上海長江隧道工程施工關(guān)鍵技術(shù)簡介課件

上海長江隧道工程施工關(guān)鍵技術(shù)簡介上海長江隧橋建設(shè)發(fā)展有限公司上海隧道工程股份有限公司——2010年3月——上海長江隧道工程施工上海長江隧橋建設(shè)發(fā)展有二四3一3三3五工程簡介主要匯報(bào)內(nèi)容3七六工程大事記工程特點(diǎn)新技術(shù)和新材料的使用

結(jié)語工程質(zhì)量情況工程關(guān)鍵技術(shù)二四3一3三3五工程簡介主要匯報(bào)內(nèi)容3七六工程大事記工程特點(diǎn)起點(diǎn)：浦東五好溝途經(jīng)：長興島終點(diǎn)：崇明陳海公路全長：25.5公里雙向6車道設(shè)計(jì)時(shí)速：80km/h預(yù)留軌道交通空間一、工程簡介

起點(diǎn)：浦東五好溝途經(jīng)：長興島終點(diǎn)：崇明陳海公路全長：25.5隧道南起浦東五號溝，北至長興島新開港一、工程簡介

隧道南起浦東五號溝，北至長興島新開港一、工程簡介隧道數(shù)量：2條隧道長度：7.5公里隧道外徑：15米聯(lián)絡(luò)通道：8座江中泵房：4座隧道全景隧道入口隧道橫斷面隧道內(nèi)徑：13.7米圓隧道斷面一、工程簡介

隧道數(shù)量：2條隧道長度：7.5公里隧道外徑：15米聯(lián)絡(luò)通道：隧道襯砌采用鋼筋混凝土通用環(huán)楔形管片一、工程簡介

隧道襯砌采用鋼筋混凝土通用環(huán)楔形管片一、工程簡介隧道采用全圓周錯(cuò)縫拼裝工藝

在加強(qiáng)隧道整體性同時(shí)，又能滿足軸線和推進(jìn)施工需要一、工程簡介

隧道采用全圓周錯(cuò)縫拼裝工藝在加強(qiáng)隧道整體性同時(shí)，又能滿足軸一、工程簡介

江底最淺覆土約14.0m，最深覆土約29.0m一、工程簡介江底最淺覆土約14.0m，最深覆土約29.0m采用2臺當(dāng)今世界最大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行施工一、工程簡介

采用2臺當(dāng)今世界最大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行施工一、工程簡介盾構(gòu)機(jī)主要由刀盤、主驅(qū)動、盾體、盾尾、管片拼裝機(jī)、輔助設(shè)備等組成盾構(gòu)機(jī)頭和1號車架2號車架3號車架盾構(gòu)設(shè)備包括3節(jié)車架，1號車架長約30m共4層，包含了所有盾構(gòu)機(jī)的主要設(shè)備3號車架長約33m，主要為盾構(gòu)推進(jìn)同步管路延伸設(shè)備等1、3號車架間為2號車架，長約65m，主要為管片和預(yù)制構(gòu)件的吊運(yùn)設(shè)備一、工程簡介

盾構(gòu)機(jī)主要由刀盤、主驅(qū)動、盾體、盾尾、管片拼裝機(jī)、輔助設(shè)二四3一3三3五工程簡介主要匯報(bào)內(nèi)容3七六工程大事記工程特點(diǎn)新技術(shù)和新材料的使用

結(jié)語工程質(zhì)量情況工程關(guān)鍵技術(shù)二四3一3三3五工程簡介主要匯報(bào)內(nèi)容3七六工程大事記工程特點(diǎn)長江隧道具備的“大、長、深”三個(gè)特點(diǎn)盾構(gòu)機(jī)一次性連續(xù)掘進(jìn)距離達(dá)到7.5km,中間不設(shè)檢修井，創(chuàng)造出新的世界紀(jì)錄。大隧道開挖直徑達(dá)到15.43m,是目前世界上最大直徑的盾構(gòu)法隧道。深隧道在江底最深的埋深達(dá)到55米。長二、工程特點(diǎn)長江隧道具備的“大、長、深”三個(gè)特點(diǎn)盾構(gòu)機(jī)一次性連續(xù)掘進(jìn)距大隧道土方開挖量260萬方大型鋼筋混凝土管片74710塊高強(qiáng)度管片連接螺栓433376根口字型構(gòu)件7471塊，混凝土58506方同步施工道路結(jié)構(gòu)混凝土71175方超大直徑盾構(gòu)開挖面的穩(wěn)定大直徑隧道楔形管片錯(cuò)縫拼裝大斷面隧道施工期間的穩(wěn)定二、工程特點(diǎn)大隧道土方開挖量260萬方大型鋼筋混凝土管片74710塊高強(qiáng)超大直徑盾構(gòu)推進(jìn)帶來的三個(gè)方面的難題超大直徑盾構(gòu)開挖面穩(wěn)定通用楔形管片錯(cuò)縫拼裝大斷面隧道施工期間的穩(wěn)定二、工程特點(diǎn)超大直徑盾構(gòu)推進(jìn)帶來的三個(gè)方面的難題超大直徑盾構(gòu)開挖面穩(wěn)定長盾構(gòu)一次性掘進(jìn)距離7.5公里隧道推進(jìn)預(yù)計(jì)施工工期3年長距離隧道通風(fēng)長距離隧道施工防火救災(zāi)工作長距離隧道合理組織交通運(yùn)輸盾構(gòu)長距離精確測量定位超長距離隧道施工設(shè)備保養(yǎng)二、工程特點(diǎn)長盾構(gòu)一次性掘進(jìn)距離7.5公里隧道推進(jìn)預(yù)計(jì)施工工期3年長距離江中段一次性連續(xù)頂進(jìn)7.5公里隧道通風(fēng)施工運(yùn)輸施工測量二、工程特點(diǎn)江中段一次性連續(xù)頂進(jìn)7.5公里隧道通風(fēng)施工運(yùn)輸施工測量二、工長距離隧道施工防火防災(zāi)及運(yùn)輸通風(fēng)二、工程特點(diǎn)長距離隧道施工防火防災(zāi)及運(yùn)輸通風(fēng)二、工程特點(diǎn)深隧道最大埋深為55米聯(lián)絡(luò)通道最大埋深45米不良地質(zhì)條件影響超深地層構(gòu)筑聯(lián)絡(luò)通道超深埋深的隧道防水防滲大直徑盾構(gòu)高水土壓力下施工二、工程特點(diǎn)深隧道最大埋深為55米聯(lián)絡(luò)通道最大埋深45米不良地質(zhì)條件影響

連接通道隧道最大埋深復(fù)雜的地質(zhì)條件

二、工程特點(diǎn)連接通道隧道最大埋深復(fù)雜的地質(zhì)條件二、工程特點(diǎn)①1土層①2①3②3③1④⑤1⑤2⑤3⑤3t⑦1-1⑦1-2⑦2f連接通道（共8條）大堤（共2處）江中泵房（共2處）浦東側(cè)暗埋段及工作井長興島側(cè)工作井人工填土江底淤泥灰黃色砂質(zhì)粉土灰色砂質(zhì)粉土灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土灰色淤泥質(zhì)粘土灰色粘土灰色粘質(zhì)粉土灰色粉質(zhì)粘土灰色粘質(zhì)粉土灰色粘質(zhì)粉土灰色砂質(zhì)粉土灰色粉細(xì)砂加固區(qū)（共2處）平均水平面2.1m二、工程特點(diǎn)①1土層①2①3②3③1④⑤1⑤2⑤3⑤3t⑦1-1⑦1-2兩隧道間連接通道施工二、工程特點(diǎn)兩隧道間連接通道施工二、工程特點(diǎn)二四3一3三3五工程簡介主要匯報(bào)內(nèi)容3七六工程大事記工程特點(diǎn)新技術(shù)和新材料的使用

結(jié)語工程質(zhì)量情況工程關(guān)鍵技術(shù)二四3一3三3五工程簡介主要匯報(bào)內(nèi)容3七六工程大事記工程特點(diǎn)三、工程大事記

1、完成工程預(yù)可報(bào)告2、國務(wù)院常務(wù)會議通過項(xiàng)目的工可審批3、項(xiàng)目正式啟動4、長江隧道浦東岸邊段施工完成5、長江隧道盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)正式推進(jìn)6、兩條隧道完成推進(jìn)施工任務(wù)7、8條連接通道施工全部貫通8、長江隧道正式通車投入使用1999-032004-072004-122006-062006-092008-092008-122009-11三、工程大事記1、完成工程預(yù)可報(bào)告二四3一3三3五工程簡介主要匯報(bào)內(nèi)容3七六工程大事記工程特點(diǎn)新技術(shù)和新材料的使用

結(jié)語工程質(zhì)量情況工程關(guān)鍵技術(shù)二四3一3三3五工程簡介主要匯報(bào)內(nèi)容3七六工程大事記工程特點(diǎn)超大直徑盾構(gòu)進(jìn)出洞技術(shù)

超大直徑盾構(gòu)進(jìn)出洞技術(shù)超大直徑盾構(gòu)進(jìn)出洞技術(shù)

采用深層攪拌樁+高壓旋噴樁+井點(diǎn)降水的方式進(jìn)行土體加固

超大直徑盾構(gòu)進(jìn)出洞技術(shù)采用深層攪拌樁+高壓旋噴樁+井點(diǎn)實(shí)際施工中發(fā)現(xiàn)土體加固效果良好超大直徑盾構(gòu)進(jìn)出洞技術(shù)

實(shí)際施工中發(fā)現(xiàn)土體加固效果良好超大直徑盾構(gòu)進(jìn)出洞技術(shù)超大直徑盾構(gòu)進(jìn)出洞技術(shù)

在洞圈位置設(shè)置了兩道止水橡膠帶和鉸鏈板，確保進(jìn)洞安全超大直徑盾構(gòu)進(jìn)出洞技術(shù)在洞圈位置設(shè)置了兩道止水橡膠帶和管片基準(zhǔn)環(huán)采用鋼圓環(huán)，保證了真圓度和整體剛度超大直徑盾構(gòu)進(jìn)出洞技術(shù)

管片基準(zhǔn)環(huán)采用鋼圓環(huán)，保證了真圓度和整體剛度超大直徑盾構(gòu)進(jìn)進(jìn)洞最后10環(huán)，設(shè)置了預(yù)應(yīng)力螺桿拉緊的特殊管片超大直徑盾構(gòu)進(jìn)出洞技術(shù)

進(jìn)洞最后10環(huán)，設(shè)置了預(yù)應(yīng)力螺桿拉緊的特殊管片超大直徑盾構(gòu)采用了水中進(jìn)洞方法避免進(jìn)洞過程中水土流失造成地表塌陷超大直徑盾構(gòu)進(jìn)出洞技術(shù)

采用了水中進(jìn)洞方法避免進(jìn)洞過程中水土流失造成地表塌陷超大直徑室內(nèi)模型試驗(yàn)φ1800泥水模擬實(shí)驗(yàn)按φ15.43m泥水盾構(gòu)相似比模擬，其泥水處理系統(tǒng)按實(shí)際工程泥水處理原理設(shè)計(jì)，可以準(zhǔn)確、便捷的全面控制盾構(gòu)掘進(jìn)過程的操作。φ1800試驗(yàn)臺1φ1800試驗(yàn)臺2φ1800試驗(yàn)臺3長距離高水壓下超大直徑隧道開挖面穩(wěn)定

室內(nèi)模型試驗(yàn)φ1800泥水模擬實(shí)驗(yàn)按φ15.進(jìn)行全三維的準(zhǔn)動態(tài)和動態(tài)相結(jié)合的數(shù)值仿真，進(jìn)行開挖面穩(wěn)定的預(yù)測仿真分析。開挖面穩(wěn)定預(yù)測仿真分析網(wǎng)格變形總位移總應(yīng)力塑性區(qū)長距離高水壓下超大直徑隧道開挖面穩(wěn)定

進(jìn)行全三維的準(zhǔn)動態(tài)和動態(tài)相結(jié)合的數(shù)值仿真，進(jìn)行開挖面

利用曙光4000A超級計(jì)算機(jī)

最新數(shù)值計(jì)算技術(shù)和平行計(jì)算法

全三維視覺化數(shù)值仿真模擬盾構(gòu)推進(jìn)模擬盾構(gòu)推進(jìn)數(shù)值仿真長距離高水壓下超大直徑隧道開挖面穩(wěn)定

利用曙光4000A超級計(jì)算機(jī)模擬盾構(gòu)推進(jìn)數(shù)值總結(jié)出了一套不同施工條件下以及對周邊環(huán)境保護(hù)的盾構(gòu)掘進(jìn)施工參數(shù)匹配優(yōu)化方法序號項(xiàng)目參數(shù)要求1切口水壓根據(jù)不同覆土深度、不同地質(zhì)條件設(shè)定2壓力波動-0.2—+0.2kg/cm23掘進(jìn)速度2-4.5cm/min遇障礙物或周邊有建筑物需要保護(hù)時(shí)應(yīng)低于1cm/min4泥水指標(biāo)比重1.08-1.25粘度18-25s5同步注漿根據(jù)地表變形監(jiān)測資料設(shè)定、調(diào)整長距離高水壓下超大直徑隧道開挖面穩(wěn)定

總結(jié)出了一套不同施工條件下以及對周邊環(huán)境保護(hù)的盾構(gòu)掘進(jìn)施工參漿液基本性能指標(biāo)名稱性能指標(biāo)滲透性5×10-5cm/s初凝值30H密度1.9g/cm3坍落度12－14cm屈服值800kPa（20h）抗壓強(qiáng)度1.0MPa（28天）高重度、高稠度、抗剪型、抗液化的單液同步漿研制大直徑隧道抗浮技術(shù)

漿液基本性能指標(biāo)名稱性能指標(biāo)滲透性5×10-5cm/s初同步注漿漿液的技術(shù)要求必須具有良好的流動性和填充性能

漿液在注入后，能在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到土體強(qiáng)度

土體注漿體注漿孔1.0m1.0mq=0.6Mpa<注漿附加壓力>大直徑隧道抗浮技術(shù)

同步注漿漿液的技術(shù)要求必須具有良好的流動性和填充性能土體模型隧道上浮試驗(yàn)研究配比拌制的漿液前期具有較好的流動性，在3天后能夠達(dá)到土體強(qiáng)度，使管片所受漿液浮力的長度僅為脫出盾尾后15環(huán)左右。大直徑隧道抗浮技術(shù)

模型隧道上浮試驗(yàn)研究配比拌制的漿液前期具有較好的流動性，在同步施工增加隧道抗浮穩(wěn)定性大直徑隧道抗浮技術(shù)

同步施工增加隧道抗浮穩(wěn)定性大直徑隧道抗浮技術(shù)

在實(shí)際施工中，隧道的上浮量最終控制在3cm左右大直徑隧道抗浮技術(shù)

在實(shí)際施工中，隧道的上浮量最終控制在3cm左右大直徑隧道復(fù)雜地質(zhì)條件下連接通道施工技術(shù)

上海長江隧道需在長江底下水壓力高達(dá)0.6Mpa的條件下施工8條連接通道，施工難度大、風(fēng)險(xiǎn)極高。經(jīng)充分論證比選后決定采用冰凍法施工。復(fù)雜地質(zhì)條件下連接通道施工技術(shù)上海長江隧道需在長江通過原狀土的凍結(jié)、地下水流動對人工凍結(jié)的影響等分析，掌握了凍漲融沉、隧道開口施工引起的隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形變化的規(guī)律。采用了雙排管凍結(jié)設(shè)計(jì)，這在國內(nèi)連接通道施工中尚屬首次，它成功的解決了開啟鋼管片、連接通道開挖過程中洞口穩(wěn)定問題。復(fù)雜地質(zhì)條件下連接通道施工技術(shù)通過原狀土的凍結(jié)、地下水流動對人工凍結(jié)的影響等分析，掌握了復(fù)雜地質(zhì)條件下連接通道施工技術(shù)復(fù)雜地質(zhì)條件下連接通道施工技術(shù)采用同步施工的方式，確保內(nèi)部交通運(yùn)輸?shù)耐〞场Ｋ淼纼?nèi)快速施工工藝研究采用同步施工的方式，確保內(nèi)部交通運(yùn)輸?shù)耐〞?。隧道?nèi)快速施工工2－22211車架1車架2盾構(gòu)機(jī)縱剖面1－1盾構(gòu)機(jī)車架1

車架2······橫剖面采用卡車進(jìn)行管片、預(yù)制構(gòu)件、同步注漿材料等運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)快速施工。預(yù)制構(gòu)件水平運(yùn)輸起吊后翻身就位安裝隧道內(nèi)同步施工隧道內(nèi)快速施工工藝研究2－22211車架1車架2盾構(gòu)機(jī)縱剖面1－1盾構(gòu)機(jī)車架1車采用集成式泥水處理系統(tǒng)，處理能力可達(dá)

2x3000m3/h泥水處理技術(shù)采用集成式泥水處理系統(tǒng)，處理能力可達(dá)2x3000m3/h在上海地區(qū)采用滾動篩和漩流器相結(jié)合的三級處理模式最大限度的利用循環(huán)漿，減少廢漿排放量泥水處理技術(shù)在上海地區(qū)采用滾動篩和漩流器相結(jié)合的三級處理模式泥水處理江中長距離測量技術(shù)研究

提出長隧道洞內(nèi)、洞外控制網(wǎng)的創(chuàng)新方案江中長距離測量技術(shù)研究提出長隧道洞內(nèi)、洞外控制網(wǎng)的創(chuàng)新方導(dǎo)向系統(tǒng)江中長距離測量技術(shù)研究

采用陀螺儀加測導(dǎo)線方位，進(jìn)一步確保了測量精度導(dǎo)向系統(tǒng)江中長距離測量技術(shù)研究采用陀螺儀加測導(dǎo)線方位，進(jìn)江中長距離測量技術(shù)研究

進(jìn)洞前進(jìn)行垂直頂升，確保進(jìn)洞萬無一失江中長距離測量技術(shù)研究進(jìn)洞前進(jìn)行垂直頂升，確保進(jìn)洞萬無一高精度管片制作施工工藝研究

管片制作采用高精度鋼模，確保在允許偏差內(nèi)高精度管片制作施工工藝研究管片制作采用高精度鋼模，確保在應(yīng)急氣囊盾尾鋼板刷第一道鋼絲刷第二道鋼絲刷第三道鋼絲刷第一道鋼絲刷應(yīng)急氣囊盾尾鋼板刷第二道鋼絲刷第三道鋼絲刷盾尾刷更換技術(shù)

應(yīng)急氣囊盾尾鋼板刷第一道鋼絲刷第二道鋼絲刷第一道應(yīng)急氣囊盾尾盾構(gòu)刀具更換技術(shù)可替換式刀頭及常壓工作倉盾構(gòu)刀具更換技術(shù)可替換式刀頭及常壓工作倉主軸承檢測測點(diǎn)軸承位置電機(jī)測點(diǎn)方案1測點(diǎn)方案2監(jiān)測系統(tǒng)典型磨粒圖片

正?；瑒幽チK狀磨粒片狀磨粒盾構(gòu)刀具更換技術(shù)主軸承檢測測點(diǎn)軸承位置電機(jī)測點(diǎn)方案1測點(diǎn)方案2監(jiān)測系統(tǒng)典型磨隧道路面下送風(fēng)、路面上加設(shè)接力風(fēng)機(jī)，確?？諝饬魍ㄩL距離隧道通風(fēng)技術(shù)

隧道路面下送風(fēng)、路面上加設(shè)接力風(fēng)機(jī)，確保空氣流通長距離隧道通隧道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)防范技術(shù)

對隧道內(nèi)防火防災(zāi)根據(jù)事先制定的預(yù)防措施進(jìn)行多次演練隧道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)防范技術(shù)對隧道內(nèi)防火防災(zāi)根據(jù)事先制定的預(yù)防措施二四3一3三3五工程簡介主要匯報(bào)內(nèi)容3七六工程大事記工程特點(diǎn)新技術(shù)和新材料的使用

結(jié)語工程質(zhì)量情況工程關(guān)鍵技術(shù)二四3一3三3五工程簡介主要匯報(bào)內(nèi)容3七六工程大事記工程特點(diǎn)新材料和新技術(shù)的使用長江隧道工程采用的新技術(shù)和新材料，不但使工程在施工質(zhì)量上有了進(jìn)一步的提高，同時(shí)還取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。定型鋼模泥水系統(tǒng)水中進(jìn)洞五、新技術(shù)和新材料的使用新材料和新技術(shù)的使用長江隧道工程采用的新技術(shù)和采用激光測量跟蹤系統(tǒng)對管片進(jìn)行測量五、新技術(shù)和新材料的使用采用激光測量跟蹤系統(tǒng)對管片進(jìn)行測量五、新技術(shù)和新材料的使集成式泥水系統(tǒng)有效解決顆粒分離及回收利用問題五、新技術(shù)和新材料的使用集成式泥水系統(tǒng)有效解決顆粒分離及回收利用問題五、新技術(shù)和新采用雙排孔進(jìn)行連接通道凍結(jié)施工五、新技術(shù)和新材料的使用采用雙排孔進(jìn)行連接通道凍結(jié)施工五、新技術(shù)和新材料的使用單液同步漿新型的單液同步注漿

采用分區(qū)注漿的施工工藝即時(shí)同步施工工藝解決管片上浮難題土體注漿體注漿孔1.0m1.0mq=0.6Mpa<注漿附加壓力>五、新技術(shù)和新材料的使用單液同步漿新型的單液同步注漿土體注漿體注漿孔1.鋁芯電纜節(jié)約成本開創(chuàng)了隧道工程供電方式新里程填補(bǔ)了隧道施工的重大技術(shù)空白剪力銷、塑料螺母工程塑料取代傳統(tǒng)鋼制預(yù)埋件性能相同，更經(jīng)濟(jì)，能耗又少五、新技術(shù)和新材料的使用鋁芯電纜剪力銷、塑料螺母五、新技術(shù)和新材料的使用在國內(nèi)首次采用水中進(jìn)洞工藝減少風(fēng)險(xiǎn)五、新技術(shù)和新材料的使用在國內(nèi)首次采用水中進(jìn)洞工藝減少風(fēng)險(xiǎn)五、新技術(shù)和新材料的使用二四3一3三3五工程簡介主要匯報(bào)內(nèi)容3七六工程大事記工程