【正文】 4）受工作井和轉場運輸條件限制，頂管掘進機應拆裝方便，分段最大長度 ≤ ，經拆裝后仍能保持整機原有的工作性能和使用要求。 5）地下通道最大寬度 ；地下通道最大高度 。 ? 大斷面矩形地下通道掘進施工技術施工機械化程度高，掘進速度快，矩形斷面利用率高，非開挖施工地下通道結構對地面既有運營設施影響小，能適應多種截面尺寸的地下通道施工需求。已在上海軌道交通 6號線浦電路車站、 8號線中山北路車站、 4號線南浦大橋車站等等矩形地下人行通道工程中成功應用，具有較好的應用前景。 ? 1 國內外發(fā)展概述 ? 盾構法問世至今約有 200余年的歷史。法國工程師布魯諾爾(Mare Isambard Brunel)在倫敦從蛀蟲在船板上蛀孔，再用分泌物涂在孔的四周中得到啟示，發(fā)現了盾構法掘進隧道的原理。隨后注冊了專利，并逐步完善了盾構的機械系統(tǒng)。 ? 1825年在穿越泰晤士河的隧道中第一次使用了矩形盾構技術。 1917年，日本引進盾構施工技術，是歐美國家以外第一個引進盾構法的國家。我國上世紀 50年代初首次在東北阜新煤礦采用盾構法修建了直徑 ， 1963年開始在上海試驗性地采用盾構法掘進隧道， 1966年在上海采用網格式擠壓盾構修建了直徑達到 10ｍ的打浦路越江隧道，同年水利部杭州機械研究所研究試制了我國第一臺隧道掘進機并應用于水電工程， 1968年北京開始修建地鐵盾構施工試驗段工程，也取得了一些經驗。 2022年，中國首條雙圓盾構隧道在上海地鐵 8號線獲得成功。 ? 2 基本原理與定義 ? 所謂盾構施工技術，是指使用盾構機，一邊控制開挖面及圍巖不發(fā)生坍塌失穩(wěn)，一邊進行隧道掘進、出渣，并在盾構機內拼裝管片形成襯砌、實施壁后注漿，從而在不擾動圍巖的基礎上修筑地下工程的方法?！岸堋笔侵副３珠_挖面穩(wěn)定性的刀盤和壓力艙、支護圍巖的盾型鋼殼，“構”是指構成隧道襯砌的管片和壁后注漿體。 ? 復雜盾構法施工技術為復雜地層、復雜地面環(huán)境條件下的盾構法施工技術，或大斷面（洞徑大于10米）、異形斷面形式（非單圓形）的盾構法施工技術。 盾構機構造示意圖 ? (a) 閉胸式盾構 (b)敞開式盾構 盾構機主要是用來開挖土砂圍巖的隧道機械，由切口環(huán)、支承環(huán)及盾尾三部分組成。設計盾構時需要考慮的荷載如 :垂直和水平土壓力、水壓力、自重、上覆荷載的影響、變向荷載、開挖面前方土壓力以及其他荷載。 3 盾構選型 ? 選擇盾構型式時，除考慮施工區(qū)段的圍巖條件、地面情況、斷面尺寸、隧道長度、隧道線路、工期等各種條件外，還應考慮開挖和襯砌等施工問題，必須選擇能夠安全而且經濟地進行施工的盾構型式。在選擇盾構型式時，最為重要的是要以保持開挖面穩(wěn)定為基點進行選擇。為了選擇合適的盾構型式，除對土質條件、地下水進行調查以外，還要對用地環(huán)境、豎井周圍環(huán)境、安全性、經濟性等作充分地考慮。 ? 3 主要施工技術 ? 1）豎井：須按盾構推進時渣土的運出，襯砌材料的運入等來設置。豎井的結構，須考慮盾構的大小、運人、組裝、出發(fā)方法、出發(fā)時反力的提供、出發(fā)部分的輔助施工法、同隧道的關系及周圍環(huán)境等。豎井施工時須考慮其地質條件、路面條件、交通量、工程噪聲和振動對周圍的影響等，采取安全且經濟可行的施工法。 ? 2）出發(fā)與到達：出發(fā)時把盾構正確地安裝在規(guī)定的位置后，要貫入圍巖，沿著規(guī)定的路線嚴格周密地進行推進，嚴禁給豎井結構、路面、地下管線等帶來不良的影響。到達時應準確地測定盾構的位置。 ? 3）推進：應根據圍巖條件，正確地使用盾構千斤頂，在確保圍巖穩(wěn)定的同時，沿規(guī)定的線路正確地進行盾構推進。 ? 4）土壓平衡式盾構作業(yè) ? 土壓平衡式盾構的開挖，要考慮圍巖條件、隧道斷面大小等，以確保開挖面的穩(wěn)定；為了保持開挖面的穩(wěn)定，根據圍巖條件適當注入添加劑，確保渣土的流動性和止水性，同時要慎重進行壓力艙的壓力調節(jié)和排土；渣土的處理，要適合開挖、排土方法和渣土性質，需配置滿足設計能力的排土設備，對污泥要選定適當的中間處理設備處理后外運。 ? 5）泥水加壓式盾構作業(yè) ? 泥水加壓式盾構施工法的開挖，要考慮圍巖條件、隧道斷面大小等來進行，以便保持開挖面的穩(wěn)定。為保持開挖面的穩(wěn)定，要根據圍巖條件調整泥漿質量，能滿足在開挖面上形成充分泥膜的同時，要慎重地進行開挖面泥漿壓力和開挖土量的控制。渣土的處理，須適合圍巖粒度組成，并滿足設計能力的泥漿處理設備進行處理后外運。 ? 6）敞開式盾構作業(yè) ? 手掘式、半機械式和機械式盾構施工法的開挖，應考慮圍巖條件、隧道斷面大小等，以盡量不發(fā)生圍巖松動為原則來選定適當的支護方式，一邊確保開挖面的穩(wěn)定一邊進行推進。渣土的處理，要根據開挖方法、適合渣土性的處理方法和具有滿足設計能力的處理系統(tǒng)。 ? 7）管片組裝：在推進完成后，管片組裝成管片環(huán)，迅速按照規(guī)定的方法正確而且堅固地聯(lián)接施工。 ? 8）壁后注漿：壁后注漿施工應以最適合于圍巖的注漿材料和注漿方法，在盾構推進的同時進行，并要做到完全填充盾尾空隙以防止圍巖松弛和下沉。 ? 9）防水：防水須根據隧道的使用目的，用適合作業(yè)環(huán)境的方法施工。一般采用管片間設置止水條，管片后灌漿等方法。 ? 10）輔助施工技術 采用化學加固法、高壓噴射攪拌法、凍結法、降低地下水位法、壓氣施工法、或這幾種方法并用以維持圍巖的穩(wěn)定。在盾構出發(fā)，到達部位，急曲線部位，覆土小部位以及近接施工部位由于圍巖易出現不穩(wěn)定現象，也應根據具體情況采取有效的技術措施。 ? 4 盾構法施工技術特點 1）施工不受地面交通、建 (構 )筑、管線、水流、航運、季節(jié)及氣候條件影響，對環(huán)境影響也較小。 2）自動化、智能化和信息化程度較高； 3）施工速度快，安全可靠，經濟合理； 4）機械造價昂貴，操作工藝復雜。 ? 5 技術指標 承受荷載：設計盾構時需要考慮的荷載如 :垂直和水平土壓力、水壓力、自重、上覆荷載的影響、變向荷載、開挖面前方土壓力以及其他荷載。 及盾構外徑；盾構長度；刀盤扭矩；總推力。 ? 1 國內外發(fā)展概況 ? 氣壓沉箱工法最早誕生在法國 1885年在法國巴黎修建的埃菲爾（ Eiffel）鐵塔的基礎，以及 1901年在美國紐約中心的曼哈頓修建的摩天大樓（ skyscraper）的基礎等都是利用氣壓沉箱法修建的。 1894年2月竣工的天津灤河大橋是我國最早采用氣壓沉箱法施工的鐵路橋，該橋是我國鐵路工程先驅－詹天佑親自主持的。 ? 2 基本原理 ? 大深度智能化氣壓沉箱施工技術是指在沉箱下部設置一個氣密性高的鋼筋混凝土結構工作室，并向工作室內注入壓力與刃口處地下水壓力相等的壓縮空氣，使在無水的環(huán)境下進行無人化遠程遙控挖土排土，箱體在本身自重以及上部荷載的作用下下沉到指定深度后，在沉箱結構面底部澆筑混凝土底板，形成地下沉箱結構的新型施工技術。 ? 大深度智能化氣壓沉箱在施工中，利用氣體壓力平衡箱體外水壓力，沉箱底土體在無水狀態(tài)下進行無人化遠程遙控開挖，通過遠程監(jiān)視系統(tǒng)，沉箱在下沉過程中可以直接辨別并較方便地處理地下障礙物，同時避免了坑底隆起和流砂管涌現象。 ? ? 3 主要技術內容及特點 ? 大深度智能化氣壓沉箱施工技術主要包括：沉箱結構制作技術、遠程遙控智能化挖掘及出土技術、高氣壓環(huán)境下生命保障技術、 3D地貌與信號監(jiān)測技術、沉箱的助沉與糾偏技術、氣壓沉箱封底施工技術等。 ? 4 大深度智能化氣壓沉箱施工工藝 ? 1）場地平整 ? 沉箱支承地基的平整，并保持場地有適當的地基承載力。 ? 2）作業(yè)室的構筑 ? 沉箱下部設置一個作業(yè)空間，從這里進行土體的開挖、運輸的作業(yè)，作業(yè)室中施加與地下水壓力相當的空氣壓力，使作業(yè)室處于干燥狀態(tài)。 ? 3） 運輸出入口的設置 ? 人員進出具有空氣壓力的作業(yè)室或從作業(yè)室進出的土體，需要分別通過鋼制豎井形式的人員塔和物料塔來調節(jié)地上大氣壓與作業(yè)室的壓力差。 ? 4）下沉開挖與沉箱體的澆筑 ? 沉箱體通常以 4m高的分節(jié)高度澆筑；其順序為澆筑 → 開挖 → 澆筑循環(huán)進行，直到箱體達到所定深度為止。 ? 5）基底混凝土的澆筑與豎井的撤去 ? 當氣壓沉箱穩(wěn)定后，拆除作業(yè)室內的設備，在其中澆筑封底砼，充填中空并撤去豎井。 ? 相比常規(guī)的沉井施工方法，智能化氣壓沉箱施工方法由于氣壓反力的作用，箱體容易糾偏和控制下沉速度，可以防止突沉、超沉，且周邊地層沉降小，對環(huán)境影響?。? ? 5主要技術指標： ? 1）無排氣環(huán)保螺旋機出土速度： 16m3/h； ? 2）遠程遙控自動挖掘機，鏟斗容量 ~，并配有專門的遠程監(jiān)視系統(tǒng)； ? 3）減摩泥漿：鈉基膨潤土、純堿、 CMC，密度~，黏度 30~40S； ? 4）配有專門的人員生命保障系統(tǒng)（包括醫(yī)療艙、減壓艙等），工作室在有人狀態(tài)下氧氣含量保持 19%~23%，氣壓小于 ，人員在高壓常壓環(huán)境之間轉換有專門操作規(guī)程并有各種故障的應急預案，防止減壓病的發(fā)生。 ? 1 基本原理 ? “雙聚能預裂與光面爆破綜合技術”是采用國家發(fā)明專利（專利號： ZL 2022 1 ） —— “ 雙聚能預裂與光面爆破綜合技術施工工法及其專用裝置”進行聚能預裂（光面）爆破的一項世界領先的輪廓控制爆破技術。其基本原理是基于“瞬時爆轟論”將聚能爆破應用于預裂爆破和光面爆破的最新爆破技術，即利用橢圓雙極線性聚能藥柱的聚能破巖機理進行預裂爆破和光面爆破的最新輪廓控制爆破技術。 ? “雙聚能預裂與光面爆破綜合技術”用一種特制的專用裝置裝入粉狀或乳化炸藥制作橢圓雙極線性聚能藥柱進行輪廓控制爆破的新技術，專用裝置由雙聚能槽管、連接套管、孔口及孔內對中環(huán)組成。 ? 2 技術指標。 ? 1) 根據輪廓控制爆破巖石的力學特性和巖石的結構構造預裂或者光面爆破孔距可以增大 2～ 3倍。 ? 2）（據云南小灣水電站水墊塘水平雙聚能預裂爆破測試）保留巖體建基面以下 40cm范圍內，爆后波速最大衰減只有 4%，遠低于國家規(guī)范要求。 ? 3）半孔殘留率遠高于國家規(guī)范要求并且爆后殘留半孔沒有爆破再生裂隙。 ? 4）施工成本降低 50%以上。 ? 5）節(jié)省能源消耗 50～ 60%、造孔矽塵大量減少有利于環(huán)境保護。 ? 該項成果已在溪洛渡、彭水、南水北調、武都引水等大中型水利水電工程建設中推廣應用，取得了良好的效果。與現行的預裂與光面爆破技術相比，可減少鉆孔量和裝藥量 50％以上，有效地降低了爆破危害，提高了爆破質量，經濟與社會效益顯著。 ? 右圖：彭水砂石料弱風化 石灰?guī)r采場 12m梯段采用 雙聚能預裂爆破的預裂面， 孔距 ～