“創(chuàng )新號”大盾構機定制掘進(jìn)方案 穿越4種地層

隆冬的長(cháng)江江面，清冷、寧靜。

在長(cháng)江南京段，距離江面約46米的江底，電機飛轉，砂石翻騰。

頭戴安全帽，從位于長(cháng)江北岸的南京建寧西路過(guò)江通道A1標項目的始發(fā)井下井，再乘擺渡車(chē)進(jìn)入正在掘進(jìn)的通道深處，跨過(guò)一塊塊正待拼裝的管片和箱涵，比5層樓還高的“創(chuàng )新號”大盾構機便豁然呈現在眼前。環(huán)顧兩側，水、氣管、電纜在這里層層疊落，它們是驅動(dòng)這臺龐然大物的營(yíng)養和血液。

陣陣轟鳴中，中鐵十四局南京建寧西路過(guò)江通道A1標項目機電部部長(cháng)盛正楊緊盯控制室屏幕，仔細分析著(zhù)盾構機各項掘進(jìn)參數，不時(shí)和盾構機長(cháng)進(jìn)行交談，豆大的汗珠從額頭滲出。

控制室外，盾構機電機驅動(dòng)著(zhù)刀盤(pán)，切削著(zhù)地層。地下空間，就這樣一點(diǎn)點(diǎn)延伸。

“從開(kāi)工以來(lái)，我們已經(jīng)掘進(jìn)了486環(huán)，每環(huán)2米，平均每天掘進(jìn)12—14米。”盛正楊手指盾構機介紹，從2021年8月28日盾構機開(kāi)始掘進(jìn)后，施工團隊陪伴著(zhù)這個(gè)大家伙，將過(guò)江通道一點(diǎn)點(diǎn)打通。

定制掘進(jìn)方案，穿越4種地層

建寧西路過(guò)江通道距離南京長(cháng)江大橋約2.4公里，是目前在建的距離南京長(cháng)江大橋最近的一條過(guò)江通道。通道全長(cháng)8.4千米，其中左線(xiàn)盾構隧道長(cháng)約2349米，盾構機開(kāi)挖直徑15.07米。

過(guò)江通道建成后，對于解決過(guò)江擁堵，促進(jìn)國家級新區、南京江北新區發(fā)展有重要意義。

值得關(guān)注的是，該通道是目前國內施工難度與技術(shù)要求最高的過(guò)江通道工程之一。

在盾構機旁，盛正楊指著(zhù)工程圖介紹，“通道施工環(huán)境復雜，要下穿鋼水管、長(cháng)江兩岸大堤，切削南岸大堤抗滑樁，再下穿叢葬地、地鐵站圍護結構，側穿江南敏感建筑群，施工中要嚴格控制這些建(構)筑物的沉降。同時(shí)，掘進(jìn)路線(xiàn)地質(zhì)變化較大，長(cháng)江江北段以粉砂層為主，江中段為上軟下硬砂卵石復合地層、上軟下硬土巖復合地層，江南段以淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉砂層為主。”他說(shuō)，這些因素讓盾構掘進(jìn)施工困難重重。對此，施工團隊多次邀請盾構專(zhuān)家“把脈”，為每個(gè)地層和建(構)筑物量身定制掘進(jìn)方案。

作為盾構機的“鐵齒鋼牙”，刀具的靈活使用，可令施工事半功倍。

“盾構隧道全長(cháng)為1174環(huán)，在0-320環(huán)的粉砂層和321-540環(huán)的砂卵石地層，刀盤(pán)刀具主要為齒刀;541-705環(huán)的上軟下硬復合硬巖地層中，主要用滾刀，提高破巖效率;706-1174環(huán)的淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土地層中，再更換為齒刀。”盛正楊說(shuō)，刀盤(pán)上共配備226把刀，常壓可更換的刀具為90把。團隊在刀盤(pán)面板的正面，焊接了大塊耐磨鋼板，刀盤(pán)邊緣及兩側區域焊接有硬質(zhì)合金耐磨塊。

除刀盤(pán)刀具的配置外，團隊在盾構機選型期間，設計了更大的刀盤(pán)開(kāi)口率、縮減了刀盤(pán)滾刀間距、優(yōu)化了刀盤(pán)磨損檢測和中心沖刷系統。

施工中，團隊還將根據地層特點(diǎn)和覆土厚度設定刀盤(pán)轉速、掘進(jìn)速度、同步注漿和盾尾油脂的壓力與方量，優(yōu)化泥漿指標，選擇合理的掘進(jìn)參數。

搭建智慧大腦，盾構機進(jìn)退自如

如果說(shuō)刀盤(pán)刀具是盾構機的骨骼，那盾構隧道里的各種管線(xiàn)、傳感器、監測系統，則是盾構機的中樞神經(jīng)。

在控制室內，盾構機掘進(jìn)系統、自動(dòng)導向監測系統、同步注漿系統、泥漿環(huán)流系統、全方位盾構施工監控系統實(shí)時(shí)顯示著(zhù)盾構機的“生命體征”，并通過(guò)云數據平臺，將掘進(jìn)數據直接傳輸到項目指揮中心。

記者看到，在盾構機盾尾處，環(huán)繞著(zhù)28組推進(jìn)油缸，它們同時(shí)頂在管片上，將盾構機向前推進(jìn)。“控制各分組油缸的油壓和伸縮速度，就能控制盾構機的姿態(tài)，讓它精準地轉彎、上坡、下行。”在控制室里，中鐵十四局南京建寧西路過(guò)江通道A1標項目盾構副經(jīng)理李龍輝，指著(zhù)盾構機推進(jìn)系統向記者介紹，通過(guò)操作界面、監控畫(huà)面，便能實(shí)時(shí)指揮和監控盾構機作業(yè)。

盾構機進(jìn)入土巖復合地層后，“創(chuàng )新號”盾構機還將使用先進(jìn)的DCRM滾刀旋轉實(shí)時(shí)監控系統，監測每把滾刀的旋轉狀態(tài)，精準判斷滾刀是否需要更換，提高盾構掘進(jìn)效率。

管片拼裝完成后，要確保管片上浮數值控制在規定范圍內。為此，在盾構機掘進(jìn)前，施工團隊在隧道頂部安裝了固定棱鏡和測量?jì)x器，在控制室電腦上設置了測量模塊并采取初始值。

“掘進(jìn)過(guò)程中，管片上浮監測系統會(huì )自動(dòng)觀(guān)測隧道管片的形態(tài)，并每天定時(shí)對數據進(jìn)行采集分析。”李龍輝說(shuō)。

隧道掘進(jìn)進(jìn)入最關(guān)鍵的時(shí)刻，盛正楊正全力以赴。今年過(guò)年，他將和愛(ài)人和孩子一起在工地上過(guò)年。“雖然不能回家，但為了盾構施工的安全堅守崗位，是我們的職責。”(記者 金鳳 通訊員 劉福昌 王暉)

免責聲明：本文不構成任何商業(yè)建議，投資有風(fēng)險，選擇需謹慎！本站發(fā)布的圖文一切為分享交流，傳播正能量，此文不保證數據的準確性，內容僅供參考

關(guān)鍵詞： 創(chuàng )新號 大盾構機 定制掘進(jìn)方案 盾構機電機