超大直径跨江交通地道盾构施工关键技术综述

超大直径跨江交通隧道盾构施工关键技术综述王华伟（中铁十四局集团有限公司）一、工程概况1.1地理位置南京长江隧道南京长江隧道工程位于南京长江大桥与三桥之间，连接河西新城区-梅子洲-浦口区，是南京市跨江发展战略的重要标志性工程，它的建成将彻底改变目前南京市长江单一的桥梁过江交通方式，对于缓解跨江交通压力，促进沿江经济发展，造福百姓，具有十分重要的意义。南京长江隧道1.2水文和地质条件盾构隧道穿越的江面宽度约2600m，最大水深约28.8m，最大水压力为6.5kg/cm2，江中最小覆土厚度为10.49m（0.7D）。隧道所穿越的主要地层包括：填土和淤泥质粉质粘土、粉土、粉砂、粉细砂、砾砂、圆砾以及少量强风化粉砂质泥岩。其中盾构穿越强透水地层（渗透系数达10-2-10-3cm/s）2672m，占盾构段总长度的88.4%，对刀具磨损严重、造成掘进困难的砾砂、圆砾复合地层地段长1325m，占整个隧道长度的43.8％。1.3设计情况插南京寨长江屋隧道烦工程牲全没长暗58慕53哨m极，按号双织向友6菠车道均快速秆通道爱规模幕建设济，设棒计车颈速光8赶0贼公追里喇/治小时创。其剃中左麦线盾岩构施岩工段叠长尚30羡22侍m堪，右亩线盾雨构施毁工段年长孙30砖15王m段。隧您道施干工采荷用两好台直绢径芹14宪.9股3选m沙的泥晓水平纹衡盾责构机箩，由温江北多工作犬井始民发向击江心钉洲接耻收井年同向巨掘进卵。旨盾构铅隧道撒管片惩内温径罗13源.3斤0痕m洪，外怪径匀14淘.5议0铁m桨，厚硬度丢60魔c川m漆。每盾环衬虹砌间由森1农0抄块管猴片组姜成，宅环护宽钻2理m狭。管收片拼就装设版计胳为计7鼓块标附准块扩、初2笑块相峰邻块机和应1星块封势顶块夺，肉分庙Z烟型哈Y叔型两佳种管珍片模担式。巷管片愈设计抓强纤度杀C6匹0吊，防马水等次级五S1株2豪。欧二、四国内作外促超大牺直径篇盾构旨隧道仇建设帽情况富介绍泊盾构捉法隧机道施食工技咱术问缎世至名今已东有只近周20弄0膨年，敲作为胆隧道哭建造摊的一蜜种先变进技斥术眼—悄—嫂盾构讯法已云广泛猾用于糖地铁踢、铁纪路、册公路若、市零政、构水电篇隧道典等工肆程领算域，哗但超标大直萝径盾设构隧脆道工斑程实付例并抛不多望见，遍国内滚外搬典型识的工江程项紫目主死要有者：裳1漠、国们外超仗大型威水下妥盾构避工程受典型象项目荒（聋1近）板日本秀东京蜡湾横脆断公货路隧汽道兔：垃19奉9固7落年建乌成，炊跨海她双病向元4定车道盗公路稍隧道塘，盾止构机朵直翼径晕Φ色14蜓.1都4m奥，隧戚道居总长悲度队9.扔1抄公里雁，被摸人工盲岛分改为示4.听6律公里翻和灯4.情5呜公里慰长的裙两段库，每秒段由稿两台久盾构铃机对狠向各趋掘进品约扬2.讯5者公里鲜；主垮要地洋质为韵软弱拣的冲保积、礼洪积牙黏性井土层吨以及蚂洪积协砂层戴，最限大水奔压抵6k徐g/饶cm诊2饥，属蝇于当它时最坚大直尼径盾犁构隧卫道。培（乞2毯）道德国吗汉堡颈易北草河第白四公听路隧秘道户：沿20甲0矩0许年亦1天月底劈贯通邮，双值向宜4园车道躲公路虹隧道乳，盾旬构机排直荡径情Φ仇14诱.2淋m仓，隧絮道清长度贩为尿25晕6再1私米，咏穿越便的艘地层绪主要阔为黏酸土、昂松散乒至细超密的湾砂、廊砾石继和冰误山泥承灰岩沟，最始高水侄压约记为织4.应5k卫g/税cm哥2址，打侨破东筹京湾拨横断持公路烤隧道镇直径亡记录弹，成烛为世晴界币当时睁最大陶直径你盾构哥隧道傅。价（覆3捷）激荷兰价格林孩哈特纽隧道参（绿滥心隧收道）台：商20陵0绍4滑年年探底贯别通，赢双线惕铁路跃隧道丸，盾炮构机兽直悬径愚Φ意14已.8跳7m仪，苦隧道割全拴长坚71赞55垒m罩，分调为险4专个区蜻间（士最烫长辉22遮0控0疲米）越。地别质主负要为托软粘耽土、延泥煤个层和淋细沙目，您最高睡水肯压染5k灯g/冒cm青2叹，菊又创协造了赌一个依新记垮录。鉴2豆、国词内超巨大型串水下抽盾构班工程侵典型半项目绣国内否超大魔型水跑下盾见构工趟程典辅型项掩目主共要有彼：上习海沪棍崇脊苏口过江匠隧道薯和南喂京长阶江隧浓道。涨武汉才长江冤隧道米、狮纪子洋缠隧道物、穿惧黄河元隧道腥三条痕盾构砍隧道统虽然宾各有参特点剖，但坡盾构盾直径阿较小扫，均父在糕9.迟0中m杂～证11瓶.3住7讲m燃之间堪。疏上海菜沪崇秩苏长善江隧欠道是世一条弓高速春公路愉与地俗铁合眼建的见隧道召，其凭盾构片直径锤为拿15统.4准4衰米，扇总长烂度探为字74选7厅0仍米今，残于识20司0挂8的年乳8绪月饰28鲜日贯仓通清。盾素构段庄穿越句的主请要地降层为帽淤泥泛质粘并土、臂淤泥趣质粉弄质粘永土、苹粘土赔、砂拆质粉违土等钻，央最高冠水路压辉5.衰5k农g/浊cm侵2算。胜国际抱上直词径超购过蹈14丘m章、采新用城泥水蝶平衡歇盾构死建造煮的隧痕道见刮下表储。尽建设伶时间底隧道慧名称蛇掘进先距离磁盾构夹机准最大润水压轮地质泼情况利总长棋每段耍掘进跳长度寸直径叙数量值19都89隔—眉19授9丈7春日本或东京牙湾蚁公挑路梅隧道谊9.三1午km讨2.雅5妻km择Ø屯14弓.1互4m栽8省台醒6鲜.逐0规kg遍/承cm上2披软弱俯的冲怕积、隙洪积阀黏性霜土层误以及纯洪积挎砂层抛19莲97礼—劳20累0辅3忠德国叼汉堡静易北继河泼第四晒隧道哑2.穗56惭km懒2.扯56能km往Ø斯14帆.2窜m垦2魂台同4.之5k看g芒/滤cm引2惠黏土赢、松帜散至冬细密拆的砂玩、砾眯石、罚和冰的山泥侮灰岩称20屡0掀0病—线20猴04石荷兰拖绿心萌隧道赖7.纳2k纲m除2.削2捆km勿Ø域14勤.8拆7m他4捧台暖5.跃0k泳g洒/剂cm讯2警软粘缘土、恐泥煤则层和陷细介砂拴20匙0全4粗—奇20势0忆9睁上海房沪崇锁苏隧远道赔7.桨47愤km鞭7.肉47之km纳Ø1玩5.诚4面3m符2菠台瓶5.粘5k列g卵/讨cm瓦2衡淤泥萌质粘真土、形淤泥吊质粉度质粘龄土、柱粘土减、砂裳质粉料土萍20菜05沙-2省01圆0塞南京期长江梦隧道排3.解02墓km洲3.延02探km恋Ø1纸4钳.呢9授3m素2酱台征6薄.5竿kg延/耕cm匙2愧粉土跃、粉项细砂搅、砾注砂、缩卵石碎和强汪风化绿岩层喷三、乓南京撤长江滥隧道粗的工筑程特坑点、图难点撒及风猴险点怖通过告与上也述几订个隧训道相欺比茶，南免京长组江隧查道几馆乎涵病盖了央其它判所有志典型润盾构凡隧告工程让的温难点怠和风五险点宿，编南京资长江冬隧道玩工程镇是中抚国长嫌江流铁域上愤工程悔技术肆难度础最高巷、挑淋战性见最多有的地衣下工蹄程，零作为患世界昆级的牺越江逢工程圆，南娇京长树江隧或道珠面临油的输是高划风险哄、高丈挑战眯性的绪世界仔级难旱题踢,降其特至点此主要筑体现雨在六肠个方勒面割：堆“爆大挽”容、篮“餐高牙”车、查“牺强麻”或、肚“肢薄些”月、肃“交长膊”宫、组“存险着”积。丰“趋大劲”芹：即失盾构五直径蜂超大石。盾毕构机纸直授径哨14绪.9鞭3逃m旱，是俘世界机上直悟径最蛙大的切盾构品之一倍。深“携高劈”粉：水壶土压仍力高衔达类6.肾5南kg龙/c尚m歉2租，目促前在湖同类校盾构翼隧道恒中，胆国内演首屈畏、世回界之它最。凭“丙强汇”魄：隧泄道穿饼越的常地层镰主要字为渗妄透系烧数很管高的栏强透搏水层它，占不隧道膜总长友的严70雀%纸以上稻。知“昌薄铺”常：江美底格约娘15惊0币m步长的书冲槽或段覆猎土厚析度不创足链1吊倍洞痰径由,食最小尝埋深慎仅架10绳.4游9m孙；始磨发段猜埋深补仅匠5.侦5安m皂(很不络足陵0.屈4D霸)逼。扇“聪长洲”奸：在踩砂卵在石层展中连饲续掘火进冠30斥0存0芝多米赚一次斯越江报，相鬼当于倾在粉肆粘土解地层宏中掘艳进逢3扎0骗公里寄、相碎当于晶地铁坛盾构茫连续尚掘悲进叫17案窝公里施。望“锐险劲”押：隧站道穿涨越粉搞土、稠粉细渗砂、戏砾砂享、卵奇石和喜强风弃化岩仁层，务地质熊条件孤异常平复杂淋，焦同时草地层窝中存包在大椒量大舟块卵便石、叼钢材睛、铁漠器等堆异物钥，涛这些喷异物廊对刀地盘刀集具和盲盾体毯都造爽成了橡很大染伤害榨。婆高水师压摆、池强透瑞水狸、良长距尼离式、复飞杂地鱼质条纲件下眨的腐掘进扬难度袋巨大茧，风昆险巨锋大询。祝四录、技关键奏施工烂技术盖综饶述载作为傲泥水限平衡纱盾构欢施工鸭，从希管片锅制作获、到御盾构零掘进汗、同粗步注屯浆、系管片送拼装础、泥什水管船理、变同步旦施工纤、物性流组窑织、鄙维保员等作贿为常竿规工饼序，拔关键绍是做以好规霉程制珍定，绍明确钢责任汪人和斜作业配范围楼，在兵此不切再一烤一赘舟述。弃下面初我就肾南京卵长江悼隧道箩的始香发、绢接收凑、江糠中冲语槽段下浅覆陈土施铜工、瓦长距辉离穿砍越复美合地割层芳施工螺、高岂压进哗仓修乎复刀妖盘刀五具等茫关键兄施工袋技术药研究贪成果徐向大进家汇敏报如残下，殿请各化位专术家批乡评指果正。争4.助1剧水盾构必始发桌盾构招始发耕是掘今进施小工的芳开始跃，也商是盾秩构机军整个趋系统检工作单的开坏始，颈同时厌也是退设备至检测榆、调醉试的括时刻窑，更总是极居易出汇现问课题的钉环节泼。和我们慈对始睛发的披定义嘉：邪自钢塞负环耽管片雀（爆-泥9雕环）全安装起起，仗至盾垒构机轻刀盘镰离开宽全断胀面加狗固区祝（此猾时推鼓进鸭至神+骗5丈环行孔程气约安18拳00笼m惯m付）止叙，整激个始智发过伟程盾戏构机蓝整机引前移宾约五24匙m型，分胸为洞咽前加妥固、治盾构全机负啊载调袍试、冰洞门涂破除柿、压炊力建塌仓、列碰壁扒开挖卧、密绸封环座封闭岭（二开次密皮封）定、始遇发掘乌进等易几个燕过程桨。袜南京发长江她隧道缓始发愤存在史较大脏风险伴，主贤要体朴现在怕以下王几个威方面滚：舞1拜、冲地下僚水位懒高角，浆地表崭下包50虽㎝板即是那地下束水，竟水头桃压力迹高定达屈2.雨3仿ba室r是。均2棚、地盒层透抹水性魂极强骂，连挥续墙藏凿除渗后在虑地下织水的摘作用索下，最稳定绘性差此的粉只细砂寨层极然易发约生坍述塌等恭风险疲。顽3惜、覆刻土薄陪，始毙发信埋深挨仅辱5.孝5寸m桐，滚不神足色0.漂4D删，极碎易击艳穿冒某顶，酿压力伙建仓鄙困难悲。祝4咐、盾鼓构机妈直径旬大，垃洞门挣破除洽后掌沃子面舅难以召稳定祥。条5腹、盾严构机澡直径自大，检重量毁达商40烛0帝0械吨，热盾构衰机姿井态难容以控英制。务针对遣上述辩风险叉，我感们最贺终采僚用了毁高压栋旋喷块全断公面加奇固才+积冷蛮冻英+状降水络的三链保险段方案妖，确币保了街始发民的万朴无一傲失。衬始发葵现场普照片添4.右2昌长距乌离穿姻越复妖合地妙层得施工许复合尺地层倚是指星粉细彼砂、置砾砂婚、狠圆砾周组成休的混货合地买段，咱该地埋层的秃特点矿是地岔层不四均匀映，透隶水性杯强，坡石英李含量童高，茶对刀昼具和给刀盘监的磨租损躺大泄；泥林浆漏唇失量篇大，朝压力棋保持揭困难来，掌乐子面刊稳定闯性差倾。偷南京辉长江卧隧道绩所穿蓄越的醋复合掀地层阻地段狂长料13络25犹m厅，占薄整个慨隧道股长度移的畏43翠.谱8再％。记为此横我们第在施僻工中卖采取美了一寨系列烤技术室措施痕，从水各个梦环节岸做好即控制石，保贡证了舟施工支顺利待进行举。萄1纯、实坚施常花压刀掩具更刊换疏南京男长江粗隧道狂盾构夺机配冲备刀扶具总赞数量伞为捷22愉5包把损，困刀具蝴由先朋行刀咽、刮进刀、送铲刀降和仿额形刀川四种逗组成绪，其闲中常饰压可绑更换贸刮纯刀纲7忽1另把。躁部分晒刀具榆照片韵（圆危圈中产为可爷更换浙刀具稿）须刀具佳更换完作业籍示意芦图含常压启刀具桂更换壁实施洪的意军义：给虽然绞常压瓦可更削换刀蜡具的队设计芽不是鼓第一磨次采挤用，基但南网京长羞江隧叉道则削是世跑界上狐首次富进行龄常压热刀具烧更换用。常适压换驱刀的太成功昆实施斯，避川免了份高压卧换刀乡作业及的巨秀大风斧险，张标志苗着超划长隧累道的邮掘进破成为廊可能蹦。膨2扮、改粘进刀赤具象盾构杏机原散装刀雹具为锡厂家扮随机内配置嫌的，离在石表英含段量高倚的谈复合舒地层宅中施锡工，财刀具筹寿命稿仅爱50剖m落左右芒就必魔须更蜓换，滤而水莲下带体压换株刀是舒极其避困难堤的，盼即使断实现浸了常波压刀效具更共换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