日本隧道的施工技術(shù)考察報(bào)告-wenkub
2023-04-07 09:02:32 本頁面
【正文】 元工期 約15年年平均投資 約10億美元 約10億美元2 大阪市地鐵7號線工程大阪是日本第二大都市。館內(nèi)陳列的各種模型包括總體模型、分部工程模型、施工機(jī)械設(shè)備模型等，均可借按鈕自動顯示其中任一局部或全部的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、機(jī)械設(shè)備構(gòu)造和施工細(xì)節(jié)。 該工程自1987年7月開工，預(yù)定于1996年3月竣工。川崎人工島直徑約Ф200m，施工時(shí)作為盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的出發(fā)井，竣工后成為隧道的換氣塔，露出海面約5m。木更津一側(cè)約5公里為多跨鋼架橋梁，其橋墩多數(shù)采用R、C，個(gè)別采用鋼結(jié)構(gòu)。其中川崎一側(cè)約10公里為盾構(gòu)隧道。由圖不言可知此項(xiàng)工程對于溝通東京灣東西兩側(cè)交通運(yùn)輸和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)活動的重要意義。 本文分為上下兩篇，上篇介紹正在施工的幾項(xiàng)大型工程，下篇介紹考察所見的施工技術(shù)與新技術(shù)。由于日本有關(guān)方面的妥善安排，此次考察雖僅兩周時(shí)間，卻訪問了正在施工的四項(xiàng)大型工程，訪問了在世界盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)制造業(yè)中長期居領(lǐng)先地位的日立造船株式會社及其著名的神奈川工場，以及其他若干相并單位和施工現(xiàn)場，使作者受益匪淺。 多面型盾構(gòu)機(jī) 盾構(gòu) 施工技術(shù)分為上下兩篇。上篇介紹正在施工的幾項(xiàng)大型工程，下篇介紹常用施工技術(shù)與新技術(shù)，包括多面型盾構(gòu)機(jī)、盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)品系列化、盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展新課題等。 新進(jìn)展 深層海底公路 掘進(jìn)機(jī) 自動化施工 產(chǎn)品系列化尤其難得的是考察團(tuán)在抵日次日，應(yīng)邀專程赴神奈川縣，與日本及其他國家數(shù)百名同行一起，出席了世界第一臺三連型盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)研制成功并交付使用的新聞發(fā)布盛會。由于考察時(shí)間短暫，所見既非全面，更因作者水平有限，學(xué)習(xí)不深不透，報(bào)道難求詳盡。這是日本政府近年在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的最重大舉措之一。它建于海面以下約60米深處。橋梁最高跨在海面以上約41米，可通2000噸級船舶。木更津人工島為填土式人工島。計(jì)劃通車量為33，000輛/天，設(shè)計(jì)車速為80公里/小時(shí)。館內(nèi)并有100寸彩色電視機(jī)，參觀者可自由開啟播放工程情況，換言之，模型顯示和電視介紹均實(shí)行無人管理。在展示館的屋頂上，有高倍望遠(yuǎn)鏡可眺望海上現(xiàn)場施工實(shí)況。表1施工中的地鐵7號線，其平面走向自西向東，橫貫全市。商務(wù)公園”是大阪市正在興建的一個(gè)新的市中心，位于著名的觀光勝地“大阪城堡”(Osaka Castle)的東北，占地26公頃。該站所用三連型盾構(gòu)機(jī)為泥漿式，掘進(jìn)速度40mm/min。圖4為“商務(wù)公園”站的總平面及縱剖面(包括地層剖面)圖。3 寢屋川南部地下河工程大阪市及其周圍地區(qū)，河川密布。圖8和圖9分別為該地下河的線路平面和縱橫剖面示意圖。它建成后與先前兩段合計(jì)，集水總能量達(dá)24萬立方米，將成為世界最大的同類型水庫之一。上部洪積層為混有最大粒徑達(dá)20mm的礫石的砂土與粘土的互層。另方面，線路帶有R130m的急轉(zhuǎn)彎。每天掘進(jìn)約10m。1993年3月竣工。主要施工機(jī)械為S200型巨臂鉆掘機(jī)(Road Header，筆者暫譯名)。巨臂鉆掘機(jī)，參見圖12，是世界上最新的強(qiáng)力、高效、防塵、適合于中硬巖盤大斷面隧道的掘進(jìn)機(jī)型。詳見本文下篇。 該工程坑內(nèi)除塵通風(fēng)效果甚佳，考察時(shí)即使走至掘進(jìn)前沿亦未感覺到粉塵污染。 此外，為提高工效，確?？觾?nèi)車輛通行安全，該工程在常規(guī)棧橋的基礎(chǔ)上開發(fā)了橫向可移動式液壓棧橋?！≡O(shè)計(jì)思路三連型盾構(gòu)機(jī)是日本繼1986年制成世界第一臺二連型盾構(gòu)機(jī)之后又一重大成就。 自1818年英國一位杰出的工程師勃魯奈爾(Sir Marc Isambard Brunel)首創(chuàng)用盾構(gòu)建設(shè)世界第一條水底隧道—泰晤士河隧道以來至今已170余年，大家知道世界各地的盾構(gòu)機(jī)已作了許多重大改進(jìn)，但盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)斷面幾乎無不沿襲傳統(tǒng)，采取單一的、規(guī)整的園形或矩形斷面。例如，當(dāng)前應(yīng)用較廣的交通隧道，當(dāng)建設(shè)鐵路復(fù)線或上下行必須對開的地鐵時(shí)，常規(guī)的質(zhì)構(gòu)設(shè)計(jì)方法幾乎都有采取并行布置兩園形隧道，或把兩條線路安排在一條大的園形隧道內(nèi)，參見圖16。它們表明相連兩園形比單個(gè)大園形為有利。多面型盾構(gòu)機(jī)由于均采用泥漿灌入切削倉施工，故適用于含粘土、粉土、砂土、礫石、卵石、漂石等各類巖土的地層。大園形盾構(gòu)與二連型盾構(gòu)的比較此機(jī)器人亦屬世界首創(chuàng)。 工程應(yīng)用圖28是二連型盾構(gòu)機(jī)在日本國有鐵道東京第一工程局線路施工時(shí)坑內(nèi)情景。該工
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