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            地下工程全機械化施工重大突破 盾構法聯(lián)絡(luò )通道技術(shù)國內首次應用
            [ 發(fā)布日期:2018-02-13 09:52:14 | 瀏覽:3172次 ]

                2018年2月3日,寧波地鐵盾構法聯(lián)絡(luò )通道技術(shù)發(fā)布引發(fā)業(yè)內人士集體觀(guān)摩。此項新技術(shù)研發(fā)和應用,是向地下工程全機械化、盾構工程全系統化邁進(jìn)的關(guān)鍵一步,對推動(dòng)包括交通、市政、水利隧道連接工程在內的整個(gè)地下工程發(fā)展都具有重要意義。

                由中鐵上海工程局施工的寧波地鐵3號線(xiàn)鄞南區間聯(lián)絡(luò )通道全長(cháng)17米,是國內貫通的首條盾構法聯(lián)絡(luò )通道,同時(shí)也是世界上首條采用盾構法施工的軌道交通聯(lián)絡(luò )通道。來(lái)自中國土木工程學(xué)會(huì )軌道交通分會(huì )、中國工程機械工業(yè)協(xié)會(huì )及協(xié)會(huì )掘進(jìn)機械分會(huì )、日本地域地盤(pán)環(huán)境研究所等國內外行業(yè)專(zhuān)家,以及數十個(gè)地鐵建設單位、設計單位、施工單位及高校的專(zhuān)家、科研和管理人員參加了此次成果發(fā)布會(huì )。

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            會(huì )議現場(chǎng)

                公開(kāi)數據顯示,我國地鐵建設至2020年總里程將達6000公里,目前在建地鐵總里程位居世界第一。在國內地鐵建設如此高速、成熟的情況下,為何這短短17米的盾構法聯(lián)絡(luò )通道卻能引起業(yè)內這么廣泛的關(guān)注呢?

                據中鐵上海工程局寧波項目部負責人高昆鵬介紹,由于地鐵聯(lián)絡(luò )通道施工是在“洞中打洞”,作業(yè)面小,不便使用大型工具設備,所以目前國內地鐵聯(lián)絡(luò )通道施工多采用冷凍法-礦山法施工。該方法施工造價(jià)較高、工期較長(cháng)、風(fēng)險較高。采用盾構法聯(lián)絡(luò )通道施工技術(shù),原先需要100多天完成的隧道施工,現在僅需30天左右。而且盾構法土壓平衡基本上是零沉降,能很好地解決環(huán)節影響問(wèn)題。鄞南區間聯(lián)絡(luò )通道于2017年12月29日成功始發(fā),于2018年1月15日順利貫通。業(yè)內人士普遍認為盾構法施工能有效規避傳統方法施工的各類(lèi)缺陷,是地下隧道工藝發(fā)展的趨勢。

                事實(shí)上,國內外在聯(lián)絡(luò )通道施工中已開(kāi)展了相關(guān)的機械法研發(fā)和工程實(shí)踐,并驗證了全機械法施工的安全、效率優(yōu)勢。但此前的機械法施工多限于頂管法施工,盾構法還是空白。據中鐵上海工程局城軌分公司總工程師丁修恒介紹,頂管施工多用于直線(xiàn)頂推,曲線(xiàn)頂推較難掌控,且頂管施工后部要提供很強的支撐,這在既有結構中受限較多。相比較而言,盾構法掘進(jìn)具有更大的優(yōu)勢。

                既然盾構法施工優(yōu)勢明顯,且地鐵盾構掘進(jìn)技術(shù)早已成熟,為何此前很少有聯(lián)絡(luò )通道盾構法施工的嘗試和實(shí)踐呢?丁修恒解釋到,相較于常規主隧道盾構掘進(jìn),聯(lián)絡(luò )通道盾構法施工對推進(jìn)技術(shù)、始發(fā)到達技術(shù)、高精度測量技術(shù)、結構變形控制技術(shù)都有較高要求。

                針對這些難點(diǎn),由中鐵上海工程局集團牽頭,與上海市隧道工程軌道交通設計研究院、中鐵工程裝備集團、寧波大學(xué)成立了科研、設計、施工聯(lián)合體,進(jìn)行了大量科技攻關(guān),歷時(shí)10個(gè)月,將結構設計、裝備研發(fā)、施工工藝等核心技術(shù)難題陸續解決。針對聯(lián)絡(luò )通道盾構法施工的特殊性,寧波地鐵科研團隊研究設計出盾構區間內置式泵房;利用足尺試驗研究,明確聯(lián)絡(luò )通道和主隧道管片聯(lián)絡(luò )通道機械化施工全過(guò)程的受力性能;研究制定狹小空間套筒進(jìn)出洞技術(shù);通過(guò)全環(huán)境模擬試驗,確保進(jìn)出洞過(guò)程中結構受力及內支撐體系的安全性及有效性……系列技術(shù)成果的形成,有效解決了聯(lián)絡(luò )通道盾構法施工的“疑難雜癥”。前期,上海隧道股份集團參與了試驗研究,提供了大量試驗數據。

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            現場(chǎng)觀(guān)摩

                寧波地鐵3號線(xiàn)一期工程鄞南區間聯(lián)絡(luò )通道位于鄞州公園東門(mén)北側,隧道中心埋深16.94m,直徑3.15m,長(cháng)17m,盾構主要穿越地層為淤泥質(zhì)黏土和粉質(zhì)黏土。聯(lián)絡(luò )通道盾構法掘進(jìn)過(guò)程中,中鐵上海工程局城軌分公司寧波地鐵項目部嚴格落實(shí)施工組織方案、密切關(guān)注掘進(jìn)參數及盾構姿態(tài)控制、緊跟同步注漿,其科學(xué)的施工組織和先進(jìn)的施工技術(shù)為鄞南區間聯(lián)絡(luò )通道的貫通提供了有力保障。

                “富水地質(zhì)聯(lián)絡(luò )通道建設本身就非常困難,寧波地鐵能夠把盾構法從理論,到技術(shù),再到工藝,都取得了突破,并且在實(shí)踐中一一成功驗證,是非常不容易的,這是一次創(chuàng )舉。”中國礦業(yè)大學(xué)汪玉生教授激動(dòng)地說(shuō)。

                上海隧道股份集團總工程師朱雁飛也有深有感觸,“此次實(shí)驗成功的聯(lián)絡(luò )通道雖短,但背后的技術(shù)含量很高、技術(shù)體系很完備。短短的17米,不僅驗證了機械法施工道路的正確性,更完成了作為建設者地鐵建設全機械化施工的夢(mèng)想。”

                日本地域底盤(pán)環(huán)境研究所的橋本正專(zhuān)家同樣感觸頗深,“利用盾構法在地下施工現在來(lái)說(shuō)不是難事,在日本也有。但像寧波這樣從一個(gè)盾構隧道始發(fā),到另一個(gè)盾構隧道接收成功,我認為在世界范圍內還是首次,這具有很大的意義,將來(lái)在世界其他地方也一定能夠推廣。”

                據了解,鄞南區間聯(lián)絡(luò )通道是中鐵上海工程局城軌分公司承建的寧波軌道交通聯(lián)絡(luò )通道機械法科研、設計、施工總承包項目中的第一座聯(lián)絡(luò )通道,整個(gè)項目還包含寧波地鐵2號線(xiàn)二期、3號線(xiàn)一期、4號線(xiàn)和寧波至奉化城際鐵路工程共計26座聯(lián)絡(luò )通道,此次鄞南區間盾構法聯(lián)絡(luò )通道的貫通,為科研團隊、施工單位提供強有力的實(shí)踐支持和寶貴經(jīng)驗,將有效促進(jìn)后續工作開(kāi)展。

                另外,據不完全統計,全國地鐵規劃建設城市達58座,規劃建設總里程7305.3多公里,目前在建里程5636.5公里,待建聯(lián)絡(luò )通道數量異常龐大。鄞南區間聯(lián)絡(luò )通道建設中,科研團隊開(kāi)展結構設計、裝備研發(fā)、機械化施工技術(shù)及全環(huán)境模擬監測等研究,所形成的一整套完備科研成果,將為其他城市地鐵建設提供技術(shù)參照。

                西南交通大學(xué)仇文革教授認為:“地下工程全機械化施工是行業(yè)發(fā)展的趨勢。寧波地鐵盾構法施工能在短時(shí)間內運用成功,并很好地解決了軟土處理、防水止水等難題,這一技術(shù)突破可向綜合管廊、隧道、通風(fēng)井等其他地下工程領(lǐng)域拓展,以后還有望全國推廣,并借助‘一帶一路’發(fā)展機遇,向全球推廣輸出。”與會(huì )的無(wú)錫、南通、鄭州、深圳等城市地鐵建設單位,均表示希望將此項技術(shù)體系引入到本城市地鐵施工中。

                在此次技術(shù)發(fā)布會(huì )上,專(zhuān)家們一致認為,聯(lián)絡(luò )通道盾構法施工技術(shù)作為一種革命性技術(shù),具有安全、優(yōu)質(zhì)、高效、環(huán)保等技術(shù)優(yōu)勢,不僅是取代現有工法成為城市軌道交通盾構隧道聯(lián)絡(luò )通道施工的新的技術(shù)選項,更可以在地鐵、公路區間聯(lián)絡(luò )通道,地鐵出入口及風(fēng)井,市政管廊檢修井,長(cháng)隧道中間風(fēng)井,水務(wù)隧道連接線(xiàn)等地下連接工程中推廣應用,具有廣闊的市場(chǎng)前景。

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