盾构施工技术和其应用.pdf

第 17 卷第 3 期 水 利 水 电 科 技 进 展 1997 年 6 月 盾构施工技术及其应用 王守强 ( 中国华水水电开发总公司 　北京 　100081) 摘要 　综述盾构机械的结构 、分类及工作原理 ,对盾构机的施工速度 、施工技术 、使用寿命 , 以及用 盾构机挖成隧洞后的衬砌与灌浆问题作了较详细的分析 。文末介绍了日本东京地下蓄水池工程 和英国环伦敦供水工程采用盾构机械施工的实例 。 关键词 　施工机械 　盾构机 　掘进机 　施工技术 　隧洞 　衬砌 　　当今世界上隧洞掘进主要有钻爆法和掘 的危害以及工程安全事故 。如日本津轻海峡 进机施工两种 。钻爆法即通过钻孔爆破岩土 的青涵铁路隧道全长 5385 km ,1972 年起使 来开挖隧洞 ,我国著名的鲁布革水电站就是 用钻爆法施工 14 年才完工 ,事故死亡 100 多 ( ) 一种全机械化钻爆法施工的典型 ,月平均进 人 。90 年代 ,规模相当 全长 505 km 的英 尺为 200 ～250 m 。掘进机是以机械能破碎 法英吉利海峡铁路隧道使用盾构机施工 , 只 岩土 ,使隧洞全断面一次成型 ,掘进机开挖是 用了三年半就全部贯通 ,没有一起死亡事故 。 目前世界上隧洞施工最有效的手段 ,它的广 近 30 年来 ,在掘进机的施工中 ,又比较 ( 泛而又成熟的应用是隧洞施工史上的一次革 普遍而又成熟地应用盾构技术 全断面掘 ) 命 。它与钻爆法相比,具有快速 、优质 、经济 、 进 ,进行隧洞施工和地下埋管 ,这种机械与 安全四大优点 。 传统掘进机相比,工效较高 ,月进尺可达几百 随着科学技术 的不断进步 , 90 年代 以 米至千米 。适应于多种复杂地质条件 ,软土 来 ,掘进机工作效率不断提高 , 国外采用掘进 硬岩均可使用 ,即使一条隧洞既有软土 、又有 机开挖隧洞月平均进尺已达到六七百米 ,有 硬岩 ,也能选择合适的盾构机械一次贯通 。 的甚至超过千米 ,一般为钻爆法的 3 ～5 倍 。 特别是在地下水压很大的地层中传统掘进机 在甘肃引大入秦工程中 ,运用美国罗宾斯掘 难以开挖 ,而盾构机械也可畅通无阻。盾构 进机 ,月平均进尺达到 1 000 m 。用掘进机施 机安全度高 ,可以一次成洞 。洞体质量包括 工 ,避免了爆破作业 ,成洞周围岩石受震动破 结构完整性 、承载力 、止漏防渗都远较传统掘 坏影响小 ,隧洞洞壁开挖光滑 ,衬砌工作量也 进机好 。另外因有坚固盾壳支撑 ,施工安全 随之大大减小 ,有些洞壁甚至可以不要衬砌 。 可靠 。从这些方面来看 ,盾构技术的应用 ,又 运用掘进机施工 ,可以选择较短的隧洞长度 、 使掘进机施工技术进入一个新的阶段 。 较少的支洞数量和相应的临建工程 以及费 经济在发展 ,社会在进步 ,我国水利 、水 用 ,既缩短了工期 ,又提高了经济效益和社会 电、交通 、铁道 、城市地铁等建设 ,需要开挖大 效益 。另外 ,采用掘进机施工还可