超大直径泥水盾构隧道施工关键技术.pdf

超大直径泥水盾构 关键技术和研究 2019年5月 上海 超大直径盾构， 一般指开挖直 径不小于14m的 盾构机，截止 目前，全球已 建成和在建的 超大直径盾构 项目已超过40 个，其中，中 国的项目占到 总数约2/3。 在盾构机的类 型上，超大直 径泥水平衡盾 构机的数量远 超过土压平衡 盾构机，穿越 江、河、湖、 海的盾构隧道 基本采用泥水 盾构施工。 中国是目前超大直径盾构项目最多的国家。比如上海的上中路隧道、 沪崇苏长江隧道、南京长江隧道、南京纬三路长江隧道和济南下穿 黄河公路隧道等。 截止到目前，最大的泥水平衡盾构是中国香港屯门-赤鱲角公里隧 道，盾构机开挖直径17.6m；最大的土压平衡盾构为美国西雅图公 里隧道，盾构机开挖直径17.48m，目前上述项目均已完工。 超大直径盾构隧道绝大多数应用在公路隧道， 小部分应用在铁路隧道（单洞双线隧道） 单 单层结构，上部为单向3车道， 洞 下部为管廊和应急救援通道 隧 道 单层结构，上部单向3车道，下部 结 单向地铁通道和应急救援通道 构 型 双层结构，每层为单向双车道， 式 上下两层双向四车道 单层结构，上部为单向3车道，下部为管廊和应急救援通道 单层结构，上部单向3车道，下部单向地铁通道和应急救援通道， 如武汉地铁7号线三阳路隧道、济南穿黄隧道等 双层结构，每层 为单向双车道， 上下两层双向四 车道，如南京纬 三路过江隧道、 扬州瘦西湖隧道 ● 由于盾构机直径较大，洞身所处地层一般为复合地层或上软 下硬等复杂地层，盾构姿态控制难度较大、掘进效率低，盾构施工 难度大。 ● 隧道的埋深较深，水土压力较大，对盾构机相关密封系统和 泥浆环流系统（泥水盾构机）的配置要求较高；同时，盾构施工期 间带压进仓所承受的水土压力较高，带压进仓作业的难度更大。 ● 在同等转速下，由于开挖刀具的运行距离与刀具距离刀盘中心距 离呈正比，所以，位于刀盘周边和边缘刀具运行距离较长，刀具更容易 被磨损，更换刀具的频率更高、费用更大。 （4）、盾构机的始发和接收难度较大 （4）、盾构机始发 盾构机的到达和接收难度较大 （4）、盾 构机的结构更 加复杂，部件 的重量和体积 庞大，盾构机 的加工制造、 运输、工地组 装和拆卸等难 度较大 针对超大直径盾构机，必须介绍超大直径盾构机所特有的 常压下更换刀具刀盘设计，这是超大直径盾构机所独有的技术， 在中、小直径的盾构机上无法采用该技术。 常压更换 刀具刀盘技术 是德国海瑞克 公司1996- 1998年在德国 汉堡易北河隧 道首次研发使 用，目前，对 于直径超过 12m的盾构机 均可采用 常压更换刮刀的更换方法也在不断发展、进步， 到目前已先后经历了两代，我们将其分别定义为第 一代和第二代,下面介绍常压更换刀具的更换方法 （1）、第一代常压更换刮刀的拆除步骤 常压更换刮刀 的装置主要由刀 具、刀座、刀腔、 前密封闸门、导 8 向螺杆和拆卸螺 8 杆等部分组成， 拆卸螺杆