武漢地鐵12號(hào)線是一條越江地鐵。挖過(guò)江隧道時(shí)，江底都挖到些什么，它們是怎么上岸的，又去了哪兒？11日， 記者直擊武漢地鐵12號(hào)線建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，找到答案。
武漢地鐵12號(hào)線越江隧道凌吳村站—國(guó)博中心南站區(qū)間成形隧道。通訊員袁永華 攝
路遇黏糊糊的“年糕團(tuán)”
盾構(gòu)機(jī)改用羊角狀刀具
11日，深達(dá)40米地下，經(jīng)過(guò)10個(gè)小時(shí)的施工，凌國(guó)區(qū)間前方傳來(lái)好消息：成功為超大盾構(gòu)機(jī)“江城先鋒號(hào)”更換刀具4把。
工欲善其事，必先利其器。“江城先鋒號(hào)”就是江底隧道掘進(jìn)的關(guān)鍵。
武漢地鐵12號(hào)線過(guò)江隧道從漢陽(yáng)區(qū)國(guó)博中心南站出發(fā)，穿越長(zhǎng)江后，將到達(dá)位于洪山區(qū)的凌吳村站，全長(zhǎng)3.37公里。凌國(guó)區(qū)間，是地鐵環(huán)線12號(hào)線兩條穿越長(zhǎng)江隧道之一。2022年5月，超大盾構(gòu)機(jī)“江城先鋒號(hào)”從國(guó)博中心南站始發(fā)。
“凌國(guó)區(qū)間70%的隧道位于水下，江底盾構(gòu)，最怕遇到高黏性的泥巖地層。”武漢地鐵二級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理王斌介紹，根據(jù)勘測(cè)，凌國(guó)區(qū)間有約800米長(zhǎng)的全斷面泥巖地層，這些泥巖就像年糕團(tuán)一樣，容易糊住刀盤(pán)，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)無(wú)法正常前進(jìn)。
作業(yè)人員更換盾構(gòu)機(jī)磨損的刀具。通訊員袁永華 攝
這次負(fù)責(zé)掘進(jìn)的“江城先鋒號(hào)”是量身定制的，開(kāi)挖直徑12.56米，相當(dāng)于4層樓高，可對(duì)付“原狀較硬遇水變粘”的“年糕團(tuán)”，也并非輕而易舉。
針對(duì)泥巖，施工方中鐵隧道局項(xiàng)目副總工程師吳磊介紹，始發(fā)前，就已對(duì)盾構(gòu)刀盤(pán)進(jìn)行改進(jìn)，加大刀盤(pán)開(kāi)口率。可當(dāng)掘進(jìn)至800米處時(shí)，就發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)外圈重達(dá)100多公斤的“保徑刀”磨損嚴(yán)重。
為了解決這個(gè)難題，項(xiàng)目部當(dāng)機(jī)立斷，把刀具改成羊角形狀。這種刀具像農(nóng)村耕地的犁，切下的泥巖體積較大，沒(méi)有那么容易軟化糊住刀盤(pán)。
隨著刀具的優(yōu)化，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)速度達(dá)到9.6米/天。這一速度，是采用傳統(tǒng)刀具的8倍。
負(fù)責(zé)12號(hào)線凌國(guó)區(qū)間越江掘進(jìn)的“江城先鋒號(hào)”盾構(gòu)機(jī)。通訊員袁永華 攝
大石來(lái)了出不來(lái)
“心臟搭橋”上副管
除了泥巖，還有石頭。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)至1000米時(shí)，前方遇到了許多大石頭。石塊的輸出成了難題。
隧道內(nèi)，記者看到兩根直徑50厘米的管道，一直從洞口通往盾構(gòu)機(jī)，它們就像是盾構(gòu)機(jī)的血管，一根負(fù)責(zé)向洞外輸送掘進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的渣土，另外一根負(fù)責(zé)向洞內(nèi)盾構(gòu)機(jī)輸送新鮮泥漿。
石頭直徑過(guò)大，必然發(fā)生管道堵塞。為了防止石頭阻塞管道，盾構(gòu)機(jī)只能停下來(lái)，采取人工清石，如此一來(lái)，工效大大降低。
作業(yè)人員檢查盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)磨損的刀具。通訊員袁永華 攝
為此，項(xiàng)目部又想到了“心臟搭橋”的辦法，在主管道一側(cè)加裝副管道，一旦主管道“腸梗阻”，就由副管道接替輸送。
問(wèn)題解決一個(gè)又來(lái)一個(gè)，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)至1200米處，直徑約30厘米的石頭越來(lái)越多，向外輸送渣土的管道堵住了22次，僅靠副管道也無(wú)法完全解決。
“后來(lái)我們又設(shè)置隔柵，把大石塊留下，進(jìn)入采石箱將其破碎成直徑20厘米以下的石塊后運(yùn)出。”施工方中鐵隧道局項(xiàng)目經(jīng)理史淵說(shuō)。
作業(yè)人員操作“江城先鋒號(hào)”盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)。通訊員袁永華 攝
泥巖上岸“干濕分離”
泥漿還可循環(huán)再利用
到今天，武漢地鐵已建成的穿越長(zhǎng)江線路共4條，分別是2號(hào)線、4號(hào)線、7號(hào)線、8號(hào)線。最早建成的2號(hào)線已經(jīng)安全運(yùn)營(yíng)12年。
“盾構(gòu)機(jī)在江底掘進(jìn)，難度是相當(dāng)大的。”武漢地鐵股份公司高級(jí)工程師張寧介紹，長(zhǎng)江武漢段江底砂層下分布有泥巖和礫巖，礫巖主要為泥質(zhì)膠結(jié)。泥巖和礫巖基質(zhì)中黏土礦物含量高，黏性極大，極易在盾構(gòu)刀盤(pán)上結(jié)成泥餅，使盾構(gòu)機(jī)排渣不暢。不僅如此，礫巖中的礫石主要由石英巖和石灰?guī)r組成，硬度很高，最大粒徑可達(dá)20厘米，這些會(huì)降低盾構(gòu)機(jī)的施工效率低，使刀具磨損嚴(yán)重。“因此每一次盾構(gòu)施工，我們都會(huì)因地制宜，根據(jù)不同地質(zhì)勘測(cè)條件選擇最為合適的方式施工。”
上岸的泥巖和石頭又去了哪兒？現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人介紹，從隧道運(yùn)出來(lái)的泥巖會(huì)輸送到分離設(shè)備進(jìn)行渣土分離，分離后的泥漿進(jìn)行循環(huán)使用，干的渣土和石塊則運(yùn)送到消納場(chǎng)按規(guī)定處理。
截至目前，全長(zhǎng)3.37公里的武漢地鐵12號(hào)線越江隧道凌國(guó)區(qū)間，已成功攻克兩大技術(shù)難題，順利掘進(jìn)3.23公里，預(yù)計(jì)今年5月貫通。掘進(jìn)還剩最后140米，記者將持續(xù)關(guān)注。
成功提示
錯(cuò)誤提示
警告提示
評(píng)論 （0）