理论教育 盾构法在隧道建设中的应用与发展

盾构法在隧道建设中的应用与发展

时间:2023-09-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:近几年,盾构法已广泛应用于轨道交通、公路等交通隧道施工。图0-6盾构法隧道施工英国最早提出和采用了盾构法,于1843年在泰晤士河下完成了全长458 m的第一条盾构法隧道。我国自主制造的盾构已达到15 m级,应用到深圳春风隧道的国产泥水平衡盾构直径达15.80 m,我国盾构、隧道掘进机制造水平已迈入国际前列。

盾构法在隧道建设中的应用与发展

近几年,盾构法已广泛应用于轨道交通、公路等交通隧道施工。盾构机在地下土体开挖的过程中,主要通过盾构机外壳和管片承受四周土体或围岩体释放的应力,防止隧道内发生坍塌,如图0-6所示。

图0-6 盾构法隧道施工

英国最早提出和采用了盾构法,于1843年在泰晤士河下完成了全长458 m的第一条盾构法隧道。而后,英国在隧道施工过程中首创盾尾后衬砌外围环形空隙中压浆的施工方法,为盾构施工法的发展起到推动作用,并逐步在美、英、德、苏、法等国家推广。从20世纪60年代起,日本德国着手应对城市建设区松软含水地层施工沉降,解决了预置高精度钢筋混凝土管片和接缝防水等技术问题,研制了各种新型的衬砌、防水技术,新型盾构及与之相应的工艺和配套设备。近30年来,由于土压平衡、泥水平衡、盾尾密封、盾构始发和接收等一系列技术难题得到解决,盾构技术有了非常快的发展。(www.daowen.com)

我国盾构的开发与应用始于1953年,东北阜新煤矿采用手掘盾构修建了小直径疏水巷道,随后全国多个地区陆续开始了盾构试验应用研究。上海深圳、武汉、杭州等临江沿海城市应用土压平衡盾构、泥水平衡盾构以及加泥式土压平衡盾构修建了许多地铁隧道和越江隧道工程。随着盾构技术的发展,隧道的直径也逐渐增大,上海延安东路隧道、上海长江隧道、长江西路隧道、南京纬七路过江通道、杭州钱江隧道等大直径、超大直径隧道陆续建设完成。由于地质条件千差万别,地层分界面起伏较大,在盾构施工过程中不可避免地会遇到各种复杂地层,我国也取得了诸多相关研究与应用成果。在盾构国产化方面,2002年国家科技部将φ6.3 m地铁土压平衡盾构的研究和设计列入“863计划”,由此拉开国内盾构技术研究、设计和制造的序幕。经过10多年发展,我国逐步打破了德国、日本等国家对盾构机核心技术的封锁,攻克了压力稳定性、载荷顺应性、多系统协调性等关键技术,已具备自主开发、设计、制造成套施工技术装备的能力。我国自主制造的盾构已达到15 m级,应用到深圳春风隧道的国产泥水平衡盾构直径达15.80 m,我国盾构、隧道掘进机制造水平已迈入国际前列。同时,我国在异型盾构研制过程中解决了一系列关键技术,宁波轨道交通联合上海隧道股份开发的“阳明号”类矩形盾构以及成功应用于蒙华铁路白城隧道施工的马蹄形盾构,都标志着我国盾构与盾构工程技术向多元化方向发展。

总体来说,我国盾构控制技术趋向成熟,自动化程度也在不断提高,向着断面多元化、复杂地层掘进技术、施工控制技术等方向不断发展。

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