我國隧道盾構掘進機技術的發展現狀
發表時間:2019-07-05 16:29:54 作者:雕刻機

盾構掘進機是一種隧道掘進的專用南京全順,現代盾構掘進機集機、電、液、傳感、信息技術于一體,具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能。盾構掘進機已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電隧道工程。

我國的盾構掘進機制造和應用始于1963年,上海隧道工程公司結合上海軟土地層對盾構

掘進機、預制鋼混凝土襯砌、隧道掘進施工參數、隧道接縫防水進行了系統的試驗研究。研制了1臺直徑4.2m的手掘式盾構進行淺埋和深埋隧道掘進試驗,隧道掘進長度68m。

1965年,由上海隧道工程設計院設計、江南造船廠制造的2臺直徑5.8m的網格擠壓型盾構掘進機,掘進了2條地鐵區間隧道,掘進總長度1200m。

北京pk10开奖记录1966年,上海打浦路越江公路隧道工程主隧道采用由上海隧道工程設計院設計、江南造船廠制造的我國臺直徑10.2m超大型網格擠壓盾構掘進機施工,輔以氣壓穩定開挖面,在黃浦江底順利掘進隧道,掘進總長度1322m。

北京pk10开奖记录70年代,采用1臺直徑3.6m和2臺直徑4.3m的網格擠壓型盾構,在上海金山石化總廠建設1條污水排放隧道和2條引水隧道,掘進了3926m海底隧道,并首創了垂直頂升法建筑取排水口的新技術。

1980年,上海市進行了地鐵1號線試驗段施工,研制了一臺直徑6.41m的刀盤式盾構掘進機,后改為網格擠壓型盾構掘進機,在淤泥質粘土地層中掘進隧道1230m。

北京pk10开奖记录1985年,上海延安東路越江隧道工程1476m圓形主隧道采用上海隧道股份設計、江南造船廠制造的直徑11.3m網格型水力機械出土盾構掘進機。

北京pk10开奖记录1987年上海隧道股份研制成功了我國臺φ4.35m加泥式土壓平衡盾構掘進機,用于市南站過江電纜隧道工程,穿越黃浦江底粉砂層,掘進長度583m,技術成果達到80年代國際先進水平,并獲得1990年國家科技進步一等獎。

1990年,上海地鐵1號線工程全線開工,18km區間隧道采用7臺由法國FCB公司、上海隧道股份、上海隧道工程設計院、滬東造船廠聯合制造的φ6.34m土壓平衡盾構掘進機。每臺盾構月掘進200m以上,地表沉降控制達 1~-3cm。1996年,上海地鐵2號線再次使用原7臺土壓盾構,并又從法國FMT公司引進2臺土壓平衡盾構,掘進24km區間隧道。上海地鐵2號線的10號盾構為上海隧道公司自行設計制造。

90年代,上海隧道工程股份有限公司自行設計制造了6臺φ3.8~6.34m土壓平衡盾構,用于地鐵隧道、取排水隧道、電纜隧道等,掘進總長度約10km。在90年代中,直徑1.5~3.0m的頂管工程也采用了小刀盤和大刀盤的土壓平衡頂管機,在上海地區使用了10余臺,掘進管道約20km。1998年,上海黃浦江觀光隧道工程購買國外二手φ7.65m鉸接式土壓平衡盾構,經修復后掘進機性能良好,順利掘進隧道644m。

北京pk10开奖记录1996年,上海延安東路隧道南線工程1300m圓形主隧道采用從日本引進的φ11.22m泥水加壓平衡盾構掘進機施工。

北京pk10开奖记录1998年,上海隧道股份成功研制國內第1臺φ2.2m泥水加壓平衡頂管機,用于上海污水治理二期過江倒虹管工程,頂進1220m。

北京pk10开奖记录1999年5月,上海隧道股份研制成功國內第1臺3.8m×3.8m矩形組合刀盤式土壓平衡頂管機,在浦東陸家嘴地鐵車站掘進120m,建成2條過街人行地道。

2000年2月,廣州地鐵2號線海珠廣場至江南新村區間隧道采用上海隧道股份改制的2臺φ6.14m復合型土壓平衡盾構,在珠江底風化巖地層中掘進。

北京pk10开奖记录2.網格擠壓式盾構掘進機的應用

1965年6月,上海地鐵60工程區間隧道采用由隧道工程設計院設計、江南造船廠制造的2臺φ5.8m網格擠壓型盾構施工,總推力為3.724×104kN。隧道覆土約12m,掘進長度2×600m。盾構推進穿越的建筑物和地下管線均未受影響。1967年7月,地鐵試驗工程完成,這是我國采用盾構掘進機施工地鐵隧道。

北京pk10开奖记录1967年3月,上海打浦路越江公路隧道采用φ10.2m網格擠壓型盾構,掘進總長1324m。盾構總推力達7.84×104kN。盾構穿越地面以下深度為17~30m的淤泥質粘土層和粉砂層,在岸邊段采用降水全出土、氣壓全出土和局部擠壓方法施工,在江中段采用全氣壓局部擠壓出土法施工。

1970年以來,上海又用網格擠壓盾構在長江邊和海邊建成了6條φ3.6~4.3m的排水及引水隧道。北京、江蘇、浙江、福建等省市也用盾構法建造了各種不同用途的小直徑隧道。

北京pk10开奖记录1983年,上海建設第2條黃浦江越江公路隧道一延安東路隧道。1476m圓形主隧道采用盾構掘進施工,其中500m穿越黃浦江底,500m穿越市中心區建筑密集群。為提高掘進速度和確保隧道沿線的構筑物安全,上海隧道公司自行設計研制了φ11.3m網格型水力出土盾構,這是在網格擠壓型盾構基礎上發展起來的新穎掘進機。網格上布有30扇可開啟和關閉的液壓閘門,具有調控開挖面進土部位、面積和進土量的作用,可輔助盾構糾偏和控制地面沉降。網格上還布設了20只鋼弦式土壓計,可隨時監測開挖面部位土壓值的變化,在盾構掘進過程中實現信息化施工。開挖面高壓水沖切土體,并采用大型泥漿泵接力輸送泥漿,自動計量裝置控制出土量,實現掘進、出土運輸自動化。襯砌拼裝機的回旋裝置采用了帶制動器的大扭矩液壓馬達,起重量達5t,運轉平衡。盾尾密封裝置吸收國外新技術,采用三道鋼絲刷,并注入自行研制的盾尾油脂,確保了盾尾密封。盾構推力由尾部周圍 48只油壓千斤頂提供1.08×105kN推力,采用φ11.3m網格型水力出土盾構,順利穿越江中段淺覆土層和浦西500m建筑密集區,保護了沿線的主要建筑物和地下管線。該盾構技術成果被評為國家科技進步二等獎和上海市科技進步一等獎。

3.土壓平衡盾構掘進機的開發和應用