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  • 北京东六环入地改造,这个“巨无霸”成功穿越首个一级风险源

    时间:2021-08-28 20:25:04  来源:  作者:

    最大开挖直径近6层楼高、长150米、重4300吨的“巨无霸”在地下穿行,对土层的影响仅仅为毫米级,看似不可思议的事情,如今就发生在东六环入地改造工程西线隧道里。

    国产最大直径泥水平衡盾构机“京华号”已经在地下穿行了300余米,图中这段隧道就是“京华号”自6月底正式掘进后成功穿行的部分。

    目前,国产最大直径泥水平衡盾构机“京华号”已经在地下穿行了300余米,走过了最艰难的始发试掘进阶段,并经受住了首个一级风险源“欢乐宋”商业综合体的考验。“步入正轨”的“京华号”将继续穿越道路、河流、铁路、地铁、高压电塔等50余个重大风险源,一步步向前直至隧道贯通。

    开工就遇“拦路虎”

    “项目从始发掘进开始,就不断面对各项挑战,始发阶段浅覆土、大直径盾构施工对我们来说确实是不小的挑战。”中铁十四局集团北京东六环项目负责人孙旭涛说,“开挖断面大、地层自稳能力差,且水土压力差别大,洞门易出现渗漏水、流砂,甚至导致地面坍塌。”

    为此,东六环项目部开展了盾构始发方案评审、强化技术、安全交底、组织全员培训,强化每个环节的验收把关,圆满完成了各项前期准备工作。

    可是,刚结束了盾构掘进试验段,摆在“京华号”面前的就是首个一级风险源“欢乐宋”商业综合体。“盾构始发井距离‘欢乐宋’仅194米,这个商业综合体为2010年翻建项目,建有电影院及儿童游乐场,且四周存在污水管、雨水管、电力管线等,盾构隧道线路上还存在地源热泵井群,想要下穿掘进并非易事。”孙旭涛介绍。

    为确保安全顺利掘进,东六环项目部制定了“连续施工、稳速通过、严控参数、饱满注浆”十六字方针,掘进过程中,作业人员24小时值守,最终将沉降控制在毫米级。

    “建筑物及地面沉降控制在2毫米内,管片上浮不超过3毫米,几乎无扰动成功穿越一级风险源,这样的结果说实话是出乎我们意料的,不仅为接下来东六环改造工程隧道区间全线贯通打下了坚实基础,也标志着我国自主研制最大直径盾构机‘京华号’多项指标得到验证,达到国际先进水平。”孙旭涛说。

    隧道主体结构一次成型

    目前,“京华号”盾构机已经走过最艰难的始发试掘进阶段,在地下平稳穿行300余米后,各项参数运行正常。接下来,“京华号”还将面对京秦铁路、城市副中心站综合枢纽、地铁6号线等特级风险源的考验。

    记者近日再次来到东六环改造工程北侧始发井探访,下井后,已不像初始阶段可以直接抵达“京华号”盾构机的驾驶舱,而是要走过一段长长的隧道,这段隧道就是“京华号”自6月底正式掘进后成功穿行的部分。

    盾构机在前方破土穿行,后方同步进行隧道内部结构施工,记者步行在由一节节拱型箱涵组成的通道上,这是未来隧道内三条建成车道的中间车道,工人师傅正在箱涵两侧进行现浇车道板施工,完成其它两条车道的路面建设,在隧道正式运营前,这三条车道上方还要进行路面层及沥青层施工,车辆才可正常通行。接下来,箱涵底部和两侧还要填充钢筋混凝土,确保底部结构牢固,车辆行驶安全可靠。

    继续前行,随着周围环境温度越来越高,以及各类泵房轰鸣声愈响,就意味着靠近了“京华号”盾构机的核心区域。“这里工作环境温度能达到30摄氏度以上,这是刀盘驱动装置上18台350千瓦驱动电机、56个推进油缸以及各类泥浆泵等设备散热造成的。”十四局东六环项目副经理孙长松说,“这些都是盾构掘进必不可少的设备,可同时完成开挖、排土、碎石、出渣、支护、衬砌、封固等工序,实现隧道主体结构一次成型。”

    技术创新实现平稳穿行

    在掘进的过程中,“京华号”刀盘切削下来的渣土通过进浆管道运输的泥浆加压冲洗,然后进入排浆管路排出。“盾构机出土量大,泥浆管道尺寸也大,在推进过程中,管路需不断延伸,作业过程中可能造成大量泥浆泄漏。”孙长松介绍,“为此,我们采用了三通球阀和闭塞球式管路延伸系统,阻塞泥浆效果更好,可保证换管作业无泥浆溢出,从而实现隧道绿色文明施工。”

    此外,为了防止地面塌陷,施工人员还要向管片与地层间隙注入水泥砂浆作为填充材料,从而更好地控制地表及周边建构筑物的沉降。本项目为国内首次在超大直径盾构隧道施工中采用同步双液注浆系统,采用了特定参数比例的水泥浆和水玻璃,以保证浆液在尽可能短的时间达到塑性状态。据悉,这项技术的应用填补了我国超大直径泥水盾构隧道同步双液注浆的空白。

    “京华号”已实现平稳掘进达300余米,并成功穿越首个一级风险源,地层沉降控制在毫米级别,其设计之精良、操作人员技术之精湛令人叹为观止。

    ​(原标题:地下穿行300余米,成功穿越首个一级风险源 “京华号”盾构机进入平稳掘进期

    来源:北京日报 记者:孙云柯

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