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【工人日报客户端】贵州省首条采用盾构法施工的地铁3号线开通初期运营 |
2024年01月17日 |
12月16日,中铁六局参建的贵阳地铁3号线开通初期运营。贵阳地铁3号线纵贯贵阳城市南北4个行政区域,线路全长43.03公里,设置车站29座,其中换乘站7座,中铁六局交通分公司承建1站3区间,施工区段总长4568米,其中车站长219米。 喀斯特地貌上“首次亮相” 在贵阳,“喀斯特”地貌中随处可见的溶洞和硬岩,若采用盾构法施工,稍有不慎就会造成地表坍塌,甚至“吞食”整台盾构机,因此贵阳地铁开通运营的线路隧道均采用传统矿山法施工,这里便成了盾构施工的“禁区”。中铁六局的建设者们积极探索“盾构禁区”,在贵阳地铁3号线采用盾构法施工,也是贵州省首次采用盾构法进行地铁建设,同时,承建标段中师范学院站至东风镇站区间被列为先行试验段,隧道成功贯通后将在全线投入使用盾构机。 在“喀斯特”地貌里修地铁风险无处不在,被建设者们生动地形容为“硬骨头上打洞”,工程所在地地层以石灰岩和白云岩为主,施工区间的勘察岩溶见洞率高达44.7%,全断面硬岩占比高达98.6%。针对喀斯特地貌特点,交通分公司联合中铁装备量身打造了贵州省首台盾构机“黔进号”,为盾构机配备了适用于硬岩地层掘进的复合刀盘结构,以TBM形式配置了6把18寸中心双联滚刀,35把18寸单刃滚刀,采用小刀间距设计,增强了破岩能力。 2019年9月19日,建设者驾驶着“黔进号”盾构机,肩负着开创试验段和贵州省首台盾构机的巨大压力缓缓向前。为了防止掘进过程中出现溶洞坍塌等情况,项目部采用“地面+洞内”的双重防护方案,运用袖阀管在地面进行钻孔注浆,确保管片与地层之间的空隙填充饱满;在洞内施工中,运用盾构机预留超前注浆系统,对地层进行超前注浆加固,通过“填洞补窟”强加固、防坍塌,不仅保障了盾构施工过程安全顺利,更是确保了通车后地铁安全行驶于地下溶洞群之间。 “硬骨头”上完成技术创新 在硬岩层掘进中,建设者们对刀盘进行耐磨加固处理,提高了刀具、刀盘的耐磨性和适应性,适时开仓测量刀具磨损情况,及时更换磨损严重的刀具,保障了盾构机24小时可掘进10余米的距离,相较传统的“人工+爆破”施工法,速度提升了6倍左右,施工安全和质量也得到了有效保障。 同时,项目部创新性地将煤矿勘探常用的HSP电法探测系统配置在盾构机上,形成了集溶洞探测、数据采集和反馈为一体的智能装置,掘进过程中先后发现了197处地质异常,有效避免了地面塌陷等次生灾害,实现了该探测技术首次在盾构施工上的应用。 2020年5月29日,交通分公司承建的全长1109米的贵阳地铁3号线师东区间盾构实验段隧道全线贯通,成功克服了“水压高、岩层硬、溶洞多”等复杂地质条件的影响,开创了贵州省喀斯特地貌盾构法施工地铁线路的先河,实现了贵州省在喀斯特地貌中运用盾构法施工地铁线路“零”的突破,也为后续盾构施工提供了宝贵经验,贵阳地铁3号线全线便投入多台盾构机进行施工建设。 “零沉降”下穿“大动脉” 穿越正在运营中的高铁,既要保证盾构施工正常推进,又要避免对高铁线路造成扰动,对盾构施工要求极高。项目施工过程中需下穿贵广高铁,且下穿位置距贵广高铁深度仅13.2米,总穿越长度达20米,属于特大安全风险源,施工风险极高。 为确保顺利下穿,项目部创新使用了超前地质预报技术,提前探明掘进地质状况,在拼装管片时同步采取增强二次注浆等措施,确保管片不渗漏;并对盾构机加装了盾尾间隙自动测量系统,真空泵、可伸缩式撑靴等“黑科技”,有效化解了涌水风险;同时,在主机隔板设计排水孔,有效减少了螺旋输送机涌水量,在掘进过程中加强盾尾防水有效防止了灰岩地层喷涌。 通过采用自动化监测系统对框架桥上方轨道沉降状态实施全天24小时的自动监控,现场工作人员每半小时采集掘进数据等方式,项目部通过利用贵广高铁6天的“天窗期”进行下穿施工,累计掘进施工用时24小时高效完成下穿施工任务,且在下穿后4个月内沉降累计最大值仅为0.63毫米,远小于3.5毫米规范要求,基本上达到了零沉降标准。 闹市区科学施工“惠” 市民 高新路口站设计为地下三层(局部一层)岛式站台车站,双柱三跨结构,车站地下一层总长219米,车站地下二层、地下三层总长171.1米。车站位于城市主干道十字路口,周边居民楼、商铺密集,车流量大,无法进行道路阻断施工,项目部便采用半幅盖挖顺作法施工,减少了车站建设道路占用面积,保障了主干道上市民和车辆的正常通行。 项目部在半盖挖法施工过程中提出了“一种钢支撑安装及拆除施工工艺”,解决了车站盖板下基坑开挖与支撑架设的难题。该技术方案的应用为市民出行提供了便利条件的同时降低了施工风险,提高了整体施工效率。 贵阳地铁3号线的运营将成为贵阳运营里程最长、客运量最大、运行速度最快、智慧程度最高的地铁线路,3号线的开通初期运营标志着贵阳市将从2条地铁的“换乘时代”步入3条地铁线路的“线网时代”。 |