隧道股份承建的国内最大盾构隧道贯通,用上海技术打响超大直径隧道“上海品牌”
2018-04
4月20日上午,由武汉地铁集团有限公司建设隧道股份上海隧道承建的国内超大直径盾构法越江隧道——武汉三阳路长江隧道右线盾构胜利到达汉口接收井!隧道人再次用上海精神、上海技术在全国打响超大直径隧道“上海品牌”!
历经700多个日夜,危急时刻冲锋在前,困难时候连续作战,隧道人与武汉三阳路隧道超大直径盾构一起走过了一条不平凡的推进轨迹。誓将天堑变通途,隧道人真正做到了!
武汉地铁集团董事长周少东,总经理姚春桥,隧道股份副总裁杨磊,隧道股份上海隧道领导班子、建设团队等共同见证了这一历史性时刻。
世界级工程——“巨无霸”登场“世界级工程”
武汉三阳路长江隧道全长2590米,直径15.2米,是长江中上游首条超大直径越江隧道,也是国内大直径、世界首条公铁合建的盾构法隧道。作为武汉市的第三条穿越长江的隧道,通车后,武汉三阳路长江隧道上能跑汽车、下能跑地铁。
为推进三阳路长江隧道建设,该项目引进了两台目前世界上先进的盾构机——“巨无霸”盾构直径达15.76米,重达4400多吨,是现役世界第三大、中国大陆直径大的盾构。
“老专家”定义“世界级麻烦”
长江武汉段的水文、地质条件复杂,遭遇高石英含量的砂层、大粘度砂质泥岩和砾岩层,且隧道段长江水位落差达10米以上,隧道建设条件极为困难。中科院孙钧院士和工程院钱七虎院士均表示,超大直径隧道在如此复杂的复合地层中施工是“世界级难题”。
世界级难题——“钻石层”硬考验
武汉三阳路隧道推进过程中的地层硬度是自然界中仅次于钻石的天然矿产。地层岩层中还含有大量的石英岩、石灰岩等硬质岩石组成的大直径骨架颗粒,在“硬碰硬”的“亲密接触”中,硬岩对于盾构机的刀盘磨损极其严重。
为了加快施工效率,高耗磨损的刀具就要更换。自始发以来,“三阳号”盾构共更换刀具2032把,隧道每推进40米就要停机更换一次。在施工队员的努力下,通过人工换刀,解决了地层硬度堪比“钻石”的地层条件,克服了施工方刀具磨损快的“硬”考验。在施工工艺的创新上,通过单侧更换常压可更换刮刀措施,使得换刀数量较原先减少了一半。重要推进切削部位的刮刀始终保持新刀的状态,每把刀的利用率更高,成本更节约。通过调整刀具的工作方案,科学提高切削效率。
“年糕团”软折磨
江底两台“巨无霸”不止受到硬的考验,还要遭受软的“折磨”。隧道建设中遇到的复合地层中的强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩,粘土矿物含量高,黏性极大。它们组成的“年糕团”,极易造成盾构机刀盘开口的堵塞,导致刀盘频繁结泥饼。刀盘结了泥饼,就好似锐利的刀锋糊上了面团,再坚硬的刀具也无处着力。
项目团队经过多种材料多次实验的考证,终决定选择在每次换刀作业完成后从刀桶往前仓压注双氧水,通过破坏附着于刀盘上的胶结方式,起到消除泥饼的目的。另外,为解决推进速度慢,刀具受力不均的难题,采取中心刀桶增加冲洗直接降低中心刀桶的温度、增加冲洗管和冲洗次数等方法,缓解改善了中心刀桶过热泥饼结硬的情况,为切削下来的泥土留出更多的流动空间,解决工程土质的“软”折磨。
世界级实力——“真材实料” 打响上海品牌
面临“钻石层”和“年糕团”双重考验,建设难度指数叠加式增长!右线隧道历经700多天的艰苦奋战,隧道股份上海隧道近千名工作人员日夜不休、誓守一线,“上软下硬”的世界级难题终被攻克。
隧道股份的隧道人凭借着领先工艺,不停领跑
第一条越江隧道
隧道股份建成的第一条越江隧道——“打浦路隧道”,要追溯到1970年了,时至今日,隧道股份承建了全球25 条超大直径隧道中的14 条,并凭借盾构法、沉管法、管幕法等世界领先工艺,总承包、总集成建设各类隧道工程600 余项,产品直径基本涵盖全球现有隧道工程所有尺寸。
第一条超大直径盾构法隧道
承建了中国第一条超大直径盾构法隧道——上海上中路隧道的隧道股份,在超大直径盾构法隧道领域保持着绝对领先的优势。
建成时中国大直径盾构法隧道、世界大的桥隧结合工程——上海长江隧桥,中国第一条穿越历史建筑保护群复杂环境的超大隧道——上海外滩隧道等。
第一条海底超大直径隧道
现在,隧道股份更已把超大直径盾构法技术输出全国,成为具特色的“上海建造”品牌,建设的中国首条海底超大直径盾构隧道——珠海马骝洲交通隧道,首条以投融资模式建设的超大直径隧道——钱江隧道等,正在为全国市民提供交通服务。
轨道交通领域毫不逊色
凭借在全球轨道交通领域一流的核心技术和产品质量,曾在上海地铁一号线建设中创造“豆腐里打洞”奇迹的隧道股份,先后为全球31座城市投资、建造了50余条轨道交通线路,打造车站300余座、总里程超过1200公里,服务范围涵盖轨道交通投资、设计、施工、铺轨、车辆、机电、维保全过程。
而这次参加武汉三阳路隧道建设的团队,曾参与过长江、钱塘江、甬江及珠海海域等诸多复杂地质和水文条件下的大直径隧道建设,可以堪称行业内的“顶尖团队”了!
此次隧道工程的建设过程中,孙钧、钱七虎、陈湘生等院士及多位行业权威专家现场“会诊”与指导,一批创新的技术工法孕育而生。
《复合地层下超大直径泥水盾构应对盾构结泥技术》、《复合地层下超大直径泥水盾构盾构结泥应对技术》、《超大直径盾构在高水压下盾尾刷更换方法》、《常压换刀操作规程》、《盾构刀具管理软件开发》,这些“真刀真枪”的施工宝典为今后中国乃至世界的盾构施工提供了宝贵的经验和技术积累。