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盾构机啃硬岩武装到“牙齿” 掘进中智能机器人护航 武汉地铁施工中多项技术全国首创

2024年05月29日 11:15:32 武汉晚报陶常宁 曾斯 袁永华 郑忠祥

地铁12号线丁家咀站至十里铺站区间右线穿越硬岩段隧道内部。李永刚摄

2.1公里长的区间隧道,盾构机连续闯关:穿越比钢板还硬的石头、下穿地铁车站、下穿墨水湖、侧穿二环线高架。5月26日,记者来到正在建设的全国在建最长地铁环线12号线,丁家咀站至十里铺站区间左线区间刚刚贯通,盾构机刀盘已经破洞而出。这段隧道在建设过程中摸索总结的多项技术全国首创,含金量十足,对武汉地铁后续建设有很好的借鉴作用。

盾构机武装到“牙齿”,啃硬岩“削铁如泥”

26日,记者走进20米深的地下隧道,只见破洞而出的盾构机刀盘原本锋利的“牙齿”滚刀,有的已经磨损三分之一,因为它在掘进过程中,遇上了和钢板一样硬的岩石。

“我们在穿越港丁、丁十区间时,遇到了两段硬岩,强度是常用混凝土的七至八倍,可以说是武汉地铁建设以来遇到最坚硬的地层。”武汉地铁股份公司业主代表刘金波介绍,为避免爆破产生的振动、噪声对周边湖泊生态、学校教育和居民生活造成影响,武汉地铁集团、武汉轨道交通十二号线建设运营公司、中铁开投集团工程指挥部、中铁七局调派精兵强将组成专家组,决定采用全断面硬岩盾构掘进施工法,也就是说让盾构机直接啃硬岩。“我们将盾构机武装到牙齿,进行强化改造,配备全盘滚刀,刀刃抗压强度达到2800兆帕,做到了‘削铁如泥’。”施工单位中铁七局项目经理文斌介绍。

成功下穿车站,智能机器人护航

十里铺站是12号线与4号线的换乘站,两条线路十字交叉,12号线区间从4号线车站底板下2.1米处穿过。

项目总工罗鑫介绍,下穿前,根据地层参数计算推力和土仓压力两项关键参数,在人工监测的基础上,在4号线十里铺站轨道行驶区采用智能机器人,进行智能化监测。盾构机在凌晨0:00—4:30天窗时间点掘进,掘进期间智能机器人全程扫描,每半小时提报一份监测结果,盾构机根据监测结果调整掘进参数,5天顺利穿过4号线,车站结构无任何异常,开创了武汉地铁盾构机完整下穿单体车站的先例,为后续线路施工提供了一套更安全高效的参考方法。

350吨盾构机先后成功穿湖、穿桥

穿越墨水湖时,地层多为较软的黏土层。由于这台盾构机自重350多吨,为了降低风险,中铁七局根据地质条件将区间线路下压了1.5米,增大隧道顶部隔水层厚度,并全程监控,安全穿湖。当盾构机侧穿二环线高架桥时,距离桥桩最小水平距离仅1.8米,盾构机掘进稍有不慎就会偏离轨道。

罗鑫说,掘进期间,组织人工反复对隧道中线测量,复核盾构掘进线形及姿态,在桥台、桥墩、地表、土体埋设了各类型监测点,工程师跟机作业,根据监测情况修正盾构姿态及掘进参数,通过30天连续掘进,近乎零沉降完成侧穿桥梁施工。


责任编辑:陈浩然

盾构机地铁隧道

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