最新1223-17超长超大距离盾构隧道-长江隧道汇总
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盾構水中進洞
六、超長距離隧道快速施工
即時同步施工预制构件
六、超長距離隧道快速施工
即時同步施工工藝
車架2
100m
· ·· ··
100m
·
車架2
盾 車架1 構
機
L
滿足快速施工要求
盾 車架1 構
機
六、超長距離隧道快速施工
快速施工理念融入盾構機設計
盾構機
聯系鋼樑
管線轉接車架
盾構機及各系統必須滿足快速施工要求。
洞圈止水
五、盾構進出洞施工
進出洞加固
選擇了凍結法和水泥土攪拌加固兩種方式 在上海中環線隧道（盾構直徑14.87m）和上海長江隧道（盾 構直徑15.43m）得到了應用
旋喷桩封堵
冻结法加固
48m 有效加固宽度
工作井
盾构机 盾构机
13.5m
搅拌桩加固
有效加固长度 (深度25m)
洞圈止水
五、盾構進出洞施工
竣工日期：2004年3月 盾構機直徑：14.87 m 一次性推進距離：2.0 km 全長7Km，每2Km設一接收井
上海上中路隧道
開工日期：2004年 盾構機直徑：14.87 m 一次性推進距離：2.1 km 兩層雙向4車道
二、泥水盾構開挖面穩定施工
模擬盾構試驗平臺模型試驗
首次在工程實施前採用泥水盾構相似模型試驗，模擬在高水壓淺覆土條 件下泥水盾構的推進試驗，進行超大斷面泥水盾構開挖面穩定、施工參數匹 配的研究。
⑦、⑨層中承壓水水量豐富，勘察期間測得承壓水水頭標高-4.15～-6.76m之間 據上海區域性資料，此承壓水水頭年呈週期性變化，水頭標高0～-8m。
一、工程概况
设计規模
工程建設規模為雙向雙管6車道公路隧道，圓隧道外徑15m， 內徑13.7m，襯砌環寬2m，採用Φ15.43m泥水平衡盾構掘進機施 工，掘進距離達7.5km，隧道平均覆土深度達30m以上。
六、超長距離隧道快速施工
即時同步施工工藝
六、超長距離隧道快速施工
超長距離隧道水平運輸技術
結合即時同步施工，採用無軌運輸，確保長距離高效水準運輸
4 泥水指標 比重1.08-1.25 粘度18-25s
5 同步注漿 根據地表變形監測資料設定、調整
三、隧道抗浮穩定性分析
超大直徑管片1:1模擬試驗研究
管片自重變形 注漿壓力 隧道抗浮能力
三、隧道抗浮穩定性分析
超大直徑管片1:1模擬試驗研究
三、隧道抗浮穩定性分析
多點注漿壓力的技術要求
多點注漿孔同時注漿 單孔附加注漿壓力控制在0.3－0.6Mpa 管片頂部注漿壓力為其他注漿孔位的2/3以下
注漿體
1.0m
1.0m
q=0.6Mpa
土
體
<注漿附加壓力>
注漿孔
三、隧道抗浮穩定性分析
高重度、高稠度、抗剪型、抗液化的單液同步漿研製
漿液基本性能
Baidu Nhomakorabea
指標名稱
滲透性 初凝值
密度 坍落度 屈服值 抗壓強度
性能指標
5×10-5 cm/s 30H
1.9 g/cm3 12－14 cm 800kPa（20h） 1.0MPa（28天）
一、工程概况
同期超大直徑隧道比較
東京灣隧道
竣工日期：1996年8月 盾構機直徑：14.14 m 一次性推進距離：2.3 km 8台盾構雙向推進；江中對接
易北河第四隧道
竣工日期：2002年 盾構機直徑：14.20 m 一次性推進距離：2.1 km
一、工程概况
同期超大直徑隧道比較
荷蘭綠心隧道
三、隧道抗浮穩定性分析
模型隧道上浮試驗研究
广义浮力密度(kg/m3)
1200 1000 800 600 400 200
0 0
模型隧道覆土深度5.9m工况（试验时间28天）
水中广义浮力密度（1000）
y = -218.84Ln(x) + 1557.6 R2 = 0.9428
地铁隧道广义浮力密度线（533） 长江隧道、大连路隧道 广义浮力密度线（417）
徑流年平均流量2.9萬m3/s 年徑流量9240億m3 年輸沙總量近5億t 分流：北支分流3% 南北港分流比穩定在40－60%
一、工程概況
隧道縱剖面
隧道縱坡2.9%，隧道覆土按最大沖深（-20m）控制，正常段1D。
一、工程概況
隧道地质剖面
工程場區75.5m深度（相當標高 – 80.1m）以上的土層按其成因類型可劃分 為8層，其中第①、②、③、④、⑤、⑦、⑨層又可細分為若干亞層。
100 200 300 400 500 600 700 浆液龄期（小时）
應用本專案研製的新型同步注漿漿液以及相應的施工工藝， 隧道抗浮性能明顯優於傳統的漿液；隧道後期穩定性控制良好。
三、隧道抗浮穩定性分析
同步施工增加抗浮稳定性
三、隧道抗浮穩定性分析
豎橫徑控制在0.2％-0.4％D，相鄰管片高差8mm
20081223-17超长超大距离盾 构隧道-长江隧道
一、工程概況
地理位置
上海長江隧道工程作為 崇明越江通道“南隧北橋” 的一部分
南起上海浦東五好溝， 北至長興島南端。
跨越九公里的長江 天塹，而後與雙塔斜 拉索大橋相連，直達 崇明島。
总投资126亿人民币
上海市
一、工程概況
河勢、水文 長江口屬典型的江心沙多島型潮汐河口。 呈三級分汊，四口入海格局。
二、泥水盾構開挖面穩定施工
開挖面穩定預測仿真分析
採用超級計算機進行全三維的准動態和動態相結合的數值仿真，進行超 大直徑長距離掘進施工的開挖面穩定的預測仿真分析，得出開挖面破壞時極 限壓力和開挖面破壞形式。
网格变形
总位移
总应力
塑性区
二、泥水盾構開挖面穩定施工
模擬盾構推進數值仿真
利用曙光4000A超級計算機 最新數值計算技術和平行計算法 全三維視覺化數值仿真模擬盾構推進
四、盾構施工風險預防
可替換式刀頭及常壓工作艙
四、盾構施工風險預防
可替換式盾尾刷
盾尾鋼板刷
應急氣囊
第一道鋼絲刷 第二道鋼絲刷 第三道鋼絲刷
第一道 第二道 第三道 鋼絲刷 鋼絲刷 鋼絲刷
应急气囊
盾尾鋼板刷
五、盾構進出洞施工
進出洞加固
針對超大斷面正面土體穩 定，開發了大體積加固新技 術，確保超大直徑泥水盾構 出洞階段泥水壓力建立。
二、泥水盾構開挖面穩定施工
總結出了一套不同施工條件下以及對周邊環境保 護的盾構掘進施工參數匹配優化方法
序號 項 目
參數要求
1 切口水壓 根據不同覆土深度、不同地質條件設定
2 壓力波動 -0.2 — +0.2kg/cm2
3
掘進速度
2-4.5cm/min遇障礙物或周邊有建構築物 需要保護時應低於1cm/min
六、超長距離隧道快速施工
即時同步施工预制构件
六、超長距離隧道快速施工
即時同步施工工藝
車架2
100m
· ·· ··
100m
·
車架2
盾 車架1 構
機
L
滿足快速施工要求
盾 車架1 構
機
六、超長距離隧道快速施工
快速施工理念融入盾構機設計
盾構機
聯系鋼樑
管線轉接車架
盾構機及各系統必須滿足快速施工要求。
洞圈止水
五、盾構進出洞施工
進出洞加固
選擇了凍結法和水泥土攪拌加固兩種方式 在上海中環線隧道（盾構直徑14.87m）和上海長江隧道（盾 構直徑15.43m）得到了應用
旋喷桩封堵
冻结法加固
48m 有效加固宽度
工作井
盾构机 盾构机
13.5m
搅拌桩加固
有效加固长度 (深度25m)
洞圈止水
五、盾構進出洞施工
竣工日期：2004年3月 盾構機直徑：14.87 m 一次性推進距離：2.0 km 全長7Km，每2Km設一接收井
上海上中路隧道
開工日期：2004年 盾構機直徑：14.87 m 一次性推進距離：2.1 km 兩層雙向4車道
二、泥水盾構開挖面穩定施工
模擬盾構試驗平臺模型試驗
首次在工程實施前採用泥水盾構相似模型試驗，模擬在高水壓淺覆土條 件下泥水盾構的推進試驗，進行超大斷面泥水盾構開挖面穩定、施工參數匹 配的研究。
⑦、⑨層中承壓水水量豐富，勘察期間測得承壓水水頭標高-4.15～-6.76m之間 據上海區域性資料，此承壓水水頭年呈週期性變化，水頭標高0～-8m。
一、工程概况
设计規模
工程建設規模為雙向雙管6車道公路隧道，圓隧道外徑15m， 內徑13.7m，襯砌環寬2m，採用Φ15.43m泥水平衡盾構掘進機施 工，掘進距離達7.5km，隧道平均覆土深度達30m以上。
六、超長距離隧道快速施工
即時同步施工工藝
六、超長距離隧道快速施工
超長距離隧道水平運輸技術
結合即時同步施工，採用無軌運輸，確保長距離高效水準運輸
4 泥水指標 比重1.08-1.25 粘度18-25s
5 同步注漿 根據地表變形監測資料設定、調整
三、隧道抗浮穩定性分析
超大直徑管片1:1模擬試驗研究
管片自重變形 注漿壓力 隧道抗浮能力
三、隧道抗浮穩定性分析
超大直徑管片1:1模擬試驗研究
三、隧道抗浮穩定性分析
多點注漿壓力的技術要求
多點注漿孔同時注漿 單孔附加注漿壓力控制在0.3－0.6Mpa 管片頂部注漿壓力為其他注漿孔位的2/3以下
注漿體
1.0m
1.0m
q=0.6Mpa
土
體
<注漿附加壓力>
注漿孔
三、隧道抗浮穩定性分析
高重度、高稠度、抗剪型、抗液化的單液同步漿研製
漿液基本性能
Baidu Nhomakorabea
指標名稱
滲透性 初凝值
密度 坍落度 屈服值 抗壓強度
性能指標
5×10-5 cm/s 30H
1.9 g/cm3 12－14 cm 800kPa（20h） 1.0MPa（28天）
一、工程概况
同期超大直徑隧道比較
東京灣隧道
竣工日期：1996年8月 盾構機直徑：14.14 m 一次性推進距離：2.3 km 8台盾構雙向推進；江中對接
易北河第四隧道
竣工日期：2002年 盾構機直徑：14.20 m 一次性推進距離：2.1 km
一、工程概况
同期超大直徑隧道比較
荷蘭綠心隧道
三、隧道抗浮穩定性分析
模型隧道上浮試驗研究
广义浮力密度(kg/m3)
1200 1000 800 600 400 200
0 0
模型隧道覆土深度5.9m工况（试验时间28天）
水中广义浮力密度（1000）
y = -218.84Ln(x) + 1557.6 R2 = 0.9428
地铁隧道广义浮力密度线（533） 长江隧道、大连路隧道 广义浮力密度线（417）
徑流年平均流量2.9萬m3/s 年徑流量9240億m3 年輸沙總量近5億t 分流：北支分流3% 南北港分流比穩定在40－60%
一、工程概況
隧道縱剖面
隧道縱坡2.9%，隧道覆土按最大沖深（-20m）控制，正常段1D。
一、工程概況
隧道地质剖面
工程場區75.5m深度（相當標高 – 80.1m）以上的土層按其成因類型可劃分 為8層，其中第①、②、③、④、⑤、⑦、⑨層又可細分為若干亞層。
100 200 300 400 500 600 700 浆液龄期（小时）
應用本專案研製的新型同步注漿漿液以及相應的施工工藝， 隧道抗浮性能明顯優於傳統的漿液；隧道後期穩定性控制良好。
三、隧道抗浮穩定性分析
同步施工增加抗浮稳定性
三、隧道抗浮穩定性分析
豎橫徑控制在0.2％-0.4％D，相鄰管片高差8mm
20081223-17超长超大距离盾 构隧道-长江隧道
一、工程概況
地理位置
上海長江隧道工程作為 崇明越江通道“南隧北橋” 的一部分
南起上海浦東五好溝， 北至長興島南端。
跨越九公里的長江 天塹，而後與雙塔斜 拉索大橋相連，直達 崇明島。
总投资126亿人民币
上海市
一、工程概況
河勢、水文 長江口屬典型的江心沙多島型潮汐河口。 呈三級分汊，四口入海格局。
二、泥水盾構開挖面穩定施工
開挖面穩定預測仿真分析
採用超級計算機進行全三維的准動態和動態相結合的數值仿真，進行超 大直徑長距離掘進施工的開挖面穩定的預測仿真分析，得出開挖面破壞時極 限壓力和開挖面破壞形式。
网格变形
总位移
总应力
塑性区
二、泥水盾構開挖面穩定施工
模擬盾構推進數值仿真
利用曙光4000A超級計算機 最新數值計算技術和平行計算法 全三維視覺化數值仿真模擬盾構推進
四、盾構施工風險預防
可替換式刀頭及常壓工作艙
四、盾構施工風險預防
可替換式盾尾刷
盾尾鋼板刷
應急氣囊
第一道鋼絲刷 第二道鋼絲刷 第三道鋼絲刷
第一道 第二道 第三道 鋼絲刷 鋼絲刷 鋼絲刷
应急气囊
盾尾鋼板刷
五、盾構進出洞施工
進出洞加固
針對超大斷面正面土體穩 定，開發了大體積加固新技 術，確保超大直徑泥水盾構 出洞階段泥水壓力建立。
二、泥水盾構開挖面穩定施工
總結出了一套不同施工條件下以及對周邊環境保 護的盾構掘進施工參數匹配優化方法
序號 項 目
參數要求
1 切口水壓 根據不同覆土深度、不同地質條件設定
2 壓力波動 -0.2 — +0.2kg/cm2
3
掘進速度
2-4.5cm/min遇障礙物或周邊有建構築物 需要保護時應低於1cm/min