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穿越最硬巖石、下穿運(yùn)行車(chē)站,武漢地鐵12號(hào)線連續(xù)闖關(guān)

2024-05-27 1394 0

2.1公里長(zhǎng)的區(qū)間隧道,盾構(gòu)機(jī)連續(xù)闖關(guān):穿越比鋼板還硬的石頭、下穿地鐵車(chē)站、下穿墨水湖、側(cè)穿二環(huán)線高架。

5月26日,長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者來(lái)到正在建設(shè)的全國(guó)在建最長(zhǎng)地鐵環(huán)線12號(hào)線,丁家咀站至十里鋪站區(qū)間左線區(qū)間剛剛貫通,盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)已經(jīng)破洞而出。這臺(tái)盾構(gòu)機(jī)從港口村站出發(fā),連續(xù)完成港丁、丁十區(qū)間掘進(jìn)任務(wù)。

港口村站-丁家咀站-十里鋪站區(qū)間隧道長(zhǎng)2.1公里,武漢地鐵一級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理倪正茂介紹,這段隧道在建設(shè)過(guò)程中摸索總結(jié)的多項(xiàng)技術(shù)全國(guó)首創(chuàng),含金量十足,對(duì)武漢地鐵后續(xù)建設(shè)有很好的借鑒作用。

盾構(gòu)機(jī)武裝“牙齒”

啃硬巖“削鐵如泥”

地鐵12號(hào)線丁家咀站至十里鋪站區(qū)間右線穿越硬巖段隧道管片拼裝平滑,質(zhì)量高。

26日,記者走進(jìn)20米深的地下隧道,只見(jiàn)破洞而出的盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)原本鋒利的“牙齒”滾刀,有的已經(jīng)磨損1/3,因?yàn)樗诰蜻M(jìn)過(guò)程中,遇上了和鋼板一樣硬的巖石。

“我們?cè)诖┰礁鄱 ⒍∈畢^(qū)間時(shí),遇到了兩段硬巖,強(qiáng)度是常用混凝土的七至八倍,可以說(shuō)是武漢地鐵建設(shè)以來(lái)遇到最堅(jiān)硬的地層。”據(jù)介紹,遇到這種地層,以前的常規(guī)做法是采用炸藥爆破后人工開(kāi)挖隧道,但硬巖位于墨水湖畔、芳草路橋底、學(xué)校旁,爆破產(chǎn)生的振動(dòng)、噪聲對(duì)湖泊生態(tài)、學(xué)校教育和居民生活影響較大,因此放棄了這種做法。

為此,武漢地鐵集團(tuán)、武漢軌道交通十二號(hào)線建設(shè)運(yùn)營(yíng)公司、中鐵開(kāi)投集團(tuán)工程指揮部、中鐵七局調(diào)派精兵強(qiáng)將組成專(zhuān)家組,決定采用全斷面硬巖盾構(gòu)掘進(jìn)施工法,也就是說(shuō)讓盾構(gòu)機(jī)直接啃硬巖。

“我們將盾構(gòu)機(jī)武裝到牙齒,進(jìn)行強(qiáng)化改造,配備全盤(pán)滾刀,刀刃抗壓強(qiáng)度達(dá)到2800兆帕,做到了‘削鐵如泥’?!笔┕挝恢需F七局項(xiàng)目經(jīng)理文斌介紹,面對(duì)整塊硬巖,增加電機(jī),給盾構(gòu)機(jī)匹配更強(qiáng)大動(dòng)力。

“掘進(jìn)過(guò)程中,最硬的‘骨頭’出現(xiàn)在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入港丁區(qū)間硬巖9米后,當(dāng)時(shí)1米距離連續(xù)掘進(jìn)了近60小時(shí)?!睋?jù)介紹,當(dāng)時(shí)更換重型滾刀13把,刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)1圈盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)不到1毫米。業(yè)主、項(xiàng)目經(jīng)理、項(xiàng)目總工輪流值守,嚴(yán)密監(jiān)視盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù),組織人員定時(shí)進(jìn)倉(cāng)測(cè)量刀具磨損,確保盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)、刀具結(jié)構(gòu)完好,最終提前30天安全順利通過(guò)硬巖段,創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)土壓平衡盾構(gòu)成功掘進(jìn)極硬地層的新案例。

據(jù)介紹,項(xiàng)目部結(jié)合該區(qū)間施工,《土壓平衡盾構(gòu)穿越湖底中風(fēng)化極硬巖施工技術(shù)研究》科研已立項(xiàng),多篇論文、工法被采用。

成功下穿車(chē)站

智能機(jī)器人護(hù)航

施工人員在隧道內(nèi)檢查管片拼裝質(zhì)量。

十里鋪站是12號(hào)線與4號(hào)線的換乘站,兩條線路十字交叉,12號(hào)線區(qū)間從4號(hào)線車(chē)站底板下2.1米處穿過(guò)。

原設(shè)計(jì)采用人工暗挖隧道,但是考慮到長(zhǎng)距離暗挖軟土隧道風(fēng)險(xiǎn)較高,由武漢地鐵集團(tuán)牽頭,組織了國(guó)內(nèi)地質(zhì)、盾構(gòu)設(shè)備、施工與隧道應(yīng)急等方面知名專(zhuān)家,經(jīng)過(guò)反復(fù)咨詢、論證,決定采用盾構(gòu)直接下穿地鐵4號(hào)線既有車(chē)站方案。

據(jù)介紹,下穿前,根據(jù)地層參數(shù)計(jì)算推力和土倉(cāng)壓力兩項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù),與咨詢專(zhuān)家意見(jiàn)基本一致,在人工監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,在4號(hào)線十里鋪站軌道行駛區(qū)采用智能機(jī)器人,進(jìn)行智能化監(jiān)測(cè)。

為避免盾構(gòu)下穿振動(dòng)干擾4號(hào)線運(yùn)營(yíng),盾構(gòu)機(jī)在凌晨0:00-4:30天窗時(shí)間點(diǎn)掘進(jìn),掘進(jìn)期間智能機(jī)器人全程掃描,每半小時(shí)提報(bào)一份監(jiān)測(cè)結(jié)果,盾構(gòu)機(jī)根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整掘進(jìn)參數(shù),5天順利穿過(guò)4號(hào)線,車(chē)站結(jié)構(gòu)無(wú)任何異常,開(kāi)創(chuàng)了武漢地鐵盾構(gòu)機(jī)完整下穿單體車(chē)站的先例,為后續(xù)線路施工提供了一套更安全高效的參考方法。

350噸盾構(gòu)機(jī)

先后成功穿湖、穿橋

5月26日,地鐵12號(hào)線丁家咀站至十里鋪站區(qū)間左線隧道順利貫通,盾構(gòu)機(jī)出洞。

這臺(tái)盾構(gòu)機(jī)自重350多噸,穿越墨水湖時(shí),由于地層多為較軟的黏土層,據(jù)介紹,盾構(gòu)行業(yè)對(duì)此有一個(gè)形象的比喻為“在軟豆腐里打洞”。

為了降低風(fēng)險(xiǎn),下穿墨水湖前,中鐵七局根據(jù)地質(zhì)條件將區(qū)間線路下壓了1.5米,增大隧道頂部隔水層厚度。盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入湖底前停機(jī),對(duì)螺機(jī)閘門(mén)、盾尾刷進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢查,確保盾構(gòu)密封完整,保障穿湖掘進(jìn)連續(xù)勻速。全程監(jiān)控,安全穿湖。

當(dāng)盾構(gòu)機(jī)側(cè)穿二環(huán)線高架橋時(shí),距離橋樁最小水平距離僅1.8米,350噸重的據(jù)介紹,掘進(jìn)期間,組織人工反復(fù)對(duì)隧道中線測(cè)量,復(fù)核盾構(gòu)掘進(jìn)線形及姿態(tài),在橋臺(tái)、橋墩、地表、土體埋設(shè)了各類(lèi)型監(jiān)測(cè)點(diǎn),工程師跟機(jī)作業(yè),根據(jù)監(jiān)測(cè)情況修正盾構(gòu)姿態(tài)及掘進(jìn)參數(shù),通過(guò)30天連續(xù)掘進(jìn),近乎零沉降完成側(cè)穿橋梁施工。

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