从隧穿长江到隧穿黄河 超级“地老虎”掘进实力全球领先

楚天都市报 2021-11-05 09:59
【摘要】
“2021年11月3日,武汉和平大道南延工程(中山路—张之洞路)隧道作业段,“和平号”盾构机正在地下掘进,自今年8月29日从中山路得胜桥“武胜门”遗址始发,盾构机已在地下掘进了2个多月。”
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“和平号”盾构机始发

楚天都市报极目新闻记者 黎先才 通讯员 赵岩 马祯

大干四季度,冲刺“全年精彩”。连日来,武汉三镇一个个项目正铆足劲,向前推进。

武汉地铁前川线(天阳路站-腾龙大道站)施工现场,目前左线盾构机已掘进至500环,距离后湖岸边约120米,即将开启下穿后湖之旅;

在武汉和平大道南延工程(中山路—张之洞路)隧道作业段,“和平号”盾构机正朝着预定目标,向黄鹤楼南路“挺进”;

在两湖隧道(东湖段),项目已进入盾构工作井施工阶段,井内完成拼装后再进行始发,这里将呈现出世界上规模最大的城市水底双层超大直径隧道;

……

这些项目建设背后,与俗称“地老虎”的盾构机施工密不可分。

“地老虎”开挖超大隧道

11月3日,武汉和平大道南延工程(中山路—张之洞路)隧道作业段,“和平号”盾构机正在地下掘进,自今年8月29日从中山路得胜桥“武胜门”遗址始发,盾构机已在地下掘进了2个多月。

建设方武汉城建集团项目负责人表示,该工程隧道段长1390米,地处城市核心区,盾构区间需穿越17种地层,地层转换频繁,且区间内存在4道坚硬岩墙,困难重重。此外,该盾构隧道管片外径达15.4米,这是目前国内首条双向六车道的单洞双层公路隧道,也是目前国内最大单管双层盾构隧道。

针对隧道的现状,参建单位和设备生产厂家联合研制了“和平号”泥水平衡盾构机,全长136米,总重4700吨,直径16.03米,这台超大“地老虎”相当于5层楼高。

“目前,我们正处于4道岩墙中的第一道石英砂岩岩墙地段掘进,已掘进30多环。”施工方中铁十四局项目负责人说,“和平号”盾构机在主驱动、刀盘、刀具、超前地质钻探等方面,都采取了针对性设计和优化。如盾构机配备了国内最先进的系统:DCLM滚刀荷载监测系统、超前地质钻探系统、SSP超前探测系统,在掘进过程中可及时优化各项掘进参数,调整盾构机姿态,快速、可靠地建立起盾构泥水平衡,有效控制地面沉降,确保安全、环保、高效推进。

13次安全穿越长江

从17年前南京第一条过江隧道——南京长江隧道,到南京和燕路过江通道,中铁十四局研发使用的盾构机,先后13次安全穿越长江,屡建卓越功绩。

10月30日,由中铁十四局施工的南京和燕路过江通道左线盾构隧道贯通,安全穿越长江江底断裂破碎带、幕府山岩溶区等复杂地层,实现国内超大直径盾构隧道施工首次穿越岩溶区的目标,为明年年底全线建成奠定基础。

该盾构隧道全长2965米,盾构开挖直径15.07米,最大埋深超70米。对此,中铁十四局量身订制的“复兴号”盾构机配备了国内最先进的舱内伸缩式摄像头、刀具载荷监测、超前钻探注浆等系统,克服了江中浅覆土冲槽段、岩溶密集发育区、断层破碎带等世界级技术难题,实现731天安全平稳推进。

在2019年3月召开的南京市过江通道建设技术专家组会议上,国家最高科学技术奖获得者钱七虎及多名院士、专家认为,和燕路过江通道是目前国内难度最大的盾构隧道之一,也是迄今为止长江上建造最困难的过江通道之一。

盾构机的智能化配置,为应对复杂地层做足了准备,但在“实战”中依然遇到刀具磨损问题。该项目负责人徐树军说,为提高工效,他们装配刀具旋转监测系统,舱内装载可伸缩式摄像系统,将刀具磨损情况通过无线传输的方式传送到控制室。作业人员直接通过数据判定刀具是否需要更换,大大提高工效,“原来换一次刀具要停机5至6天时间,后来只需1天。”

研发创新屡破纪录

如今,武汉地铁8号线一期已成为江城市民便捷出行的选择之一。其中的越江隧道盾构段全长3186米,隧道管片外径12.1米,这是武汉第三条穿越长江的地铁通道,也是国内直径最大的单洞双线地铁隧道,多项施工新技术、新工法创下业界纪录。

中铁十四局相关负责人介绍,为越江隧道订制的“楚天号”盾构机,是当时最先进的泥水盾构机,设备全长129米,重达3300吨。为让隧道坚如磐石,隧道施工采用双层衬砌工艺,即在原有隧道管片衬砌基础上,再加上一层30厘米厚的钢混内衬,相当于给隧道穿上“金刚甲”。该项目实现了地表“零”沉降纪录,今年还荣获“鲁班奖”。

今年国庆前夕,由中铁十四局承建的“万里黄河第一隧”——济南黄河隧道工程正式通车,如今两岸市民过江只需5分钟。在隧道掘进中,“黄河号”盾构机平均每天掘进10.8米,创造了超大直径盾构隧道施工速度的新纪录。

中铁十四局大盾构公司负责人表示,目前,该公司成立了大盾构技术博士后工作站南京分站,与西南交通大学联合创立了大盾构技术研发中心,共同致力于大盾构技术的研究;还建立了中铁十四局盾构数据监控指挥中心,监控点覆盖所有在建项目施工现场、施工作业面、营区等,建立动态安全监控系统,充分利用大数据信息优势,增强对施工现场的控制能力,公司已成为全国乃至全球盾构隧道建造行业的领军者和技术先导队。

(责任编辑:亿房房产)
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