随着中国基础建设的快速发展，城市密集区的施工工况日益复杂。其中，上海北横通道工程等诸多大盾构隧道工程都面临出入口匝道地下扩挖施工及急曲线施工的挑战；而地铁车站建设也因地处城市中心而计划从原有的明挖发展为非开挖建设。国内的地下工程建设正在寻求新的工艺来解决这些问题。

上海北横通道工程急曲线施工示意图

日本因土地资源紧张，在施工中常会遭遇急曲线、地下扩挖等施工工况，通过创新工艺及精细化管理解决了不少复杂工况下的施工难题。

为了学习相关工程经验，加强中日隧道技术交流，2019年5月28日，学会“土木技术论坛”第三讲“日本盾构隧道创新技术专题研讨会”活动应势而行。本次活动由上海市土木工程学会地下工程专业委员会承办，特邀来自日本早稻田大学的小泉淳教授进行专题讲座。

活动由上海市土木工程学会地下工程专业委员会主任/上海隧道工程有限公司总工程师朱雁飞主持，隧道股份副总裁杨磊、上海市土木工程学会副理事长/秘书长叶国强、上海城投水务工程项目管理有限公司副总经理沈庞勇等业内的领导和专家也莅临现场。来自申通地铁、城投集团、隧道股份、上海隧道、市政设计院、城建设计院、隧道设计院等多个单位100余名技术人员参加。

近几年来，日本在盾构急曲线段施工、快速路分支匝道非开挖技术、盾构管片接头形式等方面的研究日益精进。小泉淳教授作为日本的资深专家为大家介绍了这些技术的最新发展情况。

嘉宾介绍：小泉 淳，日本早稻田大学理工学部教授，担任中国西南交通大学客座教授、同济大学顾问教授、中国南京长江隧道特别技术顾问。

主要研究方向为：地下结构物的合理性设计方法与施工方法。近年来，致力于研究盾构隧道新技术发展及大深度地下结构的设计与施工等内容，著有《盾构工法的调查、设计到施工》（地盘工学会）、《东京的大深度地下（土木篇）》（早稻田大学出版部）等学术专著。

日本道路狭小，地下隧道（输水、铁路、地铁、公路隧道等）均面临各种工况下的急曲线施工。为了应对形形色色的急曲线段，需进行铰接式盾构、相匹配的管片设计、急曲线施工工艺研究等技术开发。

最小转弯半径10m的盾构机

  输水、铁路、地铁隧道急曲线段管片布置情况

其中，横滨湘南隧道采用直径13.59m的土压盾构施工R100m急曲线段。整个急曲线段采用可切削管片、钢管片、混凝土管片这3种形式，满足急曲线要求同时，实现与另一台盾构机的地下对接施工。（横滨湘南工程情况介绍请点击《新的“宝藏”工程——日本横滨湘南道路隧道段工程》 查看。）

切削用树脂型管片

钢管片与可切削管片

东京外环工程关越—东名区间全长约16.2km，采用4台16.1m的土压平衡盾构机（日本目前最大直径盾构）进行挖掘。工程设置东名JCT、中央JCT、青梅IC、大泉JCT共4处出入口，并在这些出入口采用新型施工工艺实现非开挖扩挖接合。（东京外环工程概况请点击《CUE一下拥有4台16m级盾构的“网红工程”》查看。）

其中，在东名JCT和大泉JCT出入口将采用直线管幕+曲线管幕，配合TUF管片、NATM工艺实现非开挖扩挖施工。

大泉JCT出入口扩挖示意图

中央JCT出入口则采用2种正在验证试验阶段的创新工艺实现扩挖。其中，CS-SC工法是采用圆周盾构在既有隧道外圈构筑始发基地，然后连接纵断方向的盾构隧道（外壳盾构）形成外壳部位；而左轮手枪工法是采用小断面圆形盾构机，将多个小断面组合成圆形念珠状的管幕结构，待完成所有管幕施工后，在内部进行土砂挖掘，从而构筑大型地下空间。

CS-SC工法

点击《日本“圆周盾构工法”验证试验，无需开挖即可建成大断面隧道！》查看

左轮工法 

点击《酷到没朋友的新型管幕工法——左轮工法》查看

在日本开发了60种管片接头与40种环间接头，根据地质、环境、施工荷载、变形量容许值、经济等各种因素，经过精确的分析试验，形成经济适用、符合工况的组合式管片接头。

为了实现管片快速拼装，经常使用快速接头，其中锥形接头管片（ConeConnector管片）+SB环间接头为一种常用组合。

锥形接头管片（ConeConnector管片）是以RC平板形管片为基础结构，接头铁件埋置在管片侧面，使管片内、外表面平滑。管片拼装时，仅需往轴向挤推，即可完成管片块间和环间同时闭合。

ConeConnector管片

点击《应对内水压的单层衬砌管片大PK》查看

 SB（Screw-Bolt）环间接头是一种仅通过盾构管片插入即可完成紧固的环间接头，无需设置螺栓手孔，因此可确保管片内表面平整。

SB接头

专题讲座结束后，与会专家与小泉淳教授进行了深度的互动交流，就“设计中后行隧道对先行隧道影响分析、日本雨污水道管片混凝土配比与公路隧道的差别、今后盾构隧道发展方向展望、横滨湘南工程及东京外环道工程施工细节介绍”等内容进行了讨论。

 最后，叶国强秘书长表示：目前，日本的地下工程施工已经走上了精细化的管理道路。面对如今越来越复杂的施工环境，创新技术及精细化管理将成为一种有效的手段，使工程完成高效有序施工。今天的讲座对工程界来说是一种颠覆性的冲击，探讨的问题针对性强、内容深入至细节，受到了所有与会人员的一致好评。今后，学会将携手各专业委员会深入了解行业的技术痛点及难点，与国内外各路专家联合为业界带来更多专业、优质的专题研讨会。

现场花絮