摘要：隨著全國(guó)各大城市地鐵建設(shè)的不斷深入，專門從事盾構(gòu)機(jī)施工運(yùn)營(yíng)的企業(yè)日漸增多，而對(duì)于這些企業(yè)來(lái)說(shuō)，盾構(gòu)施工的成本控制工作將是決定企業(yè)生命的核心競(jìng)爭(zhēng)力。本文著力于筆者所在企業(yè)盾構(gòu)施工的實(shí)際情況，簡(jiǎn)要探討了盾構(gòu)施工過(guò)程中的成本控制措施。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)施工；成本控制；措施

盾構(gòu)施工是在開(kāi)挖隧道時(shí)采用的全機(jī)械化暗挖的施工方法，具有施工速度快、洞體質(zhì)量比較穩(wěn)定、對(duì)周圍建筑物影響較小等特點(diǎn)，是目前隧道開(kāi)挖過(guò)程中使用最頻繁也最經(jīng)濟(jì)的施工方法。盾構(gòu)施工具有施工機(jī)械價(jià)值大、操作專業(yè)性要求強(qiáng)、受地質(zhì)條件影響大等特點(diǎn)，因此成本控制的重難點(diǎn)較多，控制難度大。

一、盾構(gòu)施工成本構(gòu)成要素

要分析盾構(gòu)施工成本控制措施，首先就是要確定盾構(gòu)施工的成本構(gòu)成要素，在此基礎(chǔ)上分析各要素占全部成本支出的比例情況，有助于在成本控制過(guò)程中分清主次，有的放矢。盾構(gòu)施工的成本主要可分為直接成本、間接成本和稅金。直接成本包括盾構(gòu)機(jī)械折舊費(fèi)、施工班組人工費(fèi)、材料費(fèi)、配套機(jī)械費(fèi)；間接成本主要包括項(xiàng)目管理的各項(xiàng)支出如管理人員工資、差旅費(fèi)、辦公費(fèi)等支出；稅金主要是營(yíng)業(yè)稅金及附加。

二、影響盾構(gòu)施工成本的因素

因施工過(guò)程中缺少與碳排放量相關(guān)的定額，導(dǎo)致綠色施工很難進(jìn)行量化評(píng)定，不利于施工企業(yè)優(yōu)化施工方案和綠色施工。本文針對(duì)珠海橫琴新區(qū)馬騮洲交通隧道超大直徑盾構(gòu)施工工程提出碳排放計(jì)算方法研究課題，提供一套確定盾構(gòu)施工碳排放的通用計(jì)算方法，并最終編制出盾構(gòu)施工碳排放定額。

1編制碳排放定額的背景、目的和意義

低碳施工是目前的大勢(shì)所趨，而目前針對(duì)綠色施工，只有定性評(píng)價(jià)沒(méi)有定量評(píng)價(jià)。“十三五”規(guī)劃要求“主動(dòng)控制碳排放，加強(qiáng)高能耗行業(yè)能耗管控，有效控制電力、鋼鐵、建材、化工等重點(diǎn)行業(yè)碳排放，支持優(yōu)化開(kāi)發(fā)區(qū)域率先實(shí)現(xiàn)碳排放峰值目標(biāo)，實(shí)施近零碳排放區(qū)示范工程”。碳排放定額能快速計(jì)算出施工的碳排放量，是定量評(píng)價(jià)綠色施工的有效途徑。碳排放定額能促進(jìn)企業(yè)優(yōu)化施工方案，滿足節(jié)能減排的要求，提高施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。目前，我國(guó)己開(kāi)設(shè)了7個(gè)碳交易市場(chǎng)，在建設(shè)工程施工過(guò)程中，超出配額標(biāo)準(zhǔn)的需向碳交易市場(chǎng)購(gòu)買碳排放指標(biāo)，低于配額標(biāo)準(zhǔn)的可向碳交易市場(chǎng)出賣自己的碳排放指標(biāo)。由此促進(jìn)每個(gè)建設(shè)工程施工項(xiàng)目努力挖潛，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排、增效的目標(biāo)，為企業(yè)額外獲取更多的利益。

2計(jì)算施工碳排放量的計(jì)算模型

計(jì)算碳排放的基本方程是：碳排放＝碳排放因子X(jué)活動(dòng)數(shù)據(jù)。排放因子即量化每單位活動(dòng)的氣體排放量或清除量的系數(shù)?；顒?dòng)數(shù)據(jù)即特定時(shí)期內(nèi)在界定地區(qū)里，人類活動(dòng)導(dǎo)致的排放或清除的數(shù)據(jù)，本研宄中稱其為碳源消耗量。碳源指在建設(shè)工程施工過(guò)程中產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的物質(zhì)。確定建設(shè)工程施工碳排放量的關(guān)鍵是碳排放因子和活動(dòng)數(shù)據(jù)（碳源消耗量），而要確定碳排放因子和活動(dòng)數(shù)據(jù)（碳源消耗量），首先要確定施工過(guò)程中產(chǎn)生二氧化碳排放的碳源。對(duì)建設(shè)工程施工而言，產(chǎn)生二氧化碳排放的碳源包括電力、化石類物質(zhì)及人類活動(dòng)，其中電力和化石類物質(zhì)碳排放因子通過(guò)對(duì)世界資源研究所、政府間氣候變化專門委員會(huì)、國(guó)際能源署、美國(guó)環(huán)境保護(hù)署、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)應(yīng)對(duì)氣候變化司、國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化戰(zhàn)略研宄和國(guó)際合作中心及國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研宄所等國(guó)內(nèi)外權(quán)威機(jī)構(gòu)公布的碳排放準(zhǔn)則或標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，建立碳排放因子計(jì)算模型確定。工人在施工過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳排放則通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)及實(shí)驗(yàn)室測(cè)試確定。（1）電力類碳排放因子計(jì)算模型：￡FPEmr＋Emr（1）式中：P為工程所在省份＼為P省電網(wǎng)的平均（：02排放因子；五mP為P省發(fā)電產(chǎn)生的C02直接排放量；五為其他省、外國(guó)及區(qū)域電網(wǎng)Z向省凈輸送電量產(chǎn)生的002排放量；盡為P省年度總發(fā)電量；￡P(guān)e為其他省、外國(guó)及區(qū)域電網(wǎng)i向P省凈輸送電量總和。（2）化石類碳排放因子計(jì)算模型：＾co2，n＾s＝〇FmXCc，XCFm）teXfiX44／12（2）式中：m為化石燃料種類；EFrn—為燃料m基于質(zhì)量或體積的（：02排放因子（t（C02）／t或t（C02）／萬(wàn)m3）；0Fm為燃料m在燃燒過(guò)程中的碳氧化率（％）；Ccm為燃料m的單位熱值含碳量；CFmtte為重點(diǎn)用能單位“能源利用狀況報(bào)告”中為燃料m提供的參考折標(biāo)因子；；8為每t標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值，約29307MJ。（3）碳源消耗量計(jì)算模型：Qj，＝WJXqk（3）式中：J為建設(shè)工程施工過(guò)程中投入的資源類型，如人工、材料、機(jī)械臺(tái)班等；X為建設(shè)工程施工過(guò)程中第7’類資源消耗的碳源類型，如化石類、電力類碳源等；2＞為建設(shè)工程施工過(guò)程中第J類資源的第丨項(xiàng)碳源消耗量標(biāo)準(zhǔn)；為建設(shè)工程概預(yù)算定額中第J類資源的投入量標(biāo)準(zhǔn)；＾為第類資源的相應(yīng)定額中第項(xiàng)碳源消耗量標(biāo)準(zhǔn)。（4）單位碳排放量計(jì)算模型：Cv＝SEFJ＾xQjk（4）jk式中：i為與建設(shè)工程概預(yù)算定額相對(duì)應(yīng)的子目類型；為第＿／類資源的第A項(xiàng)碳源的碳排放因子；q為建設(shè)工程概預(yù)算定額第f個(gè)子目中第J／類資源的碳排放量標(biāo)準(zhǔn)。（5）碳排放量計(jì)算模型：五co2＝Sx（5）w式中：為建設(shè)工程施工過(guò)程中第／個(gè)子目的估算工程量，由施工圖紙確定；為建設(shè)工程施工過(guò)程排放的二氧化碳總量。

3碳源消耗量的測(cè)定

摘要：目前常見(jiàn)的刀盤結(jié)構(gòu)有面板式和輻條式2種基本型式，以及介于2者之間的幅板式刀盤。通過(guò)文獻(xiàn)分析和工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，首先闡述了幾種型式刀盤的結(jié)構(gòu)、基本配置及工程應(yīng)用。隨后從刀盤土艙構(gòu)造、開(kāi)挖面穩(wěn)定、土壓平衡控制、砂土的流動(dòng)性、刀盤負(fù)荷、障礙物的處置、地層適應(yīng)性等方面，對(duì)2種基本刀盤型式的特性進(jìn)行了比較和分析。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)；刀盤型式；面板式刀盤；輻條式刀盤

國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐表明，盾構(gòu)在施工中會(huì)遇到各種不同地層，從淤泥、粘土、砂層到軟巖及硬巖等。作為盾構(gòu)機(jī)的關(guān)鍵部件之一，刀盤主要起到開(kāi)挖土體、穩(wěn)定工作面及攪拌土砂的功能，因此在掘進(jìn)過(guò)程中刀盤工作環(huán)境惡劣，受力復(fù)雜。

刀盤型式及結(jié)構(gòu)關(guān)系到盾構(gòu)的開(kāi)挖效率、使用壽命及刀具費(fèi)用。刀盤配置及選型主要依賴于工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，不同的地層應(yīng)采用不同的刀盤型式，但在地質(zhì)適應(yīng)性設(shè)計(jì)方面缺少完整的理論依據(jù)、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)及可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在很大程度上還依賴工程經(jīng)驗(yàn)。

1刀盤結(jié)構(gòu)型式

盾構(gòu)刀盤由鋼結(jié)構(gòu)件焊接而成，目前其主流型式有2種：面板式和輻條式［1］。另外，還有介于2者之間的輻板式刀盤（由輻條和幅板組成）［2］。

摘要：施工企業(yè)必須擁有龐大的施工機(jī)械維持企業(yè)的運(yùn)營(yíng)發(fā)展，對(duì)設(shè)備的管理是企業(yè)強(qiáng)基達(dá)標(biāo)、安全發(fā)展的主要生產(chǎn)要素之一。在以盾構(gòu)法為施工方式的地鐵施工企業(yè)中，對(duì)盾構(gòu)設(shè)備資產(chǎn)的管理，歸根到底是對(duì)盾構(gòu)操作人員以及盾構(gòu)設(shè)備全壽命環(huán)節(jié)的管理，地鐵盾構(gòu)施工的特殊環(huán)境，決定了對(duì)盾構(gòu)從業(yè)人員的管理成為盾構(gòu)資產(chǎn)管理的重要環(huán)節(jié)。文章通過(guò)對(duì)地鐵盾構(gòu)資產(chǎn)管理現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出盾構(gòu)資產(chǎn)管理的的幾點(diǎn)不足并從五個(gè)方面提出改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)施工;資產(chǎn);設(shè)備管理

前言

近年來(lái)，在地鐵施工中，使用盾構(gòu)法已成為各大城市地鐵施工中的重要技術(shù)。盾構(gòu)法施工，相比較傳統(tǒng)的淺埋暗挖法，具有隱蔽性好、噪音小、安全開(kāi)挖和砌襯、掘進(jìn)施工速度快、施工勞動(dòng)強(qiáng)度降低、施工質(zhì)量有保障、開(kāi)挖時(shí)可以有效控制地表沉降、施工安全大大提高的優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)，即使采用盾構(gòu)法施工，因工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件存在一定的不確定性，施工工藝復(fù)雜、周邊建筑影響、地下管線眾多等因素存在，這些特點(diǎn)都集中表現(xiàn)為盾構(gòu)施工也存在高風(fēng)險(xiǎn)性。近年，在修建地鐵的各大城市投標(biāo)中，使用盾構(gòu)法施工已經(jīng)成為招標(biāo)中的硬性條件，因此各大施工企業(yè)紛紛采購(gòu)盾構(gòu)機(jī)。持有并不斷擴(kuò)大盾構(gòu)機(jī)的數(shù)量，是保證企業(yè)在地鐵招標(biāo)中中標(biāo)的重要硬件。盾構(gòu)機(jī)作為盾構(gòu)法施工核心機(jī)械，采購(gòu)金額龐大，往往是企業(yè)資產(chǎn)的重要組成部分，因此，加強(qiáng)盾構(gòu)設(shè)備的管理，提高盾構(gòu)設(shè)備資產(chǎn)投資效益，提升設(shè)備管理創(chuàng)效水平，減少地鐵施工安全風(fēng)險(xiǎn)，才能促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，因此對(duì)盾構(gòu)機(jī)設(shè)備的管理及盾構(gòu)操作人員、盾構(gòu)施工經(jīng)濟(jì)核算也成為企業(yè)管理的重中之重，成為企業(yè)資產(chǎn)保值增值的重要因素。

一、盾構(gòu)設(shè)備資產(chǎn)管理的現(xiàn)狀

從上世紀(jì)八十年代開(kāi)始，中國(guó)首次開(kāi)始進(jìn)口盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行盾構(gòu)施工到現(xiàn)在我國(guó)獨(dú)立自主生產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)，擁有盾構(gòu)機(jī)獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，開(kāi)啟地鐵施工全面盾構(gòu)時(shí)代，已經(jīng)過(guò)去30余年，盾構(gòu)施工修建的地鐵碩果累累，但盾構(gòu)設(shè)備的管理往往不受重視。盾構(gòu)設(shè)備采購(gòu)金額大，在粗放的管理模式下，設(shè)備保養(yǎng)不善，維修成本高，進(jìn)而出現(xiàn)項(xiàng)目甚至整個(gè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)虧損，目前存在這樣問(wèn)題的大企業(yè)不在少數(shù)。各大企業(yè)的管理理念各有不同，但管理模式基本都為公司成立項(xiàng)目部進(jìn)行一線施工，并同時(shí)提供盾構(gòu)機(jī)及后配套設(shè)備并配備盾構(gòu)司機(jī)。

【摘要】地鐵建設(shè)屬于一項(xiàng)耗費(fèi)大量時(shí)間與財(cái)力的工程項(xiàng)目。地鐵施工中隧道開(kāi)挖是重要的施工過(guò)程，其中使用的方式就是地鐵盾構(gòu)法。論文闡述地鐵盾構(gòu)管片的模具生產(chǎn)要求，探索地鐵盾構(gòu)管片加工的質(zhì)量控制與檢驗(yàn)，以供參考。

【關(guān)鍵詞】地鐵工程；盾構(gòu)法施工；技術(shù)

1引言

城市化的發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下城市交通得到發(fā)展與推進(jìn)，地鐵規(guī)劃建設(shè)在城市的發(fā)展中有很重要的意義。隨著城市人口的激增，有效利用地下空間和解決居民交通需要、緩解城市地面交通緊張的途徑就是建設(shè)城市地鐵。城市地鐵的建設(shè)也成為近年來(lái)城市基礎(chǔ)建設(shè)中的重要內(nèi)容。地鐵實(shí)際上屬于交通運(yùn)輸?shù)囊环N，在地下運(yùn)行，根據(jù)城市的用地的規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2模具生產(chǎn)要求

隨著城市的發(fā)展，各大城市的交通系統(tǒng)迅速發(fā)展，交通系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)盾構(gòu)管片數(shù)量的需求不斷增加。交通系統(tǒng)的發(fā)展在機(jī)械化和信息技術(shù)的推動(dòng)下，部件結(jié)構(gòu)性能質(zhì)量要求也不斷增加，在這樣的情況下需要把握好生產(chǎn)中的細(xì)節(jié)與質(zhì)量，確保地鐵盾構(gòu)管片的性能達(dá)到建設(shè)的需求。本文結(jié)合濟(jì)南地鐵R1線內(nèi)直徑6.4m盾構(gòu)管片生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程，展開(kāi)對(duì)其的詳細(xì)分析。由于是預(yù)制混凝土構(gòu)件，對(duì)模具質(zhì)量的要求非常高，模具的有效運(yùn)用與構(gòu)件的生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率、性能質(zhì)量等有很大的關(guān)系，甚至還決定了構(gòu)件的生產(chǎn)結(jié)果等。（1）混凝土澆筑過(guò)程應(yīng)該優(yōu)先考慮混凝土對(duì)模板產(chǎn)生的壓力造成的不利影響，混凝土容易對(duì)模板側(cè)面造成一定的壓力。因?yàn)闈仓炷吝€有一個(gè)振搗步驟屬于必要的環(huán)節(jié)，振搗過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生一定的壓力，側(cè)壓力和振搗壓力對(duì)模板的影響很大。產(chǎn)生6.4m盾構(gòu)管片盾構(gòu)管片的模板，最大弦長(zhǎng)為3869.9mm。寬度與厚度均為1200mm和300mm，質(zhì)量為3.2t。生產(chǎn)的時(shí)候控制好振動(dòng)頻率與離心率，采用模內(nèi)振動(dòng)器自振形式，根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)計(jì)算出側(cè)壓力和離心力，從側(cè)面反映出混凝土的澆筑過(guò)程中模具本身對(duì)細(xì)節(jié)的要求非常高，模具的性能質(zhì)量要求更高。（2）預(yù)制構(gòu)件的過(guò)程中，產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)一定的缺陷，避免這方面的需要在生產(chǎn)中的時(shí)候模具是否存在脫模倒角的情況，以及預(yù)制構(gòu)件存在預(yù)留孔洞的情況，預(yù)留孔脫模的方向禁止出現(xiàn)倒陰角。預(yù)留出脫模倒角為方便出模。生產(chǎn)6.4m直徑盾構(gòu)管片的時(shí)候計(jì)算出最小的脫模角度為3.18°，確保在這個(gè)角脫模。如果不能滿足這個(gè)要求脫模無(wú)法完成，還可以采取設(shè)置防漏膠條防止混凝土漏漿，避免質(zhì)量難以達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。防漏膠條設(shè)置在側(cè)模與底模接合的位置[1]。

采用盾構(gòu)為施工機(jī)具，在地層中修建隧道和大型管道的一種暗挖式施工方法。施工時(shí)在盾構(gòu)前端切口環(huán)的掩護(hù)下開(kāi)挖土體，在盾尾的掩護(hù)下拼裝襯砌（管片或砌塊）。在挖去盾構(gòu)前面土體后，用盾構(gòu)千斤頂頂住拼裝好襯砌，將盾構(gòu)推進(jìn)到挖去土體空間內(nèi)，在盾構(gòu)推進(jìn)距離達(dá)到一環(huán)襯砌寬度后，縮回盾構(gòu)千斤頂活塞桿，然后進(jìn)行襯砌拼裝，再將開(kāi)挖面挖至新的進(jìn)程。如此循環(huán)交替，逐步延伸而建成隧道。

歷史和發(fā)展

用盾構(gòu)法修建隧道已有150余年的歷史。最早進(jìn)行研究的是法國(guó)工程師M.I.布律內(nèi)爾，他由觀察船蛆在船的木頭中鉆洞，并從體內(nèi)排出一種粘液加固洞穴的現(xiàn)象得到啟發(fā)，在1818年開(kāi)始研究盾構(gòu)法施工，并于1825年在英國(guó)倫敦泰晤士河下，用一個(gè)矩形盾構(gòu)建造世界上第一條水底隧道（寬11.4米、高6.8米）。在修建過(guò)程中遇到很大的困難，兩次被河水淹沒(méi)，直至1835年，使用了改良后的盾構(gòu)，才于1843年完工。其后P.W.巴洛于1865年在泰晤士河底，用一個(gè)直徑2.2米的圓形盾構(gòu)建造隧道。1847年在英國(guó)倫敦地下鐵道城南線施工中，英國(guó)人J.H.格雷特黑德第一次在粘土層和含水砂層中采用氣壓盾構(gòu)法施工，并第一次在襯砌背后壓漿來(lái)填補(bǔ)盾尾和襯砌之間的空隙，創(chuàng)造了比較完整的氣壓盾構(gòu)法施工工藝，為現(xiàn)代化盾構(gòu)法施工奠定了基礎(chǔ)，促進(jìn)了盾構(gòu)法施工的發(fā)展。20世紀(jì)30～40年代，僅美國(guó)紐約就采用氣壓盾構(gòu)法成功地建造了19條水底的道路隧道、地下鐵道隧道、煤氣管道和給水排水管道等。從1897～1980年，在世界范圍內(nèi)用盾構(gòu)法修建的水底道路隧道已有21條。德、日、法、蘇等國(guó)把盾構(gòu)法廣泛使用于地下鐵道和各種大型地下管道的施工。1969年起，在英、日和西歐各國(guó)開(kāi)始發(fā)展一種微型盾構(gòu)施工法，盾構(gòu)直徑最小的只有1米左右，適用于城市給水排水管道、煤氣管道、電力和通信電纜等管道的施工。

中國(guó)于第一個(gè)五年計(jì)劃期間，首先在遼寧阜新煤礦，用直徑2.6米的手掘式盾構(gòu)進(jìn)行了疏水巷道的施工。中國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造的盾構(gòu)，直徑最大為11.26米，最小為3.0米。正在修建的第二條黃浦江水底道路隧道，水下段和部分岸邊深埋段也采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)的千斤頂總推力為108兆牛，采用水力機(jī)械開(kāi)挖掘進(jìn)。在上海地區(qū)用盾構(gòu)法修建的隧道，除水底道路隧道外，還有地鐵區(qū)間隧道、通向河海的排水隧洞和取水管道、街坊的地下通道等。

盾構(gòu)法的優(yōu)越性

盾構(gòu)法施工得到廣泛使用，因其具有明顯的優(yōu)越性：

1核電廠輸水盾構(gòu)隧洞成本構(gòu)成及主要影響因素分析

1.1某核電廠輸水盾構(gòu)隧洞工程概況

某沿海核電站取水工程采用雙線盾構(gòu)隧洞輸水，隧洞軸線平面為直線，水平中心間距29m，盾構(gòu)輸水隧洞內(nèi)徑為7.3m，外徑為8.9m，共兩條，采用管片和二次襯砌作為復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)。其中一次襯砌厚度0.5m，作為隧洞的主體結(jié)構(gòu)，二次襯砌0.3m。隧洞軸線為直線。進(jìn)水口布置在海側(cè)的閘門井內(nèi)，出水口位于陸側(cè)的閘門井內(nèi)。輸水隧洞及進(jìn)、出口構(gòu)筑物全長(zhǎng)為4420m。隧洞管片為C60高性能防水鋼筋混凝土，二次襯砌采用C40鋼筋混凝土，兩者均摻加聚丙烯合成纖維。本工程盾構(gòu)進(jìn)出洞工作井均采用矩形結(jié)構(gòu)，明挖法施工，維護(hù)結(jié)構(gòu)采用噴錨支護(hù)體系，C25噴混凝土厚度20cm，錨桿采用直徑25的CD反循環(huán)注漿錨桿，二襯采用C40鋼筋混凝土，厚度50cm，底板厚1.5m。工作井1由兩個(gè)盾構(gòu)井和一個(gè)閘門井組成，2個(gè)盾構(gòu)井平面尺寸15m×17m，結(jié)構(gòu)凈距為8.9m，深度為30m，閘門井平面尺寸為12m×49.5m，深度21.5m。工作井2由盾構(gòu)井、閘門井及連接它們的取水構(gòu)筑物組成，其中盾構(gòu)井深度49.5m，平面尺寸16.4m×43.5m，閘門井深度17.5m，平面尺寸20m×67.2m，連接它們的取水構(gòu)筑物沿線路方向長(zhǎng)度為27.8m。本工程采用一臺(tái)泥水加壓平衡式盾構(gòu)機(jī)，其掘進(jìn)路線為：自出水構(gòu)筑物（工作井1）出發(fā)→取水隧洞一號(hào)→進(jìn)入進(jìn)水構(gòu)筑物（工作井2，移位，轉(zhuǎn)身180°）→取水隧洞二號(hào)→最后出水構(gòu)筑物吊出盾構(gòu)機(jī)。某核電廠輸水盾構(gòu)隧洞成本分析盾構(gòu)掘進(jìn)、盾構(gòu)管片、二次襯砌、盾構(gòu)工作井是盾構(gòu)取水隧洞的主要組成部分，尤其是盾構(gòu)掘進(jìn)和盾構(gòu)管片，兩者相加占到總費(fèi)用比例的71.8%。

1.2核電廠輸水盾構(gòu)隧洞成本技術(shù)影響因素

影響盾構(gòu)輸水隧洞成本的因素主要有技術(shù)措施和管理措施兩方面。技術(shù)措施包括設(shè)計(jì)方法合理與否，施工材料的選用，施工機(jī)械的選擇、工期、成本管理及其他方面等。施工管理措施包括成本管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理和施工管理等。就技術(shù)措施而言，從上節(jié)的概算造價(jià)構(gòu)成分析來(lái)看，影響盾構(gòu)輸水隧洞造價(jià)的因素主要有以下三個(gè)方面：（1）盾構(gòu)隧洞管片及二次襯砌的設(shè)計(jì)；（2）盾構(gòu)機(jī)的選型設(shè)計(jì)；（3）盾構(gòu)隧洞進(jìn)出口工作豎井的設(shè)計(jì)。

2盾構(gòu)法輸水隧洞的成本控制的技術(shù)優(yōu)化措施

摘要：盾構(gòu)機(jī)刀具配置是盾構(gòu)機(jī)刀具設(shè)計(jì)中是非常重要的內(nèi)容。本論文著重介紹了刀具的種類和切削原理，同時(shí)針對(duì)不同的地層情況，提出刀具的具體配置方式。針對(duì)盾構(gòu)機(jī)在復(fù)合地層隧道掘進(jìn)，解釋了刀具配置的差異性、刀具配置的“矛盾”現(xiàn)象。結(jié)合工程實(shí)例，在砂卵石地層中（尤其是含大直徑漂石）長(zhǎng)距離隧道掘進(jìn)的工況下，提出了盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)廠家關(guān)于刀具配置新的設(shè)計(jì)理念和思路。最后提出了刀具配置設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的因素。

關(guān)鍵詞：刀具種類；切削原理；配置方式；刀具設(shè)計(jì)

Abstract:TBM(TunnelBoringMachine)CuttingToolsConfigurationisoneofthemostimportantfactorduringTBMcuttingtooldesign.Thisarticlefocusondescribethetypeofcuttingtoolsandcuttingtheory,Meanwhile,thedetailcuttingtoolsconfigurationhasbeenproposedduetodifferentgeologiccondition.Analyzedthediscrepantcuttingtoolconfigurationand“theContradictoryPhenomenon”.Accordingtothereferenceproject,anewcuttingtoolsconfigurationdesignthought&theoryisproposedfromTBMmanufactureforlongdistancetunnelexcavationingravelgeologiccondition(especiallycontentbigboulder).Attheendofthisarticle,thenecessaryconsiderationfactorisprovidedduringcuttingtoolsconfigurationdesign.

Keywords:TypeofCuttingTools;CuttingTheory;CuttingToolsConfiguration;CuttingToolsDesign

0引言

盾構(gòu)機(jī)刀具的配置是盾構(gòu)機(jī)刀具設(shè)計(jì)中是非常重要的內(nèi)容，其配置是否適合應(yīng)用工程的地質(zhì)條件，直接影響盾構(gòu)機(jī)的刀盤的使用壽命、切削效果、出土狀況、掘進(jìn)速度和施工效率。

1刀具種類和切削原理

1.1切刀（齒刀，刮刀）

切刀是軟土刀具，布置在刀盤開(kāi)口槽的兩側(cè)，其切削原理是盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)的同時(shí)，切刀隨刀盤旋轉(zhuǎn)對(duì)開(kāi)挖面土體產(chǎn)生軸向（沿隧道前進(jìn)方向）剪切力和徑向（刀盤旋轉(zhuǎn)切線方向）切削力，在刀盤的轉(zhuǎn)動(dòng)下，刀刃和刀頭部分插入到地層內(nèi)部，不斷將開(kāi)挖面前方土體切削下來(lái)。切削刀一般適用于粒徑小于400mm的砂、卵石、粘土等松散體地層。

1.2先行刀（超前刀）

先行刀是先行切削土體的刀具，超前切刀布置。先行刀在設(shè)計(jì)中主要考慮與其它刀具組合協(xié)同工作。先行刀在切刀切削土體之前先行切削土體，將土體切割分塊，為切刀創(chuàng)造良好的切削條件。先行刀的切削寬度一般比切刀窄，切削效率較高。采用先行刀，可顯著增加切削土體的流動(dòng)性，大大降低切刀的扭矩，提高切刀的切削效率，減少切刀的磨耗。在松散體地層，尤其是砂卵石地層先行刀的使用效果十分明顯。

1.3貝型刀

摘要：通過(guò)**地鐵三號(hào)線瀝大盾構(gòu)區(qū)間工程施工實(shí)踐，對(duì)局部管片發(fā)生整環(huán)扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析，并提出預(yù)防措施及其治理方法，供同行參考。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)隧道；管片扭轉(zhuǎn)；原因分析；預(yù)防措施

一、工程概況

在地鐵盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中，受到盾構(gòu)刀盤扭矩的影響，拼裝成環(huán)的管片拼裝位置與設(shè)計(jì)值相比旋轉(zhuǎn)了一定角度，給盾構(gòu)管片的選型和拼裝造成了一定影響，且可能導(dǎo)致后續(xù)車架和電機(jī)車軌道鋪設(shè)不平整，影響設(shè)備的運(yùn)行。

**地鐵三號(hào)線大石北盾構(gòu)區(qū)間工程，隧道單線長(zhǎng)3051.5m，雙線長(zhǎng)6103m，最大縱坡28‰，最小轉(zhuǎn)彎半徑800m，隧道內(nèi)徑5.4m，外徑6.0m。本工程施工采用三菱泥水盾構(gòu)機(jī)，主機(jī)機(jī)體長(zhǎng)8.17m，盾構(gòu)外徑6.26m，最大推力3.6×104kN，最大扭矩6327kN?m，刀盤轉(zhuǎn)速0～4rpm。管片采用環(huán)寬1.5m的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)、左轉(zhuǎn)彎楔形環(huán)、右轉(zhuǎn)彎楔形環(huán)等3種(5+1模式)，轉(zhuǎn)彎環(huán)的楔形量為38mm。

在該區(qū)段盾構(gòu)掘進(jìn)施工時(shí)，兩條線均產(chǎn)生了不同程度的扭轉(zhuǎn)，局部扭轉(zhuǎn)角度達(dá)18°，具體如圖1所示。由于管片扭轉(zhuǎn)過(guò)大，致使管片選型的點(diǎn)位均發(fā)生變化，給管片的選型和拼裝帶來(lái)了一定的難度，影響了管片的拼裝質(zhì)量，也使后續(xù)臺(tái)車架和電機(jī)機(jī)車軌道鋪設(shè)不平整，影響了設(shè)備的運(yùn)行。