地铁盾构隧道建设的发展前景和技术方向_孙继锋

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抹水泥砂浆之前，先将裂缝附近的混凝土表面凿毛，并使糙面平整，清理干净后洒水保湿，应注意控制涂抹的厚度，总厚度一般应为1.0cm ～2.0cm ，太薄容易在收缩时开裂，太厚容易使砂浆在自重作用下剥落。涂抹三小时后应洒水养护。④表面喷浆修补，即先对裂缝表面进行凿毛处理，然后喷射一层密实且强度高的水泥砂浆，可根据裂缝的部位、性质和修理要求与条件，来选择挂网喷浆或无筋素喷浆等方法进行修补。

2.5 压力灌浆修补法。它主要是通过施加一定的压力来将修补用的浆液注入裂缝内部，使裂缝封闭，并且提高结构的强度和抗渗性能，常可分为化学灌浆和水泥灌浆两类。①采用化学材料灌浆，修补结构裂缝，施工机械简单，操作简便，灌浆材料的可灌性也较高，环氧树脂灌浆材料和丙烯酸酯类灌浆材料是最常用的两种修补混凝土裂缝的化学灌浆材料。②水泥灌浆的工艺流程为：检查及处理裂缝→钻孔及清孔→止浆或堵漏处理→压水试验→灌浆→封孔及质量检查。应严格遵守规范来进行每道工序操作，不然起不到应有的加固效果。

2.6 结构补强加固法可分为以下三种：①增加构件截面，即增加构件的混凝土截面或主筋来起到补强作用，增加主筋补强

时，先将梁类下缘混凝土保护层凿除，使主筋外露，将新增主筋焊接在原主筋下缘，主筋焊接完毕后应接长箍筋，再施工保护层，新保护层可通过压力灌注法施工。②粘贴加固，即将钢板、钢筋或玻璃钢等通过环氧树脂胶液粘贴在结构的薄弱环节，以增加构件的强度。③增加主梁加固，将新增的主梁设置在原有主梁的两侧，通过原结构设置悬挂模板后浇筑新梁体混凝土。

3、结语

总之，全面认识桥梁结构裂缝的成因，对于预防和治理桥梁裂缝有着重要意义，只有了解了桥梁裂缝的形成原因，才能对症下药，采取合理的措施来对桥梁结构进行加固处理，提高桥梁的整体强度，延长桥梁使用寿命。参考文献：

[1] 李黎杰，齐建模.有关桥梁结构裂缝的机理及其防治对策探讨[J]交通科技，2012

[2] 刘兴连.桥梁结构裂缝的维修与加固技术探析[J]交通标准化2013

地铁具有运量大、低噪音、无污染、不受气候影响等优点，对解决交通拥堵问成效显著，所以在建造地铁隧道的过程中，盾构技术得到了广泛应用，并越来越成熟。而采用这一技术必须用到的设备—盾构机，正在设计、研发、制造国产化。在我国，盾构及其施工技术必将随着城市化的发展得到长足的进步。

一、盾构技术的原理

盾构机的组成：盾构机一般由盾构壳、掘消机构、推进机构、正面支撑机构、运输（或排泥）机构、管片拼装机构、液压系统、注浆系统和附属系统等组成。盾构施工是一边开挖隧道、出渣，一边在盾构机内进行管片拼装，然后在壁后压浆，减小

地铁盾构隧道建设的发展前景和技术方向

□ 中煤邯郸中原建设监理咨询有限责任公司 孙继锋

随着城市化的推进，公共交通成为解决城市交通拥堵的首选，特别是地铁成为各大城市争相建设的项目，其中地铁隧道建设中采用的的盾构技术，也有了突飞猛进的发展。盾构机从只有进口引进到国产化，盾构施工技术也越来越成熟。文章探讨了我国地铁盾构技术现状以及未来发展趋势。

盾构技术；盾构机；地铁；发展前景

对周边围岩扰动的隧道建造方式。目的是尽可能不影响周边建（构）筑物和地下管线的前提下进行暗挖施工。盾构施工技术主要由稳定开挖面、挖掘及排土、衬砌安装、壁后注浆、测量导向等要素组成。

二、盾构技术的特点

盾构技术的优点在于：1）施工时对地面环境以及周边环境影响小，不需要大面积的围蔽施工，可以在建筑、河流下施工，没有噪音和震动的施工污染，所以在城市密集的建筑、地下管网密集的地方尤其合适。2）施工速度快、节省人力、机械化自动化程度高、不受天气影响。3）在富水软弱地层中施工相对于矿山法更具优越性。盾构技术的缺点在于：1）一次性投入大，盾构机购置

摘要

关键词C

费用较高。 2）覆土较浅时，地表沉降较难控制；3）用于施工小曲率半径（R＜20D）隧道时掘进较困难。

三、盾构隧道建设的发展前景

随着国家大力发展城市立体化交通线网，向地下空间延伸的要求日渐增多，越来越多的城市加入了地铁建设的大军。到现在为止，中国目前已经建成并开通运营的城市轨道交通为1700多公里；已批复34个城市的近期建设规划，总计177个项目141条线路，总里程约4382公里，总投资超过2万亿元人民币。据预计，到2020年，中国将有近50个城市发展轨道交通，网络总规模将超过7000公里左右，覆盖中国主要大城市。到时中国会成为世界最大的城市轨道交通市场。当然地铁隧道的建设，离不开盾构技术，现在获批兴建地铁的城市越来越多，建设规模越来越大，盾构机的需求量很大。我国目前盾构机保有量在300台左右，另外，随着中国盾构企业本身技术上、质量上、产能上的提高，还可以每年出口到印度、美国等国家30台左右。盾构隧道在除地铁隧道以外的领域也将获得很大发展，铁路、公路、通讯、电力线缆隧洞、市政、地下雨水搜集涵洞、石油天然气管道等也需要盾构机，尤其是近期的大雨给各大城市带来的洪涝灾害，政府已经意识到城市的市政排水管道的脆弱，预计未来5-8年，用于市政排水管道施工的Φ3.5-4.5m的小型盾构机将会成为市场热点。另外，和盾构机相似的用于煤矿井筒施工的TBM掘进机，也已经开始了试验性施工。

四、我国盾构技术的发展方向

1．盾构机生产制造模式的发展方向

盾构技术发展到今天，盾构机的种类已经十分繁多、齐全。就按断面来分，已经有圆形、矩形、马蹄形等多种断面，也有球形盾构、子母盾构等多种工法。直径大到15m的巨型盾构，小到200mm的微型盾构也有。不过，随着中国盾构机生产商技术日益成熟，中铁隧道集团、上海隧道股份和中国铁建重工等一批国内制造商通过积极自主研发，已经获得一定的成功，技术领先于其他同行，而且掌握了不少核心技术，累积了丰富的经验，获得了国内市场的认可。现在，按照中国国情，发展特有的中国模式，即走设计、制造和施工高度一体化道路，走施工产业化方向。欧美是源于设计公司，日本是源于重工业制造工厂，中国走出适合自己，不同欧美、日本模式的道路。主要是在施工的同时，结合反馈、制造，并且总结，提升自我的过程，从产业价值链条末端向前发展，以施工为核心的一边发展，一边总结学习提升的中国特有发展模式。

经过多年努力，我国的盾构技术有了翻天覆地的变化，不断提升盾构机的生产制造水平，土压盾构系列化、产业化生产取得了重大成果，泥水盾构、复合型盾构和TBM 研究成果也填补国内盾构机市场空白，使中国隧道掘进机的总体水平有了很大提高。但是，我国盾构机制造技术的使用和研发起步较晚，与国外相比，在刀具、刀盘、驱动、轴承密封、盾尾密封、液压系统及自动化控制一些技术细节等方面存在着较大的差距，特种盾构在国内应用很少等问题，对盾构机制造业来说既是机遇也是极大的挑战，也是发展的方向所在。

2．盾构施工技术的发展方向

我国幅员辽阔，工程地质水文条件复杂，盾构施工技术在各种复杂地层中的使用技术需要提高并达到成熟。比如：盾构穿越硬岩、断层、溶洞、卵石地层，盾构穿越砂层、淤泥层、煤层等，应制定相应的工法和标准。

盾构在特殊环境中的使用技术需要系统总结和提高，如，盾构下穿铁路、河流、建筑物，大坡度、小半径条件下的施工。

现有的土压平衡盾构、泥水盾构技术，有些技术细节还需改进和完善。如舱内注入泥水、泥土成分和配比、注入压力、出泥出渣速度等参数的优化选取，泥浆的处理和再利用等。近年来由于市政给排水、沿海交通的发展需求，盾构技术正向着大断面化、工程的大深度化、高地下水压、长距离化、施工自动化、高速化发展，施工技术也越来越多样化。

盾构施工安全和灾害防治是应该得到盾构隧道参建单位单位和政府管理部门重视的重要方面，每年我国都有各种原因造成的人员伤害和财产损失的案例，甚至出现隧道报废和河堤塌陷的严重事故。如何在高速发展的条件下，减少事故和灾害带来损失，是盾构技术发展的一个重要方向。

五、结语

为加快我国盾构技术的发展，国家给予了政策上的支持，把盾构技术开发产业列入国债项目中，还给予定点企业技改贴息重点支持。在技术上通过引进到消化、仿制，最后到创新。通过组建施工、设计、制造、科研四合一的中国特色发展模式，我国盾构技术总体水平得到很大提高，还不断提高产量，把技术输出到国外，通过市场化的竞争，把技术进一步提升，目标成为全方位领先国际的水平。盾构施工技术也有了长足发展。

参考文献：

[1] 张凤祥，傅德明，杨国祥，项兆池. 盾构隧道施工手册[M]北京，人民交通出版社2005.

[2] 陈馈. 浅议我国隧道掘进机产业化及发展方向[J]建筑机械化2007

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