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武汉地铁12号线越江盾构成功攻克两大技术难题
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2024年03月14日 18:40
2024年03月14日 18:40 来源:中新网湖北
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武汉地铁12号线越江隧道凌国区间,作业人员操纵盾构机掘进。袁永华 摄

  中新网湖北新闻3月14日电 (曾斯 袁永华)近日,武汉地铁12号线越江隧道凌吴村站—国博中心南站区间(简称凌国区间),在深达40米的地下,4名作业人员配合工作两个小时,成功完成了4把重达100多公斤的刀具更换。武汉地铁二级项目经理王斌介绍,该越江区间即将实现贯通,这可能是为数不多的刀具更换了。

  凌国区间越江盾构机“江城先锋号”是根据武汉江底地质条件量身定制的大直径泥水平衡盾构机,开挖直径12.56米,相当于4层楼高,这也是武汉地铁建设史上第一次采用国产大直径盾构机下穿长江。

  凌国区间全长3.37公里,其中70%在水下,是武汉轨道交通12号线全线控制性工程。为成功在平均水深34.85米的江底开辟一条过江隧道,盾构机在长达20个月的掘进中,两次突破施工瓶颈,成功掌握了两项超大直径盾构机关键核心技术。

图为成型的隧道。袁永华 摄
图为成型的隧道。袁永华 摄

  突破“年糕团”。“所谓‘年糕团’年糕团?就是盾构机在掘进中,遇到高黏性地层,极易在刀盘上结成泥饼,强度比砖头还硬,导致盾构机无法正常前进。”王斌介绍说。对此,根据武汉地铁以往越江隧道的地质条件,结合勘测,判断凌国越江盾构区间有长度约800米的全断面泥岩地层,易形成年糕团。为此,项目部在盾构机始发前做好了刀盘的改进,采用大开口率刀盘,刀盘中心采用倒锥形、大环流等针对性设计,计划进度指标5米/天。然而,实际推进400环,800米左右时,盾构机的推力变大,参数异常。每推进10环,20米,盾构机就要换一次刀具。特别是布置在盾构机外圈的由合金制作的保径刀,重100多公斤,磨损最为严重。

  “越江区间不光碎石多,还有角砾土。”面对实际情况与预判存在的误差,王斌说,他们一边掘进,一边组织力量进行科研攻坚。一个月时间,他们对刀具形状及材质进行优化,盾构机重新恢复活力,每推进30环,60米才需要更换一次刀具。与此同时,推进的速度较计划的增加了近一倍。

隧道内的输送管道。袁永华 摄
隧道内的输送管道。袁永华 摄

  打通“肠梗阻”。在隧道内,有两根直径50厘米的管道,好比盾构机的血管,一根负责向洞外输送盾构机掘进中所产生的泥砂;一根负责向洞内盾构机输送新鲜泥浆。然而,在盾构机掘进500环,1000米时,遇到了直径与管道一样大的石头,盾构机只能停下来人工清理,工效很低。对此,他们想到了心脏搭桥的办法,在主管道一侧加装了3米长的副管道,一旦主管道梗阻了就由副管道进行输送。进入600环,1200米的长江底,新的难题再次出现。直径约30厘米的石头越来越多,其中一环,掘进近2米的距离,管道被堵住了22次,“主管道刚疏通,副管道也堵上了。”施工方中铁隧道局项目经理史渊称。对此,项目部集中技术力量研究,历经3个月的攻坚,成功摸索出在P2.1泵前设置采石箱集中采集大块石头,再把大石头变小,碎成20厘米以下,保证了掘进的顺畅。(完)


【编辑:裴春梅】

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