【正文】 的發(fā)展趨勢 ................................................................................................ 30 隧道掘 進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化的意義 ................................................................................................ 31 隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化成果 ................................................................................................... 32 產(chǎn)業(yè)化方式分析 ............................................................................................................... 33 外企與國企合作方式 ......................................................................................... 33 國企獨(dú)立制造方式 ............................................................................................. 33 施工企業(yè)產(chǎn)業(yè)化方式 ......................................................................................... 34 產(chǎn)業(yè)化模式探討 ............................................................................................................... 34 產(chǎn)業(yè)價值鏈分析 ................................................................................................... 34 產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)途徑 ................................................................................................. 35 “十一五 ”產(chǎn)業(yè)化方向 ......................................................................................................... 35 隧道掘進(jìn)機(jī)在困難地層中的施工技巧 ........................................................................... 36 5 地下工程施工新技術(shù)的應(yīng)用案例分析與總結(jié) ................................................................ 38 上海地鐵一號線新奧法的應(yīng)用 ....................................................................................... 38 概況 ....................................................................................................................... 38 泵站施工設(shè)計 ...................................................................................................... 38 泵站施工 ................................................................................................................ 39 集水井施工 ............................................................................................................ 40 上海地鐵二號線盾構(gòu)法應(yīng)用 ........................................................................................... 41 概述 ........................................................................................................................ 42 盾構(gòu)在動載條件下穿越地鐵 1 號線施工技術(shù) .................................................... 43 穿越特殊管線施工技術(shù) ........................................................................................ 44 穿越名城廣場地下室施工 .................................................................................... 45 國產(chǎn)盾構(gòu)在工程中的運(yùn)用 .................................................................................... 46 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） III 6 結(jié)語 ....................................................................................................................................... 48 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 49 致 謝 ........................................................................................................................................ 50 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒論 目前，人口壓力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化推進(jìn)的需要使得交通擁擠已成為我國國情，所以解決交通問題成為我國刻不容緩的大事。地下工程在很大程度上緩解了交通堵塞，尤其在上下班高峰期，城市交通地下工程的作用尤為顯著，城市地鐵作用越來越明顯。研究地下工程新技術(shù)成為我們新興土木人義不容辭的責(zé)任。 工程意義：本論文研究成果可用于指導(dǎo)城市地下工程施工如何選擇新技術(shù)及應(yīng)用新技術(shù)，并對城市地下工程的規(guī)劃、設(shè)計及施工起到借鑒性的指導(dǎo)作用，同時具有較大的使用價值。預(yù)期可以達(dá)到降低工程造 價、減少工程風(fēng)險、提高地下工程施工的安全性等目標(biāo)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會及環(huán)境效益。 從地下工程關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展趨勢來說，盾構(gòu)法和新奧法作為一種施工理念已貫穿于各種施工技術(shù)之中。但由于土質(zhì)地層條件、施工機(jī)械、地鐵功能、投資成本、環(huán)境保護(hù)等方面的差異，使得施工方法和施工工藝方面也各具差異，總的趨勢應(yīng)該是更安全、更快捷、更省錢、更環(huán)保。所以本論文從綜合施工組織及信息化量測、襯砌制備和安設(shè)等內(nèi)容出發(fā)，以新奧法、盾構(gòu)法為主來淺談地下工程施工方法，施工工藝方面的發(fā)展趨勢當(dāng)以隧道掘進(jìn)機(jī)為主。 盾構(gòu)法是一種較為先進(jìn)的頂涵 施工方法，是在保留傳統(tǒng)頂涵施工，橋涵結(jié)構(gòu)路側(cè)預(yù)制工藝的基礎(chǔ)上，對結(jié)構(gòu)頂進(jìn)支護(hù)方法進(jìn)行了重大改革，將明挖開槽改為地下暗挖盾構(gòu)支護(hù)，暗挖推進(jìn)減低了施工對行車的影響。盾構(gòu)法盾構(gòu)由鋼柱、鋼梁、盾殼、子盾構(gòu)、液壓推進(jìn)系統(tǒng)、輔助機(jī)構(gòu)六大部分組成，適合 在松軟含水地層，相對均質(zhì)的地質(zhì)條件。在松軟含水地層，相對均質(zhì)的地質(zhì)條件；盾構(gòu)法施工隧道應(yīng)有足夠的埋深，覆土深度宜不小于 6 m，隧道覆土太淺，盾構(gòu)法施工難度較大；在水下修建隧道時，覆土太淺盾構(gòu)施工安全風(fēng)險較大；地面上必須有修建用于盾構(gòu)進(jìn)出洞和出土進(jìn)料的工作井位置；隧道之間或隧 道與其他建 (構(gòu) )筑物之間所夾土 (巖 )體加固處理的最小厚度為水平方向 m，豎直方向 m；從經(jīng)濟(jì)角度講，連續(xù)的盾構(gòu)施工長度不宜小于 300 m。 盾構(gòu)設(shè)計符合施工要求，盾構(gòu)性能良好，操作簡便，平均日掘進(jìn)速度達(dá)到 8環(huán)，同時將隧道軸線 (平面、高程 )有效控制在 177。50mm 以內(nèi)，地面沉降控制在 177。10 mm～ 30 mm 以內(nèi)。 所以，本論文以上海地鐵 2號線為例主要說明盾構(gòu)法施工。 上海地鐵 2號線區(qū)間隧道，沿線主要穿越的地層有：灰色砂質(zhì)粉土層，易發(fā)生流砂；灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，飽和、流塑，屬高壓縮性土；灰色淤泥質(zhì)粘土層 ，飽和、流塑～蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 軟塑、夾少量薄層粉砂，屬高壓縮性土；灰色粘土層，很濕、軟塑～可塑、受擾動后沉降大，屬高偏中壓縮性土；灰色粉質(zhì)土層，很濕、軟塑、受擾動后沉降大、局部夾薄層粉砂，屬中壓縮性土。 以上海地鐵二號線工程為背景，介紹了盾構(gòu)穿越地面密集建筑物及特殊地下管線等特殊技術(shù)措施，并針對隧道疊交工況提出了地面隆起變形計算公式，給出了隧道疊交穿越時地層移動的數(shù)學(xué)模型。地鐵 2 號線各區(qū)間隧道均采用盾構(gòu)法施工，共使用 10 臺 m 土壓平衡盾構(gòu)。地鐵區(qū)間隧道包括上行線和下行線各一條，隧道襯砌外徑為 m，內(nèi)徑為 ，襯砌為預(yù)制鋼筋混凝土管片，每環(huán)寬度 1m，每環(huán)由封頂塊 (F)、鄰接塊 (L1 及 L2)、標(biāo)準(zhǔn)塊 (B1 及 B2)和落底塊 (D)6 塊管片拼裝而成。除楊高路站～東方路站區(qū)間隧道外，兩相鄰管片的縱向、環(huán)向均采用 M30 螺栓連接，管片設(shè)計強(qiáng)度等級為 C50，抗?jié)B為 S8，接縫防水采用水膨脹性橡膠和氯丁橡膠復(fù)合而成的彈性密封墊。 通過地鐵 2號線的盾構(gòu)施工，明顯可以看到隨著市政建設(shè)的日益發(fā)展和城市地下空間的不斷開發(fā)，今后隧道疊交穿越將成為盾構(gòu)法隧道施工的一大主題，其施工技術(shù)還有待于更深入的探討。 新奧法即新奧地利隧道施工方法的 簡稱，原文是 New Austrian Tunneling Method 簡稱 NATM，新奧法概念是奧地利學(xué)者拉布西維茲（ L. V. RABCEW ICZ）教授于 50 年代提出的，它是以隧道工程經(jīng)驗(yàn)和巖體力學(xué)的理論為基礎(chǔ)，將錨桿和噴射混凝土組合在一起，作為主要支護(hù)手段的一種施工方法，經(jīng)過一些國家的許多實(shí)踐和理論研究， 于 60年代取得專利權(quán)并正式命名。之后這個方法在西歐、北歐、美國和日本等許多地下工程中獲得極為迅速發(fā)展，已成為現(xiàn)代隧道工程新技術(shù)標(biāo)志之一。六十年代 NATM 被介紹到我國，七十年代末八十年代初得到迅 速發(fā)展。至今，可以說在所有重點(diǎn)難點(diǎn)的地下工程中都離不開 。 在我國常把新奧法稱為 ” 錨噴構(gòu)筑法 ” 。 采用該方法修建地下隧道時，對地面干擾小，工程投資也相對較小，已經(jīng)積累了比較成熟的施工經(jīng)驗(yàn)，工程質(zhì)量也可以得到較好的保證。使用此方法進(jìn)行施工時，對于巖石地層，可采用分步或全斷面一次開挖，錨噴支護(hù)和錨噴支護(hù)復(fù)合襯砌，必要時可做二次襯砌；對于土質(zhì)地層，一般需對地層進(jìn)行加固后再開挖支護(hù)、襯砌，在有地下水的條件下必須降水后方可施工。新奧法廣泛應(yīng)用于山嶺隧道、城市 地鐵、地下貯庫、地下廠房、礦山巷道等地下工程。 當(dāng)前 ， 世界范圍內(nèi)應(yīng)用新奧法設(shè)計與施工城市地鐵工程取得了相當(dāng)大的發(fā)展。如智利的圣地亞哥新地鐵線采用新奧法施工地鐵車站 ， 車站位于城市道路下 7～ 9 m， 開挖面積 230 m2， 相當(dāng)于 17 m(寬 )179。14 m(高 )； 我國自 1987 年在北京地鐵首次采用新奧法施工復(fù)興門車站及折返線工程 ， 車站蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 跨度達(dá) 26 m。針對我國城市地下工程的特點(diǎn)和地質(zhì)條件 ， 新奧法經(jīng)過多年的完善與發(fā)展 ， 又開發(fā)了 ” 淺埋暗挖法 ” 這一新方法 ， 與明挖法、盾構(gòu)法相比較 ， 由于它可以避免明挖法對地表的干擾性 ， 而又 較盾構(gòu)法具有對地層較強(qiáng)的適應(yīng)性和高度靈活性 ， 因此目前廣泛應(yīng)用于城市地鐵區(qū)間隧道、車站、地下過街道、地下停車場等工程 ， 如根據(jù)新奧法的基本原理 ， 采用 ” 群洞 ” 方案修建的廣州地鐵二號線越秀公園站及南京地鐵一期工程南京火車站站 ， 斷面復(fù)雜多變的折返線工程、聯(lián)絡(luò)線工程也多采用新奧法。在我國利用新奧法原理修建地鐵已成為一種主要施工方法，尤其在施工場地受限制、地層條件復(fù)雜多變、地下工程結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜等情況下用新奧法施工尤為重要。 上海地鐵一號線處于軟粘土地層中，土層含水率高，孔隙比大，壓縮性高，強(qiáng)度低，滲透系數(shù)小 .土層中的薄砂 層含