研讨会

您的位置:首页 > 资讯 > > 内容

太原铁路枢纽西南环线“麒麟号”土压平衡法盾构机成功掘进1000米

    发布:2017/7/25  浏览:+ 放大字体 | - 减小字体

摘 要:7月9日,土压平衡法盾构机——“麒麟号”,在太原铁路枢纽西南环线盾构区间掘进突破了1000米大关。

7月9日,由中铁六局联合中铁装备制造的土压平衡法盾构机——“麒麟号”,在太原铁路枢纽西南环线盾构区间掘进突破了1000米大关。


初步成型的东晋隧道

为完善环城铁路网,提升太原经济辐射能力,增强中西部经济发展劲头,根据规划,2015年建设太原铁路枢纽新建西南环线。该工程起自西山支线汾河站,终到北六堡站,通过太岚线间接吸引古交及岚县,全长53.53公里。中铁六局交通分公司承建的东晋隧道全长4981米,此段区间地质条件复杂,掘进路线长,大粒径高含量卵石层长达2200米。

根据以往的施工设计经验,铁路隧道施工一般采用暗挖法,但暗挖作业受到地面建筑物多、下穿风险源多、环保要求高、施工干扰大、工期紧、成本高等因素的影响。为此采用了土压平衡盾构施工法。新建隧道为客货列车两用双线单洞隧道,隧道内径10.6米,这就要求掘进的盾构机刀盘直径达到12米多。中铁六局人在完成地层勘探的前提下,就土压盾构总体要求、主要配置、施工保障措施等走访了国内所有的大盾构专家,并奔赴日本实地考察交流,进行了上百次的技术研讨,最终写出了100余页的《盾构机选型报告》,明确了盾构机的具体参数、方案,并于2016年4月联合中铁装备集团特制盾构机——“麒麟号”。

“麒麟号”盾构机内部

2016年10月12日,直径12.14米的“麒麟号”盾构机在郑州下线,它的成功研制和应用,打破了我国超大直径盾构产品长期依赖进口,核心生产技术受制于国外制造商的困局。

2016年10月15日,盾构接收井主体结构底板浇筑完成。

2016年11月1日,盾构机组装开始。

2016年12月3日,盾构机所有部件运输完成。

2016年12月18日,盾构机刀盘吊装下井组装。

2016年12月21日,举行盾构机始发仪式,拉开了它“探索者”的传奇序幕……

分体始发 开创行业先河

始发的冬季,让人记忆深刻。“太原冬季寒冷温度低,最冷时低至零下二十度,对人员和设备都是挑战”项目经理卢森介绍盾构机始发时遇到的难题,“盾构机全长135米,始发空间不足百米,不能一次性组装完成,需要二次分体始发;另外,盾构机于浅覆土大坡度隧道分体始发,5.88米的最浅埋深,沉降难以控制。”

二次始发必须有充足的垂直吊装空间,可原本的吊装通道——盾构始发井被负环全部遮盖。在常规盾构施工中,拆除负环需要等到盾构机掘进上百米、正环足以提供足够的反力时才能进行。此时大量设备并未安装,水平运输、耗材输送基本无法实行,但盾构施工等不起,停机会让地面沉降的风险大大增加。项目部当机立断,将分体始发法与半环始发法相结合,采用人工搬运耗材,用卷扬机拉运管片,隧道的前20环管片就是靠项目部半人工半机械一米一米拖出来的。

2017年3月3日“麒麟号”完成二次始发,开创了国内首例大直径土压平衡盾构机在正环掘进17环时拆除负环二次分体始发的先河。

东晋隧道“麒麟号”盾构机始发井

隆冬太原,最低气温只有零下二十多度,这会影响盾构机的钢结构形状,增加作业风险。为了确保设备正常运转,中铁六局人采用缠绕伴热带、布设热风机、加固钢结构、增设千斤顶等措施防止设备变形,确保顺利掘进。

太原西南环铁路隧道属于浅覆土大坡度隧道,防止地面沉降成为盾构机始发乃至整个工程掘进的重要课题。盾构区间位于太原中心区,沿线经过人口密集的居民区、商业区,多次下穿、侧穿居民楼等建筑物,下穿西矿街、迎泽西大街等六条市政交通干道,跨越三条河流,侧穿大量民用建筑及市政管线,且上覆土层部分为湿陷性黄土,在盾构掘进中极易造成地面沉降,一旦失去控制,后果不堪设想。为此,一方面,项目部加强对周边环境的勘察,全面掌握施工范围内地质结构和地表建筑等情况,编制了技术交底及应急预案,加强员工培训;另一方面加强对盾构机掘进各项参数的控制,加大同步注浆和二次注浆的注浆量,实现快速、匀速通过,减少对土体的扰动,保持土体密实稳固。坚持24小时值班制度,成立了风险源监控小组,保证每2小时检测一次,及时将监测数据报告反馈盾构作业队,指导盾构掘进施工。经过全员的共同努力,项目部成功地解决了盾构浅覆土大坡度始发的难题,完成了三次分体始发,并总结出了大直径盾构掘进防沉降的管理经验,为后续的工程建设打下了基础。

技术人员操作盾构机

科技创新是企业永葆活力的源泉。大直径盾构施工是未来城市地铁乃至铁路隧道施工的趋势,有助于我们逐渐形成战略性新兴产业,中铁六局作为引领这一潮流的探路者,全力实现专业化施工大格局,力争走在时代的前沿。

“麒麟号”盾构机体形巨大,比广泛用于地铁隧道施工的6米多盾构机大了一倍,掘进隧道区间长4850米,属于长距离挖掘,这对安全出渣是个考验。以往盾构施工采取的有轨电车和皮带机相结合的出渣方式,存在电车制停现象带来地面沉降的风险,且在长距离出渣中存在漏渣、速度慢等现象,为提高安全出渣效率,盾构项目部创造性地将连续皮带机出渣运用于铁路隧道施工中,并配套设计出了渣土运输U型转渣槽,确保皮带机渣土的均匀性,增加了皮带机的运输距离,提升了掘进速度,有效的控制了地面沉降。

盾构掘进与轨下结构同步施工,图为进行管片拼装

在“麒麟号”盾构机施工中,采取掘进与轨下结构同步拼装预制管片方法,形成隧道的“内立面”。每9块管片为一组,拼成一个圆管形,支撑着隧道四周的泥土和水,避免土层塌方,边掘进边拼装,提高施工的效率和安全性。

太原西南环铁路枢纽工程盾构施工区间全长4850米,其中大粒径高含量卵石层就长达2200米,先后穿越复合地层(含新黄土、粉土、粉质粘土、砂层、圆砾、卵石层)、全断面大粒径卵石地层(最大粒径超过600mm)、粉土和粉质粘土层。由于盾构区间地层复杂,为确保盾构机刀盘掘进安全,项目部积极监控分析地质情况,测量班监测人员24小时监控每一个工作步骤,并根据现场土壤、水层、沙层等情况不断调整盾构机的参数、挖掘速度、土仓压力、出土量、同步注浆量以及调整刀盘设置等,加大了盾构的刀盘开口率,适时更换刀具,总结规律和经验,为工程下一步施工提供依据。

设备副经理卫晓斌说,根据经验在传统盾构施工中,轨下结构两侧一般采取回填素混凝土的方式处理,但这种作业方式既浪费了既有地下空间,又严重浪费人、机、料,形成作业干扰,影响工期进程,为此盾构项目部在盾构机始发伊始多次召开创新研讨会,进行工艺革新,设计制作出了两套轨下结构模板台车,每套模板台车长74米、宽3.6米,放置于轨下结构预知底座和隧道壁之间,形成一个作业平台,用于工人绑扎钢筋、进行浇筑,这种工艺每周可以浇筑一版长74米的轨下结构,大大提升了工作效率,增加了轨下结构的利用空间,可以形成多个作业面同时,提高整个了工程的施工效率。

编辑:王桂华

隧道网版权及免责声明:

凡本网注明“来源:隧道网”的所有作品,版权均属于隧道网,未经本网授权,不得转载、摘编或以其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,须在授权范围内使用,并注明“来源:隧道网”。违反上述声明者,本网将保留追究其相关法律责任的权利。凡本网来源注明为非隧道网的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,该文章仅代表作者观点,并不代表本网赞同其观点或对其真实性负责,请读者自行核实相关内容,仅作参考。如因作品内容、版权和其它问题请与本网联系。

关键词:

相关文章

网友评论

发表评论

发表评论 (回复限1000字以内!)

加载更多...


隧道网手机版
隧道网微信公众号
╳ 关闭