渣土改良技术和优化后的连续皮带机不间断出渣技术配合改善了出渣难题。关键词：蒙华铁路；白城隧道；马蹄形盾构；设计；施工技术中图分类号：U455.43文献标志码：A文章编号：1009-6582（2024）02-0254-09DOI:10.13807/ki.mtt.2024.02.023引文格式：申志军，姚智文，郑余朝，等.蒙华铁路白城隧道马蹄形盾构设计施工关键技术J.现代隧道技术,2024,61(2):254-262.SHEN Zhijun,YAO Zhiwen,ZHENG Yuchao,et al.Key Technologies for Design and Construction of Horseshoe-ShapedShield Used in Baicheng Tunnel on Menghua RailwayJ.Modern Tunnelling Technology,2024,61(2):254-262.1引 言盾构法作为一种适用于现代隧道及地下工程建设的重要施工方法，因其施工安全、快速、环保等诸多优点1，被广泛应用于水下隧道、城市地铁隧道、地下综合管廊等工程25。随着国内经济快速发展，隧道及地下工程建设不断深入推进，隧道断面呈现多样化趋势，隧道内空间利用率需求进一步提升6。为解决圆形盾构隧道断面空间利用率低、经济性差的问题7，异形盾构应运而生，不同于圆形盾构隧道，其断面由圆形变化至非圆形，将面临异形全断面切削、异形护盾结构设计、复杂位姿测控、异形管片拼装、异形掘进机施工等诸多难题8。日本在20世纪90年代开发应用了任意截面盾构和多圆盾构，并完成了多条人行、公路、铁路、地铁、排水、市政共同沟隧道等，使异形盾构技术日益成熟9。在国内，上海轨道交通M8线和M6线于2004年率先引进双圆盾构工法，开创了我国采用异形盾构工法施工的先河10；2014年，郑州红专路下穿中州大道隧道采用世界上最大矩形断面盾构顶管机顺利贯通11；2015年，世界最大断面土压平衡矩形盾构机在宁波轨道交通3号线一期工程中应用12。2016年，国内首台马蹄形盾构机于郑州下线，其服务于蒙华铁路白城隧道，该隧道为国内首座大断面马蹄形黄土盾构隧道。马蹄形盾构属于异形盾构的一种，其盾构机结构受力优于矩形盾构机，空间利用率优于圆形盾构机，但由于首次于山岭隧道修建中采用马蹄形断面盾构，产生了诸如盾构隧道始发难、接收难、掘进难、姿态控制难、出渣难等一系列工程难点问题。综上所述，由于马蹄形土压平衡盾构机为全球首例，且为双线铁路隧道断面，面临着施工风险高、技术难度大、无相似工程实例参考等难题，且此前设计与施工关键技术的研究近乎空白，因此非常有必要对马蹄形盾构设计施工关键技术进行研究和总结。本文详细阐明了蒙华铁路白城隧道马蹄形盾构254蒙华铁路白城隧道马蹄形盾构设计施工关键技术现 代 隧 道 技 术MODERN TUNNELLING TECHNOLOGYVol.61,No.2(Total No.415),Apr.2024第61卷第2期(总第415期),2024年4月出版设计关键施工技术，以填补国内马蹄形施工技术领域的空白，可为今后类似工程案例提供参考，推动马蹄形盾构施工技术继续进步。2工程概况蒙华铁路白城隧道为速度120 km/h单洞双线电气化铁路隧道，全长 3 345 m，进出口各有 210 m、100 m明洞。隧道主要穿越地层为砂质新黄土，隧道进口以细砂为主，出口以粉砂为主，最大埋深为81 m，最小埋深为7 m，围岩级别为、级，其中级围岩段长2 730 m、级围岩段长305 m。隧区范围内无地下水。白城隧道纵断面图如图1所示。白城隧道开挖面积为104.175 m2，成型隧道净空面积为81.295 m2，隧道衬砌内轮廓轨面以上有效净空面积为63.6 m2，进出口明洞内轮廓与隧道内轮廓一致，均设计为马蹄形断面，如图2所示。图1 白城隧道纵断面Fig.1 Longitudinal section of Baicheng Tunnel图2 设计内轮廓（单位：mm）Fig.2 Designed tunnel inner contour(Unit:mm)3马蹄形盾构机与管片设计白城隧道马蹄形土压平衡盾构机整机长118 m，质量为1 300 t，外轮廓高10.95 m、宽11.9 m，主要由开挖系统、驱动系统、盾体、推进系统、出渣系统、拼装机以及后配套等系统组成，适用于粉土、粉质黏土、淤泥质土、粉砂、细砂为主的地层。3.1刀盘设计刀盘作为盾构机的重要组成部分，其结构是根据白城隧道的地质条件进行针对性设计的，具体结构如图3所示。大刀盘、中刀盘、小刀盘和微型刀盘均为辐条式刀盘，大刀盘、中刀盘均包括5个刀梁，刀梁之间采用圆形钢管进行连接，刀梁为倒梯形结构，刀梁中心筒体处布置有中心鱼尾刀，刀梁上对称布置切刀，切刀边缘对称设置有边刮刀，切刀与边刮刀均采用螺栓连接，中心鱼尾刀与刀梁上布置有改良喷口。刀梁的周边堆焊接耐磨层，刀盘面板焊接格栅状耐磨材料，充分保证刀盘在不良地质掘进时的耐磨性能。所有刀盘中心均布置改良剂（泡沫或水）注入口，保证改良剂均匀注入开挖面，提升开挖土体的流塑性。刀梁截面均为倒梯形结构，便于渣土顺畅流入土舱，所述刀梁均对称布置可拆卸切刀与边刮刀，以适应长距离掘削时换刀与保径需求。3.2刀盘驱动设计与联合控制刀盘主驱动设计重难点在于盾构机内布置空间受限，对驱动尺寸要求极为严格、高扭矩设计和不同直径多刀盘变频控制技术三部分。255蒙华铁路白城隧道马蹄形盾构设计施工关键技术现 代 隧 道 技 术MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY第61卷第2期(总第415期),2024年4月出版Vol.61,No.2(Total No.415),Apr.2024图3 刀盘结构Fig.3 Cutter head structure图4 多驱动组合马蹄形盾构机刀盘示意Fig.4 Multi-drive combined horseshoe-shaped shield machinecutter head依据刀盘直径、扭矩系数等参数，参考软土相似地质紧凑型驱动设计，研究人员将多个多电机驱动组合成多驱动组合式马蹄形盾构机，如图4所示，其中心支撑式主驱动采用滑动轴承加滚动轴承或滚动轴承组合形式，并基于盾构控制原理与控制流程的基础上，开发出多刀盘联合控制的“一拖多”变频驱动系统，以解决应对刀盘驱动设计三大重难点。3.3管片设计衬砌结构设计采用马蹄形断面钢筋混凝土管片结构，断面由3种半径4段圆弧构成，环宽1.6 m、厚0.5 m，成环尺寸高10.589 m、宽11.540 m。设计采用结构刚度大的“7+1”分块模式，如图5所示，该模式拼装便利、速度快，且有利于控制结构变形。管片混凝土等级为C50，抗渗等级为P10，单片管片最重约10 t。图5 管片分块示意Fig.5 Diagram of division segment ring4马蹄形盾构施工重难点及关键技术4.1始发技术白城隧道盾构在始发段的明洞基坑内浇筑钢筋混凝土基座，采用C40明洞结构代替常规地铁所使用的盾构始发专用反力架提供反力以满足盾构机推进时所需的反力小于管片和明洞抗压强度的要求。利用人工钻爆法大管棚端头加固代替常规的端头加固，采用型钢套拱密封代替端墙和帘布橡胶密封。在始发基座上组装主机，同时洞外路基上组装后配套，然后在始发位置进行连接，可缩短始发时间，节省圬工。始发现场如图6所示。图6 始发现场Fig.6 Launching site4.1.1始发基座盾构始发基座采用C40钢筋混凝土结构。在始发基座上设置3根120 kg/m钢轨作为盾构机导向轨256蒙华铁路白城隧道马蹄形盾构设计施工关键技术现 代 隧 道 技 术MODERN TUNNELLING TECHNOLOGYVol.61,No.2(Total No.415),Apr.2024第61卷第2期(总第415期),2024年4月出版道，底部导轨居中，上部2根钢轨距中心4.8 m，并在轨道上涂硬质润滑油以减小阻力。在盾尾与中盾连接处，预留宽800 mm、高700 mm的盾尾焊接槽，始发基座全长24 m、宽16 m，两侧高3 m，如图7所示。图7 始发基座正视图Fig.7 Front view of the launching base4.1.2反力架支撑系统为保证盾构机始发有足够推力，反力系统需有足够的强度和刚度，白城隧道采用以钢混结构为主体的明洞加强段给盾构始发提供推进反力。盾构始发时，推力主要集中在下半部，明洞加强段提供盾构机推进时所需的反力。明洞加强段与盾构机位置如图8所示。图8 明洞加强段与盾构主机位置示意Fig.8 Schematic of the position of strengthened open-cutsection and shield machine4.1.3盾构组装、调试与始发参数控制整体始发下拖车由前向后下，即先下盾体，再下螺旋输送机1#拖车6#拖车。白城隧道使用的马蹄形盾构，实际盾尾间隙为45 mm，盾尾刷保护板厚20 mm，盾尾总间隙为65 mm，采用2 m长槽钢（高度80 mm）双拼后点焊至盾尾内弧面，基本与盾尾间隙相吻合。待盾尾完全进入原状土后取出，进入正常安装模式。整个盾构掘进过程中，纠偏实行“勤纠、量小”的原则，每环姿态调整量控制在6 mm以内；盾构轴线偏离设计轴线不大于50 mm，地面隆陷控制在-30+10 mm。在始发掘进时，严格控制盾构机的各组油缸压力，盾构机总推力小于5 000 t，刀盘总扭矩小于3 500 kNm。始发时在始发基座上的推进速度控制在2030 mm/min，盾构进入原状土的前12 m推进速度控制在2030 mm/min，在盾构机盾尾完全进入原状土后可逐步提高到3040 mm/min。4.2盾构管片拼装技术4.2.1马蹄形管片拼装机管片安装机拼装在盾尾，由主梁、回转架、移动架、连接梁、抓举头等机构组成，如图9所示，其通过遥控器进行比例控制伸缩、旋转和移动等功能，实现对管片的精确定位，动力系统由单独的液压系统供应。图9 管片安装机结构Fig.9 Segment erector structure4.2.2管片拼装工艺流程管片拼装工艺流程如下：管片拼装时，首先安装最下方的1块管片，先连接纵向螺栓；由下到上左右对称安装剩余管片，随每块管片的拼装将纵向螺栓及环向螺栓连接好并进行紧固；封顶块拼装时，先搭接1/3，再径向插入，边调整位置边缓慢纵向顶推。整环管片全部拼装完成后，用风动扳手紧固所有螺栓；盾构掘进时，在上一个循环管片脱出盾尾后，及时以风动扳手对所有管片环纵向螺栓进行二次复紧。目前每环管片的拼装时间为75 min左右，隧道内成型管片如图10所示。4.3盾构机姿态控制技术土舱压力通过设定掘进速度、调整排土量或设定排土量、调整掘进速度两种方法建立，并维持切削土量与排土量的平衡，通过左右螺旋机的排土量控制土舱左右压力实现土压控制。在盾构掘进过程中，每环姿态调整量控制在6 mm以内，盾构轴线偏257蒙华铁路白城隧道马蹄形盾构设计施工关键技术现 代 隧 道 技 术MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY第61卷第2期(总第415期),2024年4月出版Vol.61,No.2(Total No.415),Apr.2024图10 成型管片Fig.10 Finished segment lining离设计轴线不大于50 mm，地面隆陷控制在+10-30 mm，盾构机进入原状土的前12 m推进速度控制在1020 mm/min以内，在盾构机盾尾完全进入原状土后逐步提高到1525 mm/min。由于隧道非中心对称，在马蹄形盾构机推进的过程中，土压的不均匀及地质的变化，很容易引起盾构机发生水平轴线偏转或滚转，若发生滚转会导致隧道形状改变，故对管片拼装精度要求高、姿态控制严格，且无法通过简单的刀盘反转来校正，需要多种手段共同作用，要求盾构的姿态控制做到“微偏离，小纠正”。盾壳上设计有水平倾角传感器，实时监测滚转姿态，并设有预报警系统，每个刀盘的旋转速度及方向都可调，从而利用刀盘翻转实现盾体滚转纠偏。螺旋机转速可实现无级调速，控制土舱左、右压力实现辅助纠偏。在前盾周圈预留有压浆口，进行压浆纠偏，即打土泵纠偏；通过盾壳内加装配重块的形式进行滚转纠偏。4.4盾构渣土改良技术土压平衡盾构在穿越砂质地层时，由于砂土渗透系数高、孔隙率大等特点，普遍容易导致地表塌陷、管片大变形等问题13。此外，针对白城隧道所处地层，内摩擦角大的砂土致使盾构渣土流动性差，易引发局部堵舱、对刀盘刀具磨损也较大，同时严重影响盾构机的姿态控制，进而影响施工进度和施工安全。白城隧道研究人员通过渣土改良试验得出了渣土改良的最佳方案，使土体形成“塑性流变状态”，有利于地表沉降的控制。采用3%原液浓度、15%注入率的泡沫和水作为主要改良介质，结合马蹄型盾构多刀盘开挖形式，使泡沫与土体充分混合防止刀盘喷口堵塞。同时对每一个刀盘单独配置单管单泵泡沫系统，土舱隔板上均匀布置加水口，针对盲区特别设置喷水口，实现土舱内均匀加水改良，并采用高压水冲刷盲区，有助于盲区渣土的切削和渣土改良。图11表明优化后的渣土改良方案有效地稳定了掌子面，解决了盾构出渣问题，使土舱压力均匀，提高成洞质量，使盾构推进系统适应各种复杂工况要求；同时也表明渣土改良有效地降低了盾体及刀具的磨损，达到了经济、节能的要求。图11 掘进过程中土舱压力变化Fig.11 Variation of soil chamber pressure during excavation4.5盾构同步注浆技术同步注浆技术是盾构施工中必不可少的一环，是控制地表沉陷和管片椭变及上浮的重要手段。确定合理的注浆材料、浆液配比，确保注浆量充足、注浆及时，使盾构施工正常进行。经试验设计和数据分析，白城隧道马蹄形盾构注浆采用黄土替代膨润土和砂子作为浆液原材料，黄土浆液具有一些新的特性：浆液润滑，摩擦力小，整体稳定性好，不易沉积分层，易注浆且不易堵管，减少了浆液材料的种类，浆液造价低。同时采用新型高分子材料A、B料配合砂浆使用，A料直接在搅拌站拌制时加入，同质量代替同步注浆砂浆中的水泥，B料在洞内溶解后导入储存罐中。对盾尾的同步注浆管路进行改造，在盾尾处使B溶液与含A料的砂浆充分混合，达到控制管片背后砂浆凝固时间的目的，并通过计量泵使注入量及压力精确可控。同步注浆浆液配合比见表1。表1 同步注浆浆液配合比Table 1 Synchronous Grouting Mortar Mix Ratio水泥180粉煤灰355黄土640水480减水剂1.54.6刀盘盲区处理技术组合式旋转多刀盘的开挖特性决定着开挖盲区的存在。自2017年6月底，隧道中逐渐出现与地勘不符的砂质老黄土地层，导致掘进困难，刀盘与切口258蒙华铁路白城隧道马蹄形盾构设计施工关键技术现 代 隧 道 技 术MODERN TUNNELLING TECHNOLOGYVol.61,No.2(Total No.415),Apr.2024第61卷第2期(总第415期),2024年4月出版的阻力增大，盲区土柱难以破坏直接顶入土舱内隔板上，导致推力增大的同时无速度，且刀盘扭矩也随之增大。盾体中部位置，左右两侧切削盲区过大，渣土逐渐压实形成泥饼（积渣量达到12 m3），导致螺旋机出渣不顺问题。为确保工程顺利实施，对土舱及刀盘进行改造，主要改造项目如下：（1）对螺机进行加固处理后割除螺机前端套筒及土舱面板，扩大螺机口；增加高压水刀喷射装置，对螺机喂料口附近成拱部位进行冲刷；（2）在3点钟和9点钟方向增加排土板；（3）在4#、5#及6#刀盘盲区位置安装破土器；（4）在5#刀盘辐条前部布置管路，将刀盘中心喷水方向改为向5#刀盘背部喷水，对5#刀盘背面积渣部位进行冲刷；（5）3#、7#刀盘增加格栅板，减小刀盘开口率；1#、2#刀盘中心撕裂刀更换；（6）4#、5#、6#刀盘每个都单边扩挖300 mm，由于后刀盘的干涉问题，中间1号刀盘需要将刀梁进行割除，然后用封板将刀梁缺口封堵。实施改造后，盲区总面积从8.40 m2减至4.56 m2，减少了45.7%，产生的超开挖面积为2.17 m2，如图12所示，刀盘扭矩值由650 kNm增至1 250 kNm，小于额定扭矩3 044 kNm，推进推力减小到约6.0104kN，推进基本恢复正常，掘进机姿态可控。图12 改造后开挖面积Fig.12 Excavation area after modification4.7连续皮带机不间断出渣技术白城隧道是国内首次既采用盾构法施工又采用皮带输送机出渣的的铁路隧道，与煤矿运输或TBM不同之处在于掘进过程中可能会由于出渣湿度大出现皮带与滚筒之间打滑、现场漏渣比较严重、皮带机合金刮板挂下的渣土直接掉落到台车上且隧道内清理的污水排水比较困难等问题。经现场统计：掘进一环需出土220 m3左右，现场掉落渣土为35 m3，需4人工日清理。根据图纸和现场的结构空间，施工中增加一套溜渣槽、一道刮渣板、改造气清洗装置，同时在连续皮带机接渣处加做挡泥板，并在溜渣槽上留有管路接口，方便现场人员将隧道内污水直接抽到皮带上排出，改造后大大减少现场人员的劳动强度和工作量。4.8接收技术盾构接收是盾构隧道工程的重难点，从盾构进入接收端加固区到接收到位每一步都极为重要。白城隧道施工首先在洞口修筑八字形挡墙，对边仰坡起到挡护作用，替代常规地铁施工中围护结构和洞口段加固作业。然后在接收基座上设置洞门钢环。在洞门钢环与盾构外壳之间空隙采用段焊方式焊接整圈弧形钢板对洞圈进行封堵，并把预留有注浆管的钢板焊在相应的位置，钢板与盾壳、钢环间的缝隙用速凝水泥填充，在封堵完成后，对加固区内的管片外建筑空隙进行注浆。待浆液基本凝固后，完成盾构机接收工作。4.8.1接收端墙及接收基座接收前检查端头地层的稳定情况，确保土体强度和渗透性符合要求，接收基座导轨必须顺直，严格控制其标高及中心轴线，避免接收时因刀盘过重而造成盾构机“叩头”。接收端墙及接收基座结构采用的混凝土等级为C40，抗渗等级为P10。接收端墙及基座如图13所示。图13 接收端墙及基座Fig.13 Receiving end wall and base当盾构抵拢接收端墙后，考虑盾构向前移动施工的便捷和结构受力，在接收基座上设置3根80 kg/m钢轨作为盾构机接收期间的导向轨道，底部导轨居中，上部两根钢轨距中心4.8 m，并在轨道上涂硬质259蒙华铁路白城隧道马蹄形盾构设计施工关键技术现 代 隧 道 技 术MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY第61卷第2期(总第415期),2024年4月出版Vol.61,No.2(Total No.415),Apr.2024润滑油以减小阻力，在盾尾与中盾连接处，预留宽1 000 mm，高700 mm的盾尾切割槽。4.8.2接收洞门及套拱随着隧道的贯通，盾构机前面没有了反推力，将造成管片之间的环缝连接不紧密，容易发生错台和漏水。为了提供足够的反力以压紧管片环缝，采用千斤顶提供推进反力的技术方案，在盾构机前方设置4个100 t的千斤顶给盾构机提供反力，提高管片环缝压紧程度，近洞口段最后11环管片的每两环相邻的纵向螺栓上安装纵向槽钢进行连接。接收端墙施作完成后，其与背后仰坡间存在长度约为11 m的回填区域。为防止盾构接收期间因隧道埋深浅而造成顶面垮塌现象，故在端墙位置向小里程方向施作套拱并覆土回填以确保出洞安全，套拱采用C35钢筋混凝土来满足盾构机出洞空间要求。4.8.3盾构接收掘进参数盾构进入接收段地层后，因地层埋深较浅，土体与正常掘进段大有不同。盾构在到达掘进过程中，要密切关注盾构掘进参数的变化，特别是注浆量、出渣量、推力、扭矩等参数。盾构机接近洞门时应逐渐减小推力和土舱压力，降低掘进速度，及时饱满的回填注浆。盾构接收掘进具体参数见表2。表2 接收段掘进参数Table 2 Driving parameters for the receiving section距端墙距离/m1005020105推力/t5 5005 0004 5004 5003 500速度/(mmmin-1)152012151015810510注浆压力/MPa0.180.270.180.270.180.270.180.270.180.27姿态/mm201512105土压/MPa0.050.050.020.020.014.9管片结构现场力学测试白城隧道属首例超大断面马蹄形盾构，马蹄形管片受力状态与圆形管片存在较大差别，需对其进行原位跟踪测试，根据实测数据进行分析以了解其受力状态及变化规律，反馈指导施工，对于白城隧道及今后其他马蹄形盾构隧道的设计与施工都具有重要的参考意义。在不同埋深处（浅埋、中埋、深埋）各布置23个测试断面，每个测试断面共16个测点，每个测点布置4个传感器，其中，混凝土应变计在管片内外层各布置1个，钢筋计在管片内外层主筋上各布置1个。根据监测数据绘出管片结构的弯矩图、轴力图，分析管片结构内力分布规律。图14为白城隧道中图14 结构内力图Fig14 Structural internal force diagram260蒙华铁路白城隧道马蹄形盾构设计施工关键技术现 代 隧 道 技 术MODERN TUNNELLING TECHNOLOGYVol.61,No.2(Total No.415),Apr.2024第61卷第2期(总第415期),2024年4月出版埋段和深埋段管片拼装完成稳定后结构内力图。可知中埋、深埋管片结构的实测内力显著小于设计计算值(分别为34%和49%)，实际管片的临界偏心距小于设计内力所求得的偏心距。因此，中埋、深埋管片混凝土结构承载力足够富裕，管片受力状态处于小偏心受压状态，结构安全可靠。5结论与展望本文以蒙华铁路白城隧道为依托工程，阐述了大断面马蹄形土压平衡盾构设计和施工关键技术，结论如下：（1）马蹄形盾构设计采用组合式旋转刀盘，受力情况更好、更均匀，减小对周围土体的扰动，有利于地表沉降的控制；开发出多刀盘联合控制的“一拖多”变频驱动系统，以解决空间受限、高扭矩、刀盘变频的问题；管片衬砌采用了“7+1”分块模式，拼装便利、速度快，利于结构变形控制。（2）始发段采用C40明洞结构代替常规地铁所使用的盾构始发专用反力架提供反力的技术方案，利用人工钻爆法大管棚端头加固代替常规的端头加固，采用型钢套拱密封代替端墙和帘布橡胶密封，缩短始发时间，节省圬工；接收段在洞口修筑八字形挡墙，替代常规地铁施工中围护结构和洞口段加固作业，设置洞门钢环并密封，保证盾构安全接收。（3）掘进过程中，多项施工技术保证盾构施工的正常进行。管片拼装工艺实现对管片的精确定位和安装；姿态控制技术通过刀盘翻转纠偏配合打土泵、配重块辅助纠偏进行盾构姿态控制调整，保证掘进方向精度；渣土改良技术通过试验得出渣土最佳改良方案，保证掌子面的稳定，解决了盾构出渣难题；同步注浆技术采用黄土替代膨润土和砂子作为浆液原材料，良好地控制了地表沉陷；盲区处理技术减少了盾构盲区范围，解决了因盲区导致的掘进难题；连续皮带不间断出渣技术成功改善隧道内污水处理问题；结合管片结构力学现场测试结果，指导盾构掘进施工。蒙华铁路白城隧道是世界首次采用马蹄形土压平衡盾构机施工的大断面山岭黄土隧道。白城隧道虽然顺利完工，但要充分挖掘马蹄形断面盾构方法的潜力，仍有许多技术难题需要研究和解决。异形隧道盾构技术还比较不成熟，白城隧道工程采用马蹄形盾构法施工是一次具有极大研究价值的有益尝试，为隧道掘进技术的发展提供了经验。参考文献References1 何 川,封 坤,方 勇.盾构法修建地铁隧道的技术现状与展望J.西南交通大学学报,2015,50(1):97-109.HE Chuan,FENG 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curtain rubbersealing to shorten the launching time and save masonry works.(2)For the receiving section,a splayed retaining wallis constructed at the portal to replace the conventional enclosure structure and reinforcement works in subway engineering,and a steel ring is set up and sealed at the portal to ensure the safe receiving of the shield.(3)The combined rotary cutter head+the high-pressure water jet device for blind area treatment+shiel