泥水盾构泥水系统技术.doc

WORD完美资料编辑 PAGE 专业整理分享 泥水盾构泥水系统技术 傅德明 上海申通地铁集团公司 2010.3 1 泥水盾构简介 1818年，英国的布鲁诺从蛀虫钻孔得到启示，提出盾构掘进隧道设想。 1825--1843年，布鲁诺在伦敦泰吾士河下用盾构法修建458m长的矩形隧（11.4m×6.8m）。 1830年，英国的罗德发明“气压法”辅助解决隧道涌水。  1874年Greathead提出泥浆盾构专利 1896年，开始应用刀盘式盾构掘进机 不 20世纪60年代初，穿越不稳定和含水地层的隧道工程辅助技术有：降水法、气压法、地层加固法和冻结法。 气压法最经济有效，由于安全和健康等原因，希望有一种能不干扰地面和使工人不在气压下施工的隧道掘进机，欧洲国家提出 “局部气压方法”，但这种对工作面不能提供不变的和有规则的支护 。 英国隧道专家建议在隔舱板前用喷水“水力盾构”，但水不能支护开挖面，无法阻止开挖面不停地流动。这种情况与充满水的挖槽相类拟，从而提出在开挖面用类同槽壁法的支护，这样就诞生了泥水加压盾构掘进机。 1967年，英国开发成功首台泥水加压平衡盾构。 1974年，日本开发成功首台土压平衡盾构。 1987--1991年，英国、法国采用11台盾构掘进深50km长的英法海峡隧道，创造单台盾构连续掘进21km的记录。 1989--1996年，日本采用8台世界最大直径14.14m泥水加压盾构，掘进东京湾海峡隧道，2条隧道各长9.4km。 英国体系泥水盾构 1964年英国Mott, Hay和Anderson的John Bartlett 申请了泥水加压平衡盾构掘进机原理专利(英国专利号1083322)。 1971年开挖直径4.1m、长140m的试验段。英国体系泥水加压平衡盾构掘进机与同类德国体系相对照，其研制的特征是有长槽的鼓轮状的切削头、提取来自压力室的泥浆，有粗和细两套分离装置，以及以控制弃土出口压力(阀或泵)的方法保持开挖面的压力。当时，英国由于缺乏能适合促进这种技术的隧道工程，这种技术的发展受到了限制。 日本体系泥水盾构 日本工程师相信液体支护隧道开挖面的原理、他们称为“泥水加压平衡盾构”(即泥水加压平衡盾构)。 1970年日本铁建公司在京叶线森崎运河下，羽田隧道工程中采用了直径7.29m的泥水加压盾构施工，土质为冲积粉砂土层和洪积砂层，N值为2-50，施工长度为865× 2条=1712延米，见图1。 直径7.29m泥水加压盾构掘进机，在隧道施工中获得了极大的成功，它是当代时最大直径的泥水加压平衡盾构。 纵观日本在近30年的泥水盾构发展，自日本泥水盾构问世以来，泥水盾构一直持续发展。 在20世纪70年代，还不到十年的时间里，日本就用直径的泥水盾构施工了20km隧道。 就当时技术发展水平来说，认为日本对于一切的细颗粒土地层较丰富的经验，日本泥水盾构常利用开挖出来的泥土作为开挖泥浆，并只要加上膨润土或其它材料就可调制成用于泥水盾构的泥浆性能、而当时英国的经验仅仅局限于膨润土这一种泥浆材料。 1986年日本研制世界上第一台双圆泥水加压式盾构，由日立造船株式会社为日本熊谷组承包商制造。 这台双圆泥水加压式盾构是由两个直径为7.42m的盾构组合而成，盾构横向总宽度为12.19m 1988年用于日本新建京叶线的京桥双线隧道施工，长度约620m，这是日本首次使用MF Multi-ple Facc ) 盾构修建隧道。 90年代中，日本又研制成世界上第一个三圆泥水盾构，并成功地作大阪市地铁7号线“商街公园”车站工程施工。 商街公园地铁车站(Bsaka Business Park) 是大阪地铁7号线工程中施工难度最大的一个车站，深约32m，长155m。位于IMP 摩天大楼及盾构施工大断面下水道隧道 的正下方，处在深度大、水压高易塌方地层中。 全用球墨铸铁管片，共计105环(105m),日掘进2~3环，于1994年1月~4月就完成了约107m在完成一次衬砌，立柱的托换亦于同年10~11月顺利完工。 法国NFM公司 Framatome?14.87名泥水气平衡盾构, 泥水盾构，带有泡沫空气 主要参数: 盾构 1900 tons 直径 = 14,87