盾构法发展历史省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

18，法国工程师布鲁诺尔（Mare Isambard Brunel）在伦敦从船蛀在船板上蛀孔，再用分泌物涂在孔四面中得到启示，发觉了盾构法掘进隧道原理。u以后，布鲁诺尔完善了构思，注册了专利。敞开式手掘盾构原型问世盾构法隧道施工起源和发展第1页u布鲁诺尔在伦敦泰晤士河下隧道工程中首次使用这种盾构,构想成为现实。u矩形盾构断面尺寸为11.3m6.7m。泰晤士河下隧道工程始于1825年，施工期间碰到了许多困难，在经历了五次以上特大洪水后，直到1843年才全部完工，成功地贯通了横断泰晤士河隧道。泰晤士河底隧道施工时涌水盾构法隧道施工起源和发展第2页依据记载，182519为世界早期盾构法隧道发展时期，下表为该阶段盾构法隧道发展概况。年份工程长度（m）直径（m）日进尺（m/d）附注衬砌1825-1843Thames隧道（London）46011.36.71.50Brunel盾构（矩形）砖砌1869-1870Broadway（New York）902.85Breach盾构砖砌1869-Tower Subway（London）4032.202.6Greathead盾构铸铁衬砌1886-1890City South Subsay（London）102003.103.454.00早期用压缩空气铸铁衬砌1890-1893Glasgow Harbour road5805.201.00压缩空气铸铁衬砌1892-1894Sewer gallery（Clichy）4652.502.003.00压缩空气到2.9bar铸铁衬砌1896-1899Spree road隧道（Berlin）3754.001.40压缩空气轧制钢1898-Orleans Railway（Paris）12309.75管片盾构砖砌1899-1904Sewer隧道（Hamburg）21503.051.30压缩空气0.61.5bar1907-1911Elb隧道 Clichy9205.951.70压缩空气2.02.7bar内填钢与混凝土第3页20世纪60年代中期至80年代盾构掘进工法继续发展，产生各种平衡式工法，盾构机种类手掘式、半机械式、机械式、泥水式和土压式。手掘式盾构手掘式盾构半机械式土压式盾构泥水盾构第4页20世纪50年代初，东北阜新煤矿用直径2.6m手掘式盾构及小混凝土预制块修建疏水巷道，这是我国首条用盾构掘进机施工隧道。1963年，上海隧道股份结合上海软土地层对盾构掘进机、预制钢混凝土衬砌、隧道掘进施工参数，隧道接缝防水进行了系统试验研究。研制了1台直径4.2m手掘式盾构进行浅埋和深埋隧道掘进试验，隧道掘进长度68m。我国盾构技术早期发展第5页打浦路隧道工程施工直径10.22m盾构掘进机 u1966年5月，上海隧道建设企业用盾构法设计建造中国第一条水底公路隧道打浦路隧道。打浦路隧道全长2.7km，隧道部分长1320m，外径10m。所用网格盾构有所改进，敞开式施工可转换为闭胸式施工。我国盾构技术早期发展第6页u1982年，上海隧道建设企业承建长1476m延安东路北线隧道工程，采取自行设计直径11.3m网格型水力机械出土盾构掘进机。11.3m网格盾构掘进机盾构掘进机结构示意图80年代我国盾构技术发展第7页80年代我国盾构技术发展u1987年，上海市隧道工程股份有限企业承建市南站过江电缆隧道工程，成功设计了我国第一台直径4.35m加泥式土压平衡盾构掘进机，能控制正面土压平衡和降低地面沉降，施工速度快，掘进长度达583m，技术结果到达80年代国际先进水平，并取得1990年国家科技进步一等奖。1988年1月开始盾构推进，9月推进结束。直径4.35m土压平衡盾构掘进机结构图第8页90年代我国盾构技术发展u1995年，上海隧道工程股份有限企业开始研究矩形隧道技术，1996年研制了一台2.5m2.5m可变网格矩形隧道掘进机，顶进矩形隧道60m。u1996年，上海隧道工程股份有限企业总承包施工延安东路隧道南线工程。长1300m圆形主隧道采取从日本引进直径11.22m泥水加压平衡盾构掘进机施工。填补了我国泥水平衡盾构施工隧道空白。矩形隧道双圆盾构第9页二十一世纪我国盾构技术发展和展望二十一世纪我国盾构技术发展进入了快速上升阶段，12月，国务院又批复了22个城市地铁建设规划，总投资超出8820 亿元。依据北京国际城市轨道交通展览会上我国各城市轨道交通发展规划图显示，至年我国将新建轨道交通线路89条，总建设里程达2500 公里。盾构施工将在地铁建设中发挥不可替换作用。第10页盾构新技术展望之ECL盾构工法ECL工法就是代之以往管片，在盾尾浇筑混凝土，修建衬砌隧道施工方法。优点：在盾构掘进同时加压新浇筑混凝土，因能够修建出与土体亲密粘附在一起衬砌体，又能够得到密实高质量衬砌体，还能够控制对周围土体影响，同时有降低工程费用缩短工期特点，适合用于山岭隧道及城市隧道。第11页盾构新技术展望之复合盾构工法复合圆盾构是组合复数圆形断面修建隧道断面，除了圆形断面本身具备优点，还有本身独有优点。复合圆断面盾构特点在于隧道占有宽度及占有面积小，还能够选择合理、多样断面形状，与圆形断面相比，能够得到断面积小而且合理隧道断面。第12页盾构新技术展望之球体盾构工法球体盾构机亦称直角盾构机，其刀盘部分设计为球体，能够进行转向。球体盾构施工法又称直角方向连续掘进施工法。该方法对施工场地要求较小，而且能够进行直角转弯施工。对未来城市小半径曲线地铁避让建筑物基础有很强适用性。球体盾构施工方法分为“横一横”和“纵一横”两种。“横一横”方向连续掘进是先沿一个方向完成施工后，水平旋转球体进行另一个横向隧道施工，能够满足盾构转弯要求。“纵一横”方向连续掘进施工则是从地面开始连续沿直角方向向下开挖抵达预定位置后进行转向，然后实施横向隧道施工方法。第13页