南京长江隧道工程关键技术研究09.6.25
南京地铁十号线长江隧道总体方案设计研究
南京地铁十号线工程是南京市首条开工建设的过
中，透水性和富水性差；微承压水含水介质为粉细砂、
江地铁线路。其中，江心洲站—滨江大道站区间为本
砾砂以及砾石层中，透水性和富水性好；碎屑岩类裂隙
工程的过江段，线路穿越长江，区间全长约 4.25km，是
水赋存于白垩系浦口组泥岩、粉砂质泥岩裂隙中，富水
南京市继纬七路、纬三路长江隧道后的第三条过长江
隧道的使用功能、
工程造
险、环境影响、通风防灾、疏散救援等多方面对采用大、
中、小盾构方案进行了比较研究，详见表 1 所述。
如若采用沉管法，存在以下一些缺点：①为了管节
地貌单元内，地层为第四系松散层和白垩纪上统浦口
的制造和运输，施工期间需要在江边施做较大的干坞，
组基岩，松散层岩性主要为杂填土、淤泥、淤泥质粉质
对局部航道及防潮防汛有一定影响；②长江河床的最
* 收稿日期：2019-03-22
修回日期：
2019-03-26
作者简介：张美聪（1980-），
男（汉族），
湖南邵阳人，
高级工程师，
现从事隧道与地下工程方面的设计研究工作。
2019 年第 12 期
173
西部探矿工程
大冲刷深度达 10.3m，加上必要的覆土厚度，沉管隧道
南京地铁十号线过江隧道方案采用盾构法施工方案。
基槽开挖深度及宽度较大，再加上气候和水流条件影
2.3
响，基槽开挖难度大；③沉管施工，对长江航道将造成
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
性较差，视为弱含水层。
隧道，同时也是国内首条单洞双向大直径盾构过江地
2.2
铁隧道。过江隧道所处位置江面宽约 1900m。
1.2
过江施工方案选择
南京长江隧道工程逐步破解六大世界技术难题
中游 的武汉 。 为改 变跨 江交通的单一 性，
速度 为８ 公里 ／ｊ时 。 ０ ／ 、 右汉 桥梁 为独 塔 自
一
是 直径 超 大 ： 道 掘 进 使 用 的两 隧
全 ６ ｍ， ４ ｍ一 跨 台泥 水平 衡式 盾 构机 直 径达 １ ．３ 是 ４ ９ ｍ， 构造立体交 通运 输 网， 经科学 论证 ， 南京 锚式 悬索 桥 ， 长 ６ ５ 主跨 ２ ８
告诉 记 者， 这个隧道 盾 构直径 １．３ ， ４９米 超
过了 目前世 界上 已建 成 的最 大 隧 道一 一 荷兰格林 哈特隧 道 。 南京 长江 隧 道工 程 创 造了特 殊 不 良 地 质 条件下， 线 日掘 进 ２ 米 ， 单 ０ 单月掘进 ４ ０ 的世 界水下 隧道 施 工 的新记 录 。目 ５米 前隧 道 工 程 成 洞已 近半 ， 部 工 程 所需 全 的３ 万多块 管片 和箱 涵的 生产任 务也 已经
接 ３８ 市政 府 决 定建 设 南京 过 江 隧 道 ， 举无 过 夹江 ； 线道路 １９ ｍ。 此 当今世 界上 直径最大 的盾构 机之一。
疑 对 保 护六 朝 古都 独 特 的人 文 景 观 、 生
工 程 预计 ２ ０ 年 底建 成 ， ０ ９ ０８ ２ ０ 年上
南京长江隧道贯通 六大世界级施工难题全攻克
南京长江隧道贯通六大世界级施工难题全攻克
佚名
【期刊名称】《岩土力学》
【年(卷),期】2009(0)10
【摘要】2009年8月22日上午9：50，江心洲长江隧道盾构机接受井施工现场，在机器的轰鸣声中，右线隧道“扬子一号“盾构机前端刀盘旋转着，钻出了接受井“洞门”。
至此，继今年5月20日左线贯通后，南京长江隧道实现了全线贯通。
“南京长江隧道被誉为‘长江第一隧’，是截至目前长江流域地质条件最复杂、施工难度最大的工程，存在诸多世界级施工难题，
【总页数】1页(P2990-2990)
【关键词】长江隧道;隧道贯通;施工现场;南京;世界;地质条件;长江流域;施工难度【正文语种】中文
【中图分类】U453.5;U459.2
【相关文献】
1.南京长江隧道工程逐步破解六大世界技术难题 [J], 陈云;刘渝
2.突破六大世界级难题南京长江隧道实现双向贯通 [J],
3.我国首条穿越黄河的地铁隧道在兰州贯通攻克“世界级难题” [J],
4.南京长江隧道攻克6大世界级技术难题 [J], 无
5.南京长江隧道左线上午贯通成功破解多项世界难题 [J],
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南京市纬三路过江隧道超大直径泥水盾构始发关键技术
南京市纬三路过江隧道超大直径泥水盾构始发关键技术盾构始发是隧道施工的关键环节，也是施工的难点和风险点之一。
本文以南京纬三路过江隧道为例阐述了大直径泥水加压平衡式盾构始发采取的一系列关键技术措施，对类似的工程有借鉴意义。
标签：大直径;泥水盾构;始发;关键技术近年来，盾构法隧道施工在我国飞速发展，其应用范围除了城市地铁建设外，还包括地下管道工程、过江隧道公路工程等，向着应用多元化，直径超大化发展。
所涉及的地质情况越来越复杂，大直径泥水盾构的优势也越来越明显。
泥水加压平衡式盾构在始发阶段的施工难度大、风险高，有效控制泥水盾构始发对盾构后续施工至关重要。
1.工程简介南京纬三路过江通道工程位于南京长江大桥和纬七路过江通道之间，距离南京长江大桥约5.0km，工程采用2台泥水加压平衡盾构机，其中盾构机盾体直径为14.93m，刀盘开挖直径为15.02m。
隧道衬砌采用单层管片（外径14.5m，内径13.3m，环宽2m，管片厚度0.6m），为通用环楔形管片，采用全圆周错缝拼装工艺。
2.始发段工程地质情况盾构始发位置主要穿越的地层为②2淤泥质粉质粘土、③1粉质粘土夹粉砂和④1粉细砂层。
据地质资料，始发工作井附近21.23m以上以②2层流塑淤泥质粉质粘土为主，21.23m～26.3m之间为软塑-流塑状粉质粘土（夹粉砂），26.3～43.3m以粉细砂为主，局部夹粉质粘土，43.3m～50.5m为以含砾中粗砂为主，50.5～67.1m 为卵砾石，67.1m以下为泥岩。
3.盾构始发关键技术3.1始发端头加固端头加固采用高压旋喷桩+水泥土深层搅拌桩+冻结加固。
由于洞门下部存在夹砂层，在端头高压旋喷桩和水泥土深层搅拌桩加固约一个月后，对洞门打探孔检查，发现探孔内漏沙较严重，在洞门1.6m范围采用冻结加固。
为了降低水位，在端头布置9口降水井点和2口观测井。
3.2反力架施工盾构始发段的反力架采用钢箱灌混凝土复合结构，外侧为正八边形，内侧为环形，直径和盾构管片的内径相同，总宽度和高度为14.9m。
南京纬三路盾构隧道建设关键技术(技术篇)
南京纬三路过江通道位于长江大桥上游5km，连接江北新区和主城区，自北起于浦珠路与定向河交叉点，终于江南扬子江大道和定淮门大街，采用双层双管、X型8车道盾构方案：l北线（N线）隧道总长度4.960km，盾构段长度3.557m；l南线（S线）隧道总长度5.330km，盾构段长度4.135km。
南京纬三路过江通道工程平面图l建设内容：本项目工程主要由浦口接线道路、收费广场、隧道段(包括浦口明挖段、盾构段、定淮门大街明挖段、扬子江大道明挖段)、江南接线道路、管理中心、收费站（已取消）组成。
l建设工期：工期计划四年，2010年12月8日正式开工建设，受复合地层盾构掘进难度大导致工期滞后影响，计划于2015年12月31日建成通车。
2地质条件：隧道过江段设计为盾构隧道，盾构隧道大部分处于粉细砂、砂卵石地层中，局部位于淤泥质粉质粘土中，部分地段穿越软硬不均地层。
盾构隧道穿越基岩的最大单轴抗压强度为128MPa,基岩石英含量高达65%。
l北线隧道岩层段长度约510m，岩层最大厚度约7.79m；l南线隧道岩层段长度约600m，岩层最大厚度约8.33m。
大、高、薄、长l大：盾构管片外径14.5m、内径13.3m，属超大直径盾构隧道；45大、高、薄、长l 高：管片防水设计水压达0.72MPa ；岩层硬度最高达128Mpa ，石英含量高达65%；0.72MPa大、高、薄、长l薄：江底隧道覆土厚度小，北线隧道局部覆土厚度只有0.6D ；MIN:0.6盾构直径N线隧道工程地质纵断面图6大、高、薄、长l长：盾构一次掘进距离长达4135m（S线），隧道长距离穿越高石英含量的砂卵石层及复合地层，并可能存在不明障碍物。
S 线隧道工程地质纵断面图7江北段工程南京纬三路过江通道工程使用的2台气垫式泥水平衡复合盾构是由中交天和机械设备制造有限公司针对纬三路过江通道工程地质条件专门设计。
中交天和机械设备制造有限公司通过集成创新，成功研制了中国首台套超大型泥水气压平衡复合式隧道掘进机，解决了复合地层、超大断面、长距离掘进、施工水压高等条件下施工作业的难题。
南京长江隧道精准信息化施工中的测量技术
道施 工 的 高质 量 、 高安全度 、 高效率 、 高速度 ， 准信 息化施 工 是 关键 。精 准信 息化 施 工 须依 靠 高可靠 精 度、 高精度 的测 量技 术 。以 南京 长 江越 江 隧道 为例 ， 绍 了长 江越 江 隧道 高精 度 测量 的基 本 方 法 （ 介 包括
控 制 测量 、 隧道 空 间位 移 监 测 、 江底 及 陆地 形 变监 测 、 力 应 变监 测 、 构 机 掘 进 精 准 导 向 与 姿 态监 应 盾 控 ） 介 绍 了与之 配套 的科 学观测 程序 。 ，
收 稿 日期 ：０ ８— ３—２ ２０ ０ ４ 第一作者简介 ： 姜晨光（ ９４ １６ 一）， ，９４年毕业 于中南大学 工程测量 男 １８ 专业 ， 授。 教
此， 衬砌后管片的结构安全与防水性能 、 不均匀沉降对
衬 砌后 隧道 壁 的影 响 、 道运 营后 行 车 交 变 动载 对 隧 隧
Ｓ ｒ ｅ ｉｇＴ ｃ ｎｑ ｅｉ ｏ ｓｒ ｃｉｎ ｏ ａ ｊ ｇＹ ｎ ｔｅＲ ｖ ｒ ｕ ｖ ｙｎ ｅｈ ｉｕ Ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｆＮ ｎｉ ａ ｇｚ ｉｅ ｎ ｏ ｎ
Ｔｕ ｎ ｌＰｒ ｃ ｓ ｌ ｙ Ｉ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ ｎ ｅ ｅ ｉｅｙ ｂ ｎ ｏ ｍ ｔ ｏ
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２０ ０ ８年第 ３期
南 京 长 江 隧 道 精 准 信 息 化 施 工 中 的 测 量 技 术
姜晨光 王 守慧 刘 泉维 姜祖彬 李 光
（ ．江南 大学环境与土木工程学 院 ， １ 江苏无锡 ２ ４２ ；．中铁 十四局集 团南京 长江隧道 工程 指挥 部 ， １ １２ ２ 江苏南京 ２５ ０ ） ６ ２ ２ ２ １０ ； １８０ ３ 莱 阳市古柳 国土 资源所 ，山东莱 阳 ．
超大直径盾构施工技术综述
超大直径盾构施工技术综述预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制超大直径盾构施工关键技术综述王华伟仲铁十四局集团有限公司)一、工程概况1.1地理位置连接河西南京长江隧道工程位于南京长江大桥与三桥Z 间，浦口区，是南京市跨江发展战略的重要标志性工-新城区梅子洲它的建成将彻底改变目前南京市长江单一的桥梁过江交通方程，式，对于缓解跨江交度约,最大水深约28.8m o)0.7D 最大水压力为6.5kg/cm( 10.49m 江中最小覆土厚度为，2.隧道所穿越的主要地层包括：填土和淤泥质粉质粘土、粉土、粉砂、粉通压力，促进沿江经济发展，造福百姓，具有十分重要的意义。
图例洲堤内低漫滩水域堤内高漫苏堤外离漫滩南京长江隧道水文和地质条件1.2, 2600m 盾构隧道穿越的江面宽细砂、砾砂、圆砾以及少量强风化粉砂质泥岩。
其中盾构穿越强透水地层(渗透系数达10-10cm/s) 2672m,占盾构段s 总长度的88.4%,对刀具磨损严重、造成掘进困难的砾砂、圆砾复合地层地段长1325m,占整个隧道长度的43.8%。
1.3设计情况南京长江隧道工程全长5853m,按双向6车道快速通道规模建设，设计车速80公里/小时。
其屮左线盾构施工段长3022m, 右线盾构施工段长3015m。
隧道施工采用两台直径14.93m的泥水平衡盾构机，由江北工作井始发向江心洲接收井同向掘进。
盾构隧道管片内径13.30m,外径14.50m,厚度60cm。
每环衬砌由10块管片组成，环宽2m o管片拼装设计为7块标准块、2 块相邻块和1块封顶块，分Z型丫型两种管片模式。
管片设计强度C60,防水等级S12。
二、国内外超大直径盾构隧道建设情况介绍盾构法隧道施工技术问世至今已有近200年，作为隧道建造的一种先进技术一一盾构法已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道等工程领域，但超大直径盾构隧道工程实例并不多见，国内外典型的工程项目主要有：1、国外超大型水下盾构工程典型项目(1)日本东京湾横断公路隧道：1997年建成，跨海双向4车道公路隧道，盾构机直径①14.14m,隧道总长度9.1公里，被人工岛分为4.6公里和4.5公里长的两段，每段由两台盾构机对向各掘进约2.5公里；主要地质为软弱的冲积、洪积黏性土层以及洪积砂层，最大水压6kg/cm,属于当时最大直径盾构隧道。
南京长江隧道工程盾构始发方案
南京长江隧道工程盾构始发方案清晨的阳光透过窗帘的缝隙，洒在桌面上，我拿起笔，思绪开始飘散。
关于南京长江隧道工程的盾构始发方案，我已经构思了许久，现在，就让我用这流畅的文字，将这份方案一气呵成。
一、项目背景南京长江隧道工程，是我国长江流域的一项重大基础设施项目，全长约10.3公里，西起南京江北新区，东至南京主城区。
工程采用盾构法施工，盾构直径达14.93米，是我国直径最大的盾构隧道之一。
项目建成后将大大缓解南京过江交通压力，促进两岸经济发展。
二、盾构始发方案1.始发井建设盾构始发井位于江北新区，占地面积约2000平方米。
井内设置盾构机安装、调试、维修等设施，同时配备相应的供电、供水、通风等系统。
始发井建设采用明挖法施工，确保施工安全、高效。
2.盾构机选型3.盾构始发程序（1）盾构机安装调试在始发井内，将盾构机各部件组装完毕，并进行调试。
确保盾构机在始发前各项性能指标达到最佳状态。
（2）盾构机进洞盾构机进洞前，需要对洞口进行加固处理，防止土体流失。
进洞时，要注意控制盾构机姿态，确保顺利进入隧道。
（3）盾构机推进盾构机推进过程中，要密切关注地质条件变化，调整推进参数。
同时，加强对盾构机的维护保养，确保施工顺利进行。
（4）盾构机出土盾构机出土过程中，要合理控制出土速度，避免对地面产生影响。
出土后的渣土要及时外运，减少对环境的影响。
4.施工安全措施（1）加强监测施工过程中，要对地面、地下水位、隧道结构等进行实时监测，确保施工安全。
（2）应急预案针对可能出现的突发情况，制定应急预案，确保施工过程中能够迅速应对。
（3）人员培训加强施工人员培训，提高安全意识，确保施工安全。
三、施工进度安排南京长江隧道工程盾构始发方案预计施工周期为24个月。
具体进度安排如下：1.始发井建设：3个月2.盾构机安装调试：2个月3.盾构机进洞：1个月4.盾构机推进：15个月5.盾构机出土：2个月6.施工验收：1个月四、项目效益1.缓解过江交通压力，提高交通效率。
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3、开展的主要研究项目和阶段成果
2、南京长江隧道创新之处
• 创新点： • ⑴ 发展超大直径盾构施工核心技术； • ⑵ 总结出复杂地层条件下盾构刀具切削机理和刀盘优化 设计原理，掌握合理的最小覆土厚度及相应的安全掘进模 式和掘进参数的关键核心技术，建立泥水劈裂理论，整理 出劈裂发生以及泥水喷发的判别标准； • ⑶ 发展跨江跨海盾构风险的评估和防范理论，建立风险 分析与评估的核心技术体系。
不当之处敬请批评指正！
一、工程总体情况介绍 1、项目概况
• 南京长江隧道工程盾构隧道设计为双向、双洞6车道，其 中左线盾构隧道长3022m，右线盾构隧道长3015m。隧道 采用两台直径Φ14.93m泥水盾构，由江北始发井出发， 同向掘进施工。
盾构隧道水文地质情况 盾构隧道工程区段属长江河床及高河漫滩，地形开阔平坦。地表主要为农田、水 塘、苗圃等。盾构穿越江面宽度约2600m，高水位多年平均值8.37m，最大水深约 28.8m。隧道通过地段主要地层分布为粉细砂、砾砂、圆砾和强风化砂质泥岩。
2、南京长江隧道创新之处
• 以南京长江越江隧道工程为依托，对超大直径盾构隧道的 衬砌结构型式及力学行为、超浅覆土始发和接收施工技术、 施工风险分析与应对措施以及高水压、长距离、浅覆土条 件下河床处理及掘进施工技术等建造关键技术进行深入研 究，解决复杂地质条件下超大直径盾构隧道建造技术难题， 形成具有自主知识产权的、整体上达到国际先进水平、部 分技术达到国际领先的越江隧道核心技术体系。
• ⑵ 水压力高 • 南京长江隧道盾构机工作压力高，最大达到6.5㎏/㎝2（即相当于65m水 头压力），在超大直径盾构水下隧道项目中是世界最大的。 • ⑶ 地层透水性特强 • 长江南京水域的江中主要为粉细砂地层，以及部分砾砂、卵石层，砂层 透水系数是粘土层的千倍以上，在如此高透水性地层条件下，而最大水 压力达到6.5㎏/㎝2，所有的水头压力均直接作用在隧道上，江底隧道掘 进风险是巨大的，如何安全、顺利完成施工是一个具有挑战性的课题。
内表面测定
一、工程总体情况介绍 2、南京长江隧道工程特点、难点及风险点
南京长江隧道是一项世界瞩目的宏伟工程，南京长江隧道工程面临一些世 界级的技术难点和挑战。本工程特点、难点及风险点主要包括以下六个方面： ⑴ 盾构直径超大 荷兰的绿心隧道盾构机直径14.87m，是 目前世界上已建成的直径最大的盾构工程。 南京长江隧道盾构机直径14.93m，是目前世 界上直径最大的盾构机之一，直径超过世界 上已建成的最大盾构隧道。虽然盾构机尺寸 的增大仅是数字的增大，但是由于盾构机尺 寸的增大带来的则是施工难度和风险的几何 增长，盾构机直径的超大带来的一系列问题 是施工面临的挑战之一。
3、仅用58天时间就完成了正常需要近五个 月时间的盾构机组装，第一台盾构机于08年 1月15日试掘进，2月27日正式掘进，目前已 掘进2300米；第二台盾构机于08年5月16日 破门进洞，2009年5月20日，左线隧道实现 贯通；
4、3043环管片生产已经于08年11月 13日全部完成，其工艺控制水平和质量 达到世界先进水平，箱涵已于08年7月 30日提前两个月完成了3082块的全部生 产任务； 5、梅子洲接收井自07年9月份开始 分段开挖，08年6月25日提前5天完成全 部土建施工，保证了盾构机的到达接收。
3、开展的主要研究项目和阶段成果
• 南京长江隧道工程综合施工技术研究涉及两方面内容： • 一是机械设备方面。南京长江隧道采用直径14.93m泥水平 衡盾构进行施工作业，对于这种超大型机械设备的引进、 消化、吸收、改进，设备的运输、起吊、组装、调试测试， 以及设备的接收和施工中的保养维护等等，给我们提出了 一系列的研究课题。
• ⑹ 江底盾构覆土厚度浅 • 由于受客观条件的制约，线路纵坡设置虽然达到最大规范坡度，但是在盾构 到达井一侧的江底，有一江中冲槽段，该冲槽段盾构最小覆土厚度仅有 11m （仅有0.7倍盾构直径）。而且该段地层为高透水性、松散的粉细砂层，水深 却高达20多米，在这样高水压、浅覆土极端困难的条件下进行隧道施工安全 风险极大，这也是南京长江隧道面临的难题和挑战。
二、南京长江隧道工程施工情况综述
南京长江隧道工程自2005 年3月29日开工以来，经过四 年来的努力，相继完成了以下 工作： 1、克服了国际融资和国际招 标程序复杂、不可控因素多的 困难，按期完成盾构机及配套 设备的选型和采购工作； 2、用5个月的时间完成了按正 常工期需要一年才能完成的江 北工作井全部土建任务；
⑩ ⒂ -1
⒃ -1
•
鉴于南京长江隧道面临的上述六大技术难题和挑战，在没有现成经验可供 借鉴的情况下，为了安全顺利完成这项史无前例的工程施工，我们建立了三 级专家体系，坚持依靠专家团队的智慧，为工程施工保驾护航：
• 1、以钱七虎院士为首的专家委员会
• 2、以梁文灏院士为 首的现场专家组
• 3、由具有丰富施工经 验的国内外相关专家 组成的工地专家组
• 4、先进的PLC系统实现了故障自动报警，确保盾构机处于良 好工作状态。 • 5、盾体 • ⑴ 设计有大型碎石机，可以破碎直径达到 1.2m的石块。 • ⑵ 先进的冲洗冲刷系统减少了开挖舱内碴土粘结或大量碴土 沉积的情况。 • ⑶ 盾体设计有锥度（由三个直径组成） ，即使在施工过程 中遇到长时间停机的情况，恢复推进时仍能确保盾构机轻松 前进。
⑧粉细砂 ⑩砾砂 ⒀圆砾 强风化粉砂质泥岩 ⒂-1 ⒃-1 中风化粉砂质泥岩
-70.000
砾砂、圆砾、强风化 粉砂质泥岩, 22.3% 淤泥质粉质粘土和淤 泥质粉质粘土夹粉土, 9.2% 粉土, 2.3%
粉细砂, 66.2%
盾构隧道管片
盾构隧道管片内径13.30m，外径14.50m，厚度60cm。每 环衬砌由10块管片组成，环宽2m。 管片拼装设计为7块标准块、2块相邻块和1块封顶块， 分Z型Y型两种管片模式。 管片设计强度C60，防水等级S12。
梅子洲防洪大堤
② -1 ② -3 ① -1 淤泥 ② -1
④ 淤泥质粉质粘土
④
④
粉细砂 ① 淤泥质粉质粘土 ④
④ -2 粉土 ⑥ຫໍສະໝຸດ 淤泥质粉质粘土夹粉土⑥⑧
⑦ -1 粉细砂 粉细砂 ⑧粉细砂 ⑧ 粉细砂 ⑨ ⑨ -1 ⑨
⑩ 砾砂 ⑿ 粉细砂 ⒀ ⒀ 圆砾 ⒂ -1 强风化粉砂质泥岩 ⒃ -1 中风化粉砂质泥岩 ⑩ 砾砂 ⒀圆砾
• 6、盾构机的操作采用气泡调节技术，能够保证支撑压力的 精确率为+/- 0.05bar。在不稳定的、混合地层中能够安全 地进行隧道开挖操作，外界压力的变化不会对开挖面的稳定 造成影响，沉降控制在+20mm～-40mm之间。 • 7、盾尾专门设计了用于高工作压力的的密封系统，包括3道 钢丝刷、1道钢板束和1个应急密封。 • 8、盾构机的主要部件都设计用于长距离隧道掘进工程（超 过15公里）。
三、开展的技术攻关和施工综合技术研究
1、研究背景和意义
2、南京长江隧道创新之处 3、开展的主要研究项目和阶段成果
三、技术攻关、关键技术研究的开展情况 1、研究背景和意义
• 目前国际上修建的大型跨江、跨海隧道还很少，国 内则更是刚刚起步，在这方面还没有经验,传统的设 计与施工方法难以满足超长度、大深度、大断面的 隧道及地下工程的要求。面对我国将建的一批越江 跨海等特长隧道工程，一方面我们要紧跟国际研究 的前沿，另一方面则要依托南京长江隧道工程，开 展超大直径泥水盾构核心技术研究。
• ⑸ 盾构始发和接收超浅埋 • 按照一般作法，盾构机始发和接收覆土厚度一般不宜小于1倍盾构机 直径，而本工程权衡深基坑和盾构出洞双重困难，选择盾构机始发埋 深仅为0.37倍盾构直径（5.5m），在国内是埋深最浅的；除了荷兰绿 心隧道以外，世界上还没有更浅埋深盾构始发范例。
• 另一方面来说，盾构超浅埋始发和接收的顺利实现，对我们以后进行 类似工程建设提供了重要参考和依据，并且盾构隧道埋深的减少将会 带来巨大的经济效益，推动盾构施工技术进步。
• 根据南京长江隧道穿越地段水文和 地质特点，我们量身定做了两台德 国海瑞克公司生产的直径为14.93m 的泥水平衡盾构机进行南京长江隧 道施工。 • 根据南京长江隧道工程的要求，盾 构机设计具有如下先进性： • 1、刀盘刀具设计有71把能够在常压 下进行更换的刀具，且安装了磨损 监测系统。 • 2、主驱动：带有特殊压力装置的密 封系统符合高工作压力，在盾构机 轴心部分中部达到7.5bar的要求。 • 3、主轴承设计寿命达：17,600小时 。
• 自2006年以来,我们先后聘请国内外盾构设备、盾构隧道施 工相关的业内知名专家共计25位（包括钱七虎院士、梁文 灏院士、日本专家秋源、法国布依格专家龙尚等），分别 针对施一系列技术难题进行了专题论证，截至目前已经在 现场召开了35次专家评审会，有力的推动了隧道建设的安 全顺利进展。
3、设备情况简介
允差值 ±0.5 mm 单 ±1.0 mm 块 ±1.0 mm 检 验 （-0、+2）mm ±1.0 mm 整装 ≤1.0mm 环检 (-0,+2.0)mm 拼验 对应面环间螺孔不同轴度 <1.0 mm
项 目 管片宽度 管片弧长、弦长 管片内半径 管片外半径 螺栓孔直径与孔位 环面间隙 纵缝间隙
备注
历年最高潮水位多年平均
①-1 ④ ④-2 ① ① ⑦-1 ⑦-1 ⑦-1 ① ④ ⑥ ⑦-1 ⑧ ⑧ ⑿ ⑿-1 ⒂-1 ⑩ ⑿ ⑿ ⒂-1 ⒀ ⒂-1 ⒃-1 ⒃-1 ⑩ ⒀ ⒀ ⒂-1 ⑧-1 ⑧
8.37m
④
④
⑥
⑧
⑧
⑧
⑧
⑧-1
⑧ ⑩ ⒀
⑨
⑨-1 ⑨ ⑩ ⒀ ⒂-1
⑿
⑩
⒀ ⒂-1
⒀ -1
⑿
⑩
⒃-1
• ⑷ 水下一次掘进距离长，刀具保护要求极高
• 南京长江隧道长度超过3km，而且地层条件复杂，以砂层为主： • ① 如果在同等地质条件下，由于盾构直径超大，南京长江隧道3km的掘进相 当于直径6.3m的地铁盾构掘进17km。