矩形隧道掘进机国内外概况和发展趋势
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隧道工程机械的现状和发展趋势摘要:随着科技的进步,我国隧道工程的建设日益增多且对工程施工要求也越来越严格。
为了从根本上提高我国的隧道工程建设,必须实现隧道工程的机械化。
将机械化与施工技术和施工工艺科学的结合,是隧道工程发展的必然趋势,本文主要针对该情况,对隧道工程机械进行了分析,首先介绍了国内外常见的集中隧道施工方法,然后结合实际情况,对常用的隧道工程机械进行了阐述,最后分析了我国隧道工程机械的发展趋势。
关键词:隧道工程;施工方法;工程机械现状;工程机械发展当今我国科技与经济高速发展,机械渗入各个领域,尤其是在隧道工程以及矿山工程中,逐渐的被用于具有危险性的高强度的工作中,成为社会生产生活必不可少的工具。
并且新科技、新工艺、新材料的应用促使了我国工程机械的快速发展,逐步实现了设备自动化以及智能化,提高了施工的效率,降低了成本。
本文主要以隧道工程为例,介绍了工程机械的应用与发展。
随着技术的不断发展和运营的需要,铁路、公路隧道趋势是越修越长、越修越宽,技术越来越难、越复杂。
铁路、公路隧道的修建涉及到结构、防排水、岩土、地质、地下水、空气动力、光学、消防、交通工程、自动控制、环境保护、工程机构等多种学科,是综合复合技术,需要多学科进行联合研究、进行攻关。
目前,我国铁路、公路隧道修筑技术已有长足的发展,对围岩动态量测反馈分析技术,组合式通风技术,运营交通简易监控技术,新型防水、排水、堵水技术,围岩稳定技术,支护及衬砌结构技术等都有许多成功实例,其中大部分成果已处于国内领先水平,还有一些成果已达到国际先进水平。
在大规模的建设过程中,国内隧道建设也暴露出一些不足。
1隧道工程施工方法1.1钻爆法隧道施工在钻爆法施工中主要的施工流程为开挖、凿孔及爆破;在工作过程中,要注意支护、通风照明、防尘等。
现阶段的钻爆法隧道施工主要采用了新奥法支护、锚喷支护和光面控制爆破,主要采用的机械有:1)凿岩机械。
现在的工程机械已经逐渐的步入了液压化,而且技术趋于成熟。
2023年掘进钻车行业市场分析现状掘进钻车行业是矿山开采和隧道建设领域的重要设备之一,其市场规模庞大,但目前存在一些挑战和机遇。
市场需求:矿山和隧道建设是国民经济的重要组成部分,对于掘进钻车的需求一直保持较高水平。
随着矿山和隧道建设的广泛推进,掘进钻车的市场需求将会持续增长。
竞争激烈:掘进钻车行业市场竞争激烈,主要表现在品牌和技术上。
目前在市场上存在大量的掘进钻车品牌,不同品牌的产品质量、稳定性和服务水平存在差异,消费者选择品牌时更注重这些方面的因素。
技术创新:掘进钻车行业对于技术创新有着较高的要求。
随着科技进步,掘进钻车的技术水平越来越高,小型化、智能化、自动化成为行业的发展趋势。
技术创新能够提高产品的性能和效率,降低用户的使用成本,因此具有较高的市场竞争力。
国际市场:随着中国矿山和隧道行业的技术水平不断提高,我国的掘进钻车行业在国际市场上处于领先地位。
目前,中国的掘进钻车产品已经占据了一定的国际市场份额,且国际市场潜力巨大。
我国掘进钻车企业需要进一步拓展国际市场,提高产品质量和服务水平,以增加自身的竞争优势。
政策支持:为促进掘进钻车行业的发展,政府制定了一系列的政策措施,包括加大对科技创新的支持力度、优化产业结构、提高产品质量和技术水平等。
这些政策的出台将有效促进行业的发展,为掘进钻车企业提供更好的发展环境。
面临的挑战:掘进钻车行业也面临一些挑战,主要包括成本压力、环保压力和市场竞争压力。
随着资源和劳动力成本的不断上升,掘进钻车的生产成本也在增加。
同时,环保压力也在不断加大,掘进钻车企业需要不断提升产品的环保性能。
此外,市场竞争激烈,企业需要通过不断提高产品质量和服务水平来增强竞争优势。
总结来说,掘进钻车行业市场前景广阔,随着矿山和隧道建设的不断推进,市场需求将会持续增长。
同时,技术创新、国际拓展和政策支持也为行业发展提供了机遇。
然而,行业也面临一些挑战,企业需要不断提升技术水平和产品质量,以应对市场竞争和环保压力。
施工技术228 2015年19期浅谈隧道工程机械施工的现状和未来的发展趋势赵宝辉中铁隧道集团一处有限公司, 重庆 401121摘要:随着科技的进步,我国隧道工程的建设日益增多且对工程施工要求也越来越严格。
为了从根本上提高我国的隧道工程建设,必须实现隧道工程的机械化。
将机械化与施工技术和施工工艺科学的结合,是隧道工程发展的必然趋势,本文主要针对该情况,对隧道工程机械进行了分析,首先介绍了国内外常见的集中隧道施工方法,然后结合实际情况,对常用的隧道工程机械进行了阐述,最后分析了我国隧道工程机械的发展趋势。
关键词:隧道工程;施工方法;工程机械现状;工程机械发展中图分类号:F426.4 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)19-0228-011 隧道工程机械现状在隧道隧道工程施工中,主要有钻爆法、现代盾构掘进法以及隧道联合掘进法三种施工方法。
结合江罗高速第十合同段((隧道方面主要包括分离式隧道2座,设计为双向六车道高速公路隧道,即良洞隧道(隧道左线656米、右线674米),大顶隧道(隧道左线247米、右线277米)。
)的隧道工程施工情况以及施工方法的考量,本文主要介绍现阶段隧道施工中,常用的 MQT- 130 型气动锚杆钻机以及柳工ZLC50C装载机。
1.1 MQT- 130 型气动锚杆钻机1.1.1 MQT- 130 型气动锚杆钻机介绍。
该工程机械可用于土层、粘土层、砂石层、岩石层和含水层等各类不同地质进行锚杆、锚索、硬岩破碎、地质钻探、双管钻进、注浆加固操作,以及地下微型桩等深孔的回转冲击和常规回转钻进操作。
该工程机械自身配备了专用的分析软件,能够获取隧道前方的准确的围岩状况,并经过安全性等分析确定合适的施工方案。
1.1.2 MQT- 130 型气动锚杆钻机的特性。
①适用性。
MQT- 130 型气动锚杆钻机是隧道打眼的重要设备,MQT系列气动锚杆钻机体积小、重量轻、转矩大。
同时集钻孔、搅拌、安装锚杆锚索于一身,是顶板硬度≤F10的各种岩巷进行锚杆作业的理想设备,用于顶部作业。
文章编号:1001-831X(2002)01-0001-11隧道掘进机在中国地下工程中应用现状及前景展望*钱七虎1, 李朝甫2, 傅德明3(1.总参科学技术委员会,北京 100857;2.解放军理工大学,南京 210007;3.上海隧道技术研究所,上海 200032) 摘 要:本文概括地介绍了隧道掘进机在中国地下工程施工中的应用情况,针对21世纪中国对地下工程的需求,展望了隧道掘进机的应用前景,进一步提出了有效使用隧道掘进机的一些建议。
关键词:隧道掘进机;地下工程;展望;建议中图分类号:TV554+.2 U455.3+ 文献识别码:A1 引 言随着地下工程快速开挖的需要和科学技术水平的提高,隧道掘进机施工技术在中国得到了快速应用和发展。
隧道掘进机是一种专门用于开挖地下通道工程的大型高科技施工装备,它具有开挖快、优质、安全、经济、有利于环境保护和降低劳动强度的优点。
掘进机技术体现了计算机、新材料、自动化、信息化、系统科学、管理科学等高新技术的综合和密集,反映了一个国家的综合国力和科技水平。
按照地层条件和具体施工方法的不同,一般将隧道掘进机分为三类,即盾构掘进机(shield machine)、岩石掘进机(tunnel boring machine,TB M)和顶管掘进机(pipe jacking machine)。
现代掘进机技术的最大特点是广泛使用遥测、遥控、电子、信息技术对全部作业进行制导和监控,使掘进过程始终处于最佳状态,使掘进机向着机械、电气、液压和自动控制一体化、智能化设备方向发展。
21世纪,随着中国基础设施的大规模建设、西部大开发的进展以及北京申办2008年奥运会的成功,中国的铁路、公路、大中型水电站建设以及南水北调、西气东输等工程中将有大量的长大隧道需要建设;现代城市建设中的地铁工程、市政工程(排污管、输水管等)、越江隧道也在不断增加。
开挖这些大量的地下隧道工程,工期对经济效益和生态环境等方面有着重大影响,而且地下工程掘进工作面又常常受到很大的限制,面对速度、环保、效益等这些问题,使用隧道掘进机无疑是最好的选择。
我国掘进装备技术现状及发展趋势摘要:本文旨在概述我国掘进装备技术的发展现状及发展趋势。
从目前的研究结果来看,随着互联网和大数据技术的发展,智能掘进装备正逐步取代传统的掘进装备,未来的掘进装备将建立在先进的智能技术之上,重点关注掘进高效性、安全性和可持续性,用于提高掘进生产精度和效率,同时提高生产安全性以及减少环境影响。
关键词:掘进装备,智能技术,高效性,安全性,可持续性正文:我国掘进装备技术发展历经多年,但是与国际技术相比,还存在一定的差距。
掘进装备技术是核心技术,控制着整个掘进行业的发展。
借助近年来经济的发展,掘进装备的升级更新得到了加强,并且也吸引了大量的资金投入和企业参与。
随着互联网和大数据技术的发展,智能掘进装备正逐步取代传统的掘进装备,其中的航天级智能技术成为掘进装备技术的核心,智能掘进装备也受到了越来越多的关注。
现在,人们已经开发出一系列用于改善掘进质量和效率的智能技术,例如自动钻探、自动回采、智能控制系统、穿山甲机器人等。
未来的掘进装备将建立在先进的智能技术之上,重点关注掘进高效性、安全性和可持续性,以提高掘进生产精度和效率。
同时,通过使用智能技术,还可以提高掘进的安全性,减少环境影响。
此外,应用机器视觉、机器学习、深度学习等技术,可以加快掘进装备技术的发展,更好地满足社会及个人需求。
综上所述,未来,掘进装备技术将通过智能化、安全化、可持续发展的方式来不断提高效率和质量,以满足各项活动的需求。
因此,为了促进掘进装备技术的发展,我国应继续加大对智能技术、先进技术的研发投入。
目前,政府、市场和企业应联合建立完善的制度环境,鼓励企业研发新技术,利用大数据进行数据采集和分析,加强技术的开发和落实,以及加强技术的推广和转化,充分发挥技术的作用。
此外,要注重培养技术人才,学习借鉴国际上新技术先进经验等。
另外,企业应积极投资技术的研发,不断开发出新的技术,以满足市场需求,投资流动性较强、技术吸引力较大的技术,提升产品的技术水平,提高技术投入的效率。
隧道工程机械的现状和发展趋势摘要:随着科技的进步,我国隧道工程的建设日益增多且对工程施工要求也越来越严格。
为了从根本上提高我国的隧道工程建设,必须实现隧道工程的机械化。
将机械化与施工技术和施工工艺科学的结合,是隧道工程发展的必然趋势,本文主要针对该情况,对隧道工程机械进行了分析,首先介绍了国内外常见的集中隧道施工方法,然后结合实际情况,对常用的隧道工程机械进行了阐述,最后分析了我国隧道工程机械的发展趋势。
关键词:隧道工程;施工方法;工程机械现状;工程机械发展当今我国科技与经济高速发展,机械渗入各个领域,尤其是在隧道工程以及矿山工程中,逐渐的被用于具有危险性的高强度的工作中,成为社会生产生活必不可少的工具。
并且新科技、新工艺、新材料的应用促使了我国工程机械的快速发展,逐步实现了设备自动化以及智能化,提高了施工的效率,降低了成本。
本文主要以隧道工程为例,介绍了工程机械的应用与发展。
随着技术的不断发展和运营的需要,铁路、公路隧道趋势是越修越长、越修越宽,技术越来越难、越复杂。
铁路、公路隧道的修建涉及到结构、防排水、岩土、地质、地下水、空气动力、光学、消防、交通工程、自动控制、环境保护、工程机构等多种学科,是综合复合技术,需要多学科进行联合研究、进行攻关。
目前,我国铁路、公路隧道修筑技术已有长足的发展,对围岩动态量测反馈分析技术,组合式通风技术,运营交通简易监控技术,新型防水、排水、堵水技术,围岩稳定技术,支护及衬砌结构技术等都有许多成功实例,其中大部分成果已处于国内领先水平,还有一些成果已达到国际先进水平。
在大规模的建设过程中,国内隧道建设也暴露出一些不足。
1隧道工程施工方法1.1钻爆法隧道施工在钻爆法施工中主要的施工流程为开挖、凿孔及爆破;在工作过程中,要注意支护、通风照明、防尘等。
现阶段的钻爆法隧道施工主要采用了新奥法支护、锚喷支护和光面控制爆破,主要采用的机械有:1)凿岩机械。
现在的工程机械已经逐渐的步入了液压化,而且技术趋于成熟。
2023年隧道掘进设备行业市场需求规模潜力研究及未来市场发展趋势可行性咨询1、定制化生产要求全面的生产技术:产品定制化对技术全面性提出较高要求。
大型金属结构件产品的定制化主要体现在三个方面。
第一,不同下游行业的整机在功能、形态、运作方式等方面差异巨大,导致对应的大型专用设备金属结构件在形状、材质、加工方式等方面具有明显差异。
第二,同类别的整机中,由于适用条件的不同,对应的大型专用设备金属结构件在规格大小和形态细节上也不尽相同。
第三,随着技术改进或终端需求变化,客户对结构件的需求也会变动,这也导致了不同批次的产品间可能存在差异。
第四,产品终端领域及应用环境的不同也会导致不同产品的具体加工工序存在差异。
中金企信国际咨询权威公布《2023-2029年全球及中国隧道掘进设备市场全景监测调研分析及发展趋势预测报告》生产定制化的金属结构件产品需要全面的生产技术作为支撑,要求厂商掌握从下料到产品成型的全套工艺流程,具备加工多种品类钢材的能力,并拥有覆盖全工序的关键设备。
2、产品大型化要求企业具备相应的加工条件:产品大型化的特点对企业具备的加工条件有较高要求。
追求具备更大的开挖直径、更高的起吊高度、更高的发电效率是隧道掘进、工程起重、风力发电等下游行业设备的发展趋势,从而导致用于大型专用设备的金属结构件具有大规格、大重量的特点。
为完成这类结构件的生产,结构件厂商必须具有相应的软硬件条件。
在硬件方面,需要较大的厂房和生产场地容纳产品和设备,且厂房须有配备足够起吊重量的起重行车用于在厂房内转移原材料和产品。
同时还需购置加工所需的专用大型设备。
在技术方面则需要厂商具备较强的工艺控制水平以及相应的加工经验和加工技术,从而在完成大型产品加工的过程中保证产品质量。
3、产品精细化要求企业具备较强的检测能力:产品精细化是大型专用设备结构件的重要特点。
由于应用场景特殊,且维修、更换成本高昂,为保证强度,降低故障率,大型专用设备一般对结构密闭性和拼接准确性具有较高需求。
1.1国外概况和发展趋势目前世界上绝大多数盾构断面均为标准的圆形,因此我们将非圆形断面盾构称“异形断面盾构”。
从历史上看,异形断面盾构的断面形式包括矩形(圆角矩形)、多圆相交的并列圆形、多段弧线相切围合形(日本称复合圆形)。
本课题总体设计所选择的就是4段圆弧相切围合的形状,如图3所示。
其外观接近椭圆,但数学方程式并非椭圆,我们将其命名为“类矩形”。
图3:类矩形盾构衬砌结构1.1.1 异形断面盾构的重生由法国人Marc Isambard Brunell(1825年)建造的人类历史上第一台盾构机就是矩形断面的,如图4所示。
因为对于使用功能而言,矩形的断面使用效率图4 历史上第一台盾构机是最高的,而且从当时掌子面人工开挖的方式看来说,矩形断面最有利于挖掘工人的布置(由于当时施工能力的限制。
1843年,采用这台11 m宽、6 m高的矩形盾构机完成了396 m长的泰晤士河隧道,开创了盾构法隧道的新天地。
由于当时结构设计和施工技术的局限,该隧道的衬砌为砖砌双联拱结构,与盾构外形并不匹配。
随着技术的发展,自纽约Pneumatic Transit隧道(Alfred Ely Beach,1870)起,圆形衬砌结构由于受力合理迅速取代了矩形断面,见图5(a);1890年,连通美国与加拿大边境的St. Clair 铁路隧道盾构首次采用液压拼装机面,见图5(b);1926年伦敦地铁首次采用了电驱动大刀盘切削正面土体,实现了全断面机械化开挖,见图5(c)。
从此,圆形盾构由于衬砌结构经济性好,便于实现机械化开挖和衬砌拼装,迅速成为主流,矩形盾构在大约100年的时间里成为被遗忘的技术。
(a) (b) (c)20世纪90年代以后,随着日本城市逐步由功能优先的现代化建设转向人居为本的后现代化建设,需要在本已拥挤的地下空间中建设地铁,地下化铁路,共同沟,地下道路等,由于《日本民法典》规定50米深度以地下空间属于地面物业业主所有(2001年修正案),往往面临狭小的道路无法布置双线隧道的问题,即使开发出40cm极小间距施工的盾构技术也无济于事,唯一的办法是将两根隧道合为一体。
90年代,此类隧道多采用双圆/多圆断面,但这种形式一般需设图5:早期盾构技术沿革中柱或采用繁琐的结构托换/置换工艺,空间仍有浪费。
因此,90年代中期以后,随着异形断面刀盘技术的成熟,断面利用效率更高,结构形式更简洁的类矩形盾构逐步取代了双圆/多圆盾构。
2005年之后,已经检索不到日本双圆盾构的施工案例。
于2002年引进了日本的双圆盾构技术,并用于轨道交通8号线、6号线、和2号线东延伸段施工。
大部分施工效果良好,但也发现其虽然能够达到较高的环境保护标准,但是控制技术相对复杂,对施工管理要求较高,隧道空间使用弹性不大,泵房施工繁琐。
也引进了此类盾构,评价与此类似。
目前,尚无新的双圆盾构应用计划。
自1994年至今,日本共研发矩形和复合圆形(类矩形)盾构14种,见附表1所示。
其中10、神奈川6号川崎线盾构为MMST工法所用的超前支护盾构,其主隧道断面为矩形,但超前支护盾构的本质为小型并列多圆盾构,虽然算作矩形盾构,但技术特征与使用方法差异很大。
值得指出的是,目前研发异形断面盾构并付诸实际应用的只有我国和日本。
究其原因还是由于东西方城市发展的模式的差异导致市场需求的差异。
除纽约外,图2 日本并列圆形盾构美国大多数城市结构比较疏散,地下空间开发的强度并不高;欧洲城市往往面临及其严格的古建筑保护法规,城市核心区地下工程总量也不大,更加趋向于建设新城。
山駅区间地下化盘 14东京相模纵贯川尻隧道工程8.24×11.96敞开式201115东京地铁有乐町线小竹向原~千川联络线6.8X5.7 土压平衡/行星刀盘20121.1.2 日本矩形盾构主要关键发展趋势由于建设体制和计价方式不同,日本异形断面盾构技术发展体现出高度的灵活性和针对性,基本每一款异形断面盾构都紧密结合相应的工程项目量身定做,在二十余年的发展过程中取得了很多独树一帜的技术,其中最为关键的两项是异形全断面切削技术和异形衬砌结构机械化拼装技术。
1)异形全断面切削技术除了部分应用于软岩和自立性硬土的盾构采用敞开式开挖以外,日本所有应用于软土地区的异形断面盾构都采用了全断面切削技术,从未采用过以往用于小直径盾构的多刀盘部分切削方案,见附图6。
这是由于在软土中,部分切削意味着正面有挤压效应,产导致切口前方隆起、通过后沉降。
这一问题往往会被误认为盾壳背土,采取错误的措施,更加剧了地层的扰动与沉降。
图6:多刀盘部分断面切削方案表2为日本目前矩形盾构所用过的主要切削方式。
表2 矩形盾构主要切削方式其中“偏心多轴(DPLEX)刀盘”是在数台驱动轴的前端偏心支承切削器,当按同一方向旋转驱动轴时,切削器机架作平行环运动,以此掘削和这个切削器形状大致相似的隧道断面。
因此,只要变换切削器机架的形状,就可以筑造出矩形、椭圆形、马蹄形、带有突起的圆形以及圆环形等多种多样化断面的隧道。
如图1.2.1-1所示。
磨盘式偏心轴图1.2.1-1 掘削机构模式及实体盾构机图“阿波罗刀头(All Potential Rotary Cutter)”由刀盘、摇动构架、公转圆筒三部分组成。
如图1.2.1-2所示。
在刀头高速旋转(自转)的同时,通过摇动构架及公转圆筒的旋转使刀盘在所要求的轨迹上移动(使其公转)进行任意断面的掘削。
图1.2.1-2 刀盘旋转及轨迹示意图“仿形刀盘”在旋转时进行伸缩(辐条6根中的4根),来切削复合圆形断面。
此外,随着伸缩刀盘的伸缩产生土仓容积的变动,为了防止开挖面土压平衡的失衡,在2处安装了土压变动控制装置。
如图1.2.1-3所示。
图1.2.1-3 仿形刀盘的配置图及实体盾构机图仿形刀盘也有采用千斤顶驱动的摆动刀盘方案,其特点是低成本,见图1.2.1-4所示。
图1.2.1-4 摆动仿形刀盘的配置图及实体盾构机图2)机械化拼装技术普通盾构断面为圆形,拼装机回转与拼装位置是同心圆,所需径向行程一般较小,而矩形或类矩形断面无法按同心布置,需要大得多的工作围。
同时,拼装机的设计还必须考虑中盾部位螺旋机、铰接等其它系统的布置,对于大断面矩形盾构而言,单块管片的重量在机器人设计领域也是超出一般数量级的,而其定位精度则要求相当。
图1.2.1-5 几种日本拼装机专利图日本对于异形断面的拼装机有近10种专利方案,如图1.2.1-5所示,但投入使用的大致有三种类型:(1)加大部分自由度行程的传统拼装机在扁平的异形断面盾构中,在传统拼装机的加设机械手平移结构,使之“够得到”角部。
机构原理和工作方式如图1.2.1-6、图1.2.1-7所示。
此类拼装机在常规拼装机上略作改动即可,但是受基本结构限制,单机工作围无法扩展太多。
图1.2.1-6 矩形盾构的拼装机图1.2.1-7 矩形管片的拼装顺序实例此类拼装机有一个变种,成为立柱式拼装机。
其基本构想是将传统拼装机的回转盘体缩小,安装在盾体的立柱上,回转盘体可以沿立柱上下移动,从而大幅度提高垂直方向行程,如图1.2.1-5右下图所示,日本相关专利公开号为1994-330693。
此方案结构轻巧简单,但对盾构机总体布置不利,螺旋机出口只能布置在立柱之间,不利于高效施工。
对于设立柱的矩形盾构,空间更加难以满足要求。
(2)轨道式拼装机针对矩形管片的特点,日本企业还设计了新型管片拼装装置,其设置了和盾构机开挖面形状相似的运行轨道,在轨道上运作的拼装装置一边抓取管片一边完成拼装。
装置T字断面形状的运行轨道由上下左右的导航滚轮夹持,并与轨道上的齿条实现咬合来完成行驶。
如图1.2.1-6、图1.2.1-7所示。
图1.2.1-6 拼装装置概要图图1.2.1-7 T字断面形状的运行轨道在实际运用中,拐角部管片与平行管片的重心抓取位置存在巨大差异,但是各动作都能达到要求。
如图1.2.1-8所示。
图1.2.1-8 拼装管片情况这一类型拼装机动作比较简单,但是难以在当中空间设置双螺旋机排土,对于总体方案是不利的。
日本也仅用于东京相模纵贯川尻隧道工程的敞开式盾构。
图1.2.1-9 串联式机械臂(3)串联式机械臂在国道20号新宿地下步行道工程中(2008年),日立采用了一种新型的串联机械臂取代了传统拼装机的各自由度并联的机械臂,如图1.2.1-9所示。
此类拼装机具有工作幅度围大,结构刚度大,容易与总体布置协调等优点,是一种非常有潜力的异形断面盾构拼装机方案。
但它的确定是无论是垂直、水平运动,还是径向运动,精确定位都必须通过盘体回转与大、小臂回转三轴联动来实现,人工操纵非常繁琐,若采用三轴联动控制则难度很大。
在该工程中,由于掘进长度很短,拼装机完全是依靠人工控制的。
3)轨道交通工程的应用案例日本的矩形盾构法应用于轨道交通工程的案例共有4个,其中包括:京都地铁东西线醍醐至六地藏延伸工程(2002)和东京地铁副都心线新千驮~明治神宫前~涩谷区间(2008)、东京私铁東急東横線渋谷~代官山駅区间地下化工程(2009)、东京地铁有乐町线小竹向原~千川联络线工程(2012)。
其中京都地铁东西线醍醐至六地藏延伸工程不仅是第一例矩形盾构施工轨道交通单峒双线的工程,而且还首次实现了矩形盾构施工无立柱的渡线段,展示了充分展示了矩形盾构技术的发展潜力。
京都地铁东西线醍醐至六地藏延伸工程矩形隧道断面外径为9.9×6.5m,适应东京地铁东西线所用的车辆双线运营。
该区间是在道路宽度为15m狭窄路况且交通流量大、地下有外径3.2m下水道管线以及引水管大规模埋设物的外环线下进行的工程。
隧道总长753.2m,其中道岔部分(crossover section)57m,渡线部分(transition section)5m,一般行车部分(running track section)691.2m。
衬砌管片外尺寸9.9×6.5m。
如图1.2.1-9所示。
图1.2.1-9 隧道横断面图工程采用了小松设计制造的加泥式土压平衡矩形盾构机,刀盘为摆动式(Wagging Cutter)。
如图1.2.1-10所示,刀盘在一定的角度边进行摆动边进行掘进的盾构;其通过兼用强力超挖刀,就能运用到各种掘削断面形状中。
图1.2.1-10 辐条伸缩摆动矩形盾构摆动掘削方式由介入转矩臂的液压千斤顶将刀盘在95°围进行摆动。
与以往由马达与齿轮驱动的高精度结构相比,由液压千斤顶、连接环及销子构成的驱动部,结构相对简单化。
在主辐条未能掘削区域,则采用置的液压千斤顶伸缩式仿形刀进行掘削。
仿形刀将配合刀盘摆动角度的液压千斤顶进行伸缩,并由其前端的刀头沿着盾构壳体外形线进行掘削,如图1.2.1-13所示。
图1.2.1-13 超挖刀运行状态该隧道建设于2002年,取得了良好的效果。