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廈門(mén)日報:“廈金號”盾構機亮相——是省內隧道工程最大直徑盾構機 預計5月正式在廈金大橋(廈門(mén)段)始發(fā)掘進(jìn)
發(fā)布時(shí)間: 2025-01-17 20:17 | 來(lái)源: | 瀏覽次數:559

1月15日,福建省隧道工程最大直徑泥水平衡盾構機“廈金號”于江蘇南通下線(xiàn)。正如其名,后續該盾構設備將投入廈金大橋(廈門(mén)段)主線(xiàn)隧道工程,成為項目地下施工的“開(kāi)路先鋒”。

現場(chǎng),隨著(zhù)紅幕漸漸拉開(kāi),“廈金號”亮出真容。巨大的體型是記者對它的第一印象——“廈金號”盾構機總長(cháng)165米,重約5100噸,開(kāi)挖直徑16.15米,相當于六層樓高,最大開(kāi)挖面積達到了204平方米,接近半個(gè)標準籃球場(chǎng)大小;設備裝機總功率10997千瓦,稱(chēng)得上世界一流水平。

“廈金號”這么大的體型也是因為它將用在廈金大橋(廈門(mén)段)項目建設上。廈金大橋(廈門(mén)段)項目雖然以“橋”命名,實(shí)際上它的主線(xiàn)是橋梁與隧道相結合的。據悉,廈金大橋(廈門(mén)段)主線(xiàn)長(cháng)約17.34千米,其中位于思明區環(huán)島東路的主線(xiàn)隧道全長(cháng)3291米,盾構段為左右雙線(xiàn)隧道,隧道設計直徑15.5米,如此規模在全省同類(lèi)型工程中亦屬罕見(jiàn)。

2024年2月,代建單位廈門(mén)路橋工程公司聯(lián)合施工單位中鐵十四局集團展開(kāi)隧道工程盾構設備制造工作。歷經(jīng)近1年的時(shí)間,“廈金號”盾構機正式完工下線(xiàn)。中鐵十四局項目機電部部長(cháng)王暉介紹,在經(jīng)過(guò)后續調試,“廈金號”將原地進(jìn)行拆解,分成水、陸兩路分批次運往廈門(mén)施工現場(chǎng)再度組合。預計今年5月,“廈金號”將正式始發(fā)掘進(jìn)。

一組數據帶您看它如何在地下做“手術(shù)”

33倍

最高能達到兩萬(wàn)噸推力,是搭載“神舟十九號”運載火箭推力的33倍

在刀盤(pán)設備的后方,記者看到了該盾構機的“動(dòng)力源”,28組液壓推進(jìn)油缸沿著(zhù)盾構機身環(huán)形排列,工作期間最高能達到兩萬(wàn)噸推力,相當于搭載神舟十九號載人飛船的長(cháng)征二號F遙十九運載火箭推力的33倍。

前方刀盤(pán)轉動(dòng)、后方施壓推進(jìn),盾構機就是這樣一步步在地下完成掘進(jìn)工作的。“盾構機實(shí)際上是個(gè)集機、電、液、氣一體的‘結合體’。除了前端刀盤(pán)、推進(jìn)系統外,后方還有控制室、注漿系統等相關(guān)配套,這也是它的體長(cháng)能達到一百多米的原因。”王暉說(shuō)。

20秒

應用雙液漿技術(shù),大大縮短凝固養護時(shí)間,在全省同類(lèi)型項目施工中將是頭一回

盾構掘進(jìn)為隧道挖出基本輪廓,為降低隧道出現沉降、滲水等情況,通常盾構機上都會(huì )安裝配套注漿設備。挖掘過(guò)程中及時(shí)注入砂漿,相當于在隧道周?chē)纬闪艘粚?/span>“保護殼”,不僅能降低盾構掘進(jìn)對周邊地質(zhì)的影響,還能為已成型的隧道起到穩固支護作用。

據悉,“廈金號”盾構機共分布有12路注漿口,所用漿液與傳統“配料”有所不同——“水泥漿+水玻璃”。“傳統盾構單液注漿,用的是砂漿,將它注入管片與地層間的間隙后,通常需要6小時(shí)至8小時(shí)等待凝固。而今,我們對設備、技術(shù)進(jìn)行了升級,使其能注入水泥漿和水玻璃的混合漿液。水玻璃的加入相當于在水泥漿中混入502膠水,預計注漿后初步凝固時(shí)間最快只要20秒。”王暉說(shuō)。

凝固養護時(shí)間,從“幾小時(shí)”縮短到“幾秒鐘”,技術(shù)創(chuàng )新使施工效率實(shí)現翻番。據王暉介紹,雙液漿技術(shù)的應用,在全省同類(lèi)型項目施工中還是頭一回。

無(wú)獨有偶,在“廈金號”設計制造過(guò)程中誕生的福建“首例、先例”還有很多。比如“廈金號”的刀盤(pán)開(kāi)口率達到42%,通俗來(lái)說(shuō),整個(gè)刀盤(pán)有四成以上的區域是“鏤空的”,這些空隙主要是為了收集掘進(jìn)時(shí)切削下的碎石,這樣的刀盤(pán)型式設計在省內同類(lèi)型盾構設備中實(shí)屬罕見(jiàn);而針對這些收集下的碎石,項目部為盾構機新增了二次破碎系統,碎石尺寸進(jìn)一步縮小到12厘米以下,更便于出渣環(huán)流系統的通暢,而這也是該技術(shù)在福建公路隧道建設中的首次應用。

144刃

這是盾構機刀盤(pán)上的刀刃數量,使得“廈金號”這把“手術(shù)刀”足夠鋒利

以一組數據能直觀(guān)感受廈金大橋(廈門(mén)段)隧道工程的建設難度:雙線(xiàn)超大直徑隧道施工,左右線(xiàn)隧道最小凈距僅5米;盾構段78%以上的區段覆土深度不足一倍洞徑15.5米,屬淺覆土掘進(jìn),最淺覆土僅為8.1米,沿線(xiàn)穿越基巖凸起等中風(fēng)化巖層且局部存在孤石,中風(fēng)化花崗巖強度最大達到134.34兆帕。

沿線(xiàn)地質(zhì)軟硬不均,盾構掘進(jìn)姿態(tài)控制難,掘進(jìn)過(guò)程中易造成“翹頭”風(fēng)險;覆蓋層薄、洞間距小,稍有偏差就有可能導致地層塌陷、刀盤(pán)刀具異常磨損……既有的環(huán)境條件為項目施工提出了極高的要求,每次盾構開(kāi)鑿形如一次“地下手術(shù)”。

好在經(jīng)過(guò)近一年的打磨,“廈金號”這把“手術(shù)刀”已足夠鋒利——通過(guò)技術(shù)攻關(guān),“廈金號”盾構機刀盤(pán)上的刀刃數量達到了144刃,同時(shí)配備高硬度、高韌性滾刀,刀具強度增加、旋轉軌跡加密,刀盤(pán)整體切削性能得到顯著(zhù)提升。

“地下施工,以肉眼觀(guān)察畢竟存在盲區。對此,我們還為‘廈金號’安裝了主驅動(dòng)狀態(tài)監測、盾尾間隙測量等配套系統,它們就好比施工中的‘火眼金睛’,幫助我們實(shí)現盾構精準控制。”通過(guò)監控屏,王暉向記者展示了相關(guān)系統的運行模式:在一面三維坐標中,盾構機化作了一個(gè)立體指向標,所在機身朝向、掘進(jìn)深度、推進(jìn)點(diǎn)位等信息一目了然;掘進(jìn)過(guò)程中,技術(shù)員可以通過(guò)觀(guān)察這些參數,對盾構機機身、刀頭進(jìn)行微調,這讓項目施工“毫米級”精控成為可能。

https://epaper.xmrb.com/xmrb/pad/con/202501/16/content_55533.html)

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