上海市中環(huán)線北虹路隧道工程在國內(nèi)首次采用了管幕內(nèi)箱涵模具液壓同步頂進(jìn)施工技術(shù).箱涵模具斷面高7.85m、寬34.20m、全長126.00m,是目前世界上最大斷面、長度第2的管幕內(nèi)箱涵模具頂進(jìn)工程。國際上箱涵模具頂進(jìn)施工技術(shù)的研究主要集中在英國和日本等國.這些技術(shù)作為穿越道路、鐵路、結(jié)構(gòu)物和機(jī)場等的非開挖技術(shù),在英國、美國、日本和中國臺(tái)灣等都有廣泛應(yīng)用,并取得了較好的效果.早在20世紀(jì)60年代英國就對箱涵模具頂進(jìn)技術(shù)進(jìn)行了研究,但還不完善,如未能解決地面沉降等問題。1986年反拖動(dòng)系統(tǒng)(anti-dragsystem,ADS)的成功研制標(biāo)志著英國箱涵模具頂進(jìn)技術(shù)走向成熟。1999年英國Dorney橋的泄洪涵洞施工中成功應(yīng)用了ADS系統(tǒng),頂進(jìn)的箱涵模具體斷面尺寸為寬23.0m、高9.5m.2001年美國波士頓火車站地下汽車隧道也采用了ADS系統(tǒng),頂進(jìn)箱涵模具體的斷面尺寸為寬24.0m、高10.8m,總長度為106.8m。2002年英國M1公路15A節(jié)點(diǎn)處也成功應(yīng)用了ADS系統(tǒng),將大型箱涵模具體順利頂進(jìn).
日本將管幕與箱涵模具頂進(jìn)研究相結(jié)合開發(fā)出前端推進(jìn)技術(shù)(frontjacking,F(xiàn)J)和無端自推進(jìn)技術(shù)(endlessself-advancing,ESA)等。1991年日本近畿公路松原海南線送尾工程采用ESA技術(shù)推進(jìn)大斷面箱涵模具,箱涵模具斷面尺寸分別為高7.33m、寬19.80m、長47.00m.2000年大池成田線高速公路下的箱涵模具體施工采用了管幕結(jié)合FJ技術(shù),并對管幕內(nèi)土體進(jìn)行注漿加固.1989年日本鐵建公司采用管幕結(jié)合ESA箱涵模具推進(jìn)技術(shù)承建臺(tái)北松山機(jī)場地下通道工程,箱涵模具的斷面尺寸分別為高7.5m、寬22.2m、長100.0m。ADS,ESA和FJ技術(shù)的共同點(diǎn)是先挖土后推進(jìn),這就需要對前方土體加固以保持工作面穩(wěn)定,同時(shí)箱涵模具推進(jìn)時(shí)需要開挖導(dǎo)坑,鋪設(shè)軌道,箱涵模具逐節(jié)推進(jìn),因此,推力小,不需反力后備及反力架.北虹路隧道工程由于受到地面環(huán)境的限制,不能提供很大的預(yù)制場所,同時(shí)限于工程造價(jià),管幕內(nèi)的土體也不能進(jìn)行加固.該工程的這一特殊性決定箱涵模具的推進(jìn)方式只能是先頂進(jìn)后挖土.為保證這一特殊推進(jìn)方式的順利實(shí)現(xiàn),本文提出了一種新的關(guān)于箱涵模具頂進(jìn)速度、姿態(tài)和液壓泵轉(zhuǎn)速控制等問題的綜合解決方案以滿足實(shí)際工程的需要.