在 复 杂 地 层 掘 进 的 盾 构 机 改 造
技 术 研 究 与 应 用
覃 建 庭 曹 莉 王 振 坤
中国葛洲坝集团基础工程有限公司 宜昌 443002
摘要：通过武汉轨道交通27号线盾构工程的技术开发和创新研究，总结出一套在复杂地层掘进的盾构机改造技术，阐
述了盾构机设备选型、盾体尺寸、刀盘及刀具配置、加泥泡沫系统及同步注浆系统改造等内容，为隧道施工的类似工
程提供 了借鉴和参考经验。
关键词：隧道工程；复杂地层 ；盾构机；改造
中圈分类号 ：TU621 文献标志码：B DOh 1 0．1 41 44／j．cnki．jzsg．201 6．08．036
Research and Application of Renovation Technology for Shield
Machine Tunneling in Com plica ted Stratum
QIN Jianting CAO Li WANG Zhenkun
China Gezhouba Dam Group Foundation Engineering Co．，Ltd． Yichang 443002
Abstract：Through technology development and innovation research on shield engineering of Wuhan Rail Transit Line
27，this paper summarizes a set of key technology for shield machine renovation tunneling in complicated stratum，
and also expounds several aspects of shield equipment selection，shield size，configuration of cutter disk and cutters，
mud-foam system。and synchronous grouting system，which can provide references and experiences for similar tunnel
construction． ·
Keywords：tunnel engineering；complicated stratum；shield machine；renovation
1 应 用 工 程概 况
武汉轨道交通27号线一期工程位于武汉市江夏区，与
已建成的地铁7号线一期工程在野芷湖站衔接 ，包括新路村
站、大花岭街站 、江夏客厅站3个车站、4个区间 ，线路总
长9．922 km，双线设计 。本工程地质条件 复杂 、地下水丰
富，盾构穿越部位既有杂填土 、淤泥质黏土 、含泥砾卵石
等软弱履盖层 ，也有粉砂岩 、灰岩等中坚硬岩层 ，地层软
硬不均、溶洞发育 ，部分区间还需要穿越湖泊 、桥桩等 ，
这类复杂条件对盾构机性能及掘进技术要求非常高 。
2 研 究 背 景
近年来 ，随着城市轨道交通及水利 、电力隧道建设事
业的飞速发展 ，盾构法隧道施工不仅机械 自动化程度 高、
衬砌安全 、掘进速度快 、劳动强度低 ，而且不影响地面交
通 、地下管线等设施 ，穿越河道时不影响航运 ，低噪声 、
低扰动 ，在松软含水地层中修建隧道具有无可比拟的优越
性。正是 由于其显著的优点使得盾构法隧道施工使用范围
从城市轨道交通衍生至水利隧道 、电力隧道 、综合管廊等
领域 。因城市轨道交通、水利、电力隧道及综合管廊项 目
隧道使用条件的不同 ，隧道直径尺寸也不尽相同。不同尺
寸或者断面形式的隧道需要不 同规格型号的盾构机进行施
工 ，而单台盾构机造价较高 ，因此提高盾构机大型设备的
利用率及适用性便显得尤为重要 ，对原盾构机进行改造以
适应新项 目的技术研究及应 用是 实现经济效益 的重要措
施㈣ 。
3 研 究 方 法 及 技 术 路 线
本项 目研究的技术问题是在粉质黏土 、淤泥质黏土等
软土区间存在大范围长距离CFG桩加固条件下的盾构机选
型 ，以及在不改变盾构机主要技术参数的前提下 ，对盾构
机 刀盘开挖直径 、盾体直径进行扩大改造 ，同时对盾构机
辅助系统、同步注浆系统进行优化改造 ，以此盘活闲置的
旧设备。
旧设备的改造使用可为同行业 内类似项 目的设备选型
提供借鉴参考 ，同时对原设备的改造可弥补机械设备因原
厂设计缺陷而导致某些功能上的先天不足 ，提高设备对地
层 的适
在复杂地层掘进的盾构机改造技术研究与应用（论文）.pdf
