国内异形盾构机

异形盾构机之矩形隧道施工技术目录异形盾构机郑州中州大道矩形顶管技术2矩形隧道应用设想4矩形盾构技术3331矩形隧道技术背景31矩形隧道技术背景31矩形隧道技术背景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长的矩形隧道（11.4m×6.8m）。用于泰晤士河底隧道的SirMarcIsambardBrunel盾构31矩形隧道技术背景

目前盾构法隧道设计大多为圆形，但圆形盾构隧道存在断面空间利用率低的弱点。在拥有相等有效空间的情况下，矩形断面能节约35%以上的地下空间，且可以大大减小隧道的埋深。矩形隧道和圆形隧道有效空间及覆土要求对比图比圆形断面节约了45％的地下空间比双圆隧道节约了35％的地下空间31矩形隧道技术背景1995年率先研制了2.5m×2.5m可变网格式矩形顶管机。1999年研制了3.8m×3.8m组合大刀盘土压平衡式矩形顶管机，完成9条隧道，总长322米。2004年研制了6m×4m偏心多轴双刀盘土压平衡式矩形顶管机，完成20条隧道，总长759.1米。2004年研制了20m×6.2m矩形盾构掘进机，隧道衬砌采用现浇砼结构，2006年完成328m地下通道。2006年完成了6m×4m矩形拼装管片结构的设计与整环试验，管片钢模与双列式管片拼装机的设计。国内矩形隧道发展情况国内矩形隧道的发展主要是矩形顶管，20余年来先后有宁波、上海、南京、武汉、郑州等多个城市成功应用。31矩形隧道技术背景2008年研制了4.2m×6.9m当时国内最大的多刀盘矩形顶管机，完成近30条隧道工程，总里程超过1500m。2012年研制了4.2m×6.9m大刀盘+偏心多轴组合式矩形顶管机，完成7条通道，共119m。2012年研制了4.2m×6.9m大刀盘+行星轮组合式矩形顶管机，完成2条通道，共112m。2013年研制7.5m×10.4m大刀盘+偏心多轴组合式矩形顶管机，正施工郑州下穿中州大道行车通道工程，目前已同通车。国内矩形隧道发展情况31矩形隧道技术背景国内矩形隧道发展情况31矩形隧道技术背景国内矩形隧道发展情况31矩形隧道技术背景日本矩形隧道发展情况4.29m×3.09m矩形盾构2.67m×3.17m矩形盾构8m×3m的矩形盾构1.06m×1.06m矩形掘进机2.85m×6.245mMMB工法矩形盾构4.38m×3.09mDPLE矩形盾构不同刀盘截面的矩形顶管机的运行模式4.2m×6.9m大刀盘+行星轮驱动组合式矩形顶管机，是同时驱动1个大刀盘和4个行星轮刀盘同步运转，对矩形全断面进行切削。7.5×10.4m大刀盘+偏心多轴刀盘式土压平衡矩形隧道掘进机，是同时驱动1个大刀盘和四个偏心多轴刀盘作同步运转，对矩形全断面进行切削。31矩形隧道技术背景矩形盾构工作原理：采用土压平衡模式施工时，碴土通过刀盘开口进入土舱，土舱里充满了碴土、天然水和高浓度泥浆或泡沫等添加剂的混合物，该混合物具有良好的塑流性。在开挖过程中，通过调节螺旋输送机的转速以平衡进土（碴土+水+高浓度泥浆）与排土量，使土舱内的土体（混合物）保持在设定的土压力值上。土舱里的土压值在开挖过程中始终受到控制并保持。在开挖过程中，螺旋输送机的转速随着土压力传感器的指示会作相应的调整。应用：目前主要应用于地铁过渡段、地铁车站。刀盘系统驱动系统铰接系统推进系统拼装系统螺旋机出土系统矩形盾构工作原理及应用31矩形隧道技术背景矩形顶管工作原理及应用吊车集土坑土方外运矩形顶管工作原理：以土压平衡为工作原理，通过刀盘对正面土体进行切削，螺旋机转速及顶进速度控制出土量，使土仓内土压力值与正面土压力平衡，从而达到开挖切削面的土体稳定。预制管节作为顶进传力和开挖空间支护构成通道。管节与地层之间用润滑剂进行减摩，减小掘进阻力。应用：主要应用于城市下立交道路、大断面公路隧道主线及其匝道（净空5m×9m左右）、过街人行通道和地下管线共同沟（净空3m×5m左右）、小区地下车库通道、地铁存车线、折返线、大跨度地下通道等项目。31矩形隧道技术背景矩形盾构与矩形顶管的适应性矩形盾构和矩形顶管在软土地基中施工隧道基本适用，如有特殊地质和工况条件也可做针对性的机械设计。矩形盾构相对于矩形顶管应用范围更广、适应性更强，周边环境影响更小，而矩形顶管更适用于短距离、浅覆土、单坡直线段或直线段施工。各种规格矩形顶管综合单价汇总注：本报价包含顶管机头及附属设备进出场、管节制作运输、顶管顶进、管节件嵌缝、顶进施工监测、土方外运、100米内接水接电等费用。不包含始发井及接收井的施工、顶管进出洞及后靠的加固、施工期间道路和地下、地上公用管线的迁改及第三方监测。矩形盾构综合单价汇总郑州中州大道矩形顶管技术22.1工程概况郑州中州大道矩形顶管技术2商务西三街始发井纬四路接收井中州大道中州大道商鼎路接收井沈庄北路始发井中州大道是郑州市中心城区快速路系统的纵轴线，交通流量大，十字路口造成了拥堵问题。为此，郑州市决定建设下穿中州大道隧道工程。工程为两条内径6.1m×9m的双车道和两条内径3.3m×6m的人非通道。郑州中州大道矩形顶管技术22.1工程概况商务西三街～纬四路矩形顶管段长110m。覆土深度5.1m~5.4m。单坡向下掘进，坡度0.3%。主要穿越土层为③层粉土、④层粉土及⑤层粉质粘土。地下水位埋深约为。110m商务西三街纬四路商务始发井纬四接收井坡度0.3%①②③⑤④⑦⑧郑州中州大道矩形顶管技术22.1工程概况沈庄北路～商鼎路矩形顶管段长212m。覆土深度5.1m~9.33m。单坡向下掘进，坡度1.87%。主要穿越土层为②层粉土、③层粉土、④层粉土、⑤层粉质粘土及⑤-1层粉质粘土。地下水位埋深约为。212m商鼎路沈庄北路②③④沈庄始发井

商鼎接收井坡度-1.87％①②②-1③④⑤⑤-1郑州中州大道矩形顶管技术22.1工程概况间距2m间距1m间距2m间距3.5m间距2.5m施工围挡11m绿化带机动车道绿化带非机动车道商务始发井纬四接收井军缆围挡施工围挡93m雨水1000雨水500天然气200围挡商务西三街～纬四路矩形顶管段郑州中州大道矩形顶管技术22.1之工程偏概况商务颠西三汉街～献纬四满路矩世形顶挪管段间距3蕉.1m间距淹4.帜2m间距西2.席6m间距励0.虚8m间距梁1.爷2m间距1沉.6m间距5优.8m间距傍6.杆1m间距离1.败68盟m沈庄叮始发臣井商鼎接睁收井施工将围挡办30奔m施工胆围挡罢18絮8m沈庄始发井商鼎接收井机动僵车道绿化带绿化孔带郑州中州大道矩形顶管技术2小管节0.麻7m0.4屋5m0.6御m大管轨节2.叙1棉工程姑概况矩形管已节管节示象意图郑州中州大道矩形顶管技术22.2处工程罚地质水歪文经过现化场实测畜，地下猎水位稳王定在7垃m左右湿。2.3抚技术泻难点集成帐化设喜计系统膏控制异形断匙面问题土体仍流动续性问邪题钢模设免计大尺爸寸、刻大重嚼量管咸节翻输身吊烤运顶力配闸备减摩问竿题管节钢绍模及吊运顶进环措施土体顺切削顶管肥机沉降控艘制背土问溉题泥浆流削失问题泥浆勺置换困问题顶管债机：利集控刊一体箱化设李计；顶管施碰工：改暗良、减贝摩、密灯封一体派化控制哈。郑州中州大道矩形顶管技术2大盾构射理念工程极采用漫两种耳尺寸坦矩形宽顶管独机，城均为必土压缠平衡脾式的傻全断舱面切跪削设德备。2.伙4武顶管禾机郑州中州大道矩形顶管技术27.5信mX1毅0.4来m矩形遭顶管机圆刀晋盘加赌偏心尝刀盘完组合富的超啊大断系面土同压平假衡矩艘形顶浸管机猫。2.4推顶管役机郑州中州大道矩形顶管技术2顶管豆机示析意图4.昌2m高X6去.9定m矩钟形顶胸管机行星式遣驱动小熟刀盘：杰自转+醉公转2.4钱顶管工机郑州中州大道矩形顶管技术2行星轨式驱哈动刀速盘4.2妨mX6低.9m附矩形顶霸管机2.惑5研土体度切削郑州中州大道矩形顶管技术2顶管枪设备刀盘：酒全断面宅切削。大刀盘扭矩：56凡20壁kN倾·m转速易：0～0.6孤3rp仔m偏心多轴小刀盘扭矩胆：330弊kN·辞m转速先：0～2.2蓬rpm2.5酒土体或切削郑州中州大道矩形顶管技术2顶管滩设备土体积改良薄系统组：多睛层次习、多老模式旱、多骨种类背。注入币点：乓大刀记盘、智胸板脚；注入设新备：泡骄沫泵、摊泥浆泵墙、水泵控制埋方式驶：循国环注匹浆改良截区域妨示意培图大刀争盘改翠良部婆位2.5绝土体梨切削郑州中州大道矩形顶管技术2水：傍显著显提高女土体嚼塑流轻性；膨润牢土泥炸浆：柴提高藏塑流齿性、跨提高逼防渗意性；泡沫剂雀：提高骑塑流性滤、均匀致性、降觉低内摩封擦角。加水彼效果加膨润誉土泥浆种效果加泡症沫效果改良绘技术原状沈土2.5普土体举切削郑州中州大道矩形顶管技术2采用矿刀盘盐、土到仓多佳部位锁组合对式土浙体改照良技障术。加水朗坍落折度检周测为哈2c先m改良防剂坍藏落度晴检测旺为4早cm改良技秤术2.中6副顶进俭技术郑州中州大道矩形顶管技术2每根伪油缸誓顶力石为2酒40昏t；油缸仰26栽根；总顶进饥力为6升240闹t。顶管设四备--井--主顶边系统主顶系宫统照片主顶系杂统设计2.6塞顶进笛技术郑州中州大道矩形顶管技术2壳体奇设计陵为锥茫形，累切削成最大邮断面辫7.身55陆m×太10吸.4洋5m竟，单娃边超诸挖量遍达2者.5捡cm煌。主观机长尊度为猪6.糠73某m，征铰接讽位置励至刀拜盘约束为5魔m。顶管悦设备荣--呆--县壳体主机示粥意图顶管设作备--枣--减什摩泥浆债注入系富统前壳梳体：15点（集炒控）后壳体义：8点（蔬集控睁）5节管要节：啊50点（集绑控）泥浆泵监个数：2台控制锹方式厕：循污环注掠浆2.怎6国顶进呆技术郑州中州大道矩形顶管技术2施工现宜场照片管控界挡面防背土赏措施措施全断面译切削锥形锻壳体新型减摩财泥浆烧技术2.7吗沉降术控制技菊术郑州中州大道矩形顶管技术2背土原耍因切口腥挤压合土体土体沉塞降与壳毯体粘结注浆浆结液在背朱土固化新型泥蹲浆锥形壳羽体全断贪面切搜削结构压注硬孔钢板贪刷钢丝刷袜套动态衬油脂予压注娇，起恢到洞脑圈保孟压功势能。新型洞戚圈止水污装置2.姿7宿沉降务控制件技术郑州中州大道矩形顶管技术2新型律洞圈速止水拣装置滔示意缠图及灰照片2.8隧道苏质量郑州中州大道矩形顶管技术2隧道轴貌线：贯通睬轴线欣偏差奴控制研在4怒0～孩-6明0m纵m以拘内。mm隧道茅轴线热偏差欧曲线城图郑州中州大道矩形顶管技术2顶管吊链装照片贯通爹隧道笼照片管节峡生产报照片隧道顶栏进照片类矩形盾构技术33类矩形盾构技术333.光1乱类矩塑形盾绕构机拼装握机可沿丽矩形筝环状副带行崖走的屈拼装远机，荐适应核矩形弊特殊要管片买形式丢。矩形愚盾构严拼装抬机设鞋计总栏示意辰图矩形热盾构晃拼装娱机局秘部示矮意图类矩形盾构技术333.然1驴类矩刺形管娘片类矩野形顶闻管结呢合拼足装机方，形薪成类营矩形东盾构举。螺旋牵机大刀爪盘驱流动偏心躲刀盘吃驱动偏心刀抹盘大刀症盘盾尾拼装机冤轨道拼装街机后壳良体铰接前壳体矩形盾中构设计胀总示意盒图类矩形盾构技术333.2队类矩甘形管片高性能影钢筋混傍凝土管剪片设计受力悠分析与圆夏隧道数的结侍构受句力相也比没有尖明显厅的拱效放应大断脑面矩荐形隧希道跨度大、覆土浅呈现弯矩刻大、轴力炮小的受万力特月点矩形请隧道饲结构龄通常厚度梳大、配筋量伸高管片结浅构设计分缝位慎置接头受形式拼装方略法通用性形成圣一套士技术桑成果转角遍处应力集听中高性亿能砼类矩形盾构技术333.2傻类矩为形管片管片结写构试验管片酸接头我试验管片整汽环试验类矩形盾构技术333.3类矩形蛇隧道示副范工程宁波接3号披线线星路图类矩鼓形盾显构段福示范投工程类矩形模盾构法氧隧道工吴程在宁蹲波市轨此道交通3号线直一期枝出入瓣段线描实施医。示范闷工程范围为3号线一陡期工程他出入段厨线矩形是盾构段肤、盾构镇段与高保塘站接革口、盾今构接收村井与明炸挖段接昌口设计房诚。宁波3号线南隶起鄞州平陈婆渡狼，北至望镇海骆事驼街道幼，线路筑全长约25.酬83k狮m，陈婆木渡站南遗侧设接饥车辆段非的出入窑段线。类矩形盾构技术333.3类矩形壤隧道示蚁范工程示范工程：高塘站部分车站、矩形盾构段、盾构接收井、U型槽段。陈婆渡站：地下两层岛式车站，车站宽度19.2～26.476m，长78.5m。矩形盾构段：长390.2m，顶埋深3.4m～10.46m，最大纵坡35‰，最小平面半径400m。盾构接收井：长17m，宽15m，采用明挖法施工。U型槽段：长约367m，采用明挖法施工。陈婆渡部分车站（78.5m）盾构接收井（17m）矩形盾构段（390.2m）U型槽段（367m）R400m类矩形盾构技术333.3类矩响形隧驾道示明范工礼程矩形盾构段：①3层淤泥、②1层黏土、②2a层淤泥、②2b层淤泥质粉质黏土、②3层淤泥质粉质黏土、③2层粉质黏土、④1层淤泥质粉质黏土。盾构接收井及U型槽段：①1层杂填土、①2层黏土、①3层淤泥、②1层黏土、②2a层淤泥、②2b层淤泥质粉质黏土、②3层淤泥质粉质黏土、③2层粉质黏土。地下水可分为三类：1）地表水：外塘河，河宽15m~30m；2）孔隙潜水；3）承压水：第I-1层孔隙承压水赋存于⑤5a层粉砂或⑤6层砾砂；第I-2层孔隙承压水赋存于⑧层砂土。④1层淤泥质粉质黏土④2层黏土③2层粉质黏土②3层淤泥粉质黏土②2b淤泥质黏土②2a淤泥①3淤泥①2黏土类矩燥形盾雁构隧吴道位蚕置类矩形盾构技术333.3类矩公形隧给道示餐范工何程高阳欺路农田外塘蜜河鄞州则荣盛康纸木逆包装樱厂高塘桥旬粉末冶金冤厂正宇敞电机丝式厂鄞州立撤佳塑料五金鼓厂宁姜公廉路陈婆渡石站场区谱农田U型槽段环场区农适田高阳路宁姜公路宁姜公路外塘河外塘河高阳路陈婆渡站盾构推进方向盾构井NU型槽段待拆迁厂房图例：工程内车站段矩形盾构段U型槽段盾构井周边房屋工程外车站段待拆迁类矩形盾构技术333.3类矩异形隧唐道示做范工饥程衬砌管夏片设计筒与实验砼管秘片厚最度为损45呢0m危m，陶外包挂尺寸叨为1狐1500×木69弓37寻mm方；衬砌环狼全环共分为机11块，外形肿为4段撒圆弧相警切形成胡的类矩茄形；环间搜采用守错缝哄拼装凝，通炒过采久用A、B型衬砌挎环交错夫拼装形净成错缝捉。类矩形盾构技术333.3类矩形是隧道示轮范工程衬砌采管片蜜设计捡与实摧验不同己于圆胳形管顺片，沙类矩乳形管绑片无居法采符用中鹊心对瓦拉加自载方从式进绞行整翠环试督验，愤为此灶加工败了专戴用试烫验台耕，完珍成3喊组整抹环实动验。12妹mX晃8m材异形棋管片犹整环米试验浮台类矩形盾构技术333.3类矩形跟隧道示歉范工程11箩.8阴3X枯7.赤27捧土压压平衡恒类矩末形盾贝构。2X刷+I热组合衣刀盘壳体窝主动旋铰环臂贺式自代动轨孟迹控取制拼愤装机可重构客分区推渣进系统类矩形盾构技术333.3类矩泰形隧扬道示恼范工月程工程条进展20欢15年11月30帜日，中传国首台杠类矩形湖盾构机氧“阳明类号”顺代利始发流。类矩形盾构技术333.3类矩拔形隧并道示饼范工尝程工程进炸展201怪6年1月22日，中器国首台彩类矩形要盾构机闸“阳明句号”顺危利推进84米，穗完成70环管片霉拼装。赚隧道整秋体质量腐和沉降康控制均内取得良碰好效果糊。矩形隧道应用设想4矩形隧道应用设想4矩形隧汗道技术可影广泛应谨用于城欲市下立胸交道路玩、大断回面公路旷隧道主末线及其遥匝道（堪净空5m×哭9m左合右）、犁过街最人行剧通道循和地冰下管促线共抄同沟笛（净挺空3m×狠5m左截右）、小汁区地下擦车库通浴道等项令目，还虹可以适应烫地铁握渡线仓段、爆存车帝段、革车站裤和大美跨度塌地下艇通道的需求闲。地下比空间案联通地下扮道路刊匝道地铁渡耳线段、泽存车段地铁渡线段矩形隧道应用设想4地铁渡线革段采用明扭挖施工基，可能杠面临管敏线和交日通等问烤题。矩形棋顶管秧结合塞地面煌出入破式盾壶构法晋隧道角技术斗（G脏PS异T）洪，可园成为利解决伤问题镜的一腔种方袋式。地铁渡湾线照片盾构宏法G和PS弟T照葵片地铁渡线段矩形隧道应用设想4GPS鹿T难点干主要为泄结构变伟形、防搏水、抗素浮和姿催态控制烘。矩形顶型管管节捏刚度大每，抗变谅形能力裹强，并虑可实施额管节内遣抗浮措座施。某地铁钞渡线段制线型地铁渡线段矩形隧道应用设想4地铁翅出入切段线谁工程地面享出入奸盾构僻施工粗技术悬（G真PS织T）邪结合锐矩形叹盾构款技术环；R40垦0m；长35病5m；覆土匆1.察6m天～8竖.8乓m。出入段必线平剖更面示意爹图车站缓和段113米圆弧段437米半径400m敞开段195米矩形盾构355米车站355m195m8.8m1.6m2‰22戏.2糟‰35‰18‰多为2~3层厂房