“深江1號(hào)”日均掘進(jìn)4.5米
在深圳至江門高速鐵路珠江口隧道1標(biāo)段,隧道掘進(jìn)先鋒利器“深江1號(hào)”盾構(gòu)機(jī)日均掘進(jìn)4.5米,日最大掘進(jìn)12米。從所在的含礫砂巖地層再往前30環(huán),即將進(jìn)入地質(zhì)堅(jiān)硬的花崗巖區(qū)域。
為此,施工人員近日正在對(duì)這條“巨龍”的“牙齒”——刀片進(jìn)行全盤更換。更換后,它將繼續(xù)投入施工,完成最后的攻堅(jiān)。
深江高鐵是我國(guó)“八縱八橫”高鐵網(wǎng)沿海通道的重要組成部分,線路起自新建深圳西麗站,向西經(jīng)東莞市、廣州市、中山市、江門市,接入江門站,正線全長(zhǎng)116公里,全線橋隧比達(dá)98%。
線路需要跨越珠江口獅子洋海域。全線控制性工程之一的珠江口隧道全長(zhǎng)約13.7公里,水下最大埋深達(dá)106米,最大水壓約1兆帕,是目前我國(guó)最深的海底隧道。
隧道設(shè)計(jì)為單洞雙線高速鐵路隧道,盾構(gòu)機(jī)開挖直徑約13.4米,盾構(gòu)管片采用9塊均分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),封頂塊也大于常規(guī)設(shè)計(jì)尺寸,是一條大直徑盾構(gòu)隧道。
不僅如此,它所穿越的地質(zhì)條件非常復(fù)雜,需要穿越淤泥、軟弱砂層、極硬基巖凸起等13種地層、5種復(fù)合地質(zhì)、17條斷裂帶。全斷面硬巖掘進(jìn)長(zhǎng)約2.8公里,花崗巖強(qiáng)度最高達(dá)124.6兆帕。
針對(duì)工程特點(diǎn),深江高鐵珠江口隧道采用“兩端盾構(gòu)+中間礦山”的組合工法施工,兩端盾構(gòu)始發(fā)井分別位于江口東側(cè)的東莞市虎門鎮(zhèn)、西側(cè)的廣州市萬頃沙鎮(zhèn),兩臺(tái)量身定制的國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)——“深江1號(hào)”“深江2號(hào)”應(yīng)運(yùn)而生,相向掘進(jìn)。廣州市南沙區(qū)則設(shè)置斜井,用礦山法從中間往兩邊施工,連通盾構(gòu)機(jī)開鑿的隧道。
盾構(gòu)施工安全且質(zhì)量可控
盾構(gòu)掘進(jìn)、同步注漿、管片拼裝和箱涵拼裝,是盾構(gòu)施工主要的四大工序。每道工序都要遵循相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程,確保盾構(gòu)施工的安全和質(zhì)量可控。
珠江口隧道的管壁由鋼筋混凝土澆筑而成的預(yù)制管片組成。
面對(duì)高水壓高腐蝕環(huán)境,管片采用密封墊加防腐技術(shù),大大提高了隧道防水、防腐和抗?jié)B性能,同時(shí)嚴(yán)控同步注漿工序,隔絕成型隧道與外部水系的聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)隧道不滲不漏。
“深江1號(hào)”盾構(gòu)機(jī)最前端是其主驅(qū)動(dòng)及中心錐所在處,中心錐連接著刀盤。
其中,主驅(qū)動(dòng)是盾構(gòu)機(jī)最核心、最精密的構(gòu)件,也是整機(jī)耐壓系統(tǒng)的關(guān)鍵。“深江1號(hào)”盾構(gòu)機(jī)配備了主驅(qū)動(dòng)密封自動(dòng)保壓系統(tǒng),能有效應(yīng)對(duì)高水壓環(huán)境的掘進(jìn),還增配了油品在線檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)主驅(qū)動(dòng)“血液指標(biāo)”在線檢查,確保主驅(qū)動(dòng)核心部件無異常。
技術(shù)創(chuàng)新貫穿盾構(gòu)掘進(jìn)全過程
為了適應(yīng)海底工況,“深江1號(hào)”采用了多項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)——開挖倉(cāng)高精度氣液壓力平衡控制技術(shù),確保海底盾構(gòu)施工開挖倉(cāng)的穩(wěn)定。
信息化、智能化始終貫穿盾構(gòu)掘進(jìn)過程。“數(shù)字深江”信息化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)BIM可視化應(yīng)用平臺(tái)和盾構(gòu)機(jī)遠(yuǎn)程操控,在駕駛室的屏幕上,分別展示著盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、盾構(gòu)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)、盾構(gòu)機(jī)刀盤及刀具磨損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、主驅(qū)動(dòng)密封監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、盾構(gòu)設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)和管片壁后注漿密實(shí)度檢測(cè)系統(tǒng)。
這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)會(huì)回傳至BIM可視化應(yīng)用平臺(tái)的數(shù)字盾構(gòu)模塊,通過數(shù)字盾構(gòu),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)管大盾構(gòu)項(xiàng)目的掘進(jìn)情況。
圍繞盾構(gòu)施工,技術(shù)人員從數(shù)據(jù)采集、應(yīng)用分析到?jīng)Q策優(yōu)化,提供一系列支撐服務(wù),實(shí)現(xiàn)快速、精準(zhǔn)指導(dǎo)盾構(gòu)掘進(jìn)施工,保證施工安全。