三井住友建设开发隧道仰拱翻新作业新工法

三井住友建设于2019年3月29日发布消息，称与土木研究所共同开发了一种用于隧道仰拱翻新作业的新工法——“quick re invert”(见图1)。作业中使用小型插板式敞口盾构施工(见图2)，能够大幅提高挡土墙施工的进度，进而缩短隧道仰拱翻新作业的施工工期。与之前的施工方法相比，整体仰拱翻新作业工期可缩短20%，施工费用降低10%。

仰拱是为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，是隧道结构的主要组成部分之一。它一方面将隧道上部的地层压力通过隧道边墙结构或将路面上的荷载有效地传递到地下，另一方面还能有效地抵抗隧道下部地层传来的反力。

在老旧隧道的翻新作业期间，车辆的禁行和限制不可避免，工期越长，对来往交通的影响越大。翻新隧道时一侧车道施工，另一侧车道开放通行，过去仰拱翻新时，是将板桩(土木工程中为防止塌方或防止水流入而打进地基的板状桩子)插入土中，固定土体后进行挖掘；采用新工法进行仰拱翻新时，用U型槽砌块挡土墙代替通常的板桩式挡土墙使用，随着插板式敞口盾构边向前掘进，边设置U型槽砌块挡土墙(见图3)。由于掘进和设置挡土墙是同步进行，所以挡土墙施工进度能提高50%。

施工流程： 先使用反铲挖掘机在插板式敞口盾构前挖掘土体，然后插板式敞口盾构向前推进，并在后方安装U型槽砌块挡土墙，如此反复循环推进；之后在设置的U型砌块挡土墙内翻新隧道横截面中心处的仰拱，且将现有的中央水管转移到U型槽砌块挡土墙内并回填；在回填完毕的地方依次对壁侧仰拱进行施工、养护、回填、铺装；一侧车道完工后，再对另一侧车道进行仰拱翻新作业。

图1 新工法“quick re invert”示意图

图2 插板式敞口盾构

图3 挡土墙施工