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成都地铁10号线二期成功下穿双流国际机场
编辑:党委工作部 地铁企业  时间:2018-10-30  点击量:   
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10月28日,随着盾构成功下穿成都双流国际机场,由昆仑集团投资建设的成都地铁10号线二期工程盾构隧道顺利贯通。这是我国首条在富水砂卵石地质环境下下穿运营机场的地铁隧道。

左线隧道洞通

在“上有机场,下有卵石”的作业条件下,昆仑集团用“零沉降”的标准向世人展示了什么叫“我和我骄傲的‘掘将’”。

“上”之难:顶着停机坪和跑道潜行

作为我国八大区域枢纽机场之一,成都双流国际机场年吞吐量近5000万人,平均每2分钟就有一架飞机起降,对隧道施工提出了“机场跑道沉降控制在10毫米以内”的要求。

而一架空客客机降落时地面荷载瞬间可达600多吨,相当于十多辆满载50吨货物的重型卡车同时驶过,极易造成盾构隧道地层变形,导致地面沉降。

盾构下穿双流机场示意图

担负此次掘进任务的盾构机直径6.25米,过程中需下穿滑行跑道和停机坪,在机场下穿行900多米,且隧道顶部距离地面最近处仅有8米。

为此,昆仑集团与西南交通大学联合利用BIM技术模拟盾构在该地段下的掘进状态,建立计算模型;开展下穿滑行跑道试验段试验,对掘进参数、监测数据、影响掘进原因等进行综合分析,制定了详细的施工方案,并在砂卵石层采取多阶段、多次反复注浆防止沉降。

经现场监测,机场地面工后累计沉降控制在3毫米以内,尤其是跑道地面更是超标准实现了“零沉降”的目标,地面沉降不足1毫米,还不及1元硬币的厚度。

 “下”之难:在“三高”地层全速掘进

成都双流国际机场地下是水、砂、卵石“三高”的富水砂卵石地层,成为盾构施工的拦路虎。

首先,流质的高水高砂地质不利于盾构挖掘,加上机场常年运行,不能打井抽水,所有问题只能在地下解决。

昆仑集团大胆采用冷冻法施工,即把地下水冻起来,再把冰块当作硬土开挖施工。由于地下水流速较大,这种施工方法在成都尚属首例,且长距离盾构掘进砂卵石下穿机场施工在国内更是无经验可循。

施工期间进行24小时检测

善于“开路”的昆仑集团汲取国内类似工程的施工经验,通过“创新+探索”的方式研究制定施工方案,邀请国内专家和行家里手反复论证,确保了方案的顺利实施。

此外,直径6.25米的盾构在施工中还要穿过航油管、燃气管道、热力管道、供水管、污水管等管道群,隧道顶部距离管道最近处仅4米,无异于在“刀尖上跳舞”。

“器”之难:没有金刚钻哪来的瓷器活

除了水和砂,卵石还给盾构机本身出了一道难题。这种地质下,卵石含量高达70%,大小在玻璃球到篮球之间不等,盾构在地下寸步难行。

施工过程中,在进入停机坪前100米,对出渣采取体积和称重双控的方法采集数据为停机坪下施工提供参考,在穿越后又用地质雷达扫描盾构周围的空洞,保证了盾构隧道掘进沉降可控。

针对卵石多的情况,昆仑集团还为其量身打造了专属“地下航母”。通过改良刀具形式、结构和材料工艺,为盾构机装上了特殊材料制作的“耐磨牙”,使其能够轻松“咬碎”大的卵石。这种刀具配置优化方法还获得了国家技术发明奖和多项国家专利。

下穿机场停机坪成型隧道

但即便装有“铁齿铜牙”,在这种地质下前进,盾构机器的刀具依然会有磨损,每掘进500米至800米就要更换刀片。“打井—抽水—开仓—换刀”在盾构施工中不算难题,但是穿越机场要求不能打井抽水,超高的地下压强导致不能开仓换刀,只能使用危险性极高的带压开仓,操作人员需在相当于23米水深的压力下进行换刀,危险系数不言而喻。

在这样上下皆难的施工环境下,昆仑集团不断寻求工艺工法的创新,改变原来“根据现有设备条件施工”的思路,做到了“根据施工条件改造设备”,将央企重器精神发挥的淋漓尽致。即便是最艰难的地质条件,依然保持了平均每天18米的推进速度,为太阳集团娱乐网址后续类似工况的施工积累了宝贵经验。(集团企业  李国卿/文   地铁企业 熊自立/图)



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