狭小竖井内的盾构旋转调头与始发
发布时间:2023-11-16
11月24日，第九届（2023）国际隧协大奖的颁奖典礼即将举办，并评选出了7项大奖，点击下方链接即可回顾入围名单：其中，来自英国的“银城隧道盾构的旋转调头与始发”获得了年度技术创新提名。本期，小编就带大家了解这一项目和所有的创新技术！
银城隧道项目是位于英国伦敦的一个交通改善项目，旨在通过在泰晤士河下修建一条新的公路隧道来满足城市东部日益增长的运输能力需求，项目将建设一条双线公路隧道，并配备现代化的基础设施和安全设施。隧道掘进采用了一台直径11.91m的盾构，是英国已应用的最大直径盾构。项目现场
由于施工现场空间紧张，项目的竖井尺寸要求尽可能小。因此，银城隧道工程放弃了常规的竖井，而是选择了四个竖井相交的布局方式，项目团队称之为“花生竖井”。为了能够在狭小的竖井内完成盾构的始发和旋转调头，项目承包商设计并采用了两个独特的专用方案。竖井布局
按照设计，银城隧道的盾构需要在格林威治竖井完成转向，并继续掘进双线隧道中另一条。由于使用两台隧道掘进机成本太高，而拆除并重组一台盾构可能需要长达五六个月的时间，因此，盾构进行旋转调头可能是项目的最佳解决方案。准备进行旋转的盾构
由于格林威治竖井周边地区的复杂性，项目团队需要最大限度地减少对附近建筑物和社区的干扰和占用，并尽快完成盾构的180°度转向及再次始发。氮气滑行装置
项目团队在现场设计了一个椭圆形的结构，在尽可能减少对周边空间占用的情况下，为盾构旋转180度提供足够的空间。项目团队还联合海瑞克设计并制造了一套氮气滑行装置，在盾构机头开始调头时，装置底部会泵满氮气，并使用橡胶裙边密封，形成一个气垫，最大限度地减少接触和摩擦；地板事先涂抹油脂，方便盾构调头的移动。旋转过程
旋转的过程相当顺利，项目团队在一个工作日内就将这台1400吨的盾构旋转了180度；旋转过程中盾构平稳且高度受控，既保护了盾构本身，又减少了对附近建筑物和社区的干扰。伦敦交通部门对这次旋转的结果表示满意，并表示会在未来的项目中再次利用这一技术。氮气滑行装置
选择氮气是因为它易于获得，氮气为惰性气体，无毒且比空气轻，利用氮气完成盾构旋转调头，是一种高效、经济且安全的解决方案。
一般情况下，盾构始发需要固定的刚性结构作为承托盾构向前的基座与反力架，这种传统结构的制作与安装会占用不小的井内空间。由于银城隧道竖井内空间狭小，项目团队选择了一种常被称为“飞行式”始发工法。这套设备主要由钢索和液压装置组成，始发时，钢索一头固定在洞门上，另一头固定盾尾的钢环上，盾构基本是由液压装置“拉”入洞门内的。
在银城隧道的始发过程中，项目团队部署了相当多的传感器，以避免在“拉"入洞门的过程中偏心。这种新的始发系统大大优化了竖井的空间利用率，特别适合空间受限的车站。DTSS2工程中的类似始发方式
一般认为该工法由德国Hochtief公司研发
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