机械法联络通道考察研究

李淑强

青岛市地铁八号线有限公司 山东青岛 266000

机械法联络通道包括顶管法和盾构法两种工艺，其适用范围涵盖软土、粉细砂、高富水砂卵石，风化岩层，复合地层等各种不同地质环境，目前已在宁波，青岛等不同城市完成了20多条联络通道项目，2018年2月，宁波地铁3号线鄞—南区间联络通道施工中，首次采用盾构法施工技术，2019年4月，宁波地铁4号线丽—双区间2号联络通道机械法施工贯通，从设备吊装下井到贯通用时15d。

1 宁波地铁机械法联络通道建设现状

1.1 宁波地铁线网规划

宁波市轨道交通线网规划以三江片为核心，跨三江，连三片，沿三轴（商业轴、水轴、公建轴）形成三主三辅6条线、放射状的轨道交通线网。线网全长247.5km，共设换乘站20座。

1.2 械法联络通道技术发展

经过岩土工程理论不断完善、地基加固改良技术不断进步及掘进机制造技术的不断发展，形式、功能各异的施工工艺和隧道掘进装备不断涌现，使微扰动形式实现地下各类空间开发成为了可能。此前宁波地区联络通道普遍采用矿山法开挖，通过冷冻法对开挖范围进行加固。据宁波运营线路沉降监测，盾构管片整体沉降控制良好，但联络通道位置的沉降值普遍较大，且有逐年增大的趋势。工后沉降大、沉降周期长，安全隐患多，施工工期长及造价高等问题引起关注。

为避免上述联络通道施工缺陷，宁波地铁集团对机械法施工联络通道开展了广泛调研。先后调研了德国汉堡第四易北河救援通道、香港屯门至赤鱲角连接线联络通道、日本大阪御筋堂综合管廊等国内外工程。基于调研结果，开展了针对性的集约化盾构装备研发、结构设计、施工技术等成套技术研发。针对宁波地质、水文和环境特点，完成了盾构法和顶管法掘进联络通道工程示范[1]。

1.3 科研的延伸拓展

目前宁波地铁已将研发拓展到异型盾构，正在研究双圆盾构的可行性，实验成功后可减少地铁保护区范围，减少后期地保压力。

1.4 机械法联络通道在宁波地铁应用现状

宁波地铁建设中采用机械法施工的联络通道共26座，其中2号线二期1座，3号线3座，4号线21座。3号线鄞州区政府-南部商务区区间联络通道为首条盾构法联络通道。

2 主要考察交流内容

2.1 宁波市轨道交通集团有限公司交流

2018年12月青岛地铁八号线公司牵头总体院中国铁设、大青区间设计单位中铁六院、大青区间施工单位中铁一局及监理单位与宁波地铁集团进行技术交流。宁波地铁集团介绍了机械法联络通道设计、施工关键技术、科研情况及机械法联络通道在宁波地铁的应用情况。随后地铁八号线公司各部门及各参建单位对机械法施工中的问题进行交流和探讨。

2.2 参观宁波地铁儿童公园~樱花公园区间机械法联络通道

2018年12月前往宁波地铁儿童公园～樱花公园区间参观机械法联络通道。为满足联络通道机械法施工需求，宁波地铁区间泵房与联络通道分离设置。宁波地铁建设中泵房采用内置泵房，充分利用隧底填充层，泵房处无需破除管片扩挖施工。受隧底填充层高度限制，内置泵房设计方案不能采用常规潜污泵，需采用高性能水泵。高性能水泵运行的排水效果及液位控制效果较理想，能实现空间集约化设计，但成本较高，约2~3万/台。

2.3 宁波大学轨道交通实验基地参观

2018年12月前往宁波大学轨道交通实验基地参观交流。宁波地铁原副指挥长、总工程师朱瑶宏对基地建设、科研情况进行详细介绍并带领考察团队参观了机械法联络通道施工现场试验设备。

3 机械法联络通道关键技术总结

据考察机械法联络通道主要在宁波、无锡地铁软土地区应用。软土地区联络通道多采用冻结法施工，成本较高，后期冻融沉降大。采用机械法施工避免了冻结法地层加固，能解决软土地层联络通道施工风险高、工期长、运营期沉降大等技术难题。

3.1 机械法联络通道盾构始发、接收

机械法施工可采用钢套筒或地层加固后进行盾构始发、接收。采用地层加固方法进行盾构始发接收主要利用管片背后注浆进行地层加固。为保证地层加固效果，主隧道每片管片需增加1～2个注浆孔。

3.2 结构设计

联络通道管片结构内径2650mm，管片厚度250mm，幅宽0.55m，错缝拼接，管片采用五分块结构。联络通道与主隧道交叉口位置3环管片采用钢+玻璃纤维筋混合管片。联络通道始发端与接收端与主隧道相交的两环管片采用钢管片，便于后期洞门结构制作[2]。

3.3 联络通道与泵房分离设计

传统联络通道集成下沉式集水泵房，冷冻后与联络通道同时施工。掘进机施工时无法对下沉结构进行施工，区间泵房需与联络通道进行分离设计[3]。

3.4 项目实施效果

据宁波地铁施工经验，单座联络通道施工时间约58天，其中施工准15天、组装调试5天、施工掘进18天、拆机撤场5天、洞门处理15天，较冻结法联络通道施工节约80天。宁波地铁单个机械法通道造价约330～450万元不等，据宁波3号线统计数据，已中标15个联络通道综合单价355万，每延米单价49万。

4 结语

综上，传统矿山法施工联络通道的工期长、工后沉降得不到有效控制、破坏主体结构、周边影响大等缺点，机械法联络通道施工能有效规避传统矿山法施工的各类缺陷，是地下隧道工艺发展的趋势，具有机械化程度高、施工工期短、成型结构质量好等诸多优点。依托杭州地铁7号线某区间联络通道施工进行机械法联络通道的关键技术总结。