近日,中鐵四局承建的(北)京濱(海新區)鐵路四標二分部天津機場1號隧道現場施工如火如荼,工人正在進行洞門延伸鋼環施工,為盾構順利接收做好充分準備。
中鐵四局京濱鐵路四標正線長度12.661千米,施工內容包括東麗特大橋、路基、天津機場1號隧道及全線鋪軌等工程。其中,由城軌分公司負責施工的天津機場1號隧道全長2940米,采用一臺13.8米大直徑泥水平衡盾構機“京濱同心號”施工。
“天津機場1號隧道處于濱海軟土地層,具有土壤含水率大、滲透性低等特點。此外,盾構掘進期間還要下穿京津塘高速、北塘排污河、津漢公路主路及匝道橋、地鐵2號線李明莊車輛段等復雜建(構)筑物,尤其是下穿車輛段在國內都較為罕見,稍有不慎就會導致隧道結構失穩、周邊建筑受損,影響市民的出行安全。因此,對盾構掘進沉降控制要求極高。”中鐵四局京濱鐵路四標二分部副經理鄒澤澤說道。
自開工起,項目團隊就致力于研究隧道大盾構施工技術,積極開展技術攻關。為確保盾構安全掘進,項目團隊創新開發“智能掘進、智能拼裝、同步雙液注漿、智能泥漿處理”等四項智能化技術,讓整個掘進過程都擁有了“智慧大腦”,只要“一聲令下”,所有工序就會精準完成,減少了傳統盾構掘進技術中的人為操作失誤,顯著提高軸線精度,大幅降低地表沉降。
“為提升決策效率,避免人員誤操作,項目聯合北京交通大學協同開發智能掘進技術,實現國內首次大盾構一鍵啟動、無人駕駛目標。”鄒澤澤告訴記者,“我們創新攻關盾構機自動導向系統,將全站儀安裝在盾構機車架頂部,在掘進過程中,既避免了換站測量作業,也實現了管片姿態的自動測量。”
項目總工李安補充說:“針對整體預制箱涵自身重量大,拼裝精度難的問題,項目結合實際,研發國內首臺全自動六自由度箱涵智能拼裝機,相比傳統串聯式液壓箱涵精調設備,設備自重由40噸減小到18噸,拼裝精度誤差由±5毫米減少至±0.5毫米,調整時間由25分鐘縮減至15分鐘,減少人工50%,提高工作效率30%,進一步實現綠色化節能和機械化減人目標。”
為解決傳統大直徑盾構管片上浮、錯臺、滲漏水情況,提高成型管片質量,項目團隊采用水泥、水玻璃同步雙液注漿的新技術,改進注漿和沖洗管路,精準控制注漿壓力和注漿量,相較傳統單液漿,有效控制管片上浮(10毫米以內)和地表沉降(2毫米以內)。
“智能泥漿處理系統可以實現泥水循環、泥水篩分、制調漿和廢漿處理四大模塊的集成顯示與集中控制,提高了管理效率。”項目經理李云仙介紹,“除此之外,為了降低泥漿運輸成本,實現綠色施工,項目聯合高校進行反復試驗研究,創新研發了智能生態水處理系統,處理過的水可以直接進行無公害排放,泥漿的體量也有所減少。”
目前,項目已成功申報20項發明專利(含1項國際發明專利)、10項實用新型專利,申請立項4項省部級工法,申請發表核心期刊論文8篇并受邀參編國家鐵路局《鐵路盾構法隧道建造質量安全管控指南》,正在申報江蘇省地下空間學會科技進步獎,大盾構掘進施工任務僅剩10余環,插上了“智慧翅膀”的“京濱同心號”盾構機,實現了平安高效掘進,創造了單月推進396米的記錄,目前大盾構掘進施工任務僅剩10余環。(鐘 和)
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