日本的各种隧道工法创新一直备受国际隧道业界的关注。
用于洞门防水的新型止水构件
为消除双圆盾构机的洞门始发风险,东京下水道工程应用了一种基于推入止水构件(覆盖模拟管片)的工法——H&V盾构的洞门防水技术。
可分离式双圆盾构机(H&V盾构工法)
这种工法采用了一个与盾构机形状几乎相同、上下一体的止水构件(覆盖管片负环)套在管片上,并随着盾构机的掘进,将止水构件留在洞门的规定位置,从而达到防止渗漏水发生的目的。
止水构件构造
可切割金属障碍物的顶管施工技术
为了实现高效环保的非开挖顶进,日本研发了一种可以切割金属障碍物的顶管工法——Milling-mole工法。
工法原理图
该工法所用的特殊顶管机内置了切削障碍物的专用特殊刀具,遭遇障碍物时通过特殊伸缩管伸出,对其进行切削。此技术在近期的发展中,还集成了电磁波探测和特殊注浆管,保证设备能够提前发现障碍物,并在切割金属过程中不会造成沉降。
电磁波探测系统
小直径顶管-盾构联合式工法
为应对长距离、急曲线、复杂地层、小直径竖井始发等相关工况。日本技术企业开发了一种顶管-盾构联合式工法——
ECO SPEED SHIELD(ESS)工法。
盾构与顶管间切换段使用的特殊管节
这种工法能够同时利用顶管和盾构两种工法的优点并弥补其缺点,在难以采用顶管施工的区段,无需竖井就能够切换为盾构工法。在日本枚方市雨水管道工程的应用中,虽然造成了工期上的滞后,但是施工精度较高。
工程应用
液化地基加固工法
日本4家公司联合开发了一种新的地基加固工法——“TS-improver®”,通过该工法可以实现低噪音、低振动的地基加固施工,最大程度降低施工对周边环境与附近居民的影响。
这是一种采用底部供料方式以建造大直径桩(800mm)的低噪音低震动地基加固法。由履带式起重机吊起安装在套管顶端的高频振动机,在其自重和振动的作用下贯穿地面后,将回收的碎石作为填充材料从顶部喷出,一边通过振冲器振动地面,一边向地基中填充材料以形成加固桩。