上中路越江隧道超大直徑盾構用管片儲運機工程應用

1、第1期施工技術論文集軌道交通總師辦上中路越江隧道超大直徑盾構用管片儲運機工程應用上中路越江隧道超大直徑盾構用管片儲運機工程應用摘要摘要：根據(jù)上中路越江隧道用14.87m盾構的特點，對比了超大直徑盾構和地鐵盾構管片運輸特點，說明地鐵盾構的管片運輸方法已不能適用于大直徑盾構管片運輸，然后詳細分析了14名7m盾構的管片儲運機的結構及工作原理，對我國大直徑盾構的國產(chǎn)化具有一定的借鑒意義。關鍵詞關鍵詞：盾構；管片儲運機；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)濟高速發(fā)展的需要，國際和國內出現(xiàn)了很多用盾構法施工的大直徑（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施工的日本東京灣隧道。采用Φ14.87m泥水盾構施工的荷蘭阿姆斯特丹至巴黎的公路隧道等等。在國際上，在盾構技術發(fā)展先進的國家中，對超大直徑盾構掘進機（14m以上）的設計、制造和施工技術已達到相當先進的水平，他們將高科

3、技技術應用于超大直徑盾構掘進機，使得超大直徑盾構掘進機愈加完備、愈加科學、施工愈加安全可靠。隨著超大直徑盾構的應用越來越普遍和廣泛，研制自己的超大直徑盾構勢在必行，為此，結合上中路越江工程從法國引進的14.87m二手泥水氣平衡盾構進行吸收、消化和研究，可以積累一些有價值的經(jīng)驗，為今后的研制奠定基礎[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鍵節(jié)點工程，工程起點為上中路～龍川路交叉口東側，與中環(huán)線南段上中路銜

4、接；終點為浦東規(guī)劃華夏西路一公園大道交叉口西側，工程全長2.8km。隧道穿越黃浦江底采用盾構法施工，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%，盾構法圓形主隧道長1250m，兩岸各設一座工作井，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泥水氣平衡盾構掘進機，其管片儲運機如圖1所示。該盾構為法國NFM公司制造，已在荷蘭GROENEHART隧道工程中掘進施工7.1km，該

5、盾構是世界上最大直徑的盾構，經(jīng)過荷蘭GROENEHART隧道工程施工的證實，該盾構是一個技術可靠、成熟的產(chǎn)品，引進該盾構，不但滿足了工程對設備的需要，而且引進了先進的技術，對國內今后設計、制造、使用超大型的泥水平衡盾構具有重要的指導意義。上中路隧道管片外徑：Φ14.5m；管片內徑：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塊標準塊構成）；單塊管片最大重量：約15t；在以往的盾構

6、掘進施工中，如11.2m泥水氣平衡盾構采用雙梁機構進行隧道拼裝管片的運輸，即在盾構與盾構后部第一節(jié)車架之間架設2根用型鋼焊接而成的連接梁，在連接梁的平行導軌上安裝電動葫蘆。通過人工操作電第1期施工技術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(圖2中朝向R方)移動；當牽引液壓缸3縮回時，移動平臺1就在支撐平臺2上向前側（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?shù)墓芷g的間隙。頂伸液壓缸組6縱向等間距地固定設置于支撐平臺2上部的兩邊側，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，從而使盾構用管片儲運機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相對應的位置處各設置有一平臺托板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。盾構用管片儲運機的工作步驟如下:(1)牽引液壓缸3和各頂伸液壓缸組6全部縮回；(

10、2)依拼裝的前后順序將首塊管片按其環(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