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掘进技术的发展
隆威尹俊涛
中南大学地学与环境工程学院湖南长沙
摘要阐述了隧道掘进机半个世纪以来的发展及其在国内外隧道施工
中的应用指出优先采用掘进技术进行隧道开挖已成为未来隧道施工的发
展趋势并在分析大量国内外工程实例的基础上结合施工中的经验及教
训对掘进过程中存在的诸如断层破碎带、挤压地层、地下水、岩溶等相关工
程地质问题进行探讨并提出了相应的处理措施。
关键词隧道掘进工程地质问题不良地质条件
年美国工程师设总的说来掘进技术体现了计算
计了世界上第一台可连续掘进的隧道掘进机、新材料、自动化、信息化、系统科学、管
机但由于理科学等高新技术的综合和密集在一定
设计上存在难以克服的滚刀问题难以与程度上反映了一个国家的综合实力与科技
当时刚诞生的钻爆法相媲美致使无水平。
用武之地年美国的
。掘进技术的发展与应用
仿照一百年前的设计只采
用滚刀解决了第一台的刀具问题随着科学技术的发展与进步的
获得了成功。从此得到广泛的推广与类型不断增多。按围岩地质条件划分有硬
应用。岩、软岩以及软硬岩兼容
广泛利用监测、遥控、电子信息技按开挖直径划分有微型~
术等对施工过程进行全面监控使掘进过、中型~ 和巨型
程始终处于最佳状态因此相对于传统钻按护盾形式划分有敞
爆法具有高效、快速、优质、安全等优点其开式双护盾或多护盾式、盾构
掘进速度一般是传统钻爆法的~ 倍。此等。同时的适用范围也不断扩
外采用掘进还有利于环境保护和节大从松散软土、淤泥到极坚硬的岩石都
省劳动力提高施工效率整体上比较经可应用而且还能适用于一些较复杂的地
济。质条件。
的不足之处在于对不良工程地经过半个世纪的发展掘进技术
质条件的适应性差不如传统钻爆法灵活已相当成熟被广泛应用于世界各国能源、
前期的一次性投入费用较大对施工人员交通、水利、国防等部门的地下工程建设。
的素质要求较高。一般情况下当隧洞长度或长
凿岩机械气动工具
径比时宜优先采用进行开挖。台高压泥浆式盾构进行开挖开挖
不过近年这一传统观念已被工程实践所直径为。该工程于年年底完
突破。在西方发达国家不少左右的工。
隧洞已开始采用进行开挖例如英国荷兰生态绿心隧道
伦敦希斯洛机场的艾赛德路双管隧道内荷兰生态绿心隧道位于阿姆斯特丹到布
径长度仅就采用一台! 鲁塞尔高速铁路沿线把阿姆斯特
土压平衡式盾构开挖。丹——鹿特丹高速轨道线连接起来全长
据不完全统计截止到年年底设计直径总投资亿
世界上长度的隧道已超过条美元由法国公司和荷兰
世界隧道总长度已远远超过近公司联合进行建设采用法国
几年的隧道工程建设中有是采制造的“震号”泥水盾构进行
用进行开挖的。开挖。该总长总功率
在国外的发展与应用质量推力达到开挖直
世纪年代以来掘进技术在径是目前世界上开挖直径最大
世界各国得到了广泛的应用。国外已经建的。该隧道于年月日正式
成的采用掘进技术施工的著名大型开始掘进主要穿越泥炭土、粘土和饱和砂
隧道工程有英吉利海峡隧道、日本东京湾土等地层计划推进速率为天实
海底隧道、荷兰生态绿心隧道等。际推进速率为天最高月进尺
英吉利海峡