自行走式掘进机增阻力与增阻块撑出面积关系研究

卢清国，马俊朋，张延钦

(北京工业大学建筑工程学院，北京 100022)

0 引言

随着我国经济的高速发展，城市化水平也在快速提高，向地下发展已成为城市发展的必然趋势，是扩增城市空间的最佳途径［1］。随着地下空间开发力度不断加大，环境保护意识及生活质量的提高，传统的矿山法正逐步被盾构和顶管等机械施工法所取代。盾构和顶管是目前应用比较广泛的机械施工方法［2－4］，但这2种新型施工技术也存在着一些不足和局限，如转弯不够灵活，必须依赖后方人工构筑物才能前进等，这使得城市地下管网建设和地下空间开发受限［5］。因此，目前急需一种可自由穿行于城市地下土体，并具备空间急曲线转弯、自行走功能的隧(管)道施工技术和相应的设备［6］。

在自行走式掘进机的研究方面，卢清国［7］首先提出利用工具管外侧设置的增阻撑起装置与周围土体紧密接触所提供的反力，调节安装在掘进机内侧圆周上液压缸组的不同侧向推力，在常规挖土设备配合下，使掘进机在土体中自行进开挖形成一条小半径曲线式隧道，并获得国家发明专利授权。杨海滨［8］、张延钦［9］和王庆学［10］就自行式掘进机增阻参数，转弯反力与增阻块高度、环数的关系以及小型样机现场试验作了初步研究。

本文依托“十一五”国家科技支撑计划重点项目课题“城市市政隧(管)道自行走式施工技术和装备研究与开发”进行实施性研究，为自行走式隧道施工装备的基本功能实现的重要研究内容，并结合样机现场试验和模型试验，获得了掘进机增阻力和增阻块撑出面积的关系。……