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1、,上 海 长 江 隧 道 工 程 施 工 关 键 技 术 简 介,上海长江隧桥建设发展有限公司 上海隧道工程股份有限公司 2010年3月 ,工程简介,主要汇报内容,工程大事记,工程特点,新技术和新材料的使用,结语,工程质量情况,工程关键技术,起点：浦东五好沟,途经：长兴岛,终点：崇明陈海公路,全长：25.5公里,双向6车道,设计时速：80km/h,预留轨道交通空间,一、工程简介,隧道南起浦东五号沟，北至长兴岛新开港,一、工程简介,隧道数量：2条,隧道长度：7.5公里,隧道外径：15米,联络通道：8座,江中泵房：4座,隧 道 入 口,隧道横断面,隧道内径：13.7米,圆隧道断面,一、工程简介,隧
2、道衬砌采用钢筋混凝土通用环楔形管片,一、工程简介,隧道采用全圆周错缝拼装工艺,在加强隧道整体性同时，又能满足轴线和推进施工需要,一、工程简介,一、工程简介,江底最浅覆土约14.0m，最深覆土约29.0m,采用2台当今世界最大直径泥水平衡盾构机进行施工,一、工程简介,盾构机主要由刀盘、主驱动、盾体、盾尾、管片拼装机、辅助设备等组成,盾构机头和1号车架,2 号 车 架,3号车架,盾构设备包括3节车架，1号车架长约30m共4层，包含了所有盾构机的主要设备,3号车架长约33m，主要为盾构推进同步管路延伸设备等,1、3号车架间为2号车架，长约65m，主要为管片和预制构件的吊运设备,一、工程简介,工程简介
3、,主要汇报内容,工程大事记,工程特点,新技术和新材料的使用,结语,工程质量情况,工程关键技术,长江隧道具备的“大、长、深” 三个特点,盾构机一次性连续掘进距离达到7.5km,中间不设检修井，创造出新的世界纪录。,大,隧道开挖直径达到15.43m,是目前世界上最大直径的盾构法隧道。,深,隧道在江底最深的埋深达到55米。,长,二、工程特点,大,二、工程特点,超大直径盾构推进带来的三个方面的难题,超大直径盾构开挖面稳定,通用楔形管片错缝拼装,大断面隧道施工期间的稳定,二、工程特点,长,二、工程特点,江中段一次性连续顶进7.5公里,隧道通风,施工运输,施工测量,二、工程特点,长距离隧道施工防火防灾及运
4、输通风,二、工程特点,深,二、工程特点,隧道最大埋深,复杂的地质条件,二、工程特点,二、工程特点,两隧道间连接通道施工,二、工程特点,工程简介,主要汇报内容,工程大事记,工程特点,新技术和新材料的使用,结语,工程质量情况,工程关键技术,三、工程大事记,1、完成工程预可报告 2、国务院常务会议通过项目的工可审批 3、项目正式启动 4、长江隧道浦东岸边段施工完成 5、长江隧道盾构掘进机正式推进 6、两条隧道完成推进施工任务 7、8条连接通道施工全部贯通 8、长江隧道正式通车投入使用,1999-03 2004-07 2004-12 2006-06 2006-09 2008-09 2008-12 20
5、09-11,工程简介,主要汇报内容,工程大事记,工程特点,新技术和新材料的使用,结语,工程质量情况,工程关键技术,超大直径盾构进出洞技术,超大直径盾构进出洞技术,采用深层搅拌桩+高压旋喷桩+井点降水的方式进行土体加固,实际施工中发现土体加固效果良好,超大直径盾构进出洞技术,超大直径盾构进出洞技术,在洞圈位置设置了两道止水橡胶带和铰链板，确保进洞安全,管片基准环采用钢圆环，保证了真圆度和整体刚度,超大直径盾构进出洞技术,进洞最后10环，设置了预应力螺杆拉紧的特殊管片,超大直径盾构进出洞技术,采用了水中进洞方法避免进洞过程中水土流失造成地表塌陷,超大直径盾构进出洞技术,室内模型试验,1800泥水模
6、拟实验按15.43m泥水盾构相似比模拟，其泥水处理系统按实际工程泥水处理原理设计，可以准确、便捷的全面控制盾构掘进过程的操作。,1800试验台1,1800试验台2,1800试验台3,长距离高水压下超大直径隧道开挖面稳定,进行全三维的准动态和动态相结合的数值仿真，进行开挖面稳定的预测仿真分析。,开挖面稳定预测仿真分析,网格变形,总位移,总应力,塑性区,长距离高水压下超大直径隧道开挖面稳定,利用曙光4000A超级计算机 最新数值计算技术和平行计算法 全三维视觉化数值仿真模拟盾构推进,模拟盾构推进数值仿真,长距离高水压下超大直径隧道开挖面稳定,总结出了一套不同施工条件下以及对周边环境保护的盾构掘进施
7、工参数匹配优化方法,长距离高水压下超大直径隧道开挖面稳定,浆液基本性能,高重度、高稠度、抗剪型、抗液化的单液同步浆研制,大直径隧道抗浮技术,同步注浆浆液的技术要求,必须具有良好的流动性和填充性能 浆液在注入后，能在较短时间内达到土体强度,大直径隧道抗浮技术,模型隧道上浮试验研究,配比拌制的浆液前期具有较好的流动性，在3天后能够达到土体强度，使管片所受浆液浮力的长度仅为脱出盾尾后15环左右。,大直径隧道抗浮技术,同步施工增加隧道抗浮稳定性,大直径隧道抗浮技术,在实际施工中，隧道的上浮量最终控制在3cm左右,大直径隧道抗浮技术,复杂地质条件下连接通道施工技术,上海长江隧道需在长江底下水压力高达0.
8、6Mpa的条件下施工8条连接通道，施工难度大、风险极高。经充分论证比选后决定采用冰冻法施工。,通过原状土的冻结、地下水流动对人工冻结的影响等分析，掌握了冻涨融沉、隧道开口施工引起的隧道结构内力和变形变化的规律。,采用了双排管冻结设计，这在国内连接通道施工中尚属首次，它成功的解决了开启钢管片、连接通道开挖过程中洞口稳定问题。,复杂地质条件下连接通道施工技术,复杂地质条件下连接通道施工技术,采用同步施工的方式，确保内部交通运输的通畅。,隧道内快速施工工艺研究,采用卡车进行管片、预制构件、同步注浆材料等运输，实现快速施工。,隧道内同步施工,隧道内快速施工工艺研究,采用集成式泥水处理系统，处理能力可达
9、 2x3000m3/h,泥水处理技术,在上海地区采用滚动筛和漩流器相结合的三级处理模式 最大限度的利用循环浆，减少废浆排放量,泥水处理技术,江中长距离测量技术研究,提出长隧道洞内、洞外控制网的创新方案,导向系统,江中长距离测量技术研究,采用陀螺仪加测导线方位，进一步确保了测量精度,江中长距离测量技术研究,进洞前进行垂直顶升，确保进洞万无一失,高精度管片制作施工工艺研究,管片制作采用高精度钢模，确保在允许偏差内,第一道 钢丝刷,应急气囊,盾尾钢板刷,第二道 钢丝刷,第三道 钢丝刷,盾尾刷更换技术,盾构刀具更换技术,可替换式刀头及常压工作仓,主轴承检测,测点方案1,测点方案2,监测系统,典型磨粒图
10、片,正常滑动磨粒,块状磨粒,片状磨粒,盾构刀具更换技术,隧道路面下送风、路面上加设接力风机，确保空气流通,长距离隧道通风技术,隧道火灾风险防范技术,对隧道内防火防灾根据事先制定的预防措施进行多次演练,工程简介,主要汇报内容,工程大事记,工程特点,新技术和新材料的使用,结语,工程质量情况,工程关键技术,新材料和新技术的使用,长江隧道工程采用的新技术和新材料，不但使工程在施工质量上有了进一步的提高，同时还取得了显著的经济效益。,定型钢模,泥水系统,水中进洞,五、新技术和新材料的使用,采用激光测量跟踪系统对管片进行测量,五、新技术和新材料的使用,集成式泥水系统有效解决颗粒分离及回收利用问题,五、新技
11、术和新材料的使用,采用双排孔进行连接通道冻结施工,五、新技术和新材料的使用,单液同步浆,新型的单液同步注浆 采用分区注浆的施工工艺 即时同步施工工艺解决管片上浮难题,五、新技术和新材料的使用,铝芯电缆,节约成本 开创了隧道工程供电方式新里程 填补了隧道施工的重大技术空白,剪力销 、塑料螺母,工程塑料取代传统钢制预埋件 性能相同，更经济，能耗又少,五、新技术和新材料的使用,在国内首次采用水中进洞工艺减少风险,五、新技术和新材料的使用,工程简介,主要汇报内容,工程大事记,工程特点,新技术和新材料的使用,结语,工程质量情况,工程关键技术,管片轴线偏差:,设计要求： 150mm,平面平均偏差：22mm
12、,长江隧道工程:,高程平均偏差：26.5mm,环平均高差： 2.7mm,六、工程质量情况,工程简介,主要汇报内容,工程大事记,工程特点,新技术和新材料的使用,结语,工程质量情况,工程关键技术,工程自2006年9月23日正式开工后：,西线隧道：2008年9月2日顺利贯通,东线隧道：2008年5月28日顺利贯通,结 语,2009年10月31日上海长江隧道正式通车,在确保优质安全，轴线控制完全符合设计要求的同时创造： 施工记录：24m/天 556m/月 （单条隧道）,工程较原计划提前20个月完工,结 语,工程的顺利建成不仅提高了我国盾构隧道施工技术水平，更重要的是培养了一批大直径隧道施工和科研技术方面的专业人才，为我国在超大直径、超长距离隧道施工方面积累了经验。我们将在以后的工程建设中，紧紧依托协会和在座各位专家、各位同仁的支持和帮助，实现突破和进步，为我国隧道建设事业做出更大的贡献。,谢 谢！,
