小编语:日前,小编开始和大家一起回顾超大直径盾构隧道发展史,并为大家介绍了世界上首条超大直径盾构隧道——日本东京湾海底隧道(点击回顾) 。那么本期,小编继续为您介绍全球第二条超大直径隧道——汉堡易北河第四隧道。
工程概况
20世纪90年代,易北河已建成三条隧道,1995~2003年修建第四隧道,外径Φ14.20m,是当时世界上最大的、采用盾构在松散地层开挖和采用单层村砌的水下隧道。
易北河第四隧道全长4.4km,隧道段长约3.1km,2.6km以盾构法掘进,南引道段和北段的进入段以不降低地下水位的明挖方式施工。
工程平剖面图
隧道横截面图
汉堡易北河第四隧道穿越由砂、砾石、粘土、云母淤泥、泥灰质漂砾粘土组成的地层,在易北河河床下最小覆土深度约7m,最大覆土深度约13m。
隧道地质图
设备创新
工程所用盾构
工程采用外径Φ14.20m海瑞克“Trude号”混合盾构,为当时最大直径泥水加压平衡盾构。
■ 盾构掘进机切削轮中央藏纳一个独立Φ3m中心切削刀,可单独按主切削轮要求作任意方向旋转,并有独立泥水循环路线。
■ 盾构设计可直接进入刀盘五个主要轮辐中,并在常压条件下更换滚刀和刮刀。
常压换刀
■ 盾构配备有30只双环整体式刀盘装置,其中8只配备上由硬质合金刀头,应对工程中粘性磨损地质。
■ 盾构配置“声波软土测探系统”(SSP),向TBM操纵者提供切土刀盘前方20~30m的实时三维图像。
长2560m隧道以钢筋混凝土管片作单层衬砌,每环由9块管片组成,衬砌后内径Φ12.35m,外径Φ13.75m,管片厚70cm,环宽2m。
施工创新
工程于2000年3月2日完成盾构隧道掘进,于2003年开放交通。汉堡易北河第四隧道工程同以往已经建成的隧道相比,几个方面使技术达到了较高水平,主要体现在:
■ 管片的尺寸越来越大;
■ 使用钢筋混凝土取代早期铸铁管片;
■ 放弃60年代广泛使用的接缝铅封法,改以环形橡胶密封带密封接缝;
■ 德国开始在盾构隧道中采用单层衬砌;
■ 封闭式掘进系统明显地增加了隧道工程人员的安全性,同时减小了盾构始发、接收与掘进时的沉降;
■ 以此工程为借鉴,欧洲将高压作业规范中的最大压力限制提高至4bar。
本文由隧道网编辑阿楼 & Jacob综合整理自网络