矩形隧道盾构施工技术学习
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土方外运 集土坑 吊车
1 3
矩形隧道技术背景
矩形盾构与矩形顶管的适应性 矩形盾构和矩形顶管在软土地基中施工隧道基本适用，如有特 殊地质和工况条件也可做针对性的机械设计。 矩形盾构相对于矩形顶管应用范围更广、适应性更强，周边环 境影响更小，而矩形顶管更适用于短距离、浅覆土、单坡直线段或 直线段施工。
商鼎路 沈庄北路
沈 庄 始 发 井
② ③ ③ ④
①
②-1
井商 鼎 ⑤ 接 收
⑤-1
2
郑州中州大道矩形顶管技术
2.1 工程概况
商务西三街～纬四路矩形顶管段
名称 围 挡 天然气 200 雨水 500 雨水 围 1000 挡 军 缆 商 务 始 发 井 距顶管 距始发井 垂直净距（m 水平净距（m ） ）
粘土、砂土、粉质粘土 4228mm×6928mm×4650mm 1个大刀盘+4个型星刀盘；全断面切削 额定：30000KN；最大：32000KN 额定：1600KNm；最大：2000KNm
小刀盘扭矩 螺旋机出土量 顶进速度
330KNm×4 260立方米/小时×2 0～4cm/min
180KNm×4 42立方米/小时×2 0～5cm/min
7
10.4m×7.5m
9m×6.1m
37
矩形盾构综合单价汇总
序号 1 矩形盾构机外径尺寸 11.83m×7.27m 管片外径 11.5m×6.937m 每延米报价（万元） 18～22
注：本报价包含顶管机头及附属设备进出场、管节制作运输、顶管顶进、管 节件嵌缝、顶进施工监测、土方外运、100米内接水接电等费用。不包含始发井及 接收井的施工、顶管进出洞及后靠的加固、施工期间道路和地下、地上公用管线 的迁改及第三方监测。
1 3
矩形隧道技术背景
矩形盾构工作原理及应用
矩形盾构工作原理： 采用土压平衡模式施工时，碴土通过刀盘开口进入土 舱，土舱里充满了碴土、天然水和高浓度泥浆或泡沫等添加剂的混合物，该 混合物具有良好的塑流性。在开挖过程中，通过调节螺旋输送机的转速以平 衡进土（碴土+水+高浓度泥浆）与排土量，使土舱内的土体（混合物）保 持在设定的土压力值上。土舱里的土压值在开挖过程中始终受到控制并保持 。在开挖过程中，螺旋输送机的转速随着土压力传感器的指示会作相应的调 整。 应用：目前主要应用于地铁过渡段、地铁车站。
各种规格矩形顶管综合单价汇总
序号 1 2 3 4 5 6 矩形顶管机外径尺寸 4m×4.8m 4m×6m 4.2m×6.9m 4.3m×7.5m 9.5m×4.88m 9.9m×8.7m 管片内径 3.2m×4m 3m×5m 3.3m×6m 3.3m×6.5m 8.44m×3.78m 8.85m×7.65m 每延米报价（万元） 11 13 14 15 24 38
国内矩形隧道发展情况
3.3m×6m（4.2m×6.9m行星号） 6.1m×9m（7.5m×10.4m）
郑州轨交1号线民航路站通道
工程案例
郑州下穿中州大道隧道
设备
起始年份
2013年
2013年
1 3
矩形隧道技术背景
日本矩形隧道发展情况
2.67m×3.17m矩形盾构
4.29m×3.09m矩形盾构
4.38m×3.09mDPLE矩形盾构
纬 四 接 收 井
军缆 雨水 DN1000 雨水500 天然气
2 1 2 3.5
2 18 47 95
施工围挡11m 间距2.5m
施工围挡93m
绿化带
机动车道
绿化带 非机动车道
间距3.5m
间距2m
间距1m
间距2m
2
郑州中州大道矩形顶管技术
距顶管 距始发井 垂直净距 水平净距 （m） （m） 1.68 6.1 5.8 4.2 1.6 1.2 0.8 2.6 3.1 170 135 120 84 22 2 2 1 1
纬四路
商务西三街
纬 四 接 收 井
① ② ④ 坡度0.3% ⑤ ⑦ ⑧ ③
商 务 始 发 井
2
郑州中州大道矩形顶管技术
2.1 工程概况
沈庄北路～商鼎路 矩形顶管段长212m。 覆 土 深 度 5.1m~9.33m。 单坡向下掘进，坡度 1.87%。 主要穿越土层为②层 粉土、③层粉土、④层 粉土、⑤层粉质粘土及 ⑤-1层粉质粘土。 地下水位埋深约为 5.3-6.5m。
目录
1 3 2 3 4
矩形隧道技术背景 郑州中州大道矩形顶管技术
矩形盾构技术 矩形隧道应用设想
1 3
矩形隧道技术背景
1 3
矩形隧道技术背景
1818 年，英国的布鲁诺 从蛀虫钻孔得到启示，提出盾 构掘进隧道设想。 1825 ～ 1843 年，布鲁诺 在伦敦泰吾士河下用盾构法修 建458m长的矩形隧道（ 11.4m×6.8m）。
432 432
0Βιβλιοθήκη Baidu45m
大 管 节
0.7m
小 管 节
0.6m
管节示意图
2
郑州中州大道矩形顶管技术
经过现场实测，地下水位稳定在7m左右。
2.2 工程地质水文
层号 岩性 土层描述
（2）
（3 ） （4 ） （5 ） 层号 （2） （3） （4） （5）
粉土
粉土 粉土 粉质 粘土
褐黄、黄褐色，稍湿，松散-稍密，土质较均匀,见少量的黑色氧化物,夹有少量的小钙质结核，局 部砂感较强，干强度低，摇振反应中等，无光泽反应，韧性低。
2004年研制了20m×6.2m矩形盾 构掘进机，隧道衬砌采用现浇砼结 构，2006年完成328m地下通道。
2006年完成了 6m×4m 矩形拼装管 片结构的设计与整环试验，管片钢 模与双列式管片拼装机的设计。
1 3
矩形隧道技术背景
国内矩形隧道发展情况
2008年研制了4.2m×6.9m当时国 内最大的多刀盘矩形顶管机，完 成近 30 条隧道工程，总里程超过 1500m。 2012年研制了4.2m×6.9m大刀盘+ 偏心多轴组合式矩形顶管机，完成7 条通道，共119m。 2012年研制了4.2m×6.9m大刀盘 +行星轮组合式矩形顶管机，完成 2条通道，共112m。 2013 年研制 7.5m×10.4m 大刀盘 + 偏心多轴组合式矩形顶管机，正施 工郑州下穿中州大道行车通道工程， 目前已同通车。
用于泰晤士河底隧道的Sir Marc Isambard Brunel盾构
1 3
矩形隧道技术背景
目前盾构法隧道设计大多为圆形，但圆形盾构隧道存在断面空间
利用率低的弱点。在拥有相等有效空间的情况下，矩形断面能节约 35%以上的地下空间，且可以大大减小隧道的埋深。
比圆形断面节约了45％的地下空间 比双圆隧道节约了35％的地下空间
2
郑州中州大道矩形顶管技术
2.4 顶管机
7.5mX10.4m矩形顶管机 圆刀盘加偏心刀盘组合的超大断面土压平衡矩形顶管机。
刀盘系统
驱动系统
铰接系统
推进系统
拼装系统
螺旋机出土系统
1 3
矩形隧道技术背景
矩形顶管工作原理及应用
矩形顶管工作原理：以土压平衡为工作原理，通过刀盘对正面土体进行切 削，螺旋机转速及顶进速度控制出土量，使土仓内土压力值与正面土压力 平衡，从而达到开挖切削面的土体稳定。预制管节作为顶进传力和开挖空 间支护构成通道。管节与地层之间用润滑剂进行减摩，减小掘进阻力。 应用：主要应用于城市下立交道路、大断面公路隧道主线及其匝道（净空 5m×9m左右）、过街人行通道和地下管线共同沟（净空3m×5m左右）、 小区地下车库通道、地铁存车线、折返线、大跨度地下通道等项目。
2.4 顶管机
工程采用两种尺寸矩形顶管机，均为土压平衡式的全断面切削设备。
序号 内容 10.4mX7.5m矩形顶管机参数 6.9mX4.2m矩形顶管机参数
1 2 3 4 5 6 7 8
适应土层 顶进机及外形 刀盘形式 总推力 大刀盘扭矩
粘土、砂土、粉质粘土 7530mm×10430mm×6732mm 1个大刀盘+4个偏心刀盘；全断面切削 额定：60000KN；最大：65000KN 额定：5620KNm；最大：6743KNm
矩形隧道和圆形隧道有效空间 及覆土要求对比图
1 3
矩形隧道技术背景
国内矩形隧道发展情况
国内矩形隧道的发展主要是矩形顶管，20余年来先后有宁波、上海、南京 、武汉、郑州等多个城市成功应用。
1995年率先研制了2.5m×2.5m可 变网格式矩形顶管机。 1999年研制了3.8m×3.8m组合大 刀盘土压平衡式矩形顶管机，完成 9条隧道，总长322米。 2004 年研制了 6m×4m 偏心多轴双 刀盘土压平衡式矩形顶管机，完成 20条隧道，总长759.1米。
2
郑州中州大道矩形顶管技术
2.3 技术难点
集成化设计 系统控制 异形断面问题 土体流动性问题 背土问题 泥浆流失问题 泥浆置换问题
钢模设计 大尺寸、大重量管节翻身吊运
顶力配备 减摩问题
大盾构 理念
顶管机：集控一体化设计；
顶管施工：改良、减摩、密封一体化控制。
2
郑州中州大道矩形顶管技术
1 3
隧道内径
矩形隧道技术背景
国内矩形隧道发展情况
3m×3m（3.8m×3.8m） 轨交4号线塘桥站通道 3m×5m（4m×6m） 宁波开明街～药行街 3.3m×6m(4.2m×6.9m) 轨交10号线伊犁路3#口
工程案例
设备
起始年份
1999年
2003年
2010年
1 3
隧道内径
矩形隧道技术背景
2
郑州中州大道矩形顶管技术
2
郑州中州大道矩形顶管技术
2.1 工程概况
中州大道是郑州市中心城 区快速路系统的纵轴线，交通流 量大，十字路口造成了拥堵问题 。为此，郑州市决定建设下穿中 州大道隧道工程。 工程为两条内径6.1m× 9m 的双车道和两条内径 3.3m× 6m 的人非通道。
沈庄北路 始发井 纬四路 接收井
2.1 工程概况
商务西三街～纬四路矩形顶管段
名称 地道 雨水DN500 给水400 雨水DN600 雨水DN800 雨水DN1000 污水DN500 天然气 DN426 天然气 DN200
施工围挡188m 施工围挡30m
绿化带 沈庄始发井
机动车道
绿化带
商鼎接收井
间距3.1m
间距2.6m
间距0.8m
间距1.2m
间距1.6m
间距4.2m
间距5.8m
间距6.1m
间距1.68m
2
郑州中州大道矩形顶管技术
矩形管节
型号 尺寸 （长×高×宽）米 1.5×7.5×10.4 1.5×4.2×6.9 重量（吨） 混凝土强度 抗渗等级 数量（节）
2.1 工程概况
大管节 小管节
73 42
C50 C50
P10 P10
褐黄、灰黄色，稍湿-湿,稍密-中密，含有铁锰质氧化物、少量云母碎片、蜗壳碎片，偶见钙质结 核，局部夹有粉质黏土薄层，局部有腥臭味，干强度低，摇振反应迅速，无光泽反应，韧性低。 灰黄、褐灰色，中密，局部稍密，含有铁锰质氧化物，土质不均匀，含有粉黏条带，局部砂感较 强，见有少量的黑色氧化物,具有腥臭味，局部夹薄层粉质黏土，干强度低，摇振反应中等，无光 泽反应，韧性低。 灰黑、褐灰色，软塑-可塑，土质较均匀,含有黑色铁锰质氧化物，夹有少量的有机质、蜗壳碎片， 偶见钙核，稍具臭味，局部夹薄层粉土，刀切面稍有光泽，韧性低，干强度低。 土层名称 粉土 粉土 粉土 粉质粘土 含水量W 质量密度 液限WL（ Cq（KPa Φq（度 孔隙比e0 塑性指数Ip 液性指数Il （%） ρ (g/cm3) %） ） ） 22.2 22.6 25.4 23.9 1.94 2.01 1.99 2.0 0.668 0.654 0.704 0.665 23.7 25.0 29.9 24.5 0.58 0.74 0.61 0.9 7.2 7.9 11.6 7.5 12.5 14 24.3 14.4 27.4 27.6 20.5 28.3
1.06m×1.06m矩形掘进机
2.85m×6.245mMMB工法矩形盾构
8m×3m的矩形盾构
不同刀盘截面的矩形顶管机的运行模式
4.2m×6.9m 大刀盘+行星轮驱动组合式矩形顶管机，是同时驱动1个大刀盘和4个 行星轮刀盘同步运转，对矩形全断面进行切削。
7.5×10.4m 大刀盘+偏心多轴刀盘式土压平衡矩形隧道掘进机，是同时驱动 1 个大刀盘和四个偏心多轴刀盘作同步运转，对矩形全断面进行切削。
商务西三街 始发井
中州大道
中州大道
商鼎路 接收井
2
郑州中州大道矩形顶管技术
2.1 工程概况
商务西三街～纬四 路矩形顶管段长 110m 。 覆 土 深 度 5.1m~5.4m。 单坡向下掘进，坡度 0.3%。 主要穿越土层为③层 粉土、④层粉土及⑤层 粉质粘土。 地下水位埋深约为 3.6-8.5m。
1 3
矩形隧道技术背景
矩形盾构与矩形顶管的适应性 矩形盾构和矩形顶管在软土地基中施工隧道基本适用，如有特 殊地质和工况条件也可做针对性的机械设计。 矩形盾构相对于矩形顶管应用范围更广、适应性更强，周边环 境影响更小，而矩形顶管更适用于短距离、浅覆土、单坡直线段或 直线段施工。
商鼎路 沈庄北路
沈 庄 始 发 井
② ③ ③ ④
①
②-1
井商 鼎 ⑤ 接 收
⑤-1
2
郑州中州大道矩形顶管技术
2.1 工程概况
商务西三街～纬四路矩形顶管段
名称 围 挡 天然气 200 雨水 500 雨水 围 1000 挡 军 缆 商 务 始 发 井 距顶管 距始发井 垂直净距（m 水平净距（m ） ）
粘土、砂土、粉质粘土 4228mm×6928mm×4650mm 1个大刀盘+4个型星刀盘；全断面切削 额定：30000KN；最大：32000KN 额定：1600KNm；最大：2000KNm
小刀盘扭矩 螺旋机出土量 顶进速度
330KNm×4 260立方米/小时×2 0～4cm/min
180KNm×4 42立方米/小时×2 0～5cm/min
7
10.4m×7.5m
9m×6.1m
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矩形盾构综合单价汇总
序号 1 矩形盾构机外径尺寸 11.83m×7.27m 管片外径 11.5m×6.937m 每延米报价（万元） 18～22
注：本报价包含顶管机头及附属设备进出场、管节制作运输、顶管顶进、管 节件嵌缝、顶进施工监测、土方外运、100米内接水接电等费用。不包含始发井及 接收井的施工、顶管进出洞及后靠的加固、施工期间道路和地下、地上公用管线 的迁改及第三方监测。
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矩形隧道技术背景
矩形盾构工作原理及应用
矩形盾构工作原理： 采用土压平衡模式施工时，碴土通过刀盘开口进入土 舱，土舱里充满了碴土、天然水和高浓度泥浆或泡沫等添加剂的混合物，该 混合物具有良好的塑流性。在开挖过程中，通过调节螺旋输送机的转速以平 衡进土（碴土+水+高浓度泥浆）与排土量，使土舱内的土体（混合物）保 持在设定的土压力值上。土舱里的土压值在开挖过程中始终受到控制并保持 。在开挖过程中，螺旋输送机的转速随着土压力传感器的指示会作相应的调 整。 应用：目前主要应用于地铁过渡段、地铁车站。
各种规格矩形顶管综合单价汇总
序号 1 2 3 4 5 6 矩形顶管机外径尺寸 4m×4.8m 4m×6m 4.2m×6.9m 4.3m×7.5m 9.5m×4.88m 9.9m×8.7m 管片内径 3.2m×4m 3m×5m 3.3m×6m 3.3m×6.5m 8.44m×3.78m 8.85m×7.65m 每延米报价（万元） 11 13 14 15 24 38
国内矩形隧道发展情况
3.3m×6m（4.2m×6.9m行星号） 6.1m×9m（7.5m×10.4m）
郑州轨交1号线民航路站通道
工程案例
郑州下穿中州大道隧道
设备
起始年份
2013年
2013年
1 3
矩形隧道技术背景
日本矩形隧道发展情况
2.67m×3.17m矩形盾构
4.29m×3.09m矩形盾构
4.38m×3.09mDPLE矩形盾构
纬 四 接 收 井
军缆 雨水 DN1000 雨水500 天然气
2 1 2 3.5
2 18 47 95
施工围挡11m 间距2.5m
施工围挡93m
绿化带
机动车道
绿化带 非机动车道
间距3.5m
间距2m
间距1m
间距2m
2
郑州中州大道矩形顶管技术
距顶管 距始发井 垂直净距 水平净距 （m） （m） 1.68 6.1 5.8 4.2 1.6 1.2 0.8 2.6 3.1 170 135 120 84 22 2 2 1 1
纬四路
商务西三街
纬 四 接 收 井
① ② ④ 坡度0.3% ⑤ ⑦ ⑧ ③
商 务 始 发 井
2
郑州中州大道矩形顶管技术
2.1 工程概况
沈庄北路～商鼎路 矩形顶管段长212m。 覆 土 深 度 5.1m~9.33m。 单坡向下掘进，坡度 1.87%。 主要穿越土层为②层 粉土、③层粉土、④层 粉土、⑤层粉质粘土及 ⑤-1层粉质粘土。 地下水位埋深约为 5.3-6.5m。
目录
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矩形隧道技术背景 郑州中州大道矩形顶管技术
矩形盾构技术 矩形隧道应用设想
1 3
矩形隧道技术背景
1 3
矩形隧道技术背景
1818 年，英国的布鲁诺 从蛀虫钻孔得到启示，提出盾 构掘进隧道设想。 1825 ～ 1843 年，布鲁诺 在伦敦泰吾士河下用盾构法修 建458m长的矩形隧道（ 11.4m×6.8m）。
432 432
0Βιβλιοθήκη Baidu45m
大 管 节
0.7m
小 管 节
0.6m
管节示意图
2
郑州中州大道矩形顶管技术
经过现场实测，地下水位稳定在7m左右。
2.2 工程地质水文
层号 岩性 土层描述
（2）
（3 ） （4 ） （5 ） 层号 （2） （3） （4） （5）
粉土
粉土 粉土 粉质 粘土
褐黄、黄褐色，稍湿，松散-稍密，土质较均匀,见少量的黑色氧化物,夹有少量的小钙质结核，局 部砂感较强，干强度低，摇振反应中等，无光泽反应，韧性低。
2004年研制了20m×6.2m矩形盾 构掘进机，隧道衬砌采用现浇砼结 构，2006年完成328m地下通道。
2006年完成了 6m×4m 矩形拼装管 片结构的设计与整环试验，管片钢 模与双列式管片拼装机的设计。
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矩形隧道技术背景
国内矩形隧道发展情况
2008年研制了4.2m×6.9m当时国 内最大的多刀盘矩形顶管机，完 成近 30 条隧道工程，总里程超过 1500m。 2012年研制了4.2m×6.9m大刀盘+ 偏心多轴组合式矩形顶管机，完成7 条通道，共119m。 2012年研制了4.2m×6.9m大刀盘 +行星轮组合式矩形顶管机，完成 2条通道，共112m。 2013 年研制 7.5m×10.4m 大刀盘 + 偏心多轴组合式矩形顶管机，正施 工郑州下穿中州大道行车通道工程， 目前已同通车。
用于泰晤士河底隧道的Sir Marc Isambard Brunel盾构
1 3
矩形隧道技术背景
目前盾构法隧道设计大多为圆形，但圆形盾构隧道存在断面空间
利用率低的弱点。在拥有相等有效空间的情况下，矩形断面能节约 35%以上的地下空间，且可以大大减小隧道的埋深。
比圆形断面节约了45％的地下空间 比双圆隧道节约了35％的地下空间
2
郑州中州大道矩形顶管技术
2.4 顶管机
7.5mX10.4m矩形顶管机 圆刀盘加偏心刀盘组合的超大断面土压平衡矩形顶管机。
刀盘系统
驱动系统
铰接系统
推进系统
拼装系统
螺旋机出土系统
1 3
矩形隧道技术背景
矩形顶管工作原理及应用
矩形顶管工作原理：以土压平衡为工作原理，通过刀盘对正面土体进行切 削，螺旋机转速及顶进速度控制出土量，使土仓内土压力值与正面土压力 平衡，从而达到开挖切削面的土体稳定。预制管节作为顶进传力和开挖空 间支护构成通道。管节与地层之间用润滑剂进行减摩，减小掘进阻力。 应用：主要应用于城市下立交道路、大断面公路隧道主线及其匝道（净空 5m×9m左右）、过街人行通道和地下管线共同沟（净空3m×5m左右）、 小区地下车库通道、地铁存车线、折返线、大跨度地下通道等项目。
2.4 顶管机
工程采用两种尺寸矩形顶管机，均为土压平衡式的全断面切削设备。
序号 内容 10.4mX7.5m矩形顶管机参数 6.9mX4.2m矩形顶管机参数
1 2 3 4 5 6 7 8
适应土层 顶进机及外形 刀盘形式 总推力 大刀盘扭矩
粘土、砂土、粉质粘土 7530mm×10430mm×6732mm 1个大刀盘+4个偏心刀盘；全断面切削 额定：60000KN；最大：65000KN 额定：5620KNm；最大：6743KNm
矩形隧道和圆形隧道有效空间 及覆土要求对比图
1 3
矩形隧道技术背景
国内矩形隧道发展情况
国内矩形隧道的发展主要是矩形顶管，20余年来先后有宁波、上海、南京 、武汉、郑州等多个城市成功应用。
1995年率先研制了2.5m×2.5m可 变网格式矩形顶管机。 1999年研制了3.8m×3.8m组合大 刀盘土压平衡式矩形顶管机，完成 9条隧道，总长322米。 2004 年研制了 6m×4m 偏心多轴双 刀盘土压平衡式矩形顶管机，完成 20条隧道，总长759.1米。
2
郑州中州大道矩形顶管技术
2.3 技术难点
集成化设计 系统控制 异形断面问题 土体流动性问题 背土问题 泥浆流失问题 泥浆置换问题
钢模设计 大尺寸、大重量管节翻身吊运
顶力配备 减摩问题
大盾构 理念
顶管机：集控一体化设计；
顶管施工：改良、减摩、密封一体化控制。
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郑州中州大道矩形顶管技术
1 3
隧道内径
矩形隧道技术背景
国内矩形隧道发展情况
3m×3m（3.8m×3.8m） 轨交4号线塘桥站通道 3m×5m（4m×6m） 宁波开明街～药行街 3.3m×6m(4.2m×6.9m) 轨交10号线伊犁路3#口
工程案例
设备
起始年份
1999年
2003年
2010年
1 3
隧道内径
矩形隧道技术背景
2
郑州中州大道矩形顶管技术
2
郑州中州大道矩形顶管技术
2.1 工程概况
中州大道是郑州市中心城 区快速路系统的纵轴线，交通流 量大，十字路口造成了拥堵问题 。为此，郑州市决定建设下穿中 州大道隧道工程。 工程为两条内径6.1m× 9m 的双车道和两条内径 3.3m× 6m 的人非通道。
沈庄北路 始发井 纬四路 接收井
2.1 工程概况
商务西三街～纬四路矩形顶管段
名称 地道 雨水DN500 给水400 雨水DN600 雨水DN800 雨水DN1000 污水DN500 天然气 DN426 天然气 DN200
施工围挡188m 施工围挡30m
绿化带 沈庄始发井
机动车道
绿化带
商鼎接收井
间距3.1m
间距2.6m
间距0.8m
间距1.2m
间距1.6m
间距4.2m
间距5.8m
间距6.1m
间距1.68m
2
郑州中州大道矩形顶管技术
矩形管节
型号 尺寸 （长×高×宽）米 1.5×7.5×10.4 1.5×4.2×6.9 重量（吨） 混凝土强度 抗渗等级 数量（节）
2.1 工程概况
大管节 小管节
73 42
C50 C50
P10 P10
褐黄、灰黄色，稍湿-湿,稍密-中密，含有铁锰质氧化物、少量云母碎片、蜗壳碎片，偶见钙质结 核，局部夹有粉质黏土薄层，局部有腥臭味，干强度低，摇振反应迅速，无光泽反应，韧性低。 灰黄、褐灰色，中密，局部稍密，含有铁锰质氧化物，土质不均匀，含有粉黏条带，局部砂感较 强，见有少量的黑色氧化物,具有腥臭味，局部夹薄层粉质黏土，干强度低，摇振反应中等，无光 泽反应，韧性低。 灰黑、褐灰色，软塑-可塑，土质较均匀,含有黑色铁锰质氧化物，夹有少量的有机质、蜗壳碎片， 偶见钙核，稍具臭味，局部夹薄层粉土，刀切面稍有光泽，韧性低，干强度低。 土层名称 粉土 粉土 粉土 粉质粘土 含水量W 质量密度 液限WL（ Cq（KPa Φq（度 孔隙比e0 塑性指数Ip 液性指数Il （%） ρ (g/cm3) %） ） ） 22.2 22.6 25.4 23.9 1.94 2.01 1.99 2.0 0.668 0.654 0.704 0.665 23.7 25.0 29.9 24.5 0.58 0.74 0.61 0.9 7.2 7.9 11.6 7.5 12.5 14 24.3 14.4 27.4 27.6 20.5 28.3
1.06m×1.06m矩形掘进机
2.85m×6.245mMMB工法矩形盾构
8m×3m的矩形盾构
不同刀盘截面的矩形顶管机的运行模式
4.2m×6.9m 大刀盘+行星轮驱动组合式矩形顶管机，是同时驱动1个大刀盘和4个 行星轮刀盘同步运转，对矩形全断面进行切削。
7.5×10.4m 大刀盘+偏心多轴刀盘式土压平衡矩形隧道掘进机，是同时驱动 1 个大刀盘和四个偏心多轴刀盘作同步运转，对矩形全断面进行切削。
商务西三街 始发井
中州大道
中州大道
商鼎路 接收井
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郑州中州大道矩形顶管技术
2.1 工程概况
商务西三街～纬四 路矩形顶管段长 110m 。 覆 土 深 度 5.1m~5.4m。 单坡向下掘进，坡度 0.3%。 主要穿越土层为③层 粉土、④层粉土及⑤层 粉质粘土。 地下水位埋深约为 3.6-8.5m。