日本隧道施工技术考察报告

日本隧道施工技术考察报告

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365JT

摘要：本文系作者于1994年6月赴日本考察隧道施工技术的综合报告。分为上下两篇。上篇介绍正在施工的几项大型工程，下篇介绍常用施工技术与新技术，包括多面型盾构机、盾构机产品系列化、盾构技术发展新课题等。

关键词：日本隧道施工技术新进展深层海底公路地铁地下河盾构掘进机巨臂钻掘机高效作业多面型盾构机自动化施工产品系列化特殊新机型

引言

1994年6月，作者有幸参加中国地下工程赴日本考察团，考察重点是隧道及地铁的施工技术与装备。回国后，除了写成“多面型盾构隧道掘进机”、“SMW工法地下连续墙”等专题报告早已公开发表外，本文为关于隧道施工技术的综合报告，因故未及发表，时隔10年今日看来仍具有一定的借鉴意义和资料价值。

由于日本有关方面的妥善安排，此次考察虽仅两周时间，却访问了正在施工的四项大型工程，访问了在世界盾构掘进机制造业中长期居领先地位的日立造船株式会社及其著名的神奈川工场，以及其他若干相并单位和施工现场，使作者受益匪浅。尤其难得的是考察团在抵日次日，应邀专程赴神奈川县，与日本及其他国家数百名同行一起，出席了世界第一台三连型盾构隧道掘进机研制成功并交付使用的新闻发布盛会。在此之前，日本曾于1986年制成了世界第一台二连型盾构机。于是三连型和二连型盾构机被统一命名为“多面型盾构机”，它们的问世表明了盾构法的应用突破传统，进入了新阶段，是世界盾构隧道发展史上的一件大事。

本文分为上下两篇，上篇介绍正在施工的几项大型工程，下篇介绍考察所见的施工技术与新技术。由于考察时间短暂，所见既非全面，更因作者水平有限，学习不深不透，报道难求详尽。文中如有错讹，祈识者指正。

上篇施工中的几项大型工程

1东京湾横断道路工程

图1表示东京湾及其正在紧张施工的横断道路的地理位置。由图不言可知此项工程对于沟通东京湾东西两侧交通运输和促进产业活动的重要意义。这是日本政府近年在经济建设中的最重大举措之一。

该工程西起川崎市川崎区，东至木更津市中岛，横跨东京湾中部，从而形成了东京首都圈(东京都及其附近大都市之间)的大型环状道路网。

该工程全长15.1公里，见图2。其中川崎一侧约10公里为盾构隧道。它建于海面以下约60米深处。盾构外径Ф14.14m，为当今世界最大直径。盾构掘进机为高压泥浆式，以适应大深度高水压的施工条件。木更津一侧约5公里为多跨钢架桥梁，其桥墩多数采用R、C，个别采用钢结构。桥梁最高跨在海面以上约41米，可通2000吨级船舶。大于此吨级的船舶在川崎一侧海面航行。在隧道中途及隧道与桥梁连接处，各设一人工岛。川崎人工岛直径约Ф200m，由深入海面以下114m的园筒形R.C连续墙筑成，施工时作为盾构掘进机的出发井，竣工后成为隧道的换气塔，露出海面约5m。木更津人工岛为填土式人工岛。隧道施工在川崎侧浮岛、川崎人工岛及木更津人工岛之间分两段分别双向进行，亦即：川崎侧浮岛→←川崎人工岛→←木更津人工岛。

该工程所需主要物资，钢材约46万吨，水泥约70万吨，砂约560万立方米，石材约570万立万米。

该工程自1987年7月开工，预定于1996年3月竣工。计划通车量为33，000辆/天，设计车速为80公里/小时。

东京湾横断道路工程集海底深层大断面长距离隧道、大型人工岛及海上特长高架桥等高难度工程于一体，堪称当今世界各国规模最大的海洋土木工程之一。表1列出了该工程与欧洲英吉利海峡隧道二者的主要技术经济指标，从中可以看到东京湾横断道路工程具有多项特色。

由于东京湾横断道路工程规模浩大，技术复杂，已在川崎区东扇岛专门建立了一座永久性的模型展示馆，名曰“海洋之路广场”(MarineRoad Plaza)，常年对外开放。馆内陈列的各种模型包括总体模型、分部工程模型、施工机械设备模型等，均可借按钮自动显示其中任一局部或全部的结构构造、机械设备构造和施工细节。馆内并有100寸彩色电视机，参观者可自由开启播放工程情况，换言之，

模型显示和电视介绍均实行无人管理。

在展示馆的屋顶上，有高倍望远镜可眺望海上现场施工实况。

表1 东京湾横断道路工程与欧洲英吉利海峡工程主要技术经济指标比较

指标东京湾横断道路欧洲英吉利海峡

1、工程用途高速公路，双车道×2 铁道，单线×2

2、主体结构海底隧道约10km，桥梁约5km 海底隧道约50km

3、隧道直径Ф13.9m Ф8.4m

4、隧道断面面积约152m2约55m2

5、地质条件冲积洪积层(软弱层)，覆盖土约15m 白垩层(岩盘) ，覆盖土约

30m以上

6、最大水深28m 60m

7、总造价约85亿美元约150亿美元

8、平均每公里造价约5.7亿美元约3亿美元

9、工期约8.5年约15年

10、年平均投资约10亿美元约10亿美元

2大阪市地铁7号线工程

大阪是日本第二大都市。施工中的地铁7号线，其平面走向自西向东，横贯全市。该工程全长8.5公里，分东西两段11个站，全线为地下式。本文引言中提到的世界首创的三连型盾构掘进机即首先应用于该7号线的一个大站，其站名暂定为“商务公园”站。三连型盾构机突破了常规的盾构机只有一个园形掘进面的传统，它有三个相连的园形掘进面，可使地铁上行线、下行线与车站三者同时掘进，从而大大缩短工期，降低造价。

商务公园”是大阪市正在兴建的一个新的市中心，位于著名的观光胜地“大阪城堡”(Osaka Castle)的东北，占地26公顷。该地周边为两条河流及日(本)铁(道)大阪环线所包围，而新车站的位置正落在“大阪松下国际市场广场”大厦的下方，故新车站的站台标高定在地面以下35m，建成后将是大阪市最深的地铁车站，又是该地区最重要的交通枢纽。