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武汉地铁破世界级难题 首条公铁合建盾构法隧道将问世

来源:中新网(湖北) 发布:2018-06-05 浏览:272


超级工程使用超大直径盾构机 


      这是一条承载着城市梦想、寄托着全市人民希望的隧道,也是武汉久久为功、打造世界级地铁城市道路上的关键工程,更是武汉攻克超级工程难关、拉动产业升级坚定决心的生动体现。

      这条不平凡的隧道就是武汉地铁7号线三阳路长江隧道,它位于武汉长江二桥、青岛路长江隧道之间,长约2.6公里。其隧道管片直径15.2米,相当于五层楼高,是武汉地铁2号线的两倍多,比武汉地铁8号线单洞双轨隧道直径还多3.1米;盾构断面195平方米,是2号线、4号线的6倍多。

      设计师说,世界上有多条超大直径盾构隧道正在建设中,但是从建设周期、隧道长度、投入运营的时间等多个因素综合考虑,武汉地铁三阳路长江隧道可谓佼佼者。同时,在建设过程中,三阳路长江隧道还攻克了一系列世界级工程难题,打造了一个又一个世界级的新工程纪录,在行业内具有引领作用。

  建设周期远远短于同类项目

武汉地铁打造最高效超级工程

      翻开超大直径盾构隧道施工的历史,人们不难发现,随着盾构机直径的增加,施工难度呈现了几何倍数的陡增,对技术考验、对人耐受能力的考验达到了极致。

      香港屯门赤鱲角隧道是一条超大直径盾构隧道,直径超过武汉地铁7号线三阳路长江隧道。根据公开披露的相关信息,隧道建造工程开工时间是2013年6月,启用时间最快也要2020年。

      美国西雅图SR99工程也涉及到超大直径盾构施工,盾构机直径也超过了三阳路长江隧道,但其施工过程中曾经发生过严重故障,盾构机主轴承进行了更换,耽误了两年工期。此外,SR99工程盾构机始发时间远远早于三阳路长江隧道盾构机始发时间,公开信息披露,该工程目前仍未开通运营。

      显而易见的是,于2016年4月完成盾构机始发任务的7号线越江隧道项目仅在两年后就实现了贯通目标,显示了武汉地铁过硬的建设水平,也为年内地铁7号线建成通车奠定了最为坚实的基础。天堑变通途,再次成为了现实。

      武汉地铁7号线一期工程由东西湖园博园至洪山野芷湖,途经东西湖、江汉、硚口、江岸、武昌、洪山6个区,长约31公里,全为地下线,设站19座。这是一条市民高度关注的地铁线,越江隧道的贯通,又是武汉市民的一件大喜事。

建设难度远超想象

武汉地铁破解超级工程难题

      武汉相对于国内外其他城市,地质条件显得特别复杂,也被形容为“地质博物馆”:软的、硬的、稀的、稠的,什么都有,山体、溶洞、湖区、大江、大河一个不少。地下施工难度大,风险高。大武汉地下情况之复杂,曾被专家认定为“不适宜修地铁的城市”。

      三阳路长江隧道面临的最大难题是复杂的地质条件:在长约1360米的江底,同时分布着强度极高的砾岩和黏性极大的泥岩,两者如同“钻石层”和“年糕团”,前者快速磨损盾构机的刀具,后者又结成泥饼贴在刀盘上,大大增加盾构机地下切割的难度。

      从2016年11月开始,盾构机掘进速度由每天8环16米快速下降,到2017年6月,长时间出现1天仅能掘进1环2米的情况。

      由于全球范围内没有一个成功解决上述难题的先例,没有任何经验可以借鉴,所有人都只能摸着石头过河。武汉地铁集团二级项目经理倪正茂回忆,那段时间,人整夜整夜睡不着,几乎处在崩溃的边缘。施工方项目经理王志华也说,当时的情况完全可以用“暗无天日”来形容。国内其他一流施工单位也曾派专人前来观摩,有人甚至悲观地预测,这条隧道可能永远都无法打通!

      然而,难题终究需要被破解,也应该能够破解。谁能坚持到最后,谁能最大程度开动脑筋,谁就能拿到解答谜题的金钥匙。

      武汉地铁集团联合参建各单位,首先对施工工艺进行了优化,对盾构机的刀盘进行了改进,同时,他们还邀请到了以中国科学院院士孙钧,中国工程院院士钱七虎、陈湘生及国外著名盾构专家为代表的专家团队剖析难题,提出解决问题的方案,终于攻克了地质难题。

共享武汉地铁经验

超级工程引领国内隧道建设之风

      目前,三阳路长江隧道已经双线贯通,成功的建设经验不仅让武汉人民为之振奋,而且还让兄弟城市的地铁建设备受鼓舞,一些大直径盾构施工项目也已经从幕后走向前台。

      济南济泺路穿黄隧道工程于去年底破土动工,并成为黄河上第一条超大直径公铁合建的隧道。设计单位负责人孙文昊说,武汉地铁三阳路长江隧道之前的建设成就对该工程起到了示范效应,也坚定了济南在黄河下建设公铁两用隧道的决心。

      孙文昊说,除了济南外,杭州目前正在对富阳富春江隧道进行前期研究,大直径盾构施工是重点研究的内容之一。

      “三阳路长江隧道的公铁合建方式,用事实验证了大直径盾构施工方案在实践中是没有问题的,不仅施工过程中安全可控,而且一次性完成了公路和地铁的建设,大大节约了单独建桥或建隧的成本。”孙文昊说。

      武汉地铁集团有关负责人介绍,为系统研究总结国内外轨道交通越江隧道工程建设和运营管理关键技术,今年6月7日至9日,市人民政府、中国城市轨道交通协会将在武汉联合举办“2018年轨道交通越江隧道国际论坛”。届时,多位中国工程院院士和国内外一流专家将参会交流。



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