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“京華號”順利抵達終點——我國最長盾構(gòu)高速公路隧道首線貫通_當(dāng)前關(guān)注

2023年6月28日上午,歷經(jīng)2年地下掘進,由北京市首都公路發(fā)展集團建設(shè),中鐵十四局施工的“京華號”終于順利抵達終點,標(biāo)志著北京東六環(huán)改造工程西線隧道順利貫通。

中鐵十四局供圖

北京東六環(huán)改造工程南起京哈高速立交,北至潞苑北大街,路線全長約16公里。其中,入地改造約7.4公里,采用盾構(gòu)法施工,是我國最長盾構(gòu)高速公路隧道,為交通運輸部2022年科技示范工程。

自2021年5月始發(fā)以來,“京華號”歷經(jīng)2年地下掘進,先后攻克盾構(gòu)淺覆土始發(fā)、盾構(gòu)機高風(fēng)險吊裝、長距離穿越高致密砂層等11項技術(shù)難題,順利穿越京哈鐵路、北京城市副中心綜合交通樞紐等風(fēng)險源,并創(chuàng)造了單月進尺542米的掘進紀錄,申報研發(fā)工法、專利等23項。


(資料圖)

首臺16米級盾構(gòu)機,性能處國際領(lǐng)先

北京東六環(huán)改造工程盾構(gòu)隧道設(shè)計為分離式雙洞布置,每洞3車道,分上中下三層。上層為排煙通道、中間層為行車通道、下層為疏散救援通道。

“隧道直徑15.4米,最大埋深75米,是北京市埋深最大的地下隧道,具有超大直徑、超長距離、超深覆土、超敏感環(huán)境等施工難點?!敝需F十四局北京東六環(huán)項目負責(zé)人孫旭濤說,工程建設(shè)需要開挖直徑達16米的超大直徑盾構(gòu)機。

憑借豐富的大直徑盾構(gòu)施工經(jīng)驗,中鐵十四局集團聯(lián)合鐵建重工,為項目量身定制了超大直徑盾構(gòu)機“京華號”,最大開挖直徑達16.07米,整機長150米,總重量4300噸,是我國迄今研制的最大直徑泥水平衡盾構(gòu)機。

“京華號”配備第四代常壓換刀、伸縮主驅(qū)動、高效大功率泥水環(huán)流系統(tǒng)等多項核心技術(shù),使隧道掘進作業(yè)轉(zhuǎn)變成安全、高效的綠色施工模式,標(biāo)志著我國在超大直徑盾構(gòu)領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平。

同步雙液注漿,地層沉降控制在毫米級

一路走來,“京華號”經(jīng)受了多重考驗,成功穿越了55處風(fēng)險源,地層沉降控制在毫米級。

連續(xù)穿越京哈鐵路、在建北京副中心站兩大風(fēng)險源,是“京華號”掘進的最深區(qū)域?!暗叵侣裆钸_75米,承壓水水頭達0.8兆帕,穿越長度達207米,地下水位高、地質(zhì)土層密實、滲水性強,需長距離不停機施工,是全線最大風(fēng)險區(qū)?!敝需F十四局東六環(huán)項目盾構(gòu)經(jīng)理孫長松說。

“京華號”在研發(fā)和施工應(yīng)用中,項目團隊在國內(nèi)首創(chuàng)超大直徑泥水盾構(gòu)同步雙液注漿技術(shù)?!皞鹘y(tǒng)的同步注漿采用水泥單液漿,凝固時間長、流失量大,難以有效控制管片上浮。”孫旭濤說,“‘同步雙液注漿技術(shù)’,漿液固結(jié)時間從8小時縮至1小時,快速達到強度,在管片外圍形成一層‘銅墻鐵壁’?!?/p>

該技術(shù)將整條隧道管片的沉降控制在3毫米內(nèi),實現(xiàn)了對地面建筑物的零擾動,填補了我國盾構(gòu)隧道同步雙液注漿的技術(shù)空白。

搭建“云上隧道”,盾構(gòu)掘進“耳聰目明”

走進中鐵十四局北京東六環(huán)改造工程項目工地,一整面墻的超大電子屏幕上,顯示著建筑信息管理平臺、“京華號”盾構(gòu)監(jiān)測、現(xiàn)場監(jiān)控視頻、應(yīng)急響應(yīng)、進度產(chǎn)值、氣象預(yù)警、第三方監(jiān)測、現(xiàn)場工作管理等信息。

專為“京華號”開發(fā)的盾構(gòu)機智能預(yù)警與輔助駕駛平臺,實現(xiàn)了盾構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)預(yù)警、導(dǎo)向智能糾偏、刀具智能感知及大數(shù)據(jù)輔助決策,形成了井下終端駕駛、地面遠程駕駛、智能輔助駕駛等多層控制體系,確保隧道施工安全與工效。

“通過這一平臺,盾構(gòu)機的推力、行程甚至分區(qū)壓力,都能一覽無余?!敝需F十四局北京東六環(huán)項目總工程師楊哲表示,當(dāng)盾構(gòu)機出現(xiàn)掘進異常情況,平臺還可以進行實時預(yù)警,并將預(yù)警信息通過手機短信推送給主要管理人員。

2022年4月,北京東六環(huán)工程成功入圍北京市首批智慧工地試點項目名單。

東六環(huán)改造工程完成后,地面原有六環(huán)路將建成城市公園,預(yù)計增加綠化面積約50公頃。原東六環(huán)車流將在地下隧道通過,將過境貨運交通疏導(dǎo)至外圍高速公路系統(tǒng)。同時,城市副中心12條規(guī)劃道路、5條現(xiàn)狀道路將實現(xiàn)東西向貫通,加強東六環(huán)兩側(cè)組團之間的交通聯(lián)系,有效縫合城市,讓通州城區(qū)與城市副中心行政辦公區(qū)融為一體。

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