直击新线十八号线ldquo长距离小
11月12日,在位于广州市天河区冼村路的盾构接收井内,随着盾构机刀盘缓缓转动,负责广州地铁十八号线琶洲西区站至冼村站区间右线隧道掘进任务的“铁兵40号”盾构机破土而出,标志着国内首次长距离小半径下穿珠江的难题挑战成功。
图:杨铭德
十八号线琶洲西区站至冼村站区间全长3公里,“铁兵40号”盾构机在位于海珠区的琶洲西区站始发后,以“S”型两次在珠江底下实现小半径转弯,随后进入冼村站。盾构机掘进过程中,先后下穿了珠江啤酒博物馆、有轨电车、猎德大桥、珠江前航道、既有地铁5号线、珠江新城16号地下通道等重大风险源,主要穿越的地层包括泥质粉砂岩地层、砂砾岩等,岩土黏性高。其中,盾构机长距离(约米)、小半径(米)、“S”型(两次转弯)下穿珠江水系,在广州尚属首次,工程技术难度、施工水平要求、施工风险系数、外界环境敏感度在国内同类型施工中首屈一指。
“升级”盾构机应对下穿珠江复杂挑战
由于盾构机超过一半的掘进里程位于珠江底部,地层裂隙水发育,这对盾构机主轴承密封和盾尾密封提出极高要求。同时,由于区间隧道穿越地层67%以上为微风化砂岩和砾岩地层,其中下穿珠江段微风化岩层比例更是高达80%,容易造成刀具磨损,而在珠江底的复杂地层中进行开仓作业更换刀具存在着较大风险。
图:李远雷
“我们成立了盾构施工小组,在盾构机设计阶段着手就采取应对风险的措施。”施工单位中铁建华南公司广州地铁十八号线七分部(中铁十四局管段)项目经理陈阵说道。为确保盾构机顺利穿越珠江,地铁建设者们与盾构机研发设计人员做了针对性设计,通过优化刀盘开口率、渣土改良系统,降低土仓内渣土仓位,并采用气压反压技术防止裂隙水进入土仓,其中主轴承密封设计上最高可承受6个大气压,从根本上提高了密封对高压水的耐受性,有效解决了螺旋机喷涌、刀盘“结泥饼”等技术难题。
同时,地铁建设者们还多次组织技术专家到现场研判和探讨,从盾构机性能设计联络、刀具选型配置、掘进模式选择等多方面进行充分论证,最终确定采用镶嵌合金齿式滚刀。在施工过程中,通过时刻
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