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[图文]对《盾构选择的影响》一文的评论         ★★★ 【字体:
对《盾构选择的影响》一文的评论
作者:佚名    文章来源:国际隧道与隧道工程    点击数:    更新时间:2005-5-26
按照本文作者的意见,本刊北美版有关泥水盾构和EPB TBM应用范围需要一些额外评论,就是关及到在不利地质条件下使用不同类型TBM所致的风险。 

  在该文中,它意思说EPB盾构往往是承包商提出要用,甚至于在粗粒和其它EPB盾构不利的土层内使用, 因为它们比较便宜,并表达承包商仅有的现实机会获取盾构法隧道项目。

  从承包商的观点来看,中标自然是最高优先。因此,项目成本是决定性。但是选择盾构类型也必须取决于地质,粒径分布、水文状况、和项目的边界条件(需要盾构直径、地表结构物、沉降限制、等等),以及相关技术问题和风险。当需要评估最为适用的施工技术时,要包括随后要考虑成本的一切费用。

  为了成功地使用EPBM,关键的是:

  # 挖掘舱内产生土浆要有足够黏度,这样能保证妥当的工作面支撑和合适地密封(栓塞)螺旋输送机。

  # EPB盾构所需高推力和扭矩可以达到

  由于现在改善的土质调制技术和日益增多地在切割轮(这要部分经过官方批准)使用添加剂注射, EPB盾构可能从细颗粒土层到粗颗粒土层使用范围广泛扩大已经达到。

  但是一些经验,诸如, 荷兰BOTLEK隧道,在那里。 采用泡沫调制的EPB盾构应用范围经过了大规模测试,显示出,不顾经过严厉的土质调制,在粗颗粒土层使用EPB盾构能诱导大量问题。这些包括,支撑压力应用和挖掘舱压力控制等等诸多困难,都可能导致盾构操作性受限(这是因为下部挖掘舱受阻)。

 

图1  表示BOTLEK 隧道平均粒径分布图和根据[2] EPB盾构应用范围可能扩大。

 

  在该项目中,泡沫高注射率需要导致挖掘舱土分离,随后所需支撑压力不能在挖掘舱上部维持,造成地表沉降(大到318mm)。这种大小在城市区是不可允许的。 

  在挖掘舱下部,砂质土变成高度受压。这是因为该段受阻并导致整台机器“倾翻“动作。不顾在整台机器的下部施加了最大压力(液压顶),不全可能保持它正直不偏,并遵循预定走线。

  为了该项目,泥水盾构是不是真的昂贵,还是一个疑问。

  当在变换土层,所谓混合工作面内使用EPB盾构,也就是说,在硬岩石和松土工作面之间间隙沉淀物内,会造成更大的问题。

  在葡萄牙PORTO地铁C线,一台EPB盾构用在包含着强烈风化花岗岩和甚至于砂以及硬岩石的地层内推进。走线沿线地层地质性质、由于岩石风化程度不同、经常变动。这就导致2000年2001年隧道掘进时两次倒塌,造成楼房毁坏甚至于死伤事故。因为缺乏足够工作面支撑,发生初期洞穴,伴随着工作面疯狂和无控制挖土终于倒塌。

  甚至假如,这些灾难性结果,包括施工技术的完全失败,是少见的,在粗颗粒土层或混合工作面使EPB盾构还是带着风险的。

  因此,特别在城市地区,使用泥水盾构来取得更好的沉降控制以及推进时对应地质条件改变的灵活性导致在混合工作面的得到清晰的经济性和技术益处,这样的结论是不可低估的。

  只考虑到初步采购和运行成本作为选机的指标,但是忽略在不适合土层内使用盾构造成技术和财经的风险。这是近视眼。投资成本低不总是保证总投入成本低。

  两种TBM应用范围 ,由于最近技术发展,而增大, 对任一种,在对待处理项目边界条件的可能性时,还是有个别的益处和劣处。

  一个项目不同TBM类型的各自优点必须分别确定。因此,有必要对不同施工方法,包括所有边界条件以及相关风险作出复杂评估。

  这种相对成本也可被隧道内输送弃土,现场外运输以及材料堆积和回收所影响。在这里,EPB不总是比泥水盾构便宜。在粗径粒土层内,比方说挖掘材料是在砾石,若使用泥水盾构就更容易地堆积和回收。

  因此,业主和设计师必须采取确实的规划和采购方法对选择泥水或土压平衡盾构起着影响,包括分析可能产生的风险。这样就避免名义上使用较为便宜的EPBM盾构,却不能应付风险。

  因此,把应用范围尽力扩展采纳初看一台便宜的盾构,这样做法也不经济。因此,在规划阶段,综合性分析风险必须确定边界条件,才可选择机型。

  当检查招标,和交付使用的时候,业主得到最后的机会来审查被选TBM技术适用性。并确定安全实现项目的要求。

  荣誉教授、教授级工程师、BERNARD MAIDL   德国 波鸿 MAIDL 咨询工程师公司总经理

  执业工程师 PHILLIPP NELIESSEN  德国 波鸿 鲁尔大学 隧道工程和小直径掘进工程学院副研究员

文章录入:engineersky    责任编辑:engineersky 
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