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城轨公司:五项盾构技术国际先进的背后

编辑发布:网站新闻编辑部   时间: 2020-01-10 【字体:

  参加编撰两项国家标准,两项施工技术被住建部评为“百项新技术”,五项盾构施工技术国际先进,地下空间安全管控部分技术达到国际领先水平……。在关键技术的广泛运用和助推下,城轨公司连续三年产值保持20%以上的递增,年掘进里程突破70公里,创造了单月掘进10.7公里的全国最高纪录。这背后,是城轨公司以科技创新助推品质发展的新探索。


“动脉血管旁的大手术”

  2017年12月,央视综合频道以“伟德国际娱乐:在动脉血管旁边做手术”为题报道了城轨公司深圳国际会展中心配套市政项目,攻克了世界级难题。

  项目盾构隧道8次下穿运营中的地铁11号线隧道,4次下穿建设中的穗莞深高深隧道,下穿位置距离既有线最近处只有2.4米,如同在动脉血管旁动手术;左线117米、右线100.5米的下穿距离为国内同类工程中最长。地铁列车在上面跑,盾构机在下面掘进,风险之高、难度之大,可见一斑。更具有挑战性的是,下穿部位为典型的上软下硬地层,极易发生超方和喷涌,严重时导致列车停运。

  城轨公司先后对施工方案进行了20多次专家论证,严格制定盾构下穿各项施工参数及控制指标,攻克了上软下硬复合地层掘进、既有线下多次带压换刀、盾构掘进中喷涌等多项业界难题,探索采用自动化监测技术、盾体同步注厚浆系统、“四步”注浆法、衡盾泥辅助带压开仓换刀技术等新技术,实现安全下穿,累计沉降仅为2.4毫米。

  以该项目为依托的“上土下岩盾构近距离下穿既有运营线”施工关键技术经过专家评审达到“国际先进水平”,荣获伟德国际娱乐科学技术奖二等奖和中国施工企业管理协会科学技术进步二等奖;获得授权专利21项,其中发明专利6项;获得省部级工法3项、刊发论文6篇、国家级的质量QC奖3项,并且成功入选了住房和城乡建设部的《城市轨道交通工程创新技术指南》。这项技术成功应用到苏州地铁五号线劳动路站至盘胥路站区间始发15米即下穿运营既有2号线隧道施工,填补了华东地区在富水软弱地层始发即下穿既有线的空白。


“针尖上的舞者”

  练才园,城轨公司盾构七队队长,从2009年参加工作后一直在成都推盾构。成都的地下是一种很有“个性”的地质,叫富水砂卵石。10年来,城轨公司在成都地铁2号线、4号线、5号线和10号线的建设中,一直与富水砂卵石地层“斗智斗勇”,攻克了富水砂卵石地层下穿密集建设群、立交桥和铁路线等多项世界级难题。

  然而2018年10月,练才园和他的团队碰到一个前所未有的大难题。成都地铁6号线前锋路站至梁家巷站区间隧道位于地铁3号线隧道正下方,与3号线呈“十字交叉”。盾构机始发仅8米后就要下穿运营的3号线,下穿部位距离上面的既有线仅4米,国内在富水砂卵石层施工还没有先例,犹如在针尖上跳舞。

  富水砂卵石地层的“个性”,练才园再熟悉不过了:“最大的特点是稳定性差,土方极易超挖,沉降控制十分困难。”公司以此开展技术攻关,通过采用洞门延长钢环、超长大管棚超前支护技术、“五步法”注浆技术,结合自动化监测系统,攻克了始发距离过短、盾构机无法建压,深基坑始发、端头加固质量难以保证,下穿既有线沉降控制困难等难题,确保了盾构机安全、快速的穿越了既有3号线、1号线运营隧道,并且实现了“零沉降”的目标。

  以该项目为依托的“土压平衡盾构机近距离始发即下穿既有线关键技术”,在2019年9月25日伟德国际娱乐组织召开的关键技术评审会,被评为“国际先进水平”。


洞内拆机“龙虎队”

  2019年10月21日,一幅名为《盾构龙虎队》的摄影作品在“2019北京国际摄影周”中迎来无数参观者的目光。这幅作品鲜明再现了新时代盾构铁军的风采,其背后就是该公司在莞惠城际施工中两度刷新国内盾构机洞内拆解记录的壮举。

  一般盾构机掘进完成后,会在车站或盾构吊出预留口解体,拆机吊出。但在莞惠城际施工中,受到工期和地形限制,没有设置接收井,只能采用这种在国内隧道施工领域中极其罕见的洞内拆机方式。

  盾构机洞内拆机工序繁多、安全风险高、施工组织困难。更可怕的是,莞惠城际使用的是直径达8.8米的大直径盾构机,重量近900吨,体积庞大,洞内拆机几乎不可能。但能否按时完成任务直接影响着后续施工。时间紧迫!任务艰巨!

  于是,近百人的拆机队伍,展开了一场与时间与技术的紧张较量。隧道内拆机段最窄的地方只有6米,而盾构机的主驱动直径就有5.97米,一边只留有1.5公分的间隙。30多道主要工序,200多个步骤,上千个零件拆除。这一切工作都在直径不足8米的狭小隧道内进行。

  拆机队员技术高超,配合无间,各道工序紧密衔接,通过研制的盾构机吊梁系统及分解运输装置,解决了盾构机洞内拆解吊装及运输的难题,实现了盾构机的快速拆解,确保了盾构机的完备性。通过研制的盾构机主驱动洞内拆解翻转支架,减轻了吊点的承载力,实现了160t盾构机主驱动的拆解及运输。“洞内拆机盾构机的施工方法”科技成果获得了伟德国际娱乐工法一等奖。经过近百人拆机团队的接力奋战,莞惠城际两台直径大直径盾构机分别用时26天和17天完成洞内拆解外运,两次刷新国内记录。

  目前,城轨公司累计受理专利212项,软件著作2项,股份公司优秀发明专利奖1项,优秀实用新型专利奖2项;国家级工法1项、省部级工法27项、股份公司级工法18项。公司八年六次被评为伟德国际娱乐工程公司20强。(文/何赟 赵金飞 审稿/何赟)


国内首次小净距、长距离、复合地层下穿既有线顺利贯通


莞惠城际3标直径8.8米的盾构机在狭小的隧道内拆机


莞惠城际3标洞内拆机“龙虎队”


成都地铁6号线盾构机成功下穿正在运营中的地铁3号线