我国目前用于冻结或管幕暗挖超前支护的钻孔方式均为直线成孔，而采用曲线顶管技术不仅可以减少钻孔数量，形成更大范围的冻结空间，还能提高施工安全性，并保证成孔精度。那么是什么样的“神器”能够实现这条“弯弯的彩虹呢”？上海隧道工程有限公司在国资委的支持下制造了一台曲线顶管机，并于近日试验成功。
直线与曲线打设冻结管效果对比
什么是曲线顶管技术？
顶管机和钢管节都是曲线的，结合冻结工艺和化学注浆等地基加固措施，在特定环境下进行地下空间的构筑和拓宽，一般直径在300-600mm，体积很小，易于布置。通常配合有着同样曲率半径的弧形导轨使用。
曲线顶管机
导轨型推进装置
曲线顶管机在国外用过吗？
日本在曲线顶管技术方面工艺比较成熟，主要通过曲线管幕结合冻结进行加固，代表性的工法有TULIP工法，曾在多个工程中得到过成功应用。
日本曲线顶管施工
此次试验的极小半径曲线顶管机有什么特点？
此次研制的顶管机直径300mm，轴线半径>6m。
全断面切削刀盘为“三叶草”型，具有近似泥水平衡掘进功能，采用支架导轨型推进装置。
工具管采用可回缩式设计，可以用于“只进不出”的顶进。
特别需要提到的是，与日本类似产品相比，该顶管机安装了国防科技大学提供的小半径光学导向系统，使得顶进全过程可视可控，实现随时纠偏，精度更佳。
试验现场
试验效果如何？
目前已经完成了3根5m曲线半径顶进试验，获取了大量的试验数据，证明了曲线顶管机结构设计和顶进精度满足了设计要求，随时可用于施工。
机头出洞
这个“神器”今后的应用前景如何？
此次试验成功后，曲线顶管将在非开挖施工中将大展身手。比如，可以避开地下障碍物，有效提高地下空间的利用率；超长距离隧道施工时两台盾构地下对接，可通过曲线顶管冰冻土层，大大提高对接的安全性；地下隧道主线建好后，可借助曲线顶管扩展地下空间建设地下匝道；甚至将来地铁车站施工也可用曲线顶管搭建管棚，不用开挖即可完成部分车站建设。
此次试验的成功也意味着上海隧道地下工程非开挖“三大神器”——类矩形盾构机、管幕专用顶管机、极小半径曲线顶管机全员到齐，期待它们将在地下工程施工中大显身手，更好地解决城市建设中“长痛”与“短痛”的矛盾！