1、浅析盾构技术的发展【摘要】随着交通事业的发展,我国对隧道的需求量也越来越大,而盾构技术在整个隧道工程中起着非常重要的作用。本文针对盾构技术的特点,分析了盾构技术的现状和优点,并指出了我国在盾构技术发展过程中所存在的一些问题,简要地阐述了一些看法和策略。 【关键词】盾构技术 现状 优点 看法 中图分类号:U455.43 文献标识码: A 引言 现代经济的迅速发展加大了我国对隧道工程的需求,隧道施工常用的方法是明挖法、浅埋暗挖法和盾构法,其中盾构法由于施工方便、施工速度快、环境污染小且安全性高从而得到迅速的发展,目前盾构技术已成为地铁、通信、电力、水道等城市隧道的主要施工方法。本文对盾构技术的现状
2、及优点进行了总结,并阐述了对我国盾构技术的一些看法。1.盾构技术的现状 盾构技术起步于 1818 年,由英国工程师布鲁诺尔提出并取得了专利。1869 年 Great 提出采用新开发的圆形盾构,扇形铸铁管片,使得建造跨过泰晤士河的第二隧道圆满完工,随后他又在南伦敦隧道施工中成功运用了盾构和气压结合的技术,为现代盾构技术奠定了基础。 19 世纪末到 20 世纪中叶盾构技术相继传入美国、法国、德国、日本、前苏联和我国,并得到了发展,建造了各种不同用途的隧道,其中包括美国巴尔的摩,法国巴黎,德国柏林,前苏联莫斯科、列里格勒,日本东京等,使得盾构技术在世界各国开始推广普及。 20 世纪 60 年代中期至
3、 80 年代,盾构技术继续发展,并完善了圆形断面的盾构技术,包括压气盾构、挤压盾构、土压盾构、泥土加压盾构、泥水盾构等。 20 世纪 90 年代是盾构技术发展的黄金时期,在该时期盾构技术得到了改进和提升,比如泥土成分配比,出泥、出土的速度参数的优化等,施工断面从常规的单圆形向双圆形、三圆形、矩形、马蹄形及复合断面发展,施工技术向高速施工、长距离施工、急曲线施工、地中对接技术等转化,使得盾构技术逐渐成熟,加速了盾构技术的自动化进程。 2.盾构技术的优点 传统的明挖法由于经常受到地形地貌的限制,导致应用领域不宽,并且由于明挖法施工速度慢,施工工期长,导致交通长时间阻塞,不仅给居民出行带来困难,也加
4、大了工程的负担,并且给其他商业行业造成了一定的经济损失;另外,由于明挖法对施工人员需求较大且易造成周围地层的沉降,不仅给周围构造物的安全造成威胁,而且也给施工人员本身造成威胁;最后由于施工过程噪声大,污染大,严重影响了人们的正常生活。 盾构技术的蓬勃发展解决了明挖法中存在的诸多缺陷,其优点包括:(1)施工不再受地形地貌等地表环境的影响,使得盾构技术应用更为广泛;(2)施工占用地表面积较少,使得地面通行受到的影响较小,对人们正常的出行影响较小;(3)适用于大深度、大口径施工,使得施工成本得以降低;(4)施工速度较快,施工工期较短;(5)操作简单,施工过程所需人员较少;(6)噪声、震动污染较小,对
5、周围居民正常生活影响较小;(7)盾构法修建的隧道抗震性能较明挖法好。 由此可见盾构技术使得隧道施工向着机械化、省力化、大深度、长距离方向发展,并且对城市隧道的施工带来了极大的便利,使得盾构技术在所有隧道施工技术中一直处于稳固的统治地位。 3.对我国盾构技术的看法 我国盾构技术起步较晚,直到现在我国盾构技术在发展过程中依然存在着诸多的缺点。例如地中盾构对接技术尚不成熟;进、出洞技术尚有难题未攻克;竖井隧道一体化施工技术还处于一片空白;盾构技术在特殊地域所能应用较少等等。 鉴于我国盾构技术的以上缺点,我国应本着隧道安全性、耐久性、经济性、清洁性、适用性、美观性的原则,改造原有的技术并引进新技术,完
6、善我国盾构技术,攻克盾构技术种类不多的缺点,使我国盾构技术向着机械化、省力化、标准化、规范化、信息化方向迈进。 由于目前土压、泥水盾构技术已在我国铺开形势,因此当务之急是健全每个施工环节的管理系统,其中包括:(1)做好对工作面稳定性及盾构机本身性能的检查工作,防止因隧道坍塌、盾构机异常等造成的不必要损失,并定期对刀具的磨损情况进行检查;(2)做好洞内外的测量工程,并引起先进的测量技术,制定合理的规范和修正方法;(3)盾构机运作期间应对盾构数据进行采集分析,并对各种参数进行调整,使得盾构机运转更加合理化;(4)固定周期对盾构机的刀具、液压装置等进行检修;(5)做好注浆质量和注入操作的管理;(6)
7、采用合理的管片拼接技术,并研究新型管片以改善管片性能,如纤维混凝土管片;(7)加强对盾构隧道运营期的加固处理和防渗工作。 4.结语 盾构技术是现代隧道施工技术中的关键技术,本文总结了盾构技术发展的现状及盾构技术较传统明挖法的优势,并据此提出了对我国盾构技术发展过程中的一些看法。我国盾构技术在关键技术上已经取得了突破的进展,并且也实现了盾构机的中国制造,但在隧道施工工程中还是存在着诸多缺陷,在隧道施工中,施工单位不仅要做好隧道基础施工与关键施工技术,同时还要做好隧道施工管理与质量监控,确保隧道工程具有较高施工质量水平, 提高隧道的耐用性、安全性和舒适性,加快建立健全的管理系统。 【参考文献】 1刘宣宇.盾构技术的发展与展望J.施工技术,2013,1. 2陈馈,冯欢欢.中国盾构技术的发展与创新J.盾构施工,2012,12. 3王丽丽,张格尔,王丽.盾构施工技术的发展与展望J.建材技术与应用,2010,11.