该工程位于东京地铁银座线内，全长约370m，因受限于周边楼宇和地面交通，结合使用了矩形盾构（218m）+管幕推进（48m）+明挖（108m）3种方式。其中大断面土压平衡矩形盾构（盾构外径W7.82m×H5.02m）顺利攻克了浅覆土、极软弱地层、邻近建构筑物、地下障碍物等多项难题。

工法选择

这条地下通道用于连接既有车站银座线虎之门站、新建车站日比谷线虎之门Hills站以及一座设有快速公交系统（BRT）终点站的高层大楼。由于上方道路人流量大、两侧邻近具有地下层的住宅和商业大楼，因此明挖法施工会对周边环境造成极大影响。

而为了连接既有车站，要求地下通道尽量建在浅埋深位置（覆土深度3~5m），且确保地下通道计划坡度（最大坡度4.46%）的前提下，与地下埋设管线具有一定间距，所以隧道采用矩形形状。在暗挖方式中，由于顶管在不设中间井的情况下一次顶进218m较难，最终采用了矩形盾构施工。

技术要点

控制地基变形、减少对地下管线、沿线建构筑物的影响

为了控制盾构掘进引起的地基变形，需要确保开挖断面具有最小程度的超挖，并对盾尾间隙进行合理填充。

盾构机配备了2个中心支撑方式的辐条式刀盘，刀盘内设置了可伸缩刀头用于控制伸缩量，从而防止过多超挖、实现矩形全断面切削。

另外，盾构机配备了同步注浆装置，在出现盾尾间隙时立即填充壁后注浆液，并通过设置在盾尾的土压力计对注浆压力进行管理。

纵断面轴线和翻转的高精度控制

盾构机在软弱地层内掘进容易出现“磕头”现象，因此在朝上的纵断面轴线中，可能会有向轴线下方偏离的风险。此外，矩形盾构机发生翻转时，会对隧道成型断面产生较大影响，因此需要高度重视盾构机姿态控制。

该工程使用的盾构机配备了铰接装置（铰接角度：上下1.0度；左右0.2°），通过盾构机前体向上弯曲可以控制仰俯角，通过盾构机前体扭转弯曲可以控制滚动角。另外，前体内还设置了注入孔，从该孔注入填充材料，利用注入压力也能控制仰俯角和滚动角。

确保矩形管片质量

为了保证隧道的止水性能和结构安全，必须要求矩形管片的高精度拼装。管片拼装机采用了一种摆臂形式，能够在保持管片姿态的情况下平行移动，更便于管片定位和姿态控制，并且能够提高盾构机狭小空间内的拼装作业安全性和效率。

盾构机配备了2台管片形状维持装置，确保1台装置在过渡时另外1台也能维持管片防止变形。

地下障碍物处理方案

该盾构的掘进断面内遭遇了松木桩和料石等障碍物，盾构机的刀盘辐条上布置的带有伸缩刀头的先行刀用于切削松木桩。另外配备了2台可处理φ300mm障碍物的带式螺旋输送机，即使其中1台因障碍物堵塞，也能通过另外1台进行排土。

结语：随着城市再开发项目的推进，轨交车站与周边大楼的地下连接通道也相应增加。作为交通节点的地下通道具有重要意义，如何在不影响周边环境的前提下，安全、高效地构筑更长的地下通道？虎之门地下通道作为日本地下工程建造的典范或许值得我们借鉴。