三阳路越江隧道右线盾构贯通

楚天都市报 2018-05-04 18:49:00
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国内在建较大的盾构机“三阳号”在历时近24个月的地下工作后终于“抛头露面”,标志着三阳路越江隧道右线盾构顺利贯通,为力争地铁7号线1期今年内实现通车运营奠定坚实基础。

楚天都市报副刊讯 图为:三阳路隧道内实景 楚天都市报记者曲严摄

图为:三阳路隧道右线盾构机顺利接收

图为:三阳路隧道模型

□楚天都市报记者吕锐 摄影:楚天都市报记者曲严

4月20日上午,位于汉口胜利街与三阳路交叉路口的武汉地铁7号线越江隧道汉口工作井,国内在建较大的盾构机“三阳号”在历时近24个月的地下工作后终于“抛头露面”,标志着三阳路越江隧道右线盾构顺利贯通,为力争地铁7号线1期今年内实现通车运营奠定坚实基础。

“超级隧道”施工到底有多难

备受瞩目的三阳路越江隧道,是世界上首座公路与轨道交通合建的盾构法隧道,建成后将刷新由武汉轨道8号线越江隧道创下的国内较大直径盾构隧道的纪录。

轨道交通7号线越江区间两条隧道采用两台直径15.76米泥水气平衡盾构进行施工,每一层按照3米的净高计算,有5层楼多高。每台重量达4400吨,是普通小盾构的10多倍。

去年4月,盾构施工遭遇最困难的时期,掘进速度一天只能推进2-4米,推进速度每分钟不到5毫米。据负责该隧道建设的武汉地铁集团二级项目经理倪正茂介绍,在江中段约1360米为上软下硬复合地层,岩层主要为泥岩和砾岩。泥岩中粘土矿物含量高,黏性极大,极易造成盾构机刀盘结泥饼;砾岩中20毫米以上砾石含量高达60%,磨蚀性极强。盾构机的刀具在推进时,受到挤压、摩擦,刀盘产生温度高达90度,烧结在刀具上的泥饼厚达20余厘米,像砖头一样硬,刀具磨损大,盾构掘不动。盾构机每月掘进15天,还得再停机15天用于换刀。盾构机可更换刀具共131把刀,平均每次要换60余把刀。持续到6月份,盾构机由于长时间超负荷运转,经常出现保护性跳电,盾构机因此停机“罢了工”。倪正茂说:“更换的4000多把刀具,都是用特种钢制造的,150公斤的圆形滚刀被磨成了方形,60公斤的刮刀被磨成了秃刀,有些刀具甚至硬生生的折断。”对此,武汉地铁和施工方上海隧道决定停机对盾构机的各个系统和刀盘、刀具进行改造。

为了剖解长江隧道独有的地质层对盾构机造成的影响,武汉地铁与施工方邀请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等组成专家团队剖析难题。历时两个月时间,根据专家的建议进行了4项革新,一是对刀具的配置进行了调整,使切、削、刮、磨更加有效;二是向刀盘注入化学药剂融化泥饼;三是增加水对中心刀筒冲洗的流量,疏导渣土滞排;四是对中心冲洗增加工业气,阻止渣土在刀盘面板上黏连,缓解泥饼产生。

倪正茂称,当再次恢复盾构掘进时,速度达到每分钟20毫米以上,一天能掘进12米。

每隔75米就有一个逃生通道

据武汉地铁集团介绍,三阳路长江隧道工程为武汉市轨道交通7号线一期工程过江段,距离长江二桥1.3公里、距离青岛路长江隧道1.9公里。规划定位为城市道路和轨道交通7号线共用过江通道,是连接汉口滨江商务区和武昌临江商务区的重要纽带。

隧道内分上中下三层:上层为公路隧道的排烟道;中间为三阳路公路隧道行车道,布置单向三车道;下层为地铁7号线行车道及其逃生通道、电缆廊道和排烟道。

隧道通车后,单洞将可容纳3辆车并排通行,比青岛路长江隧道多出一车道,下层则是装载量更大的A型地铁列车通行。

由于是公铁两用,三阳路越江隧道在防火、防水等安全性上采用了更高标准。

据悉,隧道结构内都加了防火保护层,可以抵抗持续2小时大火烧烤。防水方面,一般的地铁隧道在管片与管片的接缝间只有一道防水条,而7号线三阳路越江隧道布设了两道防水条,防水能力更强劲。

为保证工艺,隧道内用于分隔汽车和地铁的混凝土结构,将采取现场浇筑的方式进行,一改过去使用预制件拼装的方法。

在隧道边缘,记者看到,逃生通道也有了雏形。三阳路长江隧道的逃生通道高2.9米,宽3.2米,可同时容纳两人并排逃生。隧道内每隔75米有一个逃生通道,一共有68个逃生通道,从江底最中间的逃生通道顺着指示标逃至安全地带,有1.3公里长。

与武汉长江隧道一样,三阳路长江隧道若发生轿车碰撞冒烟起火,隧道内消防系统可自动开启排烟、灭火设备,确保隧道内安全。

两桥两隧三地铁“织”内环

武汉轨道交通 7号线一期工程起自东方马城站,终点为野芷湖站,途经东西湖区、江汉区、硚口区、江岸区、武昌区和洪山区6个行政区。线路全长30.85公里,全为地下线,设站19座。该线车辆采用A型车、6辆编组,设计时速80公里/小时。建成后将成为武汉第4条穿越长江的地铁线路。

据介绍,轨道交通7号线一期工程目前全线19座车站主体结构均已完工,江南(武昌段)江北(汉口段)区间已实现轨通,正在分段调试。武汉地铁7号线一期预计今年底建成试运营。

7号线一期开通后,将在武昌徐家棚站与已开通运营的地铁8号线和未来的5号线形成三线换乘。届时,武汉内环长江两岸将形成“两桥”(长江大桥、长江二桥),“两隧”(长江隧道、7号线公路隧道),“三地铁”(2号线、7号线、8号线)的立体过江交通网络体系。

该线作为武汉轨道交通的核心主干线路,工程开通后,将进步一完善和巩固武汉城市轨道交通的网络化运营,串起金银湖新城组团、汉口主城和武昌滨江活动区及南湖组团,成为贯穿长江两岸经济带的一条重要发展轴。

地铁7号线公铁合建隧道在汉口岸解放大道、中山大道,武昌岸和平大道、友谊大道四个路段分别设置一对“右进右出”的公路匝道,8条匝道总长2770米。隧道通车后,江底双向6车道的城市快线将极大方便汉口、武昌的车辆畅通过江,有效解决武汉市跨江交通难题。

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7号线越江隧道施工创下多项全国排名前列

盾构直径国内较大。越江公铁合建隧道是继轨道交通2号线、4号线、8号线之后的武汉第四条越江隧道,管片外径为15.2米,盾构断面开挖面积达到195平方米,是目前国内直径较大、最宽的江底隧道;始发基坑开挖最深较大。在富水砂性地层和同等规模断面,武昌工作井成功开挖了面积达3432平方米,深度44.1米的基坑为国内首次。

超深覆土盾构始发。盾构机始发覆土厚达28米,始发时盾构底部水土压力超过0.4兆帕,远远超过常规始发盾构水土压力;

极小间距盾构掘进施工。隧道左右线两台大盾构掘进的最小间距仅5.8米,加上超浅顶覆土8.4米,易造成成环隧道管片上浮,掘进施工中难度极大。

隧道内部结构全现浇同步施工。以往大型隧道均采用“口字件”、“∏形件”等预制构件,再结合现浇工艺进行内部结构施工。7号线作为超大型隧道,内部结构全现浇工艺为全国首次应用,隧道所有材料均通过车辆直接运送至盾构及结构施工工作面,确保了盾构施工的连续性和施工质量。

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