非開挖乾貨丨小型盾構國內外發展綜述

中科非開挖 發佈 2024-05-01T01:00:40.070253+00:00

盾構作為地下隧道施工的關鍵設備,至今全世界已累計生產約1萬多台。其中直徑2~4.2m為小型盾構,較多的用於引水、排污、電纜、通信及其他市政公用設施綜合管道工程;而直徑4.

盾構作為地下隧道施工的關鍵設備,至今全世界已累計生產約1萬多台。其中直徑2~4.2m為小型盾構,較多的用於引水、排污、電纜、通信及其他市政公用設施綜合管道工程;而直徑4.2~7m為中型盾構,廣泛應用於地鐵隧道工程;直徑7~12m為大型盾構,較多的用於水底公路及鐵路隧道;直徑13m以上的統稱為超大型盾構。在全世界使用的盾構機中,80%左右是φ小於5m的小直徑盾構。

我國自20世紀90年代中期以來,投入的設備數量以每年40%的數量高速增長,其技術發展日新月異。為促進我國市政隧道和小型盾構技術的快速發展,有必要對小型盾構技術現狀進行研究分析,探索小型盾構發展方向

小型盾構國內外發展現狀

盾構問世至今已有近200年歷史,起始於英國,發展於日本、德國。近30年來,由於土壓平衡、泥水平衡、尾部密封等一系列技術難題的解決,使得盾構及其掘進技術有了較快發展,現已經可以設計出適合任何地質和各種施工情況的盾構

各大盾構廠家已經研製了大量2~5m直徑盾構,並已應用於全球各項工程。國外主要的生產廠家有美國羅賓斯日本三菱重工川崎重工德國海瑞克法國NFM等。他們的產品一直占據著世界市場的絕大份額,其產品品質也得到廣泛認可。由於近幾年我國盾構事業的迅速崛起,進口盾構的份額逐漸減小。我國主要的生產廠家有中鐵工程裝備集團中國鐵建重工集團上海隧道工程股份公司等。


國外小直徑盾構發展現狀


國外小型盾構市場已經非常成熟。日本2006-2015年間生產3~6m盾構266台,小於3m盾構267台。據不完全統計,境外部分小直徑盾構應用情況如下表所示。其中德國海瑞克僅2016年小直徑盾構出廠95台,已經達到批量化生產

日本由於常年降雨,為防止城市內澇,隧道施工以小型盾構居多。下圖顯示了日本2006-2015年間的盾構統計,直徑小於3m的盾構占比43.8%,3~6m直徑的盾構占比43.6%,小型盾構占據絕大多數比例

國內小直徑盾構發展現狀


我國市政管線施工的盾構市場應用仍處在起步階段。20世紀50年代初,阜新煤礦採用手掘式盾構修建了一條直徑2.6m的排水通道,這是我國首例採用盾構方法進行隧道施工。1987年,上海市隧道公司承建過江電纜隧道工程,採用了我國製造的第1台直徑4.35m加泥式土壓平衡盾構掘進機。1990年,上海市隧道公司採用自行製造的直徑5.17m土壓平衡式盾構施工上海合流污水治理工程過江隧道。之後,在微型盾構領域,我國分別研製成功第1台(φ2720mm)多刀盤土壓平衡掘進機和第1台(φ1440mm)加泥式土壓平衡掘進機,並取得了較滿意的效果。

據不完全統計,國內該類盾構使用情況如下表所示,國外品牌占據主導地位,尤其以海瑞克占比最高。但國內品牌近年來發展迅速,以中鐵裝備為代表的小直徑盾構已經達到國際先進水平,並在國內外多個項目中成功應用。

小型盾構隧道應用前景廣闊

市政小型盾構隧道經過100多年的發展,其技術水平已經完全成熟,並成為了發達城市市政建設現代化的象徵。目前,發達國家現有地下管線總長約2000萬km,為更新、修復管線,每年還需投資300~350億美元。

我國近年來的管線隧道正在逐步增多。據統計,我國每年需鋪設的管線長度包括上水管5000km,下水管3000km,電訊管線26000km,此外還有30000km的管道急需更新和修復。但由於我國非開挖隧道施工起步較晚,多數還停留在傳統開挖施工階段,不但施工周期長、開挖深度和開挖直徑有限,還會帶來交通阻塞、影響地下空間整體開發、環保污染等諸多問題。解決城市內非開挖施工技術的問題已迫在眉睫,亟待採用更多的先進施工設備進行非開挖施工。

根據國家大力推進城市市政管線改造、綜合管廊及海綿城市建設等相關產業政策導向圖,未來小直徑盾構在各類市政管線及綜合管廊工程施工中的推廣應用前景131*1+910=2-97*3將十分廣闊

關鍵字: