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從武漢地鐵集團(tuán)獲悉，公鐵合建的三陽路長江隧道右線盾構(gòu)機(jī)目前已破洞而出，順利抵達(dá)漢口接收井。記者日前來到地鐵三陽路長江隧道項(xiàng)目部實(shí)地探訪，武漢地鐵集團(tuán)二級項(xiàng)目經(jīng)理倪正茂說，三陽路長江隧道是一項(xiàng)超級工程，在掘進(jìn)過程中武漢地鐵一舉攻克了世界級難題。 復(fù)雜地質(zhì)讓盾構(gòu)機(jī)一天只能掘進(jìn)2米 倪正茂說，三陽路長江隧道是世界上首座公鐵合建的盾構(gòu)法隧道、國內(nèi)在建最大直徑的盾構(gòu)法隧道和長江中上游首條超大直徑越江隧道。盾構(gòu)機(jī)直徑達(dá)到了15.76米，并要下穿長江底部，其施工難度之大是全球業(yè)界公認(rèn)的。 “江底地質(zhì)條件非常復(fù)雜，不僅上軟下硬，而且分布面積大，最寬處超過13米，幾乎橫亙整個(gè)刀盤。”倪正茂說，軟的是泥巖，遇水能膨脹好幾倍。硬的則是礫巖，強(qiáng)度最大的部分能達(dá)到常見混凝土的三四倍。 施工方上海隧道工程有限公司項(xiàng)目經(jīng)理王志華說，對于這種地質(zhì)條件，他們起了一個(gè)很形象的名字：“鉆石層”和“年糕團(tuán)”做成的“三明治”。 復(fù)雜的地質(zhì)條件讓盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)舉步維艱。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，從2016年11月開始，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)速度由每天8環(huán)（16米）快速下降，到2017年6月，曾長時(shí)間出現(xiàn)1天僅能掘進(jìn)1環(huán)（2米）的情況。而即便只能往前推進(jìn)1米，這也是每把刀具在刀盤上一天不間斷旋轉(zhuǎn)、累計(jì)切割了10公里距離后產(chǎn)生的。 2017年五六月份的一天，來自國內(nèi)其他一流盾構(gòu)施工企業(yè)的專家進(jìn)入隧道參觀。不少人看完后感嘆：這種地質(zhì)條件下施工，恐怕2018年過完都不敢保證能打通隧道。 全球范圍內(nèi)沒有可參考的成功經(jīng)驗(yàn) 19日中午，記者在項(xiàng)目部內(nèi)一角發(fā)現(xiàn)了一個(gè)特殊的鐵架子。架子上整齊擺放著各式已報(bào)廢的盾構(gòu)機(jī)刀具，有的滾刀從側(cè)面斷開，有的刮刀直接從中間折斷，有的羊角刀則看不到角了。 而在另一間辦公室內(nèi)，玻璃瓶子里泡著經(jīng)盾構(gòu)機(jī)施工從江底挖出來的各類巖石，最下面放著的則是一個(gè)巨型泥球。倪正茂說，這就是“鉆石層”和“年糕團(tuán)”最有代表性的“產(chǎn)品”，而殘損的盾構(gòu)機(jī)刀具則是它們的“杰作”。 倪正茂說，上軟下硬地層復(fù)合疊加，這在武漢地鐵以前的建設(shè)中不是沒有遇到過，但7號線盾構(gòu)機(jī)直徑遠(yuǎn)大于武漢地鐵過去使用過的任何型號盾構(gòu)機(jī)，因此解決這種地質(zhì)難題的難度呈幾何倍數(shù)猛增。查閱文獻(xiàn)資料，全球范圍內(nèi)都沒有可參考的成功經(jīng)驗(yàn)，而大家能找到的，只有世界上兩例大直徑盾構(gòu)施工出現(xiàn)失敗和意外的信息。 如何提升盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)速度？征求專家意見后，再結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，2017年6月，7號線上的盾構(gòu)機(jī)停止了運(yùn)行，開始了為期2個(gè)月的改造。 更換刀具次數(shù)是普通越江工程的百倍 從2016年4月盾構(gòu)始發(fā)開始到今年4月，2年時(shí)間里，共有4000多把各式刀具被更換下來，換刀總次數(shù)接近300次，而一般越江盾構(gòu)工程只需換3次刀就足夠。頻繁的換刀不僅僅是因?yàn)槟p巨大，也因?yàn)槭┕て惹行枰环N最符合實(shí)際需求的刀具。以貝殼刀為例，項(xiàng)目部前后共選擇了17種規(guī)格進(jìn)行嘗試，最終才找到最合適的一種。 這次改造除了不斷選擇不同規(guī)格的刀具以外，還有針對性地處理遇水膨脹的泥巖問題。根據(jù)專家意見，施工過程中加強(qiáng)了對刀盤的沖洗，并向刀盤內(nèi)加高壓氣，添加化學(xué)藥劑，減少泥餅生成。同時(shí)，將刀盤上的刀具由79把增加到131把，增加盾構(gòu)機(jī)的“牙齒”。此外，通過總結(jié)施工過程中的經(jīng)驗(yàn)，不斷調(diào)整刀具姿態(tài)和水沖洗的方向，讓盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)能力得到最大程度發(fā)揮。 2017年8月6日午夜，經(jīng)過2個(gè)月改造后的盾構(gòu)機(jī)開始復(fù)推，當(dāng)天掘進(jìn)距離即達(dá)到4環(huán)（8米）。當(dāng)時(shí)項(xiàng)目部內(nèi)不少人都流下了激動(dòng)的淚水，大家擊掌相慶，還專門買來夜宵，吃下了幾個(gè)月以來最香的一頓飯。 此后，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)速度不斷提升，隧道建設(shè)進(jìn)度也逐步恢復(fù)到常態(tài)。 “做完這條隧道，再回頭看以前的3號線越江隧道，就相當(dāng)于高考和小學(xué)測驗(yàn)的區(qū)別。”倪正茂說。 |
