安全穿越“欢乐宋”
发布时间:2022-11-10
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  一公局集团隧道局承建的北京城市副中心重点项目——北京东六环改造工程东线隧道长度约7.4公里,是我国城区在建最长地下公路盾构隧道。为征服这条地下隧道,中交集团量身打造的钻地神器——“运河号”超大直径盾构机,采用了自主技术和多项国产核心零部件,已达到世界领先水平。

  顺着安全梯下到28米深的始发井,再沿着已成型的隧道乘车15分钟左右,便能看到“运河号”盾构机。它就像一列火车,车头是“盾体”,后面拖着长长的台车“车厢”,配有直径达16.07米的圆形刀盘,上面装着621把合金刀片。这些刀具采用分层设计,在全球范围内首次应用了光纤磨损检测技术,刀盘上设计了12处可更换式磨损监测刀,实时检测刀具磨损量,有效增加了刀具的使用寿命,极大降低了工程风险。巨大的刀盘后面除“藏”有泥水舱、气泡舱和人舱,内部还设置了动力、注浆、拼装、泥水循环、密封五大系统。
  这么一个“大家伙”如何能在地下安全高效运转?2021年8月“运河号”始发以来,建设团队先后攻克了10米浅覆土始发、4.7公里长距离连续掘进高致密富水砂层等10余项技术难题。例如,在开工伊始,“运河号”便要穿越一级风险源“欢乐宋”建筑群,这是一个地上2层框架结构建筑,盾构顶与结构基础距离仅12米。“这属于浅覆土环境下的掘进施工,对上方土层扰动较大,地面建筑物变形控制困难,稍有不慎将发生地面冒浆、建筑物损坏等风险。”项目总工吕计瑞解释说。然而,更难的地方在于,“运河号”进入“欢乐宋”建筑群前刚刚完成始发,尚处于试验掘进阶段,风险二次叠加。“正常试验段掘进时地面沉降控制允许值为20毫米,为确保“欢乐宋”建筑安全,设计允许沉降值仅为6毫米。”吕计瑞说,“一始发就遇上一级风险源,没有充足的试验段,也没有类似工程经验,难度非常大。”
  经过多次勘测计算,项目团队将盾构机掘进速度由正常的每天8环控制在每天3环,地面监测频率由每天2次加密到每天6次。2021年9月28日,“运河号”抵达距离“欢乐宋”建筑群的最近处,项目团队慎之又慎,采用了最先进的自动化监测技术,同时每天安排测量员在建筑内外进行巡视观察,一旦变形接近4毫米的预警线,立即调整掘进参数。项目团队每隔15分钟监测一次,24小时不间断,每环都要对掘进参数调整4至5次。
  “运河号”驾驶舱内,3名司机凝心聚神地盯着7块监控屏,精准地拨动按钮,通过对讲机下达各项指令,操控盾构机向前掘进。整个施工现场,100余名管理人员和施工人员分6个小组24小时轮流坚守,动态调整各项参数。89环的穿越段共耗费了11天11夜。期间,项目团队将盾构机切口压力波动值控制在0.01兆帕以内,管片拼装质量精确到1毫米。为确保不出一丝纰漏,项目所有管理人员始终紧盯现场。“大家不敢离开,困了便就地眯一会儿。”吕计瑞回忆道。
  10月9日,“运河号”完成第167环管片拼装,安全穿越了“欢乐宋”,建筑沉降控制在2毫米以内,产权方和业主方均给予高度好评。不仅如此,项目坚持技术攻关,国际首创的“制浆—储浆—注浆一体化集成系统”解决了双液浆长距离运输“质损、低效、高耗”难题;研发了管片智能化拼装系统,只需一个按钮就能实现管片自动运输并抓举拼装;独创的泥水分层逆洗循环技术,克服了地层突变造成的管路滞排、刀盘结泥饼等一系列超大直径泥水盾构施工难题……正是有了这么多高科技的“加持”,项目团队才能驱使“运河号”一路过关斩将。
  11月6日,在持续掘进4770米后,“运河号”盾构机顺利抵达中间井实现接收,东线盾构隧道迎来首段贯通。完成中间井接收后,项目团队将对“运河号”进行全面检修和保养,确保这个“大家伙”始终保持最好的状态,直至隧道贯通。
  (实习编辑:新闻中心冉宏华)

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  • 来源:一公局集团