超大型矩形盾构ECL工法钢模板支撑系统研究.pdfVIP

大型矩形盾构ECL 工法钢模板支撑系统 海隧道工程股份有限公司 强华 楼如岳 要：本文介绍了一种新型的超大型矩形盾构的施工方法，并详细介绍了与之配套的ECL 工法 钢模板支撑系统的工作原理、受力情况、操作过程，为长距离、超大型矩形隧道的施工另辟了 一种新的方法。 关键词：矩形隧道；矩形盾构；ECL 工法；钢模板；支撑系统 Abstract: The paper intr oduces a new construction method by a super large rectangular shield, after which its complementary ECL method is presented in details together with its principal of steel shuttering support system , its load bearing conditions, and operation procedures ended up with a revelation of an alternative way for the long distance, super large rectangular tunnel construction. Keywords: rectangular tunnel；rectangular shield；Extrusion Concrete Lining method；steel shuttering support system 1 前言 矩形隧道由于其形状合理、有效面积利用率高、混凝土材料消耗少被广泛应用于铁路、公 路下立交和地铁旁通道、地下商场、防空设施等地下工程。建造地下矩形隧道的方法很多，最 传统的方法就是大开挖，或者采用箱涵顶进法、管幕（管棚）法等。随着盾构和顶管技术的发 展，人们发明了多种形式的矩形盾构和顶管机，为矩形隧道的施工创造了多种方法。本文介绍 一种新的超大型矩形盾构的施工方法及其配套系统——超大型矩形盾构ECL 工法钢模板支撑系 统。 2 新的超大型矩形盾构的施工方法 2.1 传统的矩形隧道施工法 地下矩形隧道施工，传统方法有大开挖、箱涵法、管幕法、盾构法、顶管法等。大开挖不 属于非开挖施工技术，在城市施工中已逐步淘汰。箱涵法需要在现场先期制作一个与矩形隧道 一样大的钢筋混凝土箱涵，再用油缸将箱涵顶入土层中，由于受到场地的限制，再加 箱涵推 进时外壁与土壤的摩擦力很大，故箱涵法长度受到限制，一般用于公路或铁路下立交的施工。 管幕 （管棚）法施工时，先在工作井中用顶管法将多根钢管顶入土壤中，钢管两两相连，用锁 扣锁住，并在锁扣处注浆，从而形成密闭的地下空间，即“管幕”，然后边挖掘边支撑，最后用 钢筋混凝土衬砌成一个矩形隧道，一般施工的长度也有限，而且工艺复杂，较多用于公路下立 交和地下行 通道。而矩形顶管法，需要预先在工厂制作好管节，再运输到工地现场，吊入始 发井中进行推进，显然对于超大型矩形截面的管节制作、运输、吊装都是一件非常困难的事， 一般只适用于中小断面矩形隧道（4m×6m 以下）的施工。 2.2 新型的超大型矩形盾构 新型的反铲式超大型矩形盾构，可以解决 述施工的难题，特别适合于长距离、超大型矩 形截面隧道的施工，尤其适用于大都市中心城区地下商业街的施工。 工程位于新疆乌鲁木齐市辰野名品广场地下商业街二期工程，其结构断面为 19.8m×6m， 全长328 m，位于新疆乌鲁木齐市繁华地段解放北路的地下，路面交通繁忙，地下有各种管道、 1 管线，不可能采用大开挖的施工方法，也不适合用箱涵法和管幕法施工，经专家论证，决定采 用反铲式矩形盾构＋ECL 工法钢模板支撑系统进行施工。矩形盾构的外径为20m×6.2m，设计时 化整为零，分为上下、左中右 6 个箱体，便于在工作井中吊装安装。6 个箱体在工作井中再合 并成左中右3 个箱体，并焊接成一个整体 （盾构壳体）， 部采用 18 个帽檐式铲斗，3 个箱体 各有 1 可回转的油缸反铲式刀盘、1 螺旋输送机和 1 皮带输送机，整 盾构还配置总推 力为6500t 的46 根主推进油缸。 2.3 盾构的安装和出洞 由于无法在马路中间开挖工作井，只能在马路旁有限的空间制作一个小的工作井，此工