文章摘要： 土压盾构掘进机在我国隧道工程中的应用和发展【摘 要】 文章介绍了我国隧道工程采......
土压平衡盾构
1995年上海地铁二号线24．12km区间隧道开始掘进施工，地铁一号线工程所用的7台中6．34m土压盾构经维修以后，继续用于二号线区间隧道掘进，同时又从法国FMT公司和上海的联合体购置2台土压盾构，上海隧道工程股份有限公司制造1台土压盾构，共计10台土压盾构用于隧道施工。
于2000年开工兴建的上海地铁明珠线二期工程区I瞄道仍将使用这10台,1>6．34m土6砰衡盾构施工。2001年，向日本三菱重工购置4台 6．34m土压平衡盾构，共计14台酮正在掘进施工。
3．2 广州地铁工程06．14m复合型土压盾构掘进施工
1996年，广州地铁一号线工程中有8．825km区间隧道采用3台CD6．14m盾陶掘进施工，其中1台为复合型土压平衡盾构，2台为泥水加压盾构，均为日本川崎重工制造，由青木建设承包施工。烈士陵园站—农讲所~tr--公园前站2 970m区间隧道采用复合型土压盾构，其刀盘上设置了两种刀具，切削粘土的割刀和切削风化岩石的盘形滚刀。刀盘边缘还将有10cm的迢挖刀。盾构为铰接型，由前后两节组成，机身长7．8m，便于转弯纠偏，左右可纠转1．5度，上下可纠转0．5度。盾构最大推力为32 340kN，刀盘扭矩3430kN·m。广州地铁首次采用盾构施工，也是我国在风化岩地层中首次使用盾构，隧道的掘进速度、工程质量、施工安全均优于采用钻爆矿山法施工的地铁隧道。
2000年，广州地铁二号线工程海珠广场站至江南新村站3 423m园司隧道选用2台由上海隧道工程公司改制的qb6．14m复合型土压盾构掘进施工。盾构从珠江底穿越，埋深16-28m，掘进地层为含水丰富的弱风化岩、强风化岩和中风化岩。为解决因刀盘面板的粘结引起的进土不畅、推进速度慢、刀盘扭矩大的问题，在刀盘上加装了先行刀。2001年，广州地铁工程购置4台φ6．14m德国海瑞克公司制造的复合型土压盾构，掘进速度8m/d，最快达20m／d。
3．3 其他城市地铁的土压盾构应用情况
北京地铁五号线于2001年引进1进1台φ6．20m的海瑞克公司制造的土压盾构，用于试验段工程，其穿越土层为粘土、砂土、含砾砂土。为解决土砂的塑流，在土舱内添加泡沫剂，掘进速度已达8m／d。
南京地铁一号线约16km区间隧道全部采用φ6．34m土压盾构掘进施工，分别从日本和德国引进3台。目前，由上海隧道工程公司承包钓鱼台--三山街站区间隧道已完成上行线。
深圳地铁一号线益田--香密湖、罗湖—国贸2条区间隧道采用3台从日本三菱重和小松建机引进的φ6．14m 复合型土压盾构掘进施工。益田站---香密湖站区间隧道所处的地层为全风化—微风化的燕山期花岗和砾盾粘性土。盾构刀盘上装有切削刀、先行刀和盘式滚刀三种刀具。
4 异形土压盾构掘进机的研究和应用
4．1矩形土压盾构研制和应用
常用的盾构隧道掘进机为圆形，主要是圆形结构受力合理，圆形掘进机施工摩阻力小，即使机头旋转也影响小。但是圆形隧道往往断面空间利用率低，尤其在人行地道和在行隧道工程中，矩形、椭圆形、马蹄形、双圆形和多圆形断面更为合理。日本20世纪80年代开发应用了矩形隧道，在20世纪90年代开发应用了任意截面盾构和多圆盾构，并完成了多项人行隧道、公路隧道、铁路隧道、地铁隧道、排水隧道、市政共同沟隧道等，使异形盾构技术日益成熟，异形断面隧道工程日益增多。
我国于1995年开始研究矩形隧道技术，1996年研制l台2．5mx2．5m司变网格矩形顶管掘进机，顶进矩形隧道60m，解决了推进轴线控制、纠偏技术、深降控制、隧道结构等技术难题。1999年5月，上海地铁二号线陆家嘴路站62m过街人行地道采用矩形顶管掘进机施工，研制1台3．8mx 3．8m组合 刀盘矩形顶管掘进机，具有全断面切削和土压平衡功能，螺旋输送机出土，掘进机的主要工作参数见表3，矩形顶管掘进机见图4。
4．2 双圆形土压盾构的研究和工程应用
日本已开发了双圆形、三圆形、多圆形盾构并用于地铁和其他隧道工程。近年来，上海隧道工程公司研究所也完成了对双圆隧道的可行性研究。并进行了霜圆隧道结构的缩尺模拟荷载试验。2002年，上海地铁M8线2区间隧道2．6km将采用DOT双圆盾构掘进施工，由上海隧道工程公司中标承建，将引进日本的DOT双圆盾构，于2002年底始发推进。
5结束语
土压平衡盾构掘进隧道具有土层适应范围广、掘进速度快、施工安全、工程质量好的优点，其施工成本已与矿山法接近，是适用于各类隧道工程的一种掘进机。我国各大城市地铁区间隧道工程普遍选用土压平衡盾构，并通过在各种不同地层中施工形成了成熟的工艺技术。不同的地层条件必须选用不同的刀盘形式、刀具形式和刀具的合理布置，其动力配置和施工参数也必须适应上层条件。
目前我国地铁隧道工程所用的土压平衡盾构，大部分是国外厂家制造的。盾构是—种集机、电、液、传感、计算机技术T--体的先进的工程机构，我国已起步研制各类土压盾构，并在工程中得到应用，相信在今后的隧道工程中将越来越多地采用自行设计制造的土压平衡盾构掘进机。
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