我國“大盾構施工”處於領跑地位
日前,隨著國產(chan) 16米級超大直徑盾構機“運河號”在北京市通州區東(dong) 六環改造工程現場完成接收,北京東(dong) 六環改造工程東(dong) 線盾構隧道順利貫通,標誌著全國在建最長高速公路盾構隧道正式實現雙線貫通。
走進工程現場,乘施工升降機一路下行來到地下近30米處,貫通後的東(dong) 線隧道呈現眼前。上萬(wan) 塊平均重量達16.9噸的管片拚接成型,呈弧形狀向隧道縱深處延伸,工人們(men) 正沿兩(liang) 側(ce) 為(wei) 管片安裝防火板。
“打個(ge) 比方,盾構隧道貫通後,我們(men) 看到的是‘毛坯房’,接下來要進行機電安裝、防火板安裝和路麵攤鋪作業(ye) ,現在的工作和泥瓦匠有些類似;再之後就是隧道通風、照明、通訊安裝調試這一類的‘精裝修’了。”在中交隧道工程局東(dong) 六環項目機電副總工程師葉延庚的介紹下,一項由盾構機這個(ge) 大國重器支撐起的重大交通建設工程變得通俗易懂。
2021年8月,北京東(dong) 六環改造工程東(dong) 線盾構隧道正式開工。作為(wei) 交通運輸部“平安百年品質工程”首批示範項目,北京東(dong) 六環改造工程南起京哈高速立交,北至潞苑北大街,全長約16公裏。其中由中交隧道工程局承建的東(dong) 線盾構隧道長7.4公裏,直徑15.4米,為(wei) 分離式雙洞布置,每洞布置3條車道,分為(wei) 3層,上層為(wei) 排煙通道、中間層為(wei) 行車通道、下層為(wei) 疏散救援通道。該標段下穿12條道路、17座橋梁、3條鐵路、12處重要地下管線等99處重要環境風險源,在整個(ge) 項目中扮演關(guan) 鍵控製性角色。
在對當地的地質構造和工程特點進行綜合考量後,為(wei) 項目量身定製的“運河號”盾構機開啟了742天的掘地之行。據介紹,“運河號”盾構機最大開挖直徑達16.07米,最大推力為(wei) 26.9萬(wan) 噸,刀盤最大轉速1分鍾可達1.74轉;攻克了16米級超大直徑盾構精準始發、泥水環流分層逆洗技術、下穿風險源地層微擾動控製技術、粉細砂地層停機脫困技術、黏土地層廢漿處理技術、超深富水砂層盾構幹接收技術等10餘(yu) 項核心技術難題,申報研發工法、專(zhuan) 利等20餘(yu) 項;創造了最高日進尺24米掘進紀錄,做到了盾構掘進“始發零風險、隧道零滲漏、地麵微擾動、安全零事故”的國內(nei) 領先水平。
“盾構機掘進過程中,如何讓漿液快速並保質保量地填補管片與(yu) 地層之間的空隙,從(cong) 而形成對隧道的加固和地層的支撐,是保證工程安全性的關(guan) 鍵。”葉延庚告訴經濟日報-中國經濟網記者,“運河號”創新應用了“製—運—注”一體(ti) 化同步雙液注漿係統,將漿液攪拌站集成到盾構機上並研發配套操作係統,實現同步雙液注漿全麵自動化。一方麵,可以減少漿液長距離運輸的損耗,保證注漿質量;另一方麵,相比傳(chuan) 統的單液注漿,地層沉降能夠控製在2毫米以內(nei) ,管片上浮控製由30毫米逐步保持在10毫米以內(nei) ,成型隧道位移穩定在15毫米以內(nei) ,35.5萬(wan) 平方米管片襯砌達到“不滲不漏”的防水標準。
隨著交通強國建設步伐的穩步推進,地下交通建設開啟加速度。《國家綜合立體(ti) 交通網規劃綱要》提到,要構建空中、水上、地麵與(yu) 地下融合協同的多式聯運網絡,完善供應鏈服務體(ti) 係。
深達江底70米的南京定淮門長江隧道順利通車;全國首條山地軌道——都江堰至四姑娘山山地軌道交通項目開啟盾構施工階段;上海軌道交通市域線機場聯絡線建設進程如火如荼……盾構施工技術作為(wei) 最先進的長大隧道和水下隧道挖掘方式之一,被廣泛應用於(yu) 地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程,是服務建設國家綜合立體(ti) 交通網建設的重要技術支撐。
在過去,超大直徑盾構裝備市場一直為(wei) 國外所壟斷,經過科研人員不斷攻堅克難,突破了超大直徑盾構機“卡脖子”關(guan) 鍵核心技術,實現了完全自主知識產(chan) 權,完成了我國超大直徑盾構從(cong) 跟跑、並跑到領跑的跨越。如今,我國已經成為(wei) 全球最大的盾構機生產(chan) 和使用國,擁有了多家具有自主研發能力和規模化生產(chan) 能力的盾構機製造企業(ye) 。
“主軸承是盾構機刀盤驅動係統的核心部件,直接影響著盾構機的性能和壽命。”中交隧道工程局東(dong) 六環項目總工程師呂計瑞表示,以“運河號”為(wei) 例,其主軸承直徑達8米,掘進距離達7.4公裏,相對於(yu) 2公裏至3公裏的盾構機行業(ye) 平均水平,7.4公裏的連續作業(ye) 距離已達到世界領先水平。下一步將繼續發揮大盾構施工核心優(you) 勢,不斷突破關(guan) 鍵核心技術,以創新驅動強化科技支撐,為(wei) 建設交通強國貢獻積極力量。 (經濟日報-中國經濟網記者 紀文慧)
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