2016年12月28日,我国首个科研-设计-施工一体化项目——《宁波城市轨道交通类矩形盾构法隧道装备及设计施工关键技术研究》通过了以中科院孙钧院士、中国工程院钱七虎院士、杨华勇院士为首的等多名业内权威专家的项目验收和水平鉴定,专家组一致认为该项目研发的类矩形盾构法隧道设备、衬砌设计与试验方法、施工工艺和针对性措施总体上达到了国际领先水平,具有显著的社会效益、环境效益,具有广阔的市场应用前景。
这标志着世界最大断面(11.83m×7.27m)类矩形盾构——阳明号的首秀顺利完成,“阳明Style”完美收官!
隧道网跟踪该项目近两年,记录着“阳明号”成长的一点一滴,让我们一起重新回味“阳明style”:
创新的动力来自社会需求
在城市核心区或老城区道路狭窄,建筑密集,普通圆形盾构若按双峒双线布置,横向空间占用较大,很可能侵入周边建筑基础,不仅在施工阶段带来社会影响,运营阶段也存在振动噪声污染的隐患;若按单峒双线设置,大直径盾构将造成车站加深,给后续线网建设带来困难;如果采用引进的双圆盾构,沉降控制方面尚需付出更大努力。
为此量身定做的“阳明号”可节约27%(相比双峒双线)~36%(相比单峒双线)地下空间资源,且针对性强化了施工阶段的沉降控制能力和运营阶段的结构自稳性,有利于地下空间开发后续开发。这标志着随着我国盾构装备研发能力的增强,我们已经能够按照自身社会发展的需求,针对性地进行以装备为核心的盾构法隧道技术体系的研发。盾构装备产业从“批发”迈上了“高级定制”的台阶。
机制创新造就高效研发
本项目自2015年1月6日中标到试验工程竣工、项目验收,历时24个月,其中还包括由于管线搬迁滞后,接收井工期的影响。日本专家评价:“搞出这样的盾构,在盾构技术积累深厚的日本并不难,但是全过程需要5年至8年。‘阳明号’24个月完成研发、制造直至工程应用的效率,是令人叹服的”。借此,中国原创的“阳明号”第一次登上了日本权威行业刊物的封面。
由宁波轨道交通集团发起的科研-设计-施工一体化模式在法律规定的工程总承包模式框架下,将科研管理融入施工-设计总承包管理,彻底消除了施工企业“按图施工”的计划经济残余观念,打破了原有的行业隔阂,充分协调了社会需求和各方利益的关系,为长期困扰我国的科技成果转化率低下问题提供了一个优秀的解决方案。
丰硕的成果离不开原创的勇气
项目的推进过程可以概括为“研发阶段步步惊心,应用阶段一帆风顺”。在前期研发阶段,面对异形衬砌优化设计、多刀盘干涉协调、立柱整体回转拼装、异形盾体铰接密封、极软弱淤泥质地层施工沉降控制和隧道稳定等新问题,技术上走过弯路,经历过挫折。最终,在广泛吸收国际先进经验的基础上,项目团队通过直面问题,充分发挥原创精神,用于实践,全面突破了这些技术难题。这种传承自我国优秀文化的“知行合一”方法,也是“阳明号”命名的由来。
由于前期周密的科研筹划和极具针对性的技术研究,在长约420m的宁波轨交3号线出入段线施工验证中,即使面临基本覆盖未来宁波地铁4号线、2号线二期等应用工程的实际工况流塑状淤泥地层、下穿浅基础房屋、400m小半径施工、极小覆土穿越河流隧道等诸多不利工况,工程仍然顺利推进。
在基本工艺、盾构及隧道扭转控制方法、同步注浆工艺、上浮控制措施、沉降控制方法等方面均形成了有效的施工措施和标准,已完工的类矩形盾构法隧道质量优良,所有指标均达到或超过标准,防水效果尤其出色。
志存高远,继续前行
本项目的意义,不仅在于创造了存在社会迫切需求的一种新的隧道形式,研发了一种新的盾构装备,形成了一套新的工法,更在于摸索出一条土木工程高效集成创新的新道路。
同时也应该看到,目前完成的仅仅是类矩形隧道主体技术体系,但实际应用中还应涵盖旁通道、疏散平台、泵站等附属设施及未来用于渡线、存车线的隧道无立柱化技术,这些都是有待进一步研究深化的内容。因此,于同日召开了“类矩形盾构法隧道技术深化研究”项目开题评审会,课题组将在成功的基础上继续深化研究,为早日形成适应我国富水软土地区地质条件和技术标准的多样化非开挖技术体系而努力。
作为我国首条类矩形盾构隧道,它的诞生经历了怎样的历程?一起来回顾一下!