9月1日,在山東濟南市黃河北岸,直徑17.5米的“山河號”盾構機刀盤(pán)緩緩轉動(dòng),由中鐵十四局集團承建的濟南市黃崗路穿黃隧道正式開(kāi)始盾構掘進(jìn),標志著(zhù)世界最大直徑水下盾構隧道開(kāi)啟穿越黃河之旅。
近年來(lái),濟南市大力踐行“攜河北跨”戰略,跨越黃河天塹的交通設施密度不斷增加。此次盾構始發(fā)的濟南市黃崗路穿黃隧道穿越黃河和沿線(xiàn)多條公路,全長(cháng)5755米,其中盾構段長(cháng)約3290米,將與在建G309互通立交相銜接,打通濟南市黃河兩岸交通大動(dòng)脈。
為了保障這條世界最大水下盾構隧道順利建設,施工單位中鐵十四局量身打造了“鋼鐵巨獸”“山河號”盾構機。該設備刀盤(pán)直徑17.5米,相當于6層樓高,配備帶壓復合型刀盤(pán)、伸縮式主驅動(dòng)等先進(jìn)技術(shù)和超前地質(zhì)預報、同步注漿檢測等智能化裝備系統,盾構機總裝達到世界先進(jìn)水平。
“相較常規盾構機,17米級超大直徑盾構機的系統集成更復雜,施工難度和風(fēng)險系數呈幾何式增長(cháng)?!敝需F十四局項目盾構經(jīng)理薛永超表示,盾構開(kāi)挖面積達到240平方米,每環(huán)管片足有12塊,拼裝風(fēng)險更大、時(shí)間更長(cháng),精準度也更難控制。
得益于超大開(kāi)挖直徑,隧道采用單洞雙層構造,可實(shí)現上下各3車(chē)道雙向通車(chē)。中鐵十四局項目負責人周祥介紹,超大直徑盾構隧道的應用,可有效節省城市地下空間,預計節約15%的投資成本,同時(shí),隧道單層凈高4.2米,可滿(mǎn)足通行公交、消防及救援車(chē)輛要求,極大提高通行能力。
萬(wàn)里黃河萬(wàn)里沙,在黃河之下富含砂石和粉質(zhì)黏土,在盾構穿越過(guò)程中,最低點(diǎn)距離水面63米,重達5200噸的“鋼鐵巨獸”要穿越“粘糕”一樣的地層,沉降控制是關(guān)鍵,尤其是在穿越黃河大堤時(shí),最大沉降要求不能超過(guò)1厘米;此外,黃河下還夾雜著(zhù)大量鈣質(zhì)結核,就像“粘糕”里鑲嵌著(zhù)大小不一的石頭,給隧道施工帶來(lái)巨大的挑戰。
為了讓盾構機順利吃下這塊“軟骨頭”,憑借豐富的水下隧道施工科研數據,項目團隊對盾構機“消化系統進(jìn)行升級”,采用定制化刀盤(pán),通過(guò)裝備適合黃河流域黏土地層的撕裂刀和高流量中心沖刷泵,有效應對刀盤(pán)結泥餅問(wèn)題,提高底部排渣效率。同時(shí)采用同步注雙液漿技術(shù),實(shí)現盾構隧道沉降的毫米級精控。
此外,為了保護黃河兩岸生態(tài)環(huán)境,項目團隊堅持“綠色施工”的理念,通過(guò)加大資金投入,增加壓濾設備,開(kāi)展壓濾尾水無(wú)害化及梯級資源化利用關(guān)鍵技術(shù)研究,使廢漿處理方量能夠滿(mǎn)足每天的推進(jìn)需求,也將為我國大型穿越黃河隧道泥漿尾水處置難的瓶頸問(wèn)題提供新的解決思路和技術(shù)方案。
濟南黃崗路穿黃隧道工程是構建南北向跨黃河的大通道之一,建成后,將助力濟南黃河兩岸互聯(lián)互通,有力推進(jìn)黃河北岸城市建設全面提速,促進(jìn)濟南從“大明湖時(shí)代”邁向“黃河時(shí)代”,為黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展提供有力支持。
轉自:經(jīng)濟日報新聞客戶(hù)端
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