关于软土地区盾构研制开发模式的探讨

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1、袂蹈英才网tl.Job1001・com摘要：木文分析了软土地区的盾构应用水平与现状，对中外盾构的差距进行了剖析和总结，阐述了加强先进盾构研制的紧迫性，最后提出一套盾构研制模式关键词：盾构平衡盾构盾构施工参数与工艺AStudyonPatternofResearchandDevelopmentofShieldforSoftSoilAreasMaZhongzhengetalAbstract：Thepresentsituationofapplicationofshieldinsoftsoilareaswasanalysedandthedifferencebetweentheshieldsa

2、thomeandabroadwassummarized.Thenecessityofresearchonadvaneedshieldswasexpoundedandthepatternoftheresearchonshieldwassuggested・Keywords：Shield,balancedshield,constructionparametersandtechnologyforshieldl目前软土地区的盾构应用研究情况关于软土地区盾构的应用，上海是全国先进地区，盾构的研究与生产也相对活跃，以上海隧道工程公司为代表，从1963年开始，先后研制出挤压式、网格式、土压式、甚至

3、异形（矩形）盾构，以及盾构技术的兄弟技术一顶管法（有土压平衡顶管与泥水平衡顶管），包括现在正在研究一种叫做ECL（现浇混凝土隧道衬砌）的盾构技术。但是，在90年代进行的几项重大工程所采用的盾构，都是进口的，地铁一号线采用7台法国制造的土压平衡盾构,最近的二号线除了使用一号线的7台盾构外，又新进口了2台盾构，延安东路复线隧道采用了最先进的泥水式平衡盾构，是口本制造；广州地铁也采用口本制造的土压平衡盾构。虽然目前我们也称能造多种形式的盾构，但国产盾构仅能用于周围环境要求不高的地区，不适合建筑密集地区、管线复杂地区、土质条件差的地区，当环境要求高、破坏后治理费用大时,综合考虑费效比后，还

4、是不得不采用进口盾构。在软土地区，国产盾构与进口盾构存在下面的差距：1）体形与断面上：我们盾构机都是单体形式的，盾构机是一个刚体，因此体量越大，在运动方面限制也就越严格，断面全为一孔，即使建造距离很近的（Im〜5m）复线隧道，也必须分上行与下行两线进行独立施工；而在直径较小的平衡式盾构中，国外盾构机已有多体形式，盾构机由2〜3截构成，运动较灵活，截面有眼镜形、三心圆形、拱形、H&V（水平竖直形）等多种形式，断血尺寸规模较大（如日本东京湾的海底隧道采用的平衡盾构，直径达I4m以上）；2）机械性能方而：国内最好的技术是全断而切割的刀盘技术，基本是在盾构机头部安装一个整体转动的圆盘，在上

5、面布置若干刀头（可能局部有一些超挖刀头），转动方向固定，因此只能切割规则空间，全部是圆形空间（近来，上海隧道公司研制出切割矩形截面的技术）,在刀头刀盘的组合与刀头刀盘的运动分解上，没有变化，盾构机运动的方向有严格限制（转弯半径与爬坡等）；而国外盾构，能有多种切割方向，并且可伴随盾构机体位的改变而作相应调整，通过盾构机头的刀具的切割方向和刀盘的分解组合，生成多种界形空间（如矩形,椭圆形，眼镜形，扩大形等等），运动形状变化较多，除了转弯半径与爬坡方面的限制较小外，彖H&V型盾构，在掘进过程中，可作水平与竖向的灵活转动，形成空间相对位置多样的多隧道，盾构机与尾部的连接方面，周到的机尾可与

6、衬砌灵活地衔接；3）地层稳定技术方面：对于平衡式盾构而言，因为其平衡地层的技术体现盾构水平的关键技术，具有可比性。上海隧道公司1986年就研制出国内第一台土压平衡式盾构，泥水式平衡顶管也于1991年研制并设计生产，应用于上海合流污水治理一期9.1标工程施工，至于泥水平衡盾构国内还无研制。我们的平衡式盾构，通过对土仓内土压力的值的预先设定,以达稳定地层的效果，如果施工效果不好，再调整，是一种后滞式的土压纠正，由于开挖面上土层的原始应力比较复杂，这种预先设定与后滞调整的结果会使机头处的地而隆起或塌陷，因此地层稳定效果不是很好；国外平衡式盾构，由于在土仓内设置先进的土压传感器，配备实时反

7、馈及调整的电气与计算机控制，因而能达到很好的地层稳定效果，这就是为什么上海及广州地铁引用外国盾构的重要原因；4）材料方面：包括防水材料、支护泥浆、同步注浆与双液注浆的浆液、刀具技术、衬砌材料。我们目前在管片衬砌中，主要采用环向与纵向膨胀橡胶防水，与国外相比，还没有发展采用土工防水布等技术；注浆的浆液扩散，若想获得理想与可控制的效果，需要提高浆液扩散传感、监控与探测技术；衬砌材料上，目前全采用预制管片，还没有现浇混凝土衬砌（目前处于研究阶段）；国内的刀具使用寿命也有待提