随着材料工程和施工技术的进步，越来越多的新材料和新技术涌现出来，使得盾构管片的安装时间和生产成本大大降低。有识之士认为，当前管片技术发展可能已经到达了一个拐点，随着这些新材料和新技术逐渐推广应用至实际工程当中，未来盾构施工的面貌可能会因之而焕然一新。究竟有哪些新材料和技术呢？小编今天就带大家来一一了解一下。
　　更薄、更强的QOR聚合物混凝土管片
　　聚合物混凝土在化学加工工业早有应用，这种材料不仅强度远高于硅酸盐混凝土，而且抗腐蚀能力极强。1998年，在美国大休斯顿废水处理计划中，休斯顿市出于创新的考虑，用聚合物混凝土制造人孔并安装应用，取得了较好的效果。
　　如果能将这种材料用于制造盾构管片，那么不仅能大大减轻管片的重量和厚度，而且对于污水隧道而言，还能免去抗腐蚀二次衬砌的安装。而且，生产聚合物树脂的碳排放量小于硅酸盐水泥混凝土，从而在环保方面也较为有利。但这种材料较昂贵的成本制约了这种应用。
　　最近，一种QOR技术被开发出来。这种技术是采用泡沫聚苯乙烯等轻型材料作为管片的核心，从而大大减少聚合物树脂的用量，而相应管片承载能力仅仅下降了5%。从而也降低了聚合物树脂管片的成本。
　　由于聚合物混凝土强度比硅酸盐水泥混凝土强度高得多，因此聚合物混凝土管片可以做得更薄，75mm厚的聚合物管片就能等效于280mm厚的普通混凝土管片。聚合物混凝土管片比标准管片轻得多，更易搬运，制造也更快。拆摸只需5～6h，而养护只需7～8h。
　　与混凝土管片合为一体的保护衬砌
　　另一种抗腐蚀单次安装管片是在混凝土管片浇筑时将保护层与其浇为一体。这种技术思路在十几年前就已经提出，但经过逐渐发展才慢慢走向成熟。
　　该技术最早的应用是2009年在美国萨克拉门托河上游西北截流隧道中，采用PVC衬砌配合现浇衬砌和预制管使用，该PVC衬砌在管片浇筑时与其浇为一体，并在现场将接缝焊接起来。
　　海瑞克开发的Combisegment复合管片也于2009年最早应用于莫斯科尤日内污水管道。这些管片最早采用玻璃钢内衬，但后来发现这种材料刚度过高，很难放入模板，而且较脆，重物落在上面时可能被压坏。
　　经过改进，新的Combisegment管片采用了高密度聚乙烯内衬，柔性更高，并事先在内衬上整合了EDPM垫片，从而省去了现场焊接。这些管片被用于美国皮尔地区的西部排水干道工程。
　　在该工程的应用过程中，也解决了一些技术挑战。例如浇筑过程当中，由于水化热的影响，HDPE内衬材料发生了扭曲。解决方案是在将材料放入浇筑模板之前，先对材料进行加热，并在较高温度下进行裁切。
　　安装过程中，由于采用真空吸力式管片拼装机，总是无法在HDPE材料表面上形成较好的密闭性以维持吸力，从而减慢了施工速度。因此后来改用了机械抓取式的管片拼装机。
　　另一个应用这种技术的工程是卡塔尔的内多哈污水再生计划（IDRIS）主排水干道。该工程隧道不仅要承受外侧高水压腐蚀性地下水，还要应对管道内污水产生的硫化氢气体。
　　该工程采用与管片一体的HDPE内衬，使得时间和成本显著降低。盾构机采用机械拼装臂，HDPE内衬浇筑到管片中，其中预留一个螺栓孔位，并在浇筑混凝土之前就将孔位预埋件与HDPE薄膜焊接在一起，拼装时将抓手拧入该孔位，拼装臂通过该抓手将管片举起。在管片安装完成后，这些孔位也用来安装盾构后勤系统，从而避免在薄膜上打孔。
　　这种技术的一个难点在于混凝土管片完整性的检测，因为管片被覆盖在薄膜之后。因此，施工方布依格公司也在开发太赫兹成像及基于低频带红外光的断层摄影术等非破坏性的测试方法。
　　纤维强化管片
　　合成纤维强化的隧道管片最早于1982年用于意大利。至今已有70余个项目使用纤维强化预制混凝土管片。2017年10月，国际混凝土协会发布了纤维强化混凝土管片设计指南。这份指南由欧、美、日等多国专家共同编制，提供了详细的设计案例、耐久性要求、防火要求。
　　在欧洲，大巴黎区快速地铁工程将首次应用合成纤维强化混凝土。
　　随着混凝土强度越来越强，所搭配的纤维强度也要求随之提高。在澳大利亚，珀斯机场线中的管片首次采用了新的抗拉强度更强的合成纤维。
　　新的复合技术
　　玻璃钢（GFRP）不仅用作管片的抗腐蚀层，近年来也用于代替钢筋，作为混凝土管片内的加劲材料，应用于对钢材或管片有腐蚀性的环境。
　　生产合成纤维的EPC公司正在开发同时采用玻璃钢加筋和合成纤维强化的管片。他们计划将玻璃钢加筋笼用于应力较为集中的环接头处，其他地方则由合成纤维承受内力。
　　传统钢筋和钢纤维的混合使用也在增加。瑞士大直径隧道贝尔岑公路隧道采用14m直径海瑞克盾构机施工，地质条件复杂。该隧道采用了3类管片，每立方米配110～240kg的钢筋，并在此基础上添加每立方米30kg的纤维。采用纤维强化的管片，优点在于钢筋用量减少，而且在运输和吊装过程中更不容易发生边角的破损。
　　数字化监测
　　随着光纤和无损检测等技术的进步，管片施工和服务期内监测数据的采集和利用也有明显的进步。
　　布依格公司在巴黎14号线中的3个测试管片环中安装了光纤仪表。这些仪表证明了管片性能质量，从而使业主能够放心在大巴黎区快速地铁的上百公里隧道中使用这些管片。随着无人机和遥控车的运用，运营中隧道的监测也能变得更加频繁和自动化。
　　这些加速管片安装和降低全寿命成本的材料和技术正在逐渐受到应用和关注，让我们一起期待它们的发展吧~~~