“開路先鋒號”盾構機下線現場(呂金功 攝)
1月4日,由中鐵十四局和鐵建重工聯合打造的超大直徑泥水平衡式盾構機“開路先鋒號”在長沙順利下線,即將奔赴廣州,與另一臺15米級盾構機“大道先鋒號”會合,共同應用于廣東省、廣州市重點項目海珠灣隧道工程的掘進建設。
海珠灣隧道線路全長4.35公里,其中盾構段長2077米,管片外徑14.5米,是珠江流域首條超大直徑市政盾構隧道。盾構施工長距離穿越珠江三角洲地區上軟下硬的復合紅層地質,兩次穿越地層斷裂破碎帶、兩次穿越珠江航道,盾構區間最大埋深48米,是目前廣州乃至全國超大盾構隧道工程中對施工環境和建造水平要求較高的項目之一。
據中鐵十四局海珠灣隧道項目盾構經理葛晶晶介紹,此次下線的“開路先鋒號”盾構機針對復雜的地質難題和刀盤結泥餅的技術難題,進行了配置升級。盾構機最大開挖直徑15.07米,總長130米,總重約4300噸,總裝機功率9845千瓦,增大盾構機刀盤開口率,配置106把滾刀,并將刀刃距縮減至75毫米,保障刀刃的破巖能力,使掌子面切削更密實、更勻稱。還在刀盤配備了感應元件,能實時感知刀具工作狀態,結合主驅動前后伸縮功能,為盾構機及時“換牙”提供了更為先進的智慧手段。
據了解,海珠灣隧道工程穿越中風化、微風化泥巖、泥質粉砂巖復合地層,巖土中黏性顆粒含量大,盾構機掘進過程中極易產生刀盤結泥餅和開挖倉巨量泥漿滯排現象,進而引發開挖面失穩和地面超量沉降,可能造成嚴重施工安全事故。
為此,項目團隊對“開路先鋒號”盾構機的泥漿環流系統進行了技術創新,運用開挖倉高精度氣液壓力平衡控制技術,進一步保證開挖面穩定;采用開挖倉直排、局部內循環和逆洗等泥漿環流模式,運用顎式碎石機,布置安全可靠的外置式泥漿門,避免泥漿滯排;配置設有7路沖刷管路的氣墊倉底部沖刷系統,可對碎石機兩側區域、格柵區域、碎石機與泥漿門之間區域和泥漿門底部區域進行實時沖洗,有效解決刀盤結泥餅難題。
技術人員對盾構機進行現場驗收(呂金功 攝)
據了解,海珠灣隧道工程計劃2024年底建成通車,屆時將與東曉南路——廣州南站連接線南段工程(在建)共同構成廣州中心城區至廣州南站的快速直達通道,有望使中心城區至廣州南站的車程縮短至15分鐘,有力增強廣州南站的集疏運能力,進一步釋放其核心門戶樞紐功能,對推動廣州國際綜合交通樞紐建設和粵港澳大灣區互聯互通具有重要意義。(供稿:鄭玉茹)