日本隧道盾构技术的发展和成就_赵泽文

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1、中国西部科技2012年04月第11卷第04期总第273期23日本隧道盾构技术的发展和成就赵泽文（重庆交通大学土木工程学院，重庆400074）摘要：本文综合介绍了日本盾构隧道技术的发展背景、发展过程和现状；简述了其典型的新型盾构机、新型盾构机挖掘技术、衬彻技术和其它特殊的隧道盾构施工技术。关键词：盾构隧道；盾构机；管片；日本DOI：10.3969/j.issn.1671-6396.2012.04.0111前言把日本在隧道盾构技术中取得的先进成果分成三个类别，列日本是盾构隧道技术得到广泛应用的国家之一，已施工举如下：（1）盾构机的更新发展；（2）发展了特殊的盾构的盾

2、构隧道占世界总施工长度的90%，开挖体积占世界总开隧道；（3）设计了初次衬砌的管片。挖体积的80%，每年同盾构施工的隧道长度达到300km。大2.1盾构机的更新发展量的施工经验使得日本在盾构机械制造、施工技术、设计理2.1.1泥水加压式盾构（EPB型盾构）论方面日臻成熟，至今方兴未艾。在气压力盾构里，不同横截面所受的气压力都是相同隧道盾构施工技术基本内容是：（1）盾构机的外壳支撑的。由于土压力、地下水压力分布的不均匀性，气压力的均隧道四周围岩压力，防止土砂溃塌，保证了隧道的安全施工；匀分布性不能与之对应匹配，所以造成在开挖面上受力的不（2）盾构隧道的初次衬砌一般

3、为管片；（3）管片承受盾构平衡性。用泥土加压式盾构，切面由泥浆护壁，由于泥浆的隧道周围的土压力、水压力，以确保隧道的结构安全及净空密度比所支护的土的密度小，所以泥浆压力与土压力总是不要求。平衡。鉴于此，气压力盾构和泥土加压式盾构都不满足软土但是自从1925年泰吾士河隧道初次应用了盾构施工方地基的要求。法后，隧道盾构施工技术再无长足的发展。直到日本在隧道泥水加压式（EPB）型盾构进行了改进，有效地克服了盾构施工技术上全面的应用和革新后，盾构施工技术才有了上述两种盾构形式的缺点。在盾构开挖工作面与隔壁之间形全面的进步。众所周知，隧道盾构施工技术的重要成果都是成的切削

4、压力仓内，将泥浆水与开挖出的土搅拌，然后挤压在日本经济高速发展的年代取得的。比如泥水加压式、土压在洞壁上。这样，在岩土的开挖过程中，隧道开挖面上偶尔平衡式盾构的发展，极大地保证了隧道施工中开挖面的稳定产生的土压力会很容易的得到控制。除此之外，由于泥水在性，又如在管片的安装中，安全有效的机械化作业方式在施盾构仓内混合，保持了很好的流动性，发挥了有效的密封作工中的应用和推广，极大地提高了盾构隧道施工效率。用，也使得挖掘出的土很容易流出。正是由于这些有效的改日本通过不断的发展，使隧道盾构施工技术已经成为城进措施，泥水加压式盾构技术在日本成了主流的施工方式。市软土地基隧

5、道施工的可靠方法。这种技术已广泛应用于污2.1.2铰接式盾构水管道、供水系统、地下通道、电力管道、通信电缆管道、日本有些狭窄道路的曲线线形成锐角或直角，而很多情交通道路、燃气管道、地下蓄水池等各种相关领域。毫不夸况下，隧道要顺着这些道路建设。在道路没有足够空间的情张的说，日本在隧道盾构施工技术方面已是世界领先。况下，很难找到最佳的地点设置转向竖井，在没有转向竖井2日本隧道盾构施工技术的发展的情况下，盾构机为了能够沿着急曲线施工，必需有足够的日本的盾构施工方法能够取得巨大进步，是迫于其困难空间绕着一个开挖面来调整机器的方向。但有可能空间比预的施工条件，如一些隧道由

6、于环境和地理、地形的限制而需定得要大，盾构机需要强制旋转，这样就使机器移动幅度大要设置在软地基的冲积平原，冲积地层通常是强度很低和高于设计的，致使非预见性的沉降，可能会使地面引发相应的地下水位，因此隧道切面很难保持自身的稳定。由于城市生沉降。盾构机在移动中，易在管片上产生偏心荷载。由于偏活和工作地区人口密度大，大规模的明挖法不能保证车辆正心荷载的作用，致使管片产生应力集中，将对管片产生极大常运行和行人的安全，且施工成本高。因为下水道一般都是的破坏威胁。埋在狭窄的公路下面的，所以地下的基础设施构建场地往往针对这些不利现象，铰接盾构进行了相应的技术改进，受到局限，也

7、只能设计成各种断面。隧道施工总是会遇到有这种盾构机由前后两部分铰接组成，能够按照施工隧曲线需紧邻地上或地下构造物，甚至地面上下都有构造物的情况。要折向，后体保持不变，避免了盾尾与管片形成夹角，能保这种情况就很难把握盾构施工的行进，换言之，就是必须曲持管片与盾构机的姿态，曲线施工依靠铰接千斤顶分组调整线绕开或小心施工，使施工对邻近构造的影响降到最小。压力，管片容易安装并且不宜破裂。盾壳与管片的间隙只要由此可知，上述的这些必要的需求和严格的限制条件都能满足管片安装的需要，不需要考虑盾构转弯，进行急曲线促成日本隧道盾构技术完善的管理和成熟的技术经验。笔者的成排掘进。2

8、4开发应用2.1.3“子