大直径长距离盾构隧道施工技术小组成员:霍思逊（ppt制作）刘一鸣（讲解）王春天（回答问题）总述 不管是大直径长距离盾构施工隧道还是常 规的隧道开挖，他们的工艺流程上是大体 相同的，只是在个别的环节上，例如：精 度，安全级别，设备的功能提出了更高的 要求。 下面首先来分大直径和长距离两个方面来 分析盾构法施工的部分主要特征。适于大直径掘进的施工技术特征 大直径隧道是指直径大于12m的隧道。 从盾构机来看，一般对于大直径的隧道、采用 独立中心刀盘的基本原理，通过内刀盘和外刀 盘以不同的方向旋转，实现与部分转矩补偿相 关的额外效应。 但构造上考虑应采取防止拉大内侧刀盘，外侧 刀盘转速差的措施。 对大断面土压盾构而言，外侧刀盘的形状应以 挡土作用为主，多选用面板形；内侧刀盘的形 状，应考虑减少粘性土的黏附作用和减少土压 方面，故多选用辐条形。大直径盾构机实例 如西班牙马德里M30工程采用的直径为 15.2m的土压平衡盾构。适于大直径掘进的施工技术特征 由于大断面施工的要求，机内千斤顶，电动机 ，液压设备，以及外部的电源，运输设备都大 型化，高压化。 由于断面尺寸大，对盾构机的组装精度要求提 高。特别是刀盘承力轴的分解组装的精度提高 。 由于截面尺寸大，掘进中出现的尾隙容易塌陷 ，需要瞬时填充。故背后注入装置应可对尾部 上侧的3个注入点、两侧的2个注入点共计5个 注入点进行同步注入。适于长距离盾构的施工技术特征 盾构机的耐久性要好。刀盘、刀具（碳化钨类 E2、E3材料）、面板、盾尾封口、土砂仓入口 、输泥管、压泥泵等构件的耐磨性要好，刀具 的数量及在刀盘上的布设方法等均应考虑对长 距离挖掘有利的原则，特别是选用耐磨刀具和 设置机内刀具更换装置尤为重要。 盾构机要安装制冷装置。由于连续长距离掘进 ，刀具、刀盘等机内设备发热，故机内应考虑 设置制冷装置，以冷却刀具、刀盘及机内各种 发热装置。适于长距离盾构的施工技术特征 由于掘进距离长，须充分考察挖掘线路上的土 质情况，综合考虑后选择适合和挖掘路线，提 前制定好应对复杂地形的方案，选用适应多种 土质的掘削刀具。应设置可以更换面板的装置 ，或增加插入型超前刀具（长短刀交替挖掘） 。 提高施工测量精度。由于长距离施工，所以要 求隧道的轴线测量精度、盾构机的位置和方向 的控制精度及管片的拼装要有一个较大的提高 。如果才用盾构机相向开挖，则要控制贯通误 差，尤其是横向贯通误差。这就需要用到更精密的仪器，如陀螺仪，高精度的GPS等。工程案例 上海崇明越江通道长江隧道工程是2010年 前后世界最大直径（衬砌外径15.0m）、特 长距离（盾构段长约7.5km）、埋深（最大 埋深约55m）的水底盾构法隧道. 通过对上海长江隧道工程的部分施工工艺 的概述，向同学们展示大直径，超长隧道 的部分工艺。隧道横截面图工程案例 采用2台德国海瑞克公司制造的直径为 15.43m的大型泥水加压混合式盾构进行掘 进施工，泥水加压控制采用气泡控制方法 ，能够有效保证开挖面的稳定。盾构机全 长约134m，包括盾构机本体和后配套车架 系统总重约3250t。工程案例 上海长江隧道采用2台盾构机先后从浦东工 作井出发（上行线盾构先行，下行线盾构 滞后约3个月出发），以长兴岛工作经为盾 构接收井。主要的施工工艺 盾构出洞前井外地基加固、出洞时盾构后 盾管片设置及洞圈的处理。（洞门止水等 ）。 同步施工流水作业的实施。在隧道施工阶 段，在盾构车架后方200-250m处即开展隧 道内道路的同步施工，并适时开展烟道板 搁置牛腿、烟道板架设和连接通道的施工 ，其间以道路同步施工为主。用于施工期 的道路的“口”型钩件，同时也是正常使用阶 段车道板结构的一部分。同步施工作业面布置图主要的施工工艺 拼装系统：管片拼装机为中心支撑式，采用真 空吸盘抓取方式，回转角度为200。管片内 弧面开孔面积大小与所需吸力相协调。 推进系统：盾构的推进由推进油缸完成，管片 拼装是，千斤顶撑靴着力于管片环面，每3个 千斤顶为1组，共19组，分为6个区域。推进时 ，6个区域千斤顶订立可各自独立调节，额定 总推力约188562kN，每组千斤顶顶力为 10000kN。主要的施工工艺 同步注浆点：同步注浆管路为内置式，全环压 浆点6个。施工时推进和注浆联动，用注浆压 力和注浆量两参数来保证盾尾和管片间隙的填 充效果，单管注浆压力以盾尾处水土压力控制 。 盾构水中进洞要求：为了确保盾构进洞安全， 除在长兴岛接收井盾构进洞侧进行地基加固外 ，尚须在工作井洞圈范围采用盾构刀盘可直接 切削的玻璃纤维筋混凝土、接收井底板上铺设 M5水泥砂浆（作为盾构接受基座），并在接 收井与暗埋段之间、井内上下行线间设置临时 混凝土隔墙，避免盾构进洞时的泥水溢出。主要的施工工艺 衬砌结构型式：采用有一定接头刚度的单 层钢筋混凝土柔性衬砌是合理的、成功的 。施工工艺简单，工程实施周期短、投资 省。谢谢！