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穗莞深城际又攻克一施工难关

大直径钢套筒接收技术助力盾构机安全出洞

发布时间:2018-04-24       信息来源:穗莞深9标张志平 孙露

 

日前,穗莞深城际铁路9标深圳宝安隧道施工现场,DZ186DZ187盾构机麻利地钻进了内直径达9.3米、长达13.2米的钢套筒,先后顺利完成了复杂地质条件下的出洞接收任务,在确保了宝安机场的正常运营的前提下,同时被安全调离施工井。这是珠三角城际铁路建设中首次使用该工艺施工,并创下了全国范围内最大直径钢套筒接收技术成功应用的纪录。

珠三角城际公司负责该标段施工管理的高级工程师沈炜东介绍,盾构施工通常有三大难题风险,分别是盾构机始发进洞、接收出洞和更换刀具作业。而宝安机场站的盾构出洞,由于工况复杂,稍有不慎都会引起坍塌事件。特别是面对日客流量达15万人、日运行量1048余次航班的宝安机场,一旦因工程施工造成停航,其经济损失及社会影响将不可估量。

穗莞深城际宝安机场站盾构施工,从机场北站南端头始发,于机场站北端头接收。接收距离机场飞行区围挡不足16米, 16米外是繁忙的海、陆、空联运的现代化航空港,这对工程建设的安全性和精确度提出了极高要求。情况更为复杂的是,这不足16米的宽度下,地层平均每两米就有3条管线分布,整个深圳宝安机场的冷源系统、排污系统、消防系统甚至机场停机坪通信系统、机下紧急供油系统都经过此处,是深圳宝安机场的神经中枢传送中心。再加上机场站填海地质给盾构机安全出洞增加了难度。负责该标段施工的中铁十六局项目经理张伟森介绍,机场下方 “龟苓膏”状黑淤泥人工填海地质,其上部主要是填土填砂地质,密布以钢性连接为主的管线接口;中部是淤泥黏性土,部分地段地层呈震动液化状;隧道下伏是全风化或半风化花岗岩,上软下硬稳定性差。同时盾构机上部地层中管线多,完全不具备对该底层加固的条件,盾构接收稍有不慎即会造成涌砂、涌水事故。

面对大直径盾构机出洞难题,中铁十六局穗莞深9标项目部提前组织专家研讨会,历经7次专家研讨,论证比对3个施工方案,最终创造性提出了大直径钢套筒盾构机接收方案:在出洞处制作一个由12节钢套筒无缝拼接而成的内径9.3米,长13.2米,自重280吨,承重达2300吨的大直径盾构机钢套筒。项目部总工荣浩然解释,这一做法相当于在出口处将隧道“延长”了13.2米。在实际操作中,当盾构机盾体钻入钢套筒后,对洞门进行注浆封堵加固,同时加强监测,待地层稳固且达到相关参数值后,拆除钢套筒,完成盾构机吊装出井作业。

    张伟森说,此工艺该公司在广州、四川、天津、重庆、成都等地区均有成功运用案例,但如此大直径盾构的钢套筒接收尚属首次应用。