大口径长距离盾构机风险评估事例（8页）.pdf

1.工程概要
上海市沪崇苏越江工程是中国沿海高速公路网络中穿越长江的一个重要工程，它南起自浦东五号沟，接上海郊区环线，过长江南港水域，经长兴岛再过长江北港水域，止于崇明岛陈家镇，全长25.5公里。图-1是崇明越江通道的平面位置图。其中，穿越南港水域为盾构隧道，计划采用的盾构机直径为15.43m(隧道管片外径15.0m)，相邻两条隧道的间净距为14.4m，盾构机单机推进长度为7.5公里。施工地层的土质为以粘土(c=4～10kN/m2)为主体的软弱地层，该粘土随着深度的增加而逐渐变硬。由于靠近出海口，地下水含有盐分。地层的沉降要求控制在10～20mm范围内。建设总工期为3年以内。由于该工程采用的是世界最大的盾构，有必要对盾构机进行风险研究。本研究根据日本的实际施工经验，针对本工程的大口径长距离高速施工等特点，在本工程的特定制约条件下，对采用世界最大直径的盾构机的可行性进行了分析研究。本次盾构机的可行性研究在中国,在日本都属首次,希望本研究可以为今后的盾构机设计提供参考。
2.本工程的技术特点
表1列出了日本与荷兰的施工实例和本工程的基本条件，从表中可以总结得出本工程
隧道盾构法的关键词为1)大口径，2)长距离，3)大深度(高水压)，4)高速施工，5)管片自动拼装等。针对每个关键词的技术环节在表中均能找到分散的成功应用的实例，但综合应用这5个关键技术的施工实例，世界上尚属首次。
本工程的问题点在于如何把已经成功运用在大深度掘进的大口径并且具备自动拼装
管片功能的盾构机适用于长距离、高速度的施工中去。在设计本项目中使用的盾构机时，针对为了满足这５项技术要求，要求盾构机各种部件必须具有长期耐久性与稳定性。包括刀具、泥水土压平衡舱密封装置及盾尾密封装置要具备较高的耐磨性和耐久性，泥水土压平衡舱密封装置要具备较高的耐压防水性，刀盘面板在偏心荷载下要确保结构的稳定性。
为达到高速施工，有必要采用全自动管片拼装机来节省管片拼装的时间。同时还需要对保证安全的管理方法（检测、修理和出现异常时的处理措施等）进行详细地讨论研究。
3.盾构机关键性能
上一节叙述的盾构机的必要性能中，最重要的部分为平衡舱土砂密封装置，刀具以及盾尾的密