东京外环道路工程施工进展一直备受瞩目,该工程盾构标段分别由大成、鹿岛、大林、清水等建设公司承包,这几大公司被我们戏称为日本建设业界“四大巨头”。基于这“四大巨头”在东京外环道路的施工中出色的成绩,大家对其公司的盾构技术创新都有一定的好奇,今天小编就为大家介绍了一下“大林组的盾构技术创新之路”。
研发理念
大林组的盾构技术发展与城市建设密切相关。1975年左右,引进土压及泥水盾构,随着盾构技术的不断更新,陆续在输水隧道、输气隧道、地铁隧道、公路隧道等公用设施中投入使用。
近十年来,大林组以“省人工、降成本、环境友好”为理念,从盾构机设备、施工技术等方面进行创新研发。
盾构机设备
近年来,日本建设技术革新大多以节约成本为最主要目的。大林组这些年也围绕这个目的开发了不少盾构机设备。
01 节能盾构
2014年,大林组开发了大断面节能盾构工法,应用于东京外环道路关越—东名主线隧道(北行)工程中。
该工法采用内外圈刀盘互相独立的驱动方式,并增加刀盘内圈开口率,以此起到节约用电及快速掘进的作用。据试验验证,该盾构机可节约30%左右的耗电量。
02 URUP(地面始发接收)盾构机
大林组采用URUP盾构机施工技术,分别在中央环状品川线大井地区、相模纵贯川尻隧道进行圆形盾构和矩形盾构的施工应用。
品川线大井地区工程(直径13.6m土压盾构)
相模纵贯川尻隧道工程(11.96m×8.24m矩形盾构)
随着多个工程的成功应用,又采用URUP矩形顶管机实施了“自由断面分割工法”。
2009年在东关东机动车道谷津船桥IC工程中采用“自由断面分割工法”完成內净大约为8m×6m、长70m的隧道。
03 盾构机换刀
嵌套式刀头工法是指在盾构辐条内配备机械式换刀装置,无需辅助工法即可在任意位置进行换刀的工法。该换刀装置是在刀盘辐条内依次配置了内管、滑动框架组成的三重构造。
目前,该换刀工法已在小田井贮留管等工程中得到应用。
施工技术
随着城市地下环境越来越复杂,原有的施工工法已经无法满足城市的建设需求,日本各大企业针对具体施工工况陆续研发了不少创新施工工艺,大林组近几年在矩形隧道、公路匝道扩挖技术方面有不少突破。
01 矩形换乘通道施工技术
在东京地铁银座线日比谷线虎之门车站的换乘通道施工中, 由于受到周边楼宇和地面交通的影响,无法采用单一工艺完成长度374m的地下换乘通道。2018年大林组使用了矩形盾构(218m)+管幕推进(48m)+明挖(108m)3种方式组合的施工工艺,解决该工程环境受限而导致的施工难题。
其中,盾构段采用大断面矩形盾构机(7.92m×5.02m)修建一条行人专用地下通道,该技术攻克了浅覆土、极软弱地层、邻近构筑物、具有地下障碍物等难题,并把对周边环境的影响控制到最小程度,扩展了城市再开发项目中矩形盾构机的适用范围。
02 出入口扩挖技术
在横滨环状北线的施工中,出入口周边有住宅、铁路干线等建筑物无法拆除,因此必须采用暗挖工法实现出入口与主线隧道的接续。大林组创新采用了“圆周盾构+管幕”组合暗挖形式实现出入口匝道的扩挖施工。马场出入口4条匝道均有200m区域采用了这种组合暗挖方式。
“其他工艺”
SFRC管片
SFRC(Steel Fiber Reinforced Concrete,钢纤维加筋混凝土)管片,是一种具有高耐久性的优质管片,适用于恶劣环境条件或荷载作用下的盾构隧道。SFRC管片是将钢纤维掺入混凝土,制成钢筋混凝土管片。
该管片于2008年取得了日本国土技术研究中心的建筑技术审查认证。此后在铁路、公路、下水道、综合管廊等共计11件隧道施工中得到应用。采用SFRC管片的盾构隧道施工,相比普通钢筋混凝土管片减少了施工荷载造成的管片混凝土剥落、开裂等状况。
盾构技术研发大事记
由隧道网编辑:SS & Jin综合整理