贵阳轨道交通3号线一期盾构试验段隧道顺利贯通 特殊地形如何施工?


 发布时间:2021-05-02 09:26

“喀斯特盾构”来到贵州后是如何进行施工的?日前,记者来到贵阳轨道交通3号线14标项目部进行探访。

贵阳轨道交通3号线一期盾构试验段隧道顺利贯通 特殊地形如何施工?

5个月完成盾构机选型

2017年,贵阳市决定在轨道交通3号线进行大胆尝试,以盾构机械设备代替传统密集型人工操作,而这需要一个“新版本”盾构机。

2018年12月,中铁六局交通工程分公司被定为贵阳轨道3号线盾构试验段施工方,随后该公司快速启动盾构机选型工作,先后与制造厂家前后进行了6次专项会议讨论,耗时5个月完成盾构机选型。

贵阳轨道交通3号线一期盾构试验段隧道顺利贯通 特殊地形如何施工?

“这5月主要分析喀斯特复杂地层对盾构机工作造成潜在影响,在贵州地区做隧道施工经常会遇到溶洞、突泥等突发情况,我们要有针对性的完善盾构机适应性。”中铁六局交通工程分公司副总经理王义强告诉记者,贵州隧道施工难点集中基本在岩溶洞探测、掘进效率提高、突泥涌水处理、洞内超前注浆四方面。“由于在国内没有成型案例可以借鉴,很多东西都是摸着石头过河,这需要施工单位与制造企业紧密协作。”

贵州地下岩层硬度较高,与其他盾构机相比,“喀斯特盾构”全面提升了推力、扭矩等核心参数,“这是一个‘加强版’盾构机。”连一个小轴承安装都经过近千次实验和模拟。王义强告诉记者。

贵阳轨道交通3号线一期盾构试验段隧道顺利贯通 特殊地形如何施工?

记者了解到,为了保证设计与生产一致,中铁六局派出8名技术人员全程参与“喀斯特盾构”的选型、设计与监督制造,借鉴了国内广深地区、济南、大连等地相似地层工程经验,最终完成技术参数选型。

“喀斯特盾构”有大4项改变

2019年7月23日,经过为期三个月的紧张生产,由中铁六局、中铁装备专为贵州地区量身打造的“黔进1号”盾构机正式下线。这台盾构机直径约6.47米,整机长度约90米,重量达到500吨。“黔进1号”对刀盘及刀具、螺旋输送机等4大系统进行了针对性改进设计,能有效解决刀盘刀具螺旋机磨损、高水压、溶洞群等问题。

记者在施工现场看到,“黔进1号”盾构机表面刀盘上,安装了一个乒乓球大小的振动波感应探头,“这个探头可将前方200米范围内地质变化情况传递到后方监控屏幕,如果前方有大量水、泥浆及空腔,震动曲线会有明显变化,我们会及时调整施工方案,采用洞内钻孔至施工面取芯验证。” 中铁六局交通工程分公司贵阳轨道3号线14标项目部总工程师米振增告诉记者,这个感应装置可以让盾构机在地下”看得清“、”看得远“。

2019年9月19日,贵阳轨道交通3号线一期盾构试验段正式开始施工,当天盾构机掘进不到20米,感应装置就探测出前方90米存在异常,经探测是一个溶洞,及时避免了一场事故发生。

米振增介绍说,在这条盾构试验段隧道,综合地面探测及感应装置探测,先后发现199处地质异常,有效避免了地面塌陷、管线破损等次生灾害发生。

此外,“黔进1号”在提升劳动效率方面也发挥了巨大作用。“现在只需要8名工人就完成工作,掘进速度提升了6倍,最高纪录一天曾掘进20米,这是过去想也不敢想的。” 米振增说。

24小时完成下穿贵广高铁

“黔进1号”所工作区域是贵阳市人口较为密集的核心城中区,地上高楼林立,地下管线密布,并且还要下穿贵广高铁。这条高铁是连接贵州省和广东省交通客运大动脉,每天有150多趟车次通过,高峰时平均每三至四分钟就有一趟列车以250千米/小时高速驶过。而盾构施工下穿贵广高铁,属于特级安全风险源。

2020年2月17日,贵州铁路部门批准下穿施工时间为2月19日至29日的凌晨12时至4时。“不用盾构机,这个任务几乎无法完成。”米振增说,而实际上,他们只用了24小时就完成任务。每天夜里11点,所有盾构施工人员及耗材均准备就绪,整个施工非常紧凑,穿过并提前填充了16处溶沟溶洞。

记者了解到,为了确保盾构机施工安全,施工方还设置了120个自动化变形监测点,实时监测施工中各项数据,每半个小时采集一次数据,实现信息及时传递,确保地表沉降可控。最终沉降累计最大值仅为0.62毫米,远远小于3.5毫米控制值,确保百分百安全完成下穿任务。

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