世界最大尺寸矩形顶管掘进机在国内完成首推

由上海城建 隧道股份公 司设计研发 的超大矩形顶管掘进机在郑州 纬四路下穿 中州大道 隧道接 收井 准确进洞 ， 圆满完成 我 国自
主知识产权超大顶管装备在 中原大地 的“ 处 女航 ” 。郑州纬 四路下穿 中州大道 ， 隧道位 于郑州市郑东新 区和中心城 区分界线 中州大 道下方 ， 采用矩形顶管机施工 ， 施工过程 中存在着大 断面 、 长距离顶管顶进 等技术难题 ， 并且 在顶进过 程 中还将 穿越各 类复 杂的地
ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ［ Ｊ ］ ．Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｆ ｏ Ｒ ｏ ｃ ｋ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ
Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， ２ ０ ０ ６ （ ｓ ２ ） ： ５ ８ １— ５ ９ ０ ． （ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ） ）
下管线 ， 工程难度较大 、 风险较 高。 值得一提 的是 ， 此次担任隧道掘进任务的矩形顶管掘进机“ 中州一号 ” 尺寸为世界之最 ， 已申请多项 国家专利和发明专利 ， 或将 推动我 国城市地下 空间开发技术再 上新 台阶。 方脑 袋大智慧—— 自主研发超大地下工程设备启航 “ 中州一号” 外径达 ７ ． ５ ｎ ｌ ×１ ０ ． ４ １ ２ ＂ １ ， 上海 城建 隧道 股份在“ 中州一号 ” 的设训‘ 中借 鉴 了许 多大型盾构 的设计理 念 ， 使 得它能 够 应对 开挖 面积 和配套设 备能力的几何 级数增长 。 有别 于盾 构掘进技术 ， 顶管技术是指顶管机头切 削土体 ， 后方 由千斤顶顶进管节 ， 顶进一定距离后 ， 千斤 顶 回缩 ， 在工作井 内装 入新 的管节 ， 再顶进 ， 如此重复 ， 直到机头到达接收井 。相 比圆形隧道 ， 矩形 隧道具有空间利用 率高的优势 ， 特别适用 于下穿 隧道 和 出入 口通 道等工程 。上海城建隧道股份作为国 内首个采用矩形顶管施工的企业 ， 曾采用 自行研制 的土压平 衡矩形顶 管打通我 国首 条矩形隧道——上海地铁二号线陆家嘴站 ５号 出入 口工程 ， 在矩形 隧道施工领域具有极为超前 的技术与 丰富的经验 。 作业周期更可控 、 施 工面 积大瘦 身—— 未来成 为中国隧道 工程新装备
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（ ７ ） ： １ ０ ６—１ １ ０ ． （ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ） ）
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［ ９ ］ 王京浦． 袖阀管பைடு நூலகம் 浆技术在 卵砾石层 中 的应 用 ［ Ｊ ］ ． 水科
学 与工 程 技 术， ２ ０ １ ２（ ３ ） ：８ ５ —８ ７ ．（ ＷＡ Ｎ Ｇ Ｊ ｉ ｎ ｇ ｐ ｕ ．
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｓ ｌ ｅ ｅ ｖ ｅ ｖ ａ ｌ ｖ ｅ ｔ ｕ ｂ ｅ ｇ ｒ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ
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世 界 最 大 尺 寸 矩 形 顶 管 掘 进 机 在 国 内完 成 首 推
中州大道工程是 国内第一次采用大断面顶管进行长距离顶进 ， 对施工过程 中地面沉 降控制 、 顶管 姿态控制 和顶管 顶力控 制提
出了新的挑战 ， 得到 了郑 州市 政府 的高 度重视和支持 。
为 了提升掘进效率 、 降低施工 风险 ， 此 台顶管采用 了 １个主心大刀 盘外加 ４个 偏心刀 盘的创新 组合方式 ， 形 成全断 面切 削， 使
［ １ ０ ］ 王余富 ， 薛勇 ， 沈 艳峰 ， 等． 圆砾卵石层 的浅 埋水底 地表
注浆试验与分 析 ［ Ｊ ］ ． 地 下空 间与 工程 学报 ， ２ ０ １ １ （ ５ ） ：
２ ７—３ ２ ． （ ＷＡ Ｎ Ｇ Ｙ ｕ ｆ ｕ ， Ｘ Ｕ Ｅ Ｙ ｏ ｎ ｇ ， Ｓ Ｈ Ｅ Ｎ Ｙ ａ ｎ ｆ ｅ ｎ ｇ ， ｅ ｔ ａ １ ．
从技术发展趋势看 ， 矩形盾构 由于具有较强的曲线施工能力 、 更好 的浅 覆土适应 能力 ， 矩形顶管技术也 可 以作 为矩 形盾构 的有
益补充 ， 上海城建隧道股份正在上海市 国资委和经信委 的强力支持下推进系统化技术研究 。
据悉 ， “ 中州一号 ” 设计 时就考虑过改装 为矩形盾构 ， 只要隧道衬 砌设计理 论成熟 ， 在短时 间内即可改装完 毕。届时 ， 地下 工程
实例 ［ Ｊ ］ ． 岩土力 学与 工程学 报 ， ２ ０ ０ ６ （ ｓ ２ ） ：５ ８ １—５ ９ ０ ．
（ Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｍｉ ｎ ｑ ｉ ｎ ｇ ， Ｚ ＨＡ Ｎ Ｇ Ｗｅ ｎ ｑ ｉ ａ ｎ ｇ ， Ｓ Ｕ Ｎ Ｇ ｕ ｏ ｑ ｉ ｎ ｇ ．
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第３ ４ 卷
２ ０ １ １ （ ５ ） ： ２ ７— ３ ２ ． （ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ） ）
卜 祥玉． 袖 阀管双浆液注浆技术的应用与造价分析 ［ Ｊ ］ ． 铁
Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ［ Ｊ ］ ．Ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ２ ０ １ ２ ， ３ ２ （ ５ ） ： ９ ０— ９ ３ ，
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设， ２ ０ １ ２ ， ３ ２ （ ５ ） ： ９ ０— ９ ３ ， １ １ ２ ． （ ＷＡ Ｎ Ｇ Ｇ ｕ ｏ ｙ ｉ ．Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
ｏ ｆ ｇ ｒ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｙ ｃ ｏ ｂ ｂ ｌ ｅ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ａ ｉ ｎ
刀盘切削泥土 的效率大幅提升 ， 并减小 了对地 面的扰 动。同时 ， 还采用 了 自动压注 减阻泥浆 等一 系列举措 ， 确保 顶管 的顺 利顶进 ， 优质 、 安全 、 快速地完成 了建设工期节点 。 矩形断面能节约 ３ ５ ％ 以上 的地下空 间， 还可以大大减 小隧道的埋深 ， 提高浅层地下空间 的利用率 。此外 ， 矩形 顶管技术 不需要 进行大面积的开挖作业 ， 大大减少 了施 工 占地面积。所以 ， 虽然郑州 中州大道 的底 下正进 行世界 上最大 、 最长 的矩形 隧道工程 ， 但 地面上的交通仍然畅通无阻 。 隧道建成后将疏解金水路 、 黄河路和农 业路东西方向的交通压力 ， 解决 目前郑 东新 区与 中心城 区之 间连接通 道较少 的瓶颈 问
２ ０ １ ２ （ ３ ） ： ８ ５—８ ７ ． （ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ） ）
［ １ ２ ］ 宁湘 ． 袖 阀管注浆施 工工艺 及质量 控制 ［ Ｊ ］ ． 中国铁 路 ，
２ ０ １ １ （ ７ ） ： ７ ４— ７ ７ ． 张文强 ， 孙 国庆 ． 注浆 效 果 检查 评定 技 术 与 应 用 ［ １ ３ ］ 张民庆 ，
大断面非 开挖技术将登上一个新 的台阶 ， 城市建设“ 大 开挖 ” 的现象将会减少 ， 城市生活将变得更美好 。 （ 摘 自 隧道及地下工程分会 ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ． ｃ ｃ ｅ ｓ —ｔ ｕ ｗ ｂ ． ｃ ｏ ｍ ／ ｓ ｈ ｏ ｗ ｎ ｅ ｗ ｓ ． ａ ｓ ｐ ？ｉ ｄ＝７ ８ ８ ２ ０ １ ４— ０ ４—１ ６ ）
１ １ ２ ． （ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ） ）
道建筑技术 ， ２ ０ １ ３ （ ７ ） ： １ ０ ６— １ １ ０ ．（ Ｂ Ｕ Ｘ ｉ ｎｇ ａ ｙ ｕ ．Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｓ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｓ ｌ ｅ ｅ ｖ ｅ ｖ ａ ｌ ｖ ｅ ｔ ｕ ｂ ｅ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｇ ｒ ｏ ｕ ｔ ｇ ｒ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ
题， 分 流郑州各路段 道路 交通量 ， 完善 区域交通 网络结构 ， 改善区域整体交通环境 ， 有效推动郑州市社会 、 经济综合发展 。
让城市生活更 美好—— 中国地下 工程 建设 能力上新 台阶 矩形顶管技术可广泛应用 于城市地下立交 、 地下快速路主线及其匝道 、 过街 人行 通道和地 下共 同管沟 、 小 区地下车 库等地下空 间利用项 目， 甚 至可以期待通过一些辅助措施 ， 实现地铁 车站本体 的非 开挖建设 。