上中路越江隧道超大直徑盾構(gòu)用管片儲運(yùn)機(jī)工程應(yīng)用

1、第1期施工技術(shù)論文集軌道交通總師辦上中路越江隧道超大直徑盾構(gòu)用管片儲運(yùn)機(jī)工程應(yīng)用上中路越江隧道超大直徑盾構(gòu)用管片儲運(yùn)機(jī)工程應(yīng)用摘要摘要：根據(jù)上中路越江隧道用14.87m盾構(gòu)的特點(diǎn)，對比了超大直徑盾構(gòu)和地鐵盾構(gòu)管片運(yùn)輸特點(diǎn)，說明地鐵盾構(gòu)的管片運(yùn)輸方法已不能適用于大直徑盾構(gòu)管片運(yùn)輸，然后詳細(xì)分析了14名7m盾構(gòu)的管片儲運(yùn)機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理，對我國大直徑盾構(gòu)的國產(chǎn)化具有一定的借鑒意義。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：盾構(gòu)；管片儲運(yùn)機(jī)；液壓缸；上海市摘自：摘自：

2、城市道橋與防洪.2006.第3期O引言引言近年來，由于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需要，國際和國內(nèi)出現(xiàn)了很多用盾構(gòu)法施工的大直徑（14m以上）隧道工程，如德國漢堡的第四條易北河隧道、大貝爾特隧道，采用直徑為Φ14.14m的泥水加壓平衡盾構(gòu)施工的日本東京灣隧道。采用Φ14.87m泥水盾構(gòu)施工的荷蘭阿姆斯特丹至巴黎的公路隧道等等。在國際上，在盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展先進(jìn)的國家中，對超大直徑盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)（14m以上）的設(shè)計(jì)、制造和施工技術(shù)已達(dá)到相當(dāng)先進(jìn)的水平，他們將高科

3、技技術(shù)應(yīng)用于超大直徑盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)，使得超大直徑盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)愈加完備、愈加科學(xué)、施工愈加安全可靠。隨著超大直徑盾構(gòu)的應(yīng)用越來越普遍和廣泛，研制自己的超大直徑盾構(gòu)勢在必行，為此，結(jié)合上中路越江工程從法國引進(jìn)的14.87m二手泥水氣平衡盾構(gòu)進(jìn)行吸收、消化和研究，可以積累一些有價值的經(jīng)驗(yàn)，為今后的研制奠定基礎(chǔ)[1]。1工程背景工程背景上中路越江隧道為上海中環(huán)線南段穿越黃浦江的一個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)工程，工程起點(diǎn)為上中路～龍川路交叉口東側(cè)，與中環(huán)線南段上中路銜

4、接；終點(diǎn)為浦東規(guī)劃華夏西路一公園大道交叉口西側(cè)，工程全長2.8km。隧道穿越黃浦江底采用盾構(gòu)法施工，黃浦江寬400m，深15m，隧道外徑14.5m，江底最淺覆土10m，隧道縱坡4.5%，盾構(gòu)法圓形主隧道長1250m，兩岸各設(shè)一座工作井，矩形暗埋段和引道段共長1052m。隧道施工采用世界最大的Φ14.87m泥水氣平衡盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)，其管片儲運(yùn)機(jī)如圖1所示。該盾構(gòu)為法國NFM公司制造，已在荷蘭GROENEHART隧道工程中掘進(jìn)施工7.1km，該

5、盾構(gòu)是世界上最大直徑的盾構(gòu)，經(jīng)過荷蘭GROENEHART隧道工程施工的證實(shí)，該盾構(gòu)是一個技術(shù)可靠、成熟的產(chǎn)品，引進(jìn)該盾構(gòu)，不但滿足了工程對設(shè)備的需要，而且引進(jìn)了先進(jìn)的技術(shù)，對國內(nèi)今后設(shè)計(jì)、制造、使用超大型的泥水平衡盾構(gòu)具有重要的指導(dǎo)意義。上中路隧道管片外徑：Φ14.5m；管片內(nèi)徑：Φ13.3m（厚度：0.6m)；管片寬度：2m；每環(huán)管片數(shù)：721（襯砌環(huán)全環(huán)由封頂塊、兩塊鄰接塊和7塊標(biāo)準(zhǔn)塊構(gòu)成）；單塊管片最大重量：約15t；在以往的盾構(gòu)

6、掘進(jìn)施工中，如11.2m泥水氣平衡盾構(gòu)采用雙梁機(jī)構(gòu)進(jìn)行隧道拼裝管片的運(yùn)輸，即在盾構(gòu)與盾構(gòu)后部第一節(jié)車架之間架設(shè)2根用型鋼焊接而成的連接梁，在連接梁的平行導(dǎo)軌上安裝電動葫蘆。通過人工操作電第1期施工技術(shù)論文集軌道交通總師辦平置在支撐平臺2上，并且能在支撐平臺2上前后滑移。牽引液壓缸組3由2個液壓缸組成，它們實(shí)現(xiàn)液壓缸的同步伸縮；牽引被壓缸3一端缸筒3.2固定連接于支撐平臺2上，另一端缸桿3.1固定連接于移動平臺1上。這樣，當(dāng)牽引液壓缸3伸

7、出時，移動平臺1在支撐平臺2上沿縱向向后側(cè)(圖2中朝向R方)移動；當(dāng)牽引液壓缸3縮回時，移動平臺1就在支撐平臺2上向前側(cè)（圖2中朝向F方）移動；移動平臺1移動的步長距離2.25m為一環(huán)遂道管片的寬度加上適當(dāng)?shù)墓芷g的間隙。頂伸液壓缸組6縱向等間距地固定設(shè)置于支撐平臺2上部的兩邊側(cè)，其數(shù)量等于一環(huán)管片的數(shù)量為10，這樣沿支撐平臺2的縱向就有足夠的輸送步位用以容置拼裝一環(huán)隧道所需的10環(huán)管片，從而使盾構(gòu)用管片儲運(yùn)機(jī)同時起到了暫時存儲足夠10

8、片管片的作用。頂伸液壓缸組6的作用是從移動平臺1上頂舉起或放置回管片。各頂伸液壓缸組6之間的距離為2.25m，與移動平臺1縱向移動的步長距離相等，也即與牽引液壓缸3的伸縮量相等，這樣移動平臺1每移動一個步長距離2.25m就恰好移動了從一個頂伸液壓組6至相鄰一個頂伸液壓組6的距離。在移動平臺1的臺面上，與各頂伸液壓缸組6相對應(yīng)的位置處各設(shè)置有一平臺托板1.1用以放置營片，這樣平臺托板1.1的數(shù)量也就與頂伸液壓缸組6的數(shù)量相等，因此也就足于

9、容置10環(huán)管片:同時由于各平臺托板1.1之間的間距與各頂伸液壓缸組6之間的間距相等，因而移動平臺1每移動一個步長距離2.25m，就使平臺托板1.1恰好自原始頂伸被壓缸組6的位置移位至相鄰頂伸液壓缸組6的位置上。頂伸液壓缸組6的活動端舉升時，其頂端高于移動平臺1的臺面或平臺托板1.1，當(dāng)頂伸液壓缸組6的活動端落回時，其頂端低于移動平臺1的臺面或平臺托板1.1。盾構(gòu)用管片儲運(yùn)機(jī)的工作步驟如下:(1)牽引液壓缸3和各頂伸液壓缸組6全部縮回；(

10、2)依拼裝的前后順序?qū)⑹讐K管片按其環(huán)寬沿支撐平臺2的縱向吊置于支撐平臺2后端的管片放置處R的頂伸液壓缸組6上；(3)頂伸液壓缸組6的活動端升起且頂端高于平臺托板1.1，從而將管片頂起并使管片的底面升離移動平臺1的平臺托板1.1；(4)牽引液壓缸3伸出，移動平臺1向后端移動1步長距離2.25m，使后端的平臺托板1.1伸入并恰好位于管片的下方；(5)頂伸液壓缸組6的活動端落田，將管片放置在移動平臺1的平臺托板1.1上(此時頂伸液壓缸組6活動