EEPW论坛

一、超大直径盾构的发展和应用

超大直径盾构的发展情况
超大直径盾构，一般指开挖直径不小于14m的盾构机，截止目前，全球已建成和在建的超大直径盾构项目已超过40个，其中，中国的项目占到总数约2/3。
在盾构机的类型上，超大直径泥水平衡盾构机的数量远超过土压平衡盾构机，穿越江、河、湖、海的盾构隧道基本采用泥水盾构施工。
中国是目前超大直径盾构项目最多的国家。比如上海的上中路隧道、沪崇苏长江隧道、南京长江隧道、南京纬三路长江隧道和济南下穿黄河公路隧道等。
截止到目前，最大的泥水平衡盾构是中国香港屯门-赤鱲角公里隧道，盾构机开挖直径17.6m；最大的土压平衡盾构为美国西雅图公里隧道，盾构机开挖直径17.48m，目前上述项目均已完工。
超大直径盾构的应用情况
超大直径盾构隧道绝大多数应用在公路隧道，小部分应用在铁路隧道（单洞双线隧道）
单洞隧道结构型式：◇ 单层结构，上部为单向3车道，下部为管廊和应急救援通道◇ 单层结构，上部单向3车道，下部单向地铁通道和应急救援通道◇ 双层结构，每层为单向双车道，上下两层双向四车道
单层结构，上部为单向3车道，下部为管廊和应急救援通道

单层结构，上部单向3车道，下部单向地铁通道和应急救援通道，如武汉地铁7号线三阳路隧道、济南穿黄隧道等。

双层结构，每层为单向双车道，上下两层双向四车道，如南京纬三路过江隧道、扬州瘦西湖隧道。

超大直径盾构所面临的主要挑战
◇ 由于盾构机直径较大，洞身所处地层一般为复合地层或上软下硬等复杂地层，盾构姿态控制难度较大、掘进效率低，盾构施工难度大。
◇ 隧道的埋深较深，水土压力较大，对盾构机相关密封系统和泥浆环流系统（泥水盾构机）的配置要求较高；同时，盾构施工期间带压进仓所承受的水土压力较高，带压进仓作业的难度更大。
◇ 在同等转速下，由于开挖刀具的运行距离与刀具距离刀盘中心距离呈正比，所以，位于刀盘周边和边缘刀具运行距离较长，刀具更容易被磨损，更换刀具的频率更高、费用更大。
◇ 盾构机的始发和接收难度较大，盾构机的到达和接收难度比较大。

◇ 盾构机的结构更加复杂，部件的重量和体积庞大，盾构机的加工制造、运输、工地组装和拆卸等难度较大。